TY - JOUR A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Asadi, S. A1 - Hernandez Bennetts, V. A1 - Lilienthal, A.J. A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Monitoring of CCS areas using micro unmanned aerial vehicles (MUAVs) N2 - Carbon capture & storage (CCS) is one of the most promising technologies for greenhouse gas (GHG) management. However, an unsolved issue of CCS is the development of appropriate long-term monitoring systems for leak detection of the stored CO2. To complement already existing monitoring infrastructure for CO2 storage areas, and to increase the granularity of gas concentration measurements, a quickly deployable, mobile measurement device is needed. In this paper, we present an autonomous gas-sensitive micro-drone, which can be used to monitor GHG emissions, more specifically, CO2. Two different measurement strategies are proposed to address this task. First, the use of predefined sensing trajectories is evaluated for the task of gas distribution mapping using the micro-drone. Alternatively, we present an adaptive strategy, which suggests sampling points based on an artificial potential field (APF). The results of real-world experiments demonstrate the feasibility of using gas-sensitive micro-drones for GHG monitoring missions. Thus, we suggest a multi-layered surveillance system for CO2 storage areas. T2 - GHGT 11 - Greenhouse gas control technologies conference CY - Kyoto, Japan DA - 18.11.2012 KW - Gas-sensitive micro-drone KW - Gas distribution mapping KW - Sensor planning KW - Artificial potential field KW - CCS PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-289119 DO - https://doi.org/10.1016/j.egypro.2013.06.320 SN - 1876-6102 VL - 37 SP - 4182 EP - 4190 PB - Elsevier Ltd. CY - Amsterdam AN - OPUS4-28911 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lausch, Thomas A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Bohse, Jürgen A1 - Schmitz-Niederau, M. T1 - Schallemissionsmessung an Bauteilschweißungen aus 13CrMoV9-10 zum Nachweis von Spannungsrelaxationsrissen N2 - In einer speziellen 3D-Prüfanlage zur wirklichkeitsnahen Simulation von komplexen Verhältnissen an Großproben wurden UP-Mehrlagenschweißungen am warmfesten Stahl 13CrMoV9-10 durchgeführt. Während der schweißtechnischen Fertigung und der Abkühlung auf Raumtemperatur wurden die Proben an der freien Ausdehnung und Schrumpfung gehindert. Die daraus resultierenden Reaktionsspannungen führten während der Wärmenachbehandlung zu Relaxationsrissen in der Wärmeeinflusszone. Das Spannungsarmglühen wurde bei einer Temperatur von 705°C und einer Haltezeit von 8 h durchgeführt. Während der Aufheiz- und Abkühlphasen wurde die thermische Ausdehnung der Probe über die 3D-Prüfanlage kompensiert und damit das Spannungsniveau bis zum Erreichen der maximalen Glühtemperatur aufrechterhalten. Nach Erreichen der Glühtemperatur konnte die Probe relaxieren. Der Einsatz der Schallemissionsmessung ermöglichte es die Entstehung von Spannungsrelaxationsrisse, erstmalig online, nachzuweisen. Durch Synchronisierung der Schallemissionsereignisse mit den Messdaten der 3D – Prüfanlage wurde der kritische Temperaturbereich für das Auftreten von Spannungsrelaxationsrissen bestimmt. Die Rissinitiierung findet im Temperaturbereich zwischen 350°C - 500°C statt. Aussagen über das Risswachstum können auf Grund der ungünstigen Versuchsbedingungen, mit Emission von Störgeräuchen, nicht getroffen werden. T2 - 19. Kolloquium Schallemission - Statusberichte zur Entwicklung und Anwendung der Schallemissionsanalyse CY - Augsburg, Germany DA - 12.09.2013 KW - Spannungsrelaxationsrisse KW - SRC KW - Schallemission KW - 13CrMoV9-10 KW - Schrumpfbehinderung PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-291616 SN - 978-3-940283-51-1 N1 - Serientitel: DGZfP-Berichtsband – Series title: DGZfP-Berichtsband IS - 142 SP - 1 EP - 19 (Beitrag 14) PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung CY - Berlin AN - OPUS4-29161 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Würth, Christian A1 - Grabolle, Markus A1 - Pauli, Jutta A1 - Spieles, Monika A1 - Resch-Genger, Ute T1 - Relative and absolute determination of fluorescence quantum yields of transparent samples N2 - Luminescence techniques are among the most widely used detection methods in the life and material sciences. At the core of these methods is an ever-increasing variety of fluorescent reporters (i.e., simple dyes, fluorescent labels, probes, sensors and switches) from different fluorophore classes ranging from small organic dyes and metal ion complexes, quantum dots and upconversion nanocrystals to differently sized fluorophore-doped or fluorophore-labeled polymeric particles. A key parameter for fluorophore comparison is the fluorescence quantum yield (Φf), which is the direct measure for the efficiency of the conversion of absorbed light into emitted light. In this protocol, we describe procedures for relative and absolute determinations of Φf values of fluorophores in transparent solution using optical methods, and we address typical sources of uncertainty and fluorophore class-specific challenges. For relative determinations of Φf, the sample is analyzed using a conventional fluorescence spectrometer. For absolute determinations of Φf, a calibrated stand-alone integrating sphere setup is used. To reduce standard-related uncertainties for relative measurements, we introduce a series of eight candidate quantum yield standards for the wavelength region of ~350–950 nm, which we have assessed with commercial and custom-designed instrumentation. With these protocols and standards, uncertainties of 5–10% can be achieved within 2 h. PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-294202 DO - https://doi.org/10.1038/nprot.2013.087 SN - 1754-2189 SN - 1750-2799 VL - 8 IS - 8 SP - 1535 EP - 1550 PB - Nature Publishing Group CY - Basingstoke AN - OPUS4-29420 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Groll, E.T. A1 - Kalisch, U. A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Mecke, R. A1 - Meinhardt, J. A1 - Myrach, Philipp A1 - Schiller, M. A1 - Seidl, T. T1 - Untersuchung der Putzritzungen am Magdeburger Dom mit aktiver Thermografie und optischen 3D-Messverfahren N2 - Eines der bedeutendsten Kunstwerke des Magdeburger Doms sind die Putzritzungen am Ostflügel des Kreuzgangs aus dem 13. Jahrhundert. Der größte Teil der einzelnen Putzoberflächen sind Ausbesserungen oder Neuverputzungen aus verschiedenen Restaurierungs- oder Reparaturphasen. In dem von der Forschungsinitiative Zukunft Bau geförderten Projekt zur 3D-Kartierung von Bauwerksoberflächen wurden Untersuchungen zur Erfassung der Schäden an diesen Putzritzungen mit optischen 3D-Messverfahren und der aktiven Thermografie durchgeführt. Dabei wurden bei den optischen Verfahren hochauflösende Techniken zur Erfassung der Oberflächentopologie (Stereophotogrammmetrie) und zur Vermessung der Rissstrukturen und Ausbeulungen (3D-Trackingverfahren) eingesetzt. Die Zuordnung der Signaturen in den Thermogrammen zu Hohlstellen sowie Materialergänzungen und -ersatz wird diskutiert. Weiterhin erfolgt ein Vergleich der Ergebnisse mit Messungen an neu freigelegten Putzbereichen. T2 - Thermographie-Kolloquium 2013 CY - Leinfelden-Echterdingen, Germany DA - 26.09.2013 KW - Aktive Thermografie KW - Stereophotogrammetrie KW - Trackingsystem KW - Risse KW - Putz KW - Mauerwerk KW - Denkmalpflege PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-293987 SN - 978-3-940283-52-8 IS - DGZfP-BB 143 (Vortrag 6) SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-29398 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kind, Thomas A1 - Kurz, J.H. A1 - Taffe, Alexander A1 - Wöstmann, Jens T1 - Ortung und Unterscheidung von Querspanngliedern hinter schlaffer Bewehrung mit dem Radarverfahren in einer Fahrbahnplatte N2 - Anhand eines erfolgreichen Messeinsatzes an einer Spannbetonbrücke, deren Querspannglieder zuverlässig lokalisiert und nachfolgend instandgesetzt werden sollen, wird die Vorgehensweise der Radarmessung mit zwei verschiedenen Polarisationsrichtungen der Antenne zur Unterscheidung von unterschiedlichen Arten der Bewehrungen ausführlich erklärt. Das Radarverfahren eignet sich sehr gut für die zerstörungsfreie Ortung von Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Insbesondere lässt sich mit dem Verfahren vorgespannte Bewehrung bis in einer Tiefe von ca. 30 cm und bei einem normalen Bewehrungsgrad (Maschenweite >10 cm) der schlaffen Bewehrung zuverlässig auffinden. Seit einigen Jahren wird das Radarverfahren erfolgreich im Vorfeld einer schadensfreien Kernbohrung im Rahmen von Ertüchtigungsmaßnahmen von Stahlbetonbrücken mit externen Spanngliedern angewendet. Aufgrund der Lage und dem Verlauf der vorgespannten Bewehrung in Hohlkastenseitenwänden und Plattenbalken kann eine vorgespannte Bewehrung von schlaffer Bewehrung in diesen Bauwerken sehr gut unterschieden werden. Diese Unterscheidungsmerkmale lassen sich aber bei Querspanngliedern in einer Fahrbahnplatte nur selten anwenden, da häufig die Überdeckung und der Abstand der schlaffen Bewehrung und der Querspannglieder ähnlich sind. In diesem Beitrag wird beschrieben, wie der gezielte Einsatz verschiedener Polarisationsrichtungen der Antenne zu einer zuverlässigen Unterscheidung von schlaffer Bewehrung und Spanngliedern beiträgt und damit zu einer verbesserten bildgebenden Darstellung der inneren Konstruktion der Fahrbahnplatte führt. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2013 CY - Dresden, Germany DA - 06.05.2013 KW - Bauwesen KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-294454 SN - 978-3-940283-49-8 IS - DGZfP-BB 141 (Mi.1.B.3) SP - 1 EP - 9 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) AN - OPUS4-29445 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wolf, Julia A1 - Mielentz, Frank A1 - Milmann, Boris A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - Grundlagenuntersuchungen von Ultraschall-Sensoren in Beton N2 - Für Ultraschallmessungen in Betonbauteilen wurden neuartige radialsymmetrisch abstrahlende Longitudinalwellenprüfköpfe mit einer Mittenfrequenz von 60 kHz auf deren Eignung hinsichtlich Abstrahlcharakteristik, Empfindlichkeit und Frequenzspektrum untersucht. Für die Messung der Abstrahlcharakteristiken wurden die Prüfköpfe vertikal und horizontal in Betonzylinder eingebettet und die Richtungsabhängigkeiten der Schallschnelle mithilfe eines Laservibrometers gemessen. Die Streuung der Prüfkopfempfindlichkeit wurde im Wasserbad unter Verwendung verschiedener Köpfe gleicher Bauart bestimmt. Außer Änderungen der Signalamplituden zeigten sich auch Schwankungen im Frequenzbereich bei verschiedenen Sender-Empfängerkombinationen. Die Schallschwächung des Betons hat Einfluss auf die erreichbare Auflösung der Messungen und damit auf die maximal möglichen Senderabstände im Bauteil. Durch experimentelle Untersuchungen und Simulationen erfolgte eine Optimierung der Abstände hinsichtlich des Aufwandes und der geforderten Auflösung. Die Signalschwächung im Beton wurde mit verschiedenen Impulsen im Frequenzbereich von 50 kHz bis 100 kHz in Abhängigkeit verschiedener Bewehrungsgrade und Korngrößen ermittelt. Hierfür wurden die Sensoren in unterschiedlichen Abständen in die Probekörper einbetoniert und die Empfangssignale hinsichtlich Amplitudenabfall und Frequenzspektrum untersucht. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2013 CY - Dresden, Germany DA - 06.05.2013 PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-294153 SN - 978-3-940283-49-8 IS - DGZfP-BB 141 (Poster 56) SP - 1 EP - 9 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) AN - OPUS4-29415 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Neuschaefer-Rube, U. A1 - Illemann, J. A1 - Sturm, M. A1 - Bircher, B. A1 - Meli, F. A1 - Bellon, Carsten A1 - Evsevleev, Sergei T1 - Validation of a fast and traceable radiographic scale calibration of dimensional computed tomography N2 - A fast and highly precise method of determining the geometrical scale factor of computed tomography (CT) measurements has been validated successfully by Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), the Federal Institute of Metrology (METAS) and Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) within the scope of AdvanCT (Advanced Computed Tomography for dimensional and surface measurements in industry), a project funded in the European Metrology Programme for Innovation and Research (EMPIR). The method has been developed by PTB and requires only two radiographic images of a calibrated thin 2D standard (hole grid standard) from two opposite directions. The mean grid distance is determined from both radiographs. From this and with the help of the calibration result, the radiographic scale and therefore the voxel size is determined. The procedure takes only a few minutes and avoids a time-consuming CT scan. To validate the method, the voxel sizes determined via this method were compared with voxel sizes determined from CT scans of calibrated objects. Relative deviations between the voxel sizes in the range of 10−5 were achieved with minimal effort using cone-beam CT systems at moderate magnifications. KW - Dimensional metrology KW - Voxel size KW - Industrial CT KW - Geometrical magnification PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-553271 DO - https://doi.org/10.1088/1361-6501/ac74a3 SN - 0957-0233 VL - 33 IS - 9 SP - 1 EP - 9 PB - IOP Publishing CY - Bristol, UK AN - OPUS4-55327 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lengas, Nikolaos A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Müller, Karsten A1 - Neitsch, Marcel A1 - Johann, Sergej A1 - Zehn, M. T1 - Development of an analysis and testing concept for the evaluation of impact targets in the mechanical safety testing of dangerous goods packagings N2 - The mechanical and geometrical properties of impact targets greatly influence the outcome of a drop test. The International Agreement concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Road (ADR) as well as ISO 2248 describe the characteristics of impact targets for drop tests of dangerous goods packagings. According to these regulations, the impact target’s surface needs to be unyielding, under testing conditions non-deformable, flat, and integral with a mass at least 50 times that of the heaviest packaging to be tested. The problem is that many production facilities, especially manufacturers of corrugated fibreboard boxes, do not have their own testing device with the required 50 times mass ratio of the impact target for a regulation compliant drop test during series production. Furthermore, at UN level it is considered necessary to revise these requirements. In the present paper, the impact target requirements are examined in detail and compared with those in other technical areas (e.g., impact target for container for the transport of radioactive materials). A research method is being developed to investigate the dependency between the mass ratio of the packaging and the target as well as the damage resistance of a drop tested package in relation to specific design characteristics. The results are of high relevance for industry purposes and intended to ensure a uniform level of safety assessment for the mechanical testing of dangerous goods packagings. KW - Corrugated fibreboard boxes KW - Dangerous goods packagings KW - Drop test KW - Impact target KW - Structural dynamics PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-549660 DO - https://doi.org/10.1002/pts.2656 SN - 0894-3214 SN - 1099-1522 VL - 35 IS - 9 SP - 689 EP - 700 PB - Wiley CY - New York, NY AN - OPUS4-54966 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Arinchtein, A. A1 - Ye, M.-Y. A1 - Yang, Q. A1 - Kreyenschulte, C. A1 - Wagner, Andreas A1 - Frisch, M. A1 - Brückner, A. A1 - Kondratenko, E. A1 - Kraehnert, R. T1 - Dynamics of Reaction-Induced Changes of Model-Type Iron Oxide Phases in the CO2-Fischer-Tropsch-Synthesis N2 - Iron-based catalysts are employed in CO2-FTS due to their ability to convert CO2 into CO in a first step and their selectivity towards higher hydrocarbons in a second CO hydrogenation step. According to the literature, iron carbides represent the active phase for hydrocarbon formation and are claimed to emerge in the presence of CO. We propose nanostructured FeOx films as model systems to assess information about the complex phase transformations during CO2-FTS. Mesoporous hematite, ferrihydrite, maghemite, maghemite/magnetite films were exposed to CO2-FTS atmospheres at 20 bar and 300°C. Up to three distinct phases were observed depending on the timeon-stream (TOS): a sintered maghemite/magnetite phase, a carbidic core-shell structure, and a low-crystalline, needle-type oxide phase. Our findings indicate that the formation of an intermediary maghemite/magnetite phase, predominant after short TOS (30 h), precedes the evolution of the carbide phase. Yet, even after prolonged TOS (185 h), no full conversion into a bulk carbide is observed. KW - Nanostructured FeOx films KW - CO2 KW - Scanning Auger Spectroscopy PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-549709 DO - https://doi.org/10.1002/cctc.202200240 SN - 1867-3880 VL - 14 IS - 14 SP - 1 EP - 11 PB - Wiley-VCH AN - OPUS4-54970 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Koyutürk, B. A1 - Farber, E. A1 - Wagner, F. A1 - Fellinger, Tim-Patrick A1 - Eisenberg, D. T1 - A simple decagram-scale synthesis of an atomically dispersed, hierarchically porous Fe–N–C catalyst for acidic ORR N2 - Carbons doped with iron and nitrogen (Fe–N–Cs) are highly promising electrocatalysts for energy conversion reactions in the oxygen, nitrogen and carbon cycles. Containing no platinum group metals, they nevertheless compete with platinum-based catalysts in crucial fuel cell reactions, such as oxygen reduction in acid. Yet deployment of Fe–N–Cs in fuel cells requires also a flow-enhancing pore structure, and a scalable synthesis procedure – a rarely-met combination of requirements. We now report such a simple synthesis of over 10 g of an Fe–N–C catalyst with high activity towards oxygen reduction in acid. Atomically-dispersed Fe–N4 active sites were designed orthogonally and simultaneously with hierarchical micro-, meso- and macroporosity, by exploiting a dual role of magnesium ions during pyrolysis. Combining the “active site imprinting” and “self-templating” strategies in a single novel magnesium iminodiacetate precursor yielded a catalyst with high specific surface area (SSA > 1600 m2 g−1), a flow-enhancing hierarchical porosity, and high relative abundance of the most desirable D1-type Fe–N4 sites (43%, by Mössbauer spectroscopy at 4.2 K). Despite the relatively low iron contents, the catalysts feature halfwave potentials up to 0.70 V vs. RHE at pH 1 and a mass activity of 1.22 A g−1 at 0.8 V vs. RHE in RDE experiments. Thanks to the simple and scalable synthesis, this active and stable catalyst may serve as a workhorse in academic and industrial research into atomically-dispersed ORR electrocatalysis. KW - Catalysis KW - Fe-N-C catalysts KW - Fuel Cells KW - Electrochemistry PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-550113 DO - https://doi.org/10.1039/d2ta00925k SN - 2050-7488 SP - 1 EP - 10 PB - Royal Society of Chemistry AN - OPUS4-55011 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -