TY - JOUR A1 - Erdmann, Maren A1 - Kleinbub, Sherin A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Schütter, Jan David A1 - Niebergall, Ute A1 - Böhning, Martin A1 - Koerdt, Andrea T1 - Photo-oxidation of PE-HD affecting polymer/fuel interaction and bacterial attachment N2 - In the present study, a simple approach was used to investigate the effect of UV-exposure on two high density Polyethylene materials (PE-HD), commonly used for storage tanks, on fuel sorption behavior and colonization by microorganisms. The aim was to investigate whether the sorption behavior of the fuels (diesel/biodiesel) and the colonization by microorganisms, frequently occurring in the fuel, is affected and may lead to undesirable or safety-relevant material changes. We showed that the UV-irradiation leads to significant changes of the sorption behavior due to chemi-crystallization and crosslinking. The fuel Sorption is affected by the UV-induced formation of polar carbonyl and hydroxyl groups predominantly occurring at the surface. With respect to microbial colonization behavior for Bacillus subtilis and Pseudomonas aeruginosa, isolated from a contaminated diesel sample, differences of the initial adhesion could be shown depending on the initial type of polyethylene as well as on the degree of UV-induced degradation. KW - High density polyethylene KW - Bacterial attachment KW - UV-irradiation KW - Fuel sorption PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-510001 DO - https://doi.org/10.1038/s41529-020-0122-1 VL - 4 IS - 1 SP - Article number: 18 PB - Nature Partner Journals AN - OPUS4-51000 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Wechselwirkungen in Geothermieanlagen - nicht nur ein Beständigkeitsaspekt N2 - Um Konstrukteuren und Nutzern geothermischer Anlagen grundlegende Informationen über die Korrosionsbeständigkeit zur Verfügung zu stellen, wurden verschiedene metallische Werkstoffe, darunter nichtrostende Duplex- und austenitische Stähle sowie eine Nickellegierung, in künstlichen Geothermalwässern bewertet, die die Bedingungen an verschiedenen Standorten mit geothermischem Potenzial simulieren. Mit Hilfe von elektrochemischen und Langzeittests wurde die Eignung verschiedener metallener Werkstoffe mittels kritischer Potentiale und Korrosionsraten untersucht. In hochsalinaren Umgebungen erwies sich Spaltkorrosion als der entscheidende Mechanismus. Die Nickelbasislegierung zeigt eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Lochkorrosion. Abgesehen von ihren hohen Kosten eignet sie sich sehr gut für den Bau von Geothermieanlagen mit stark salzhaltigen Fluiden. Rostfreie Stähle und Duplexstähle weisen eine begrenzte Korrosionsbeständigkeit gegen Loch- und Spaltkorrosion auf. Daher sind sie für stark salzhaltige Fluide nicht geeignet. Der Superaustenit zeigt ein temperaturabhängiges Verhalten. In nichtsalinaren Umgebungen könnten niedrig legierte Stähle (neben den höher legierten Werkstoffen) als Konstruktionsmaterial für Geothermieanlagen eingesetzt werden, sofern eine ausreichende Wandstärke des Materials berücksichtigt wird. Neben Korrosionsaspekten erwies sich auch die Ausfällung von Fluidbestandteilen als interessantes Thema. Beim Betrieb der Forschungsanlage in Groß Schönebeck wurden Kupfer- und Bleieffekte im Bohrloch festgestellt. Die auftretenden Mechanismen und Maßnahmen zur Verhinderung von Ausfällungen und Abscheidungen wurden ebenso untersucht, wie deren mögliche Einflüsse auf die Korrosionsbeständigkeit metallener Werkstoffe für Anlagenkomponenten. Der Vortrag beschreibt die Wechselwirkungen zwischen Geothermalwässern und Ausrüstungs-komponenten. T2 - Geothermiekongress 2024 CY - Potsdam, Germany DA - 22.10.2024 KW - Örtliche Korrosion KW - Edelstahl KW - Geothermie KW - Ni-Legierung KW - Abscheidung PY - 2024 AN - OPUS4-61441 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Materials interactions in geothermal plants – not just an aspect of durability N2 - High alloyed corrosion resistant alloys are suitable for high saline geothermal fluids and do not cause copper or lead deposition. They shall be chosen for future design of the piping system, either in massive or in cladded form, if crevices formation with non-metallic materials can be prevented! Otherwise Ni-based alloys or Ti shall be selected. T2 - IFPEN Webinar "Corrosion in geothermal energy production" CY - Online meeting DA - 26.06.2025 KW - Corrosion KW - Geothermal KW - Electrochemistry PY - 2025 AN - OPUS4-63528 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Metallene Werkstoffe in Geothermieanlagen - nicht nur aus Sicht der Korrosion N2 - Um Konstrukteuren und Nutzern geothermischer Anlagen grundlegende Informationen über die Korrosionsbeständigkeit zur Verfügung zu stellen, wurden verschiedene metallene Werkstoffe, darunter nichtrostende Duplex- und austenitische Stähle sowie eine Nickellegierung, in künstlichen Geothermalwässern, die die Bedingungen an verschiedenen Standorten mit geothermischem Potenzial simulieren, mit Hilfe von elektrochemischen und Langzeittests hinsichtlich ihrer Eignung bewertet. In hochsalinaren Umgebungen erwies sich Spaltkorrosion als der entscheidende Mechanismus. Die Nickellegierung zeigt eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Lochkorrosion. Abgesehen von ihren hohen Kosten eignet sie sich sehr gut für den Bau von Geothermieanlagen mit stark salzhaltigen Fluiden. Rostfreie Stähle und Duplexstähle weisen eine begrenzte Korrosionsbeständigkeit gegen Loch- und Spaltkorrosion auf. Daher sind sie für stark salzhaltige Fluide nicht geeignet. Der Superaustenit zeigt ein temperaturabhängiges Verhalten. In nichtsalinaren Umgebungen könnten niedriglegierte Stähle (neben den höherlegierten Werkstoffen) als Konstruktionsmaterial für Geothermieanlagen eingesetzt werden, sofern eine ausreichende Wandstärke des Materials berücksichtigt wird. Neben Korrosionsaspekten erwies sich auch die Ausfällung von Fluidbestandteilen als interessantes Thema. Beim Betrieb der Forschungsanlage in Groß Schönebeck wurden Kupfer- und Bleieffekte im Bohrloch festgestellt. Die auftretenden Mechanismen und Maßnahmen zur Verhinderung von Ausfällungen und Abscheidungen wurden ebenso untersucht, wie deren mögliche Einflüsse auf die Korrosionsbeständigkeit metallener Werkstoffe für Anlagenkomponenten. Der Beitrag beschreibt die Wechselwirkungen zwischen Geothermalwässern und Ausrüstungskomponenten. T2 - 57. Kraftwerktechnisches Kolloquium CY - Dresden, Germany DA - 07.10.2025 KW - Örtliche Korrosion KW - Edelstahl KW - Ni-Legierungen KW - Geothermie KW - Abscheidung PY - 2025 AN - OPUS4-64323 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bäßler, Ralph A1 - Amela Keserović, Amela A1 - Sobetzki, Joana A1 - Sarmiento Klapper, Helmuth A1 - Dimper, Matthias T1 - Geeignete Werkstoffe für Geothermieanwendungen (2) N2 - Durch Auslagerungs- und elektrochemische Tests im Labor kann das Korrosionsverhalten verschiedener metallener Werkstoffe beurteilt werden. Aus den Versuchsergebnissen, die in verschiedenen synthetischen Geothermalwässern im Labor erzielt wurden, lassen sich die folgenden Schlussfolgerungen ziehen: • Die Anfälligkeit für Spaltkorrosion wurde als wichtigster Aspekt für die Werkstoffqualifizierung ermittelt. • Der niedriglegierte Stahl 25CrMo4 zeigte bei niedrigem Salzgehalt in MB-Geothermalwasser eine gleichmäßige Korrosion unterhalb der akzeptierten Schwelle von 0,3 mm/Jahr. Daher kann er als geeignet für geothermische Bedingungen mit niedrigem Salzgehalt angesehen werden, wie sie für MB getestet wurden. Es besteht keine Notwendigkeit, auf höherlegierte (teurere) Werkstoffe auszuweichen. Ein niedrigerer pH-Wert (wie bei LHD) führt zu Korrosionsraten oberhalb der akzeptablen Grenzwerte, so dass die niedriglegierten Werkstoffe nicht für Flüssigkeiten mit niedrigem pH-Wert geeignet sind. • Stark salzhaltige Geothermalwässer erfordern höherlegierte Werkstoffe, da die Korrosionsrate von niedriglegiertem Stahl zu hoch ist. • Der Duplexstahl X2CrNiMo22-5-3 und der Superduplexstahl X2CrNiMoCuWN25-7-4 wurden aufgrund ihrer kritischen Anfälligkeit für örtliche Korrosion in Form von Loch- und Spaltkorrosion unter Betriebsbedingungen nicht als geeignet für geothermische Anwendungen in Geothermalwässern mit einer mit NDB und ORG vergleichbaren Zusammensetzung angesehen. • Der superaustenitische Stahl X1CrNiMoCu32-28-7 eignet sich für ORG und salzarme Wässer. In NDB-Geothermalwasser wurde er bei 100 °C als geeignet angesehen. Jedoch schränkt seine Anfälligkeit für Spaltkorrosion seine Anwendbarkeit ein. Neben seiner guten Korrosionsbeständigkeit ist sein Repassivierungsverhalten für seine begrenzte Anwendbarkeit in Geothermalwässern mit niedrigem pH-Wert verantwortlich. • Die Nickelbasislegierung NiCr23Mo16Al wurde als geeignet erachtet und stellt eine sichere Option für den Einsatz in geothermischen Anlagen dar, selbst wenn mit stark salzhaltigem Geothermalwasser gearbeitet wird. KW - Geothermie KW - Korrosion KW - Legierungen KW - Anlagensicherheit PY - 2024 SN - 0016-4232 VL - 2024 IS - 3 SP - 370 EP - 374 PB - Eugen G. Leuze Verlag CY - Bad Saulgau AN - OPUS4-59997 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bäßler, Ralph A1 - Amela Keserović, Amela A1 - Sobetzki, Joana A1 - Sarmiento Klapper, Helmuth A1 - Dimper, Matthias T1 - Geeignete Werkstoffe für Geothermieanwendungen (1) N2 - Durch Auslagerungs- und elektrochemische Tests im Labor kann das Korrosionsverhalten verschiedener metallener Werkstoffe beurteilt werden. Aus den Versuchsergebnissen, die in verschiedenen synthetischen Geothermalwässern im Labor erzielt wurden, lassen sich die folgenden Schlussfolgerungen ziehen: • Die Anfälligkeit für Spaltkorrosion wurde als wichtigster Aspekt für die Werkstoffqualifizierung ermittelt. • Der niedriglegierte Stahl 25CrMo4 zeigte bei niedrigem Salzgehalt in MB-Geothermalwasser eine gleichmäßige Korrosion unterhalb der akzeptierten Schwelle von 0,3 mm/Jahr. Daher kann er als geeignet für geothermische Bedingungen mit niedrigem Salzgehalt angesehen werden, wie sie für MB getestet wurden. Es besteht keine Notwendigkeit, auf höherlegierte (teurere) Werkstoffe auszuweichen. Ein niedrigerer pH-Wert (wie bei LHD) führt zu Korrosionsraten oberhalb der akzeptablen Grenzwerte, so dass die niedriglegierten Werkstoffe nicht für Flüssigkeiten mit niedrigem pH-Wert geeignet sind. • Stark salzhaltige Geothermalwässer erfordern höherlegierte Werkstoffe, da die Korrosionsrate von niedriglegiertem Stahl zu hoch ist. • Der Duplexstahl X2CrNiMo22-5-3 und der Superduplexstahl X2CrNiMoCuWN25-7-4 wurden aufgrund ihrer kritischen Anfälligkeit für örtliche Korrosion in Form von Loch- und Spaltkorrosion unter Betriebsbedingungen nicht als geeignet für geothermische Anwendungen in Geothermalwässern mit einer mit NDB und ORG vergleichbaren Zusammensetzung angesehen. • Der superaustenitische Stahl X1CrNiMoCu32-28-7 eignet sich für ORG und salzarme Wässer. In NDB-Geothermalwasser wurde er bei 100 °C als geeignet angesehen. Jedoch schränkt seine Anfälligkeit für Spaltkorrosion seine Anwendbarkeit ein. Neben seiner guten Korrosionsbeständigkeit ist sein Repassivierungsverhalten für seine begrenzte Anwendbarkeit in Geothermalwässern mit niedrigem pH-Wert verantwortlich. • Die Nickelbasislegierung NiCr23Mo16Al wurde als geeignet erachtet und stellt eine sichere Option für den Einsatz in geothermischen Anlagen dar, selbst wenn mit stark salzhaltigem Geothermalwasser gearbeitet wird. KW - Geothermie KW - Korrosion KW - Legierungen KW - Anlagensicherheit PY - 2024 SN - 0016-4232 VL - 2024 IS - 2 SP - 240 EP - 243 PB - Eugen G. Leuze Verlag CY - Bad Saulgau AN - OPUS4-59996 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gerrits, Ruben A1 - Stepec, Biwen An A1 - Bäßler, Ralph A1 - Becker, Roland A1 - Dimper, Matthias A1 - Feldmann, Ines A1 - Goff, Kira L. A1 - Günster, Jens A1 - Hofmann, Andrea A1 - Hesse, René A1 - Kirstein, Sarah A1 - Klein, Ulrich A1 - Mauch, Tatjana A1 - Neumann-Schaal, Meina A1 - Özcan Sandikcioglu, Özlem A1 - Taylor, Nicole M. A1 - Schumacher, Julia A1 - Shen, Yin A1 - Strehlau, Heike A1 - Weise, Matthias A1 - Wolf, Jacqueline A1 - Yurkov, Andrey A1 - Gieg, Lisa M. A1 - Gorbushina, Anna T1 - A 30-year-old diesel tank: Fungal-dominated biofilms cause local corrosion of galvanised steel N2 - The increased use of biodiesel is expected to lead to more microbial corrosion, fouling and fuel degradation issues. In this context, we have analysed the metal, fuel and microbiology of a fouled diesel tank which had been in service for over 30 years. The fuel itself, a B7 biodiesel blend, was not degraded, and—although no free water phase was visible—contained a water content of ~60 ppm. The microbial community was dominated by the fungus Amorphotheca resinae, which formed thick, patchy biofilms on the tank bottom and walls. The tank sheets, composed of galvanised carbon steel, were locally corroded underneath the biofilms, up to a depth of a third of the sheet thickness. On the biofilm-free surfaces, Zn coatings could still be observed. Taken together, A. resinae was shown to thrive in these water-poor conditions, likely enhancing corrosion through the removal of the protective Zn coatings. KW - Fungal biofilms KW - Biodiesel degradation mechanisms PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-655014 DO - https://doi.org/10.1038/s41529-025-00731-2 SN - 2397-2106 VL - 10 IS - 1 SP - 1 EP - 14 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-65501 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Metallic Materials for Geothermal Applications N2 - The aim of the work presented was the evaluation of corrosion resistance of various materials in geothermal Waters as a base to create a catalogue of suitable materials for applications in (not only) German geothermal power plants. Users shall be enabled to have a basis for designing such facilities. High alloyed corrosion resistant alloys are suitable and do not cause copper or lead deposition. They shall be chosen for future design of the piping system, either in massive or in cladded form, if crevices formation with non-metallic materials can be prevented! T2 - IFPEN-Workshop: Corrosion in Low-Carbon Energies CY - Online meeting DA - 03.11.2020 KW - Geothermal KW - Corrosion KW - Saline brine PY - 2020 AN - OPUS4-51511 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Kömmling, Anja A1 - Böhning, Martin A1 - Silbernagl, Dorothee T1 - Comparison of ageing behavior of O-ring seals under hydrogen and air N2 - Elastomeric seals are essential components in the infrastructure which prevent leakage of gas and ensure proper function of technical devices and are therefore highly safety relevant. For proper function a remaining resilience and tolerance to pressure changes is required. The ageing of elastomers is an undesirable but inevitable process leading to a limited lifetime of rubber products such as seals. Independent of the application, as e.g. automotive, piping or container applications, a long lifetime or at least a timely exchange of a seal before occurrence of critical failure is desired. Hydrogen is a key element for the energy turnaround and therefore the compatibility of seals with hydrogen is essential. In addition to the effect of hydrogen uptake and release, which might also cause destructive effects such as rapid gas decompression, ageing at high temperature under hydrogen atmosphere is of interest too. Most of the existing work is addressing the performance of new materials and comprises only very limited investigations concerning long-term use and the behaviour of aged materials in contact with hydrogen. As ageing can lead to substantial changes of material properties, it must be evaluated whether these changes are beneficial or deteriorating for the component function. In this work we present and compare results of the characterization of three sealing materials (EPDM, HNBR, FKM) after ageing at high temperature under hydrogen and air. Despite the common assumption that ageing under hydrogen atmosphere should be less severe for the material in comparison to air ageing, this is not the case for every material. T2 - ASME PVP2025, Pressure Vessels & Piping Conference CY - Montreal, Quebec, Canada DA - 20.07.2025 KW - Aging KW - Seal KW - Compression set KW - Atomic force microscopy PY - 2025 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-63889 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias T1 - Comparison of Ageing Behavior of O-Ring Seals Under Hydrogen and Air N2 - Elastomeric seals are essential components in the infrastructure which prevent leakage of gas and ensure proper function of technical devices and are therefore highly safety relevant. For proper function a remaining resilience and tolerance to pressure changes is required. The ageing of elastomers is an undesirable but inevitable process leading to a limited lifetime of rubber products such as seals. Independent of the application, as e.g. automotive, piping or container applications, a long lifetime or at least a timely exchange of a seal before occurrence of critical failure is desired. Hydrogen is a key element for the energy turnaround and therefore the compatibility of seals with hydrogen is essential. In addition to the effect of hydrogen uptake and release, which might also cause destructive effects such as rapid gas decompression, ageing at high temperature under hydrogen atmosphere is of interest too. Most of the existing work is addressing the performance of new materials and comprises only very limited investigations concerning long-term use and the behaviour of aged materials in contact with hydrogen. As ageing can lead to substantial changes of material properties, it must be evaluated whether these changes are beneficial or deteriorating for the component function. In this work we present and compare results of the characterization of three sealing materials (EPDM, HNBR, FKM) after ageing at high temperature under hydrogen and air. Despite the common assumption that ageing under hydrogen atmosphere should be less severe for the material in comparison to air ageing, this is not the case for every material. T2 - ASME PVP2025, Pressure Vessels & Piping Conference CY - Montreal, Canada DA - 20.07.2025 KW - Aging KW - Seal KW - Compression set KW - Atomic force microscopy PY - 2025 AN - OPUS4-63888 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias T1 - Elastomerdichtungen für Wasserstoffanwendungen - Vergleich des Alterungsverhaltens in Luft und Wasserstoff N2 - In diesem Beitrag soll ein Fokus auf das Alterungsverhalten von Elastomerdichtungen unter Wasserstoff gelegt werden. Hierfür wurden Untersuchungen bei einem mittleren Wasserstoffdruck über Alterungszeiten von bis zu 100 Tagen durchgeführt. Das Alterungsverhalten wird im Vergleich der Alterungseffekte unter thermooxidativen Bedingungen betrachtet und bewertet. Die Annahme, dass der Alterungseffekt unter Wasserstoff stets weniger ausgeprägt ist als an Luft bestätigt sich nicht durch die Ergebnisse. T2 - 4. O-Ring-Forum der Firma ISGATEC CY - Bad Schönborn, Germany DA - 15.05.2025 KW - Wasserstoff KW - Dichtung KW - Thermische Alterung KW - Elastomer PY - 2025 AN - OPUS4-63135 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -