TY - JOUR A1 - El-Athman, Rukeia A1 - Bresch, Harald A1 - Muth, Thilo A1 - Rädler, Jörg A1 - Rühle, Bastian T1 - Datenmanagement im Nanomaterial-Labor: Einsatz von ELN-Software zur digitalen Transformation des Laboralltags N2 - Angesichts der zunehmenden Digitalisierung und dem Einsatz datenintensiver Methodiken in der Wissenschaft stehen Forschende vor der Herausforderung, stetig wachsende Datenmengen nachvollziehbar zu dokumentieren, langfristig zu speichern und für Dritte nachnutzbar zu machen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, bietet sich die Nutzung von Software-Lösungen an, welche Forschungsdatenmanagement mit der digitalen Dokumentation von Laborinventar und Experimenten in elektronischen Laborbüchern (engl. electronic lab notebooks (ELN)) verknüpfen. KW - NanoPlattform KW - BAM Data Store KW - OpenBIS KW - Forschungsdatenmanagement KW - Research data management KW - Elektronisches Laborbuch KW - Electronic lab notebook (ELN) PY - 2023 UR - https://analyticalscience.wiley.com/content/article-do/datenmanagement-im-nanomaterial-labor SN - 0016-3538 IS - 9 SP - 24 EP - 26 PB - Wiley Analytical Science CY - Weinheim AN - OPUS4-59600 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bresch, Harald T1 - Anwendungen von maschinellem Lernen und KI an der BAM N2 - Im Austausch mit den anderen Bundesoberbehörden wurden die KI-Ansätze der verschiedenen Bundesoberbehörden zu spezifischen Themen der Nanowissenschaften präsentiert. Der Vortrag der BAM fokusiert sich auf die Themen "Self driving lab", semantische Segmentierung und Auswertung von elektronenmikroskopischen Bildern sowie die Generierung von ausführbaren Machineninstruktionen aus natürlicher Sprache. Abschließend wird der neue BAM DataStore vorgestellt. T2 - Nano-Behördenklausur 2024 CY - Berlin, Germany DA - 03.07.02024 KW - Nano KW - Bundesoberbehörden KW - Künstliche Intelligenz KW - Neuronale Netzwerke KW - Elektronisches Laborbuch PY - 2024 AN - OPUS4-61819 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinge, Andrea A1 - Mönig, Julian A1 - Kalbe, Ute A1 - Richter, Matthias A1 - Horn, Wolfgang A1 - Ziegert, Christof A1 - Röhlen, Ulrich A1 - Roswag-Klinge, Eike T1 - upMIN 100 – upcycling MINeralischer Bau- und Abbruchabfälle zur Substitution natürlicher Gesteinskörnungen in Lehmbaustoffen T1 - upMIN 100 – Upcycling mineral construction and demolition debris as a substitute for natural aggregates in earth building materials N2 - Um zukünftig die Entnahme von Primärrohstoffen und die Deponierung von geeignetem Bodenaushub zu vermeiden, wurde im Forschungsvorhaben «upMIN100» der Einsatz von rezyklierten Gesteinskörnungen < 2 mm in Lehmbaustoffen untersucht. Diese Korngrößen aus Rezyklaten, die je nach Ausgangsstoffen und Produkt 5 – 70 % des fertigen Baustoffs ausmachen, waren zum Zeitpunkt des Projektstarts in den gültigen Lehmbaustoff-Normen DIN 18945 – 18948 nicht zugelassen, da diese als Zusatzstoffe nur natürliche Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620, Mehl aus mörtelfreien Ziegeln sowie Blähperlit etc. nach DIN EN 13055-1 und als Bindemittel nur Baulehm aus natürlichen Vorkommen vorsahen. Um den Einsatz von rezyklierten Bau- und Abbruchabfällen für Lehmbaustoffe in der Norm zu ermöglichen, mussten daher die technische Durchführbarkeit, Qualitätsanforderungen an Ausgangsstoffe (z.B. Schadstoffgrenzwerte in Bezug auf Gesundheits- und Umweltverträglichkeit) sowie zulässige Anteile der Rezyklate geregelt werden. Aktuelle Sortier- und Aufbereitungsmethoden wurden im Hinblick auf die technische sowie die wirtschaftliche Machbarkeit überprüft und auf eine mögliche Optimierung untersucht. Um Fragen zur technischen Machbarkeit beantworten zu können, wurde im Vorhaben die exemplarische Entwicklung von zwei wiederverwendbaren Lehmbaustoffen (Lehmstein, Lehmputzmörtel) angestrebt, um zukünftig sowohl das Abfallaufkommen als auch die Rohstoffinanspruchnahme zu reduzieren. Zum einen sollten die Zuschläge bis zu 100% aber auch das natürliche Bindemittel Ton zu 80% – 100% substituiert werden. Der Machbarkeitsnachweis für beide Entwicklungen wurde in Form eines Prototyps mit einem Technologie-Reifegrad 4–5 (TRL 4–5) erbracht. N2 - To avoid the extraction of primary raw materials and the landfilling of suitable excavated soil in the future, the use of recycled aggregates < 2 mm in earth building materials was investigated in the “upMIN 100” research project. These grain sizes from recycled materials, which make up 5–70 % of the finished building material depending on the source materials and product, were not permitted in the applicable earth building material standards DIN 18945–18948 at the time the project started, as these only allow natural aggregates in accordance with DIN EN 12620, flour from mortarfree bricks and expanded perlite etc. as additives in accordance with DIN EN 13055-1 and only building clay from natural sources as a binder. For the use of recycled construction and demolition waste for earth building materials in the standard, the technical feasibility, quality requirements for source (e. g. limit values for harmful substances in terms of health and environmental compatibility) and permissible proportions of recyclates had to be regulated. Current sorting and processing methods were reviewed in terms of technical and economic feasibility and examined for possible optimisation. To ascertain the technical feasibility of the use of recycled construction demolition waste for earth building materials, the project developed two reusable earth building materials (earth blocks, clay plaster mortar) as examples of both waste reduction and of the use of raw materials in the future. On the one hand, up to 100 % of the aggregates and 80–100 % of the natural binder clay should be substituted. The proof of concept for both developments was provided in the form of a prototype with a technology readiness level 4–5 (TRL 4–5). T2 - Lehm 2024 Fachtagung CY - Weimar, Germany DA - 27.09.2024 KW - Recycled aggregates KW - Earthen building materials KW - Contaminants KW - Reuse KW - Resources PY - 2024 SP - 1 EP - 10 CY - Weimar AN - OPUS4-62612 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Even, Morgane A1 - Juritsch, Elevtheria A1 - Richter, Matthias T1 - Weiterentwicklung und Validierung eines leistungsfähigen Verfahrens zur Bestimmung von leicht flüchtigen organischen Verbindungen (VVOC) bei Emissionsmessungen aus Bauprodukten und in der Innenraumluft N2 - Ziel dieses Forschungsprojekts war es, eine leistungsfähige Gesamtstrategie zur Bestimmung von leicht flüchtigen organischen Verbindungen (VVOC) auf Grundlage der Prüfmethode aus ISO 16000-6 in Verbindung mit EN 16516 vorzuschlagen. Es soll bei Emissionsmessungen sowohl aus Bauprodukten als auch in der Innenraumluft angewendet werden können und ein großes Emissionsspektrum abdecken, um möglichst wenige Einzelprüfungen durchführen zu müssen. Als Gegenstand für sämtliche Untersuchungen diente ein 60-komponentiger Testgasstandard. Mit dessen Hilfe erfolgten dann schließlich systematische Eignungsuntersuchungen für Chromatographiesäulen und Adsorbenzien für die Probenahme, die Untersuchung der Einflüsse von Luftfeuchtigkeit, Probenahmevolumen und -volumenstrom auf die Analyse, Untersuchungen zum Umgang mit Feuchtigkeit in der Probenluft, die Bestimmung von Wiederfindungsraten, Nachweis- und Bestimmungsgrenzen sowie der Robustheit des Verfahrens und der Messunsicherheit im Rahmen der Verfahrensvalidierung. Die entwickelte Messmethode wurde im Rahmen einer Emissionsmessung an einem Polyurethanschaum erprobt. Im Ergebnis entstand eine robuste Methode, die es erlaubt, komplexe VVOC-Gemische mit sehr guter Auflösung und niedrigen Nachweis- und Bestimmungsgrenzen zu analysieren. Ferner wurde ein Vorschlag zur Erweiterung des zu erfassenden Flüchtigkeitsspektrums bis C22 erarbeitet, der zwar nicht vollständig validiert werden konnte, jedoch die prinzipielle Machbarkeit zeigt. KW - VVOC KW - Thermodesorptions-GC/MS KW - Bauproduktemission KW - Innenraumluftqualität PY - 2024 UR - https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/weiterentwicklung-validierung-eines SN - 1862-4804 VL - 131/2024 SP - 1 EP - 154 PB - Umweltbundesamt CY - Dessau-Roßlau AN - OPUS4-61147 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Klinke, A. A1 - Horn, Wolfgang A1 - Kalbe, Ute A1 - Mönig, J. A1 - Richter, Matthias A1 - Roswag-Klinge, E. A1 - Röhlen, U. A1 - Ziegert, C. T1 - Upcycling mineralischer Bau- und Abbruchabfälle (upMIN 100) N2 - Der Bausektor ist einer der ressourcenintensivsten Sektoren in Deutschland und ist für 40 % der CO2-Emissionen verantwortlich. Für den Bau von Gebäuden werden in Deutschland jährlich rund 517 Millionen Tonnen mineralische Rohstoffe benötigt. Gleichzeitig stellen mineralische Bauabfälle mit 229,3 Millionen Tonnen (2020) den größten Stoffstrom dar. Die Quoten des Baustoffrecyclings sind seit 2000 gestiegen, insbesondere bei mineralischen Abfällen. Dennoch wird der Großteil der recycelten Gesteinskörnungen in technisch weitgehend ungeregelten Anwendungen (z.B. Straßenbau) eingesetzt. Durch dieses Downcycling gehen wertvolle Ressourcen für technisch und wirtschaftlich wertvolle Anwendungen verloren. Das Forschungsprojekt upMIN100 geht der Frage nach, ob und inwieweit sich rezyklierte mineralische Bau- und Abbruchabfälle als Zusatzstoff in Lehmbaustoffen wie Lehmputzen und Lehmsteinen eignen. Der Fokus liegt dabei auf der Korngröße < 2 mm, die derzeit überwiegend deponiert wird, da es derzeit keine Vorschriften für den Einsatz in Bauprodukten gibt. Um den Einsatz von Bau- und Abbruchabfällen zu ermöglichen, müssen die technische Machbarkeit sichergestellt, Qualitätsanforderungen an die Ausgangsmaterialien (z.B. Grenzwerte für gesundheits- und umweltrelevante Schadstoffe und gefährliche Substanzen) und zulässige Anteile an rezyklierten Gesteinskörnungen definiert werden. Um negative Auswirkungen auf die Gebäudenutzer zu vermeiden, wurden die entwickelten Baumaterialien auf die in den mineralischen Abfällen enthaltenen Schadstoffe sowie auf Emissionen in die Innenraumluft geprüft. Außerdem sollen die aus mineralischen Abfällen hergestellten Lehmbauprodukte frei von Schadstoffen sein, um eine Rückführung in die Umwelt zu ermöglichen. Nach der Ersatzbaustoffverordnung (EBV) entspricht dies dem Kriterium BM-0. KW - Mineralische Baustoffe KW - Baustoffrecycling KW - Lehmbaustoffe PY - 2024 SN - 1868-0097 SP - 1 EP - 150 AN - OPUS4-61820 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Susset, Bernd A1 - Kalbe, Ute T1 - Spezifische Herausforderungen bei der PFAS-Elution N2 - Im Teil des Workshops, der sich mit Praxiserfahrungen zu den Elutionsverfahren DIN 19528 und DIN 19529 befasste, wurden spezifische Herausforderungen bei Elutionsuntersuchungen von Bodenproben mit einer PFAS-Kontamination vorgestellt. Aus durchgeführten Robustheitsuntersuchungen im ZAG der Universität Tübingen sowie in der BAM wurden praxisrelevante Schlussfolgerungen erläutert und für einzelne PFAS-Verbindungen und Vorläufersubstanzen konkretisiert. Dabei wurde auch auf die Vergleichbarkeit von Schüttel- und Säulenversuchen beim bewertungsrelevanten Wasser/Feststoff-Verhältnis von 2 l/kg und die Bedeutung des Fest/Flüssigtrennschrittes beim Schüttelverfahren eingegangen. Die Untersuchung von Böden auf PFAS mit Elutionsversuchen ist generell möglich, aber es besteht eine komplexe Abhängigkeit der Konzentrationen im Eluat vom Gesamtgehalt, der Löslichkeit und des Verteilungsmusters der einzelnen PFAS, der Art der Bodenmatrix und dem Einfluss der Probenaufbereitung vor der Analytik. Die geringere Sensitivität der Feststoffanalytik für PFAS im Vergleich zur Eluatanalytik erschwert die Berechnung von Massenbilanzen. T2 - Workshop / Anwendertreffen Elutionsverfahren im Regelungsbereich der Mantelverordnung (ErsatzbaustoffV / BBodSchV) und der EU-BauPVO CY - Berlin, Germany DA - 07.05.2024 KW - Elution KW - PFAS KW - Prekursoren KW - Boden KW - Säulenversuch KW - Schüttelversuch PY - 2024 AN - OPUS4-62065 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Poelke, B. A1 - Klein, Luise A1 - Hoffmann, H. A1 - Wilke, Olaf A1 - Roloff, A. T1 - Bestimmung von VOC-Emissionen aus Verbraucherprodukten in mikroskaligen Emissionsprüfkammern: Ergebnisse eines Rundversuchs T1 - Determining VOC Emissions from Consumer Products in Micro-Scale Emission Test Chambers: Results of a Round Robin Test N2 - Die Bestimmung der Anfangskonzentrationen flüchtiger organischer Verbindungen, die innerhalb der ersten Stunden des Gebrauchs aus Verbraucherprodukten emittiert werden, wurde in einem Ringversuch getestet, bei dem Mikro-Kammern verwendet wurden. Neun Labore nahmen an dem Ringversuch teil, der sich aus zwei Teilen zusammensetzte: Im ersten Teil wurde die analytische Leistungsfähigkeit beurteilt. Jedes beteiligte Labor erhielt zwei mit Analyten dotierte Tenax® TA Desorptionsröhrchen zur Qualitätskontrolle (QC). Im zweiten Teil führte jedes Labor Emissionsmessungen über einen Zeitraum von 48 Stunden in Mikro-Kammern mit Volumina von 44 oder 114 ml durch. Als Probenmaterial dienten Stücke eines Regenponchos, der Cyclohexanon, Phenol, 2-Ethylhexanol, Naphthalin und Isophoron in signifikanten Konzentrationen emittierte. Für den QC-Test wurden sehr geringe relative Standardabweichungen (9 14 %) erhalten. Die Ergebnisse der Emissionsmessungen waren ebenfalls sehr gut. In der frühen Phase (0,5 4 Stunden) wurden akzeptable z-Scores (|z| ≤ 2,00) von mindestens sieben Laboren erhalten, nach 24 und 48 Stunden erhielten alle Labore akzeptable z-Scores. KW - Emissionsprüfkammer KW - Ringversuch KW - Verbraucherprodukt KW - VOC-Emission PY - 2025 DO - https://doi.org/10.37544/0949-8036-2025-03-04-71 VL - 85 IS - 03-04 SP - 71 EP - 76 AN - OPUS4-63561 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Taube, Mareike Carolin A1 - Adamczyk, Burkart A1 - Adam, Christian A1 - Feldmann, Ines A1 - Ostermann, Markus A1 - Reuter, M. A1 - Stelter, M. T1 - Tantalrecycling aus pyrometallurgischen Rückständen N2 - Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung eines bestehenden pyrometallurgischen Prozesses zur Rückgewinnung von Tantal und Niob aus metallurgischen Reststoffen mit vorwiegend niedriger Wertstoffkonzentration. Zur näheren Erforschung der im vorliegenden Stoffsystem ablaufenden Reduktionsprozesse wurden in einem Elektrolichtbogenofen Schmelzversuche im Pilotmaßstab durchgeführt. Als Reduktionsmittel diente Koks, welcher mithilfe einer Argon-gespülten Eisenlanze in die flüssige mineralische Schmelze eingebracht wurde. Während der Reduktionsbehandlung werden Refraktärmetalle wie Tantal und Niob in ihre Carbide überführt und anschließend in der erschmolzenen eisenbasierten Metallphase am Boden des Reaktors angereichert. Neben Tantal und Niob gelangt auch ein Teil des im Einsatzmaterial enthaltenen Titans als unerwünschtes Begleitelement in die Metallphase. Sein Großteil verbleibt jedoch als Oxid in der Schlacke und wird dort hauptsächlich im Mineral Perowskit (CaTiO3) gebunden. Die erstarrten Schlackeproben wurden mit verschiedenen Methoden wie Röntgenfluoreszensanalyse, Röntgenbeugung und Rasterelektronenmikroskopie mit gekoppelter energiedispersiver Röntgenanalyse untersucht, um die Bildung tantalhaltiger Mineralphasen zu verschiedenen Stadien des Reduktionsprozesses zu verfolgen. Die hier gewonnenen Erkenntnisse zeigen, dass weniger die durch das Einblasen von Koks verursachte Reduktionsreaktion, sondern das Absinken der tantalreichen Eisentröpfchen in der flüssigen mineralischen Schmelze, gefolgt von ihrer Anreicherung in die Metallphase, für die Kinetik ausschlaggebend ist. N2 - An existing pyrometallurgical process for tantalum and niobium recovery, mainly from low grade pyrometallurgical residues, was investigated. Melting experiments were carried out in a pilot-scale electric arc furnace to study the material system during the reduction process caused by blowing coke into the liquid mineral melt. During the pyrometallurgical treatment refractory metals such as tantalum and niobium are converted into their carbides and enriched in the molten iron-based metal phase. Titanium is also enriched in the metal phase as an unwanted accompanying element, but most of it remains in oxidic form in the slag and is mainly bound in the mineral perovskite. Cooled down slag samples were analysed using XRF, XRD, SEM and EDX to investigate the formation of mineral phases rich in tantalum during various stages of the reduction process. The results show that the settling of the tantalum-rich iron droplets in the molten slag into the metal phase May play a greater role for the kinetics than the actual reduction reaction caused by blowing in coke. KW - Tantal KW - Recycling KW - Reduktionsprozess KW - Perowskit KW - Elektrolichtbogenofen PY - 2020 SN - 1613-2394 VL - 73 IS - 4 SP - 196 EP - 205 PB - GDMB Verlag GmbH CY - Clausthal-Zellerfeld AN - OPUS4-51064 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bresch, Harald T1 - Tour de table - BAM N2 - Kurzübersicht über die neuen Aktivitäten zu Nanomaterialien in 2021. T2 - Nano-Behördenklausur der Bundesoberbehörden 2021 CY - Online meeting DA - 17.11.2021 KW - Nano KW - Nanomaterial KW - Nanopartikel KW - Bundesoberbehörden PY - 2021 AN - OPUS4-53827 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -