TY - CONF A1 - Karapanagiotis, Christos T1 - Towards predictive maintenance of hydrogen pressure vessels based on multi-sensor data fusion and digital twin modeling N2 - Hydrogen pressure vessels are among the most essential components for reliable hydrogen technology. Under current regulations, a mostly conservative strategy is employed, restricting the usage time of hydrogen pressure vessels without providing information on the real remaining lifetime. During the service life, pressure vessels are inspected periodically. However, no established method that can provide continuous monitoring or information on the remaining safe service life of the vessel. In this paper, we propose a sensor network for Structural Health Monitoring (SHM) of hydrogen pressure vessels where data from all sensors are collected and centrally evaluated. Specifically, we integrate three different SHM sensing technologies namely Guided Wave ultrasonics (GW), Acoustic Emission testing (AT), and distributed Fiber Optic Sensing (FOS). This integrated approach offers significantly more information and could therefore enable a transition from costly and time-consuming periodic inspections to more efficient and modern predictive maintenance strategies, including Artificial Intelligence (AI)-based evaluation. This does not only have a positive effect on the operational costs but enhances safety through early identification of critical conditions in the overall system in real-time. We demonstrate an experimental set-up of a lifetime test where a Type IV Composite Overwrapped Pressure Vessel (COPV) is investigated under cyclic loading instrumented with AT, FOS, and GW methods. We acquired data from the sensor network until the pressure vessel failed due to material degradation. The data collected using the three different SHM sensor technologies is planned to be evaluated individually, using data fusion, and AI. In the future, we aim to integrate the measurement setup into a hydrogen refueling station with the data stream implemented into a digital signal processing chain and a digital twin. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Hydrogen KW - Ultrasonic guided waves KW - Fiber optic sensors KW - Acoustic emission KW - Machine learning KW - Pressure vessels KW - Structural health monitoring PY - 2024 AN - OPUS4-60277 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Karapanagiotis, Christos T1 - Structural health monitoring of hydrogen pressure vessels using distributed fiber optic sensing N2 - We report on distributed fiber optic sensing-based monitoring of hydrogen composite overwrapped pressure vessels (COPV) to simultaneously increase the operational lifespan and mitigate maintenance costs. Our approach represents, to the best of our knowledge, the first application of distributed fiber optic sensing for COPV Type IV monitoring, where the sensing fibers are attached to the surface, rather than integrated into the composite material. Specifically, we attach an optical fiber of 50 m to the pressure vessel's surface, covering both the cylindrical and dome sections. We note that our fiber optic sensing technique relies on swept wavelength interferometry providing strain information along the entire length of the optical fiber with high spatial resolution even at the millimeter scale. When the vessel is pressurized, the sensing optical fiber shows a linear strain response to pressure at every position along the fiber. After thousands of load cycles, the vessel finally fails with the optical fiber detecting and precisely localizing the damage in the vessel’s blind dome area. Furthermore, we discuss the potential of state-of-the-art signal processing methods and machine learning for advancing predictive maintenance. This could reduce the number of regular inspections, mitigate premature maintenance costs, and simultaneously increase the vessel’s remaining safe service life. We believe that the structural health monitoring of hydrogen pressure vessels with fiber optic sensors can enhance trust in hydrogen technology contributing to the energy transition in the future. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Hydrogen KW - Composites KW - Pressure vessels KW - Fiber optic sensors KW - Machine learning KW - Structural health monitoring PY - 2024 AN - OPUS4-60275 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Distributed fiber optic strain sensing for structural health monitoring of 70 MPa hydrogen vessels N2 - We report on the development and testing of 70 MPa hydrogen pressure vessels with integrated fiber optic sensing fibers for automotive use. The paper deals with the condition monitoring of such composite pressure vessels (CPVs) using the optical backscatter reflectometry (OBR) applied for a distributed fiber optic strain sensing along fully integrated polyimide-coated single-mode glass optical fiber (SM-GOF). The sensing fibers were embedded into the vessel structure by wrapping them over the polymer liner during the manufacturing process of the carbon fiber reinforced polymer (CFRP). Detecting local strain events by the integrated fiber optic sensors can be an opportunity for monitoring the material degradation of CPVs under static and cyclic loading. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Fiber optic sensor KW - Distributed strain sensing KW - Composite pressure vessel KW - Structural health monitoring KW - Fiber-reinforced plastics PY - 2024 AN - OPUS4-60307 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heimann, Jan A1 - Yilmaz, Bengisu A1 - Charmi, Amir A1 - Duffner, Eric A1 - Schukar, Marcus A1 - Prager, Jens T1 - Structural Health Monitoring (SHM) for continuous monitoring of hydrogen pressure vessels N2 - While hydrogen is one of the most promising energy carriers, the safety of hydrogen storage technology remains one of the most important factors for technological and societal approval. While the engineering safety factors of the pressure vessels are kept high, the periodic inspection and the limited lifetime are making the application very costly considering manpower, time, money, and material waste. The development of an integrated structural health monitoring system can allow an easy transition from the current situation to cost-effective predictive maintenance. Hence, we propose to integrate three different SHM systems into hydrogen pressure vessels, namely guided wave ultrasonics, acoustic emission, and fibre optic sensing, to continuously monitor the condition and integrity. In this work, we evaluated the condition of a Type IV composite overwrapped pressure vessel using ultrasonic guided wave propagation. We mounted fifteen piezo-electric wafers on the composite cylinder by shaping three rings containing five sensors each. We acquired data from the sensor network following different boundary conditions with artificial damages on the selected locations. The data were evaluated with guided wave tomography techniques using ultrasonic features (amplitude, frequency, etc.) as well as artificial intelligence (AI). The results suggest that both traditional guided wave fusion techniques and AI-based characterization methods can detect artificial damages. In future work, it is planned to integrate acoustic emission and fibre optic sensing. Moreover, the measurement and the test results will be implemented into a digital twin to derive trends and make predictions on the damage propagation as well as the remaining useful lifetime. This work has received funding from German Ministry of Economic Affairs and Climate Actions within the QI-Digital initiative (www.qi-digital.de). T2 - SCHALL 23 CY - Wetzlar, Germany DA - 21.03.2023 KW - Structural Health Monitoring KW - Ultrasonic Guided Waves KW - Composite Overwrapped Pressure Vessel KW - Hydrogen PY - 2023 AN - OPUS4-58026 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Popiela, Bartosz T1 - PhD Topic 5: Summer School Update. Influence of manufacturing process related residual stresses in wound composite material on the operational safety of H2 pressure vessels N2 - The presentation is an update on the progress of the PhD Project. It focuses on the residual stress induction during the winding process of type 4 composite pressure vessels. Moreover, an overview of the experimental study is given, with focus on the manufacturing of composite pressure vessels. T2 - Summer School 2023 - BTU-BAM Graduate School "Trustworthy Hydrogen" CY - Berlin, Germany DA - 04.09.2023 KW - Residual stress KW - Composite KW - Pressure vessel KW - Hydrogen PY - 2023 AN - OPUS4-58239 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Popiela, Bartosz T1 - Non-Destructive Testing of Type 4 Composite Pressure Vessels N2 - Non-Destructive Testing (NDT) of type 4 composite pressure vessels can be seen as key to better understanding the behaviour of the composite structure and the impact of the manufacturing process on its quality. In this presentation, NDT methods used in the “Trustworthy Hydrogen” project are introduced. A brief discussion of the observed phenomena is provided. T2 - Visit of a delegation from Korea Fire Institute (KFI) CY - Berlin, Germany DA - 24.06.2024 KW - Composite KW - Pressure vessel KW - Non-destructive testing PY - 2024 AN - OPUS4-60401 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bernardy, Christopher A1 - Konert, Florian A1 - Popiela, Bartosz A1 - Sarif, Raduan T1 - H2Safety@BAM: Competence Center for safe hydrogen technologies N2 - Presentation of the competence center H2Safety@BAM at the European PhD Hydrogen Conference 2024 in Ghent, Belgium. T2 - European PhD Hydrogen Conference 2024 (EPHyC2024) CY - Ghent, Belgium DA - 20.03.2024 KW - H2safety KW - Hydrogen KW - Safety KW - Competence center PY - 2024 AN - OPUS4-59756 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ghaznavi, Ali T1 - Damage monitoring of hydrogen composite pressure vessels using acoustic emission technique and machine learning N2 - A good understanding of the structural stability of hydrogen composite overwrapped pressure vessels (COPV) is important for the cost-effective design and safe operation of hydrogen storage systems. Acoustic emission (AE) monitoring is a non-destructive method sensitive to microstructural damages such as e.g. fiber breakage, and matrix cracking in COPVs. This study proposes a novel approach for damage monitoring by integrating acoustic emission techniques with machine learning (ML) algorithms to classify and predict damage types in COPVs. However, training accurate classification models requires extensive labeled datasets, which are very challenging to generate due to the nature of AE signal data and the lack of in-situ observations of microscopic failures in COPVs. Our research overcomes this limitation by automating the labeling process of AE signal data for different COPVs using unsupervised ML methods. The most representative features were extracted and then selected from recorded AE signals. Different unsupervised clustering algorithms were utilized based on various extracted feature combinations. The most stable clustering result was achieved and later used as appropriate labels for training classification algorithms. A deep neural network-based deep learning (DL) architecture was used to train discriminative models on AE data, identify patterns, and classify damage types into different classes with improved accuracy and speed for each COPV. Results demonstrate the potential of the proposed combined deep learning approach to train predictive models in identifying failure patterns. The trained models based on individual COPVs show high training, validation, and test accuracy for unseen datasets and offer enhanced predictive capabilities by following advanced DL techniques compared to traditional monitoring methods. The proposed method highlights its potential to improve the efficiency and safety of hydrogen storage systems. T2 - SCHALL 25 CY - Dresden, Germany DA - 26.03.2025 KW - Acoustic Emission KW - Composite Overwrapped Pressure Vessels, KW - Damage monitoring KW - Machine Learning KW - Deep Learning KW - Deep Neural Network KW - Sequential Neural Network PY - 2025 AN - OPUS4-62915 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Hydrogen as Energy carrier – Contributions to safety assessement of storage systems N2 - The introduction reflects the political background in Germany and worldwide concerning hydrogen as energy carrier. This leads to available hydrogen strategies and the reaction of BAM by launching the competence centre H2Safety@BAM. Fokus is set on the competence area TestCert, the special role of the division “Safety of Gas Storage Systems” there and its increasing success in research activities. The main part explains the needs for a risk-controlled market ramp-up concerning hydrogen products and appropriate measures being under development in division 3.5: risk control, tools for consequence estimation and limitation, probabilistic assessment of end of safe life, the efficiency assessment and optimization of current regulations, the structural health monitoring (SHM) with necessary improvement of measures for quality management in the digital world of safety assessment. Last but not least, the wide range of full-scale testing and simulation of worst-case scenarios is explained. T2 - Colloquium zu Antrittsvortrag Leitung Sicherheit von Gasspeichern CY - Online meeting DA - 20.08.2021 KW - H2Safety@BAM KW - Markthochlauf KW - Lebensdauervorhersage KW - statistische Bewertung KW - Risikosteuerung PY - 2021 AN - OPUS4-54617 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Salvage pressure receptacles - Technical background N2 - The presentation reflects the questions that have been raised by member states and NGOs. As background information details on the question how to choose a suitable salvage pressure receptacle (SPR) are provided. This leads to the need for deleting the volume limitation for SPRs and to the discussions in 2014 and 2016 on this issue. As an adequate substitution for deleting the volume limit for SPRs it is proposed to limit the pressure receptacles to be stored in by a maximum pressure-volume-value of 1.5 Mio bar-litres. After some explanations to standardisation projects currently also tackling this pV-limit, some risk-based safety criteria for a limitation are mentioned with the focus of the consequence level and the general avoidance of catastrophic worst case scenarios. T2 - 57th session of TDG Sub-Committee CY - Online meeting DA - 30.11.2020 KW - Salvage pressure receptacle KW - Consequence KW - Catastrophe KW - Compressed gas PY - 2020 AN - OPUS4-53161 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mair, Georg W. A1 - Günzel, Stephan T1 - Der systematische Einsatz der Monte-Carlo-Simulation in der Normung N2 - Im Rahmen der Energiewende erfahren viele Produkte einen umfassenden Markthochlauf. Hierzu müssen neue Technologien entwickelt oder bestehende in kurzer Zeit angepasst werden. Das macht sie besonders anfällig für Zwischenfälle und nachfolgenden Akzeptanzverlust. Zu vermeidende Zwischenfälle hängen oft von den deterministischen Mindestanforderungen in Norm und Recht ab, die erfahrungsbasiert entwickelt wurden. Hier ist die Monte-Carlo-Simulation eine wertvolle Hilfe. Sie erlaubt, auf der Basis von wenigen ermittelten Daten zu bewerten, welche statistische Wirkung aus einer Mindestanforderung resultiert und was angepasst werden muss, um die im Zuge eines Markthochlaufes relevanten Zielgrößen zu erreichen. Ein Verfahren, das im Rahmen der Normung erlaubt, die Wirkung einer Mindestanforderung auf die Ausfallwahrscheinlichkeit zu bewerten, wird zurzeit im Rahmen des Projektes DIN/TS 19472 unter dem NA 016-00-03 AA ausgearbeitet und hier vorgestellt. KW - Wasserstoffspeicher KW - Wirtschaftlichkeit KW - Markthochlauf KW - Zufallsgenerator KW - Normalverteilung KW - Sicherheit PY - 2025 SN - 0722-2912 VL - 2025 IS - 4 SP - 72 EP - 75 CY - Berlin AN - OPUS4-63807 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Blasting Splinter Protection Tower and Focus Points in Research and RCS N2 - Firstly, the modular fragmentation protection components are presented and the concept of the currently realised, cube-shaped tower is shown. This temporary tower was exposed to various explosive loads up to the level of 10 kg TNT. The orthogonality of the pressure effect is clearly recognisable. The pressure peak is reduced by 15% in the direction of the openings and the wind effect is reduced by around 40%. Both effects are greater in the direction of the diagonals. Another important point is risk management during the H2 market ramp-up. The aspects of specifically controlled reliability, consequence control and also new technologies, e.g. for the insulation of cryogenic storage facilities, are explained. Another aspect is analysing the effect of minimum requirements in standards according to risk-based criteria. Monte Carlo simulation is used for this purpose. Efficient, random sample-based recurring tests and optimised and consistent data availability are further aspects. Conclusions:  Usage of hydrogen needs careful safety precautions and reliable equipment  Worst case scenarios must get prevented but possible consequences should be taken into account, also.  For the market rump-up new approaches are necessary for keeping the system running and for ensuring an adequate safety level: - probabilistic evaluation of components - improvement of NDT-methods - digital tools for data administration and sharing - simulation of effectiveness of minimum requirements in RCS - new storage concepts e.g. for LH2 T2 - 5th Germany-Korea Hydrogen Conference CY - Halle (Saale), Germany DA - 22.10.2024 KW - Risk control KW - Hydrogen transport KW - DCC KW - DCoC KW - DPP KW - TNT PY - 2024 AN - OPUS4-61440 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Das Potenzial des SHM an Gasspeichern- Zulassung & Betrieb N2 - Der Vortrag beginnt mit dem Ziel einer Prognose der Ausfallwahrscheinlichkeit einer Population oder eines Individuums, die laufend auf der Basis von SHM (Zustandsüberwachung von Strukturen) aktualisiert wird. Zunächst wird die Rolle des Rechts und der Rechtsrahmen für die Prüfung von Gasspeichern nach Norm dargestellt. Der Bedarf an technologischen Fortschritten wird mit Bezug zur Prüfpraxis und dem zugehörigen Ressourcenbedarf, wie auch den Defiziten der vorgeschriebenen Prüfungen im Kontext des Markthochlaufes Wasserstoff erläutert. Der Lösungsansatz ist zweistufig und basiert auf dem systematischen Ersatz der Wasserdruckprüfung in Begleitung von SHM (insbesondere AT/SEA) und im zweiten Schritt auf der Kombination des probabilistischen Ansatzes der BAM (GGR 021) mit einer weiterentwickelten SHM. Diese Kombination von ZfP und Probabilistik würde zum einen die Aussagekraft in der betrieblichen Überwachungsmaßnahmen erheblich erhöhten und gleichzeitig eine erheblich Aufwandsreduktion sowohl bzgl. Stillstandszeiten, Kosten und Lebensdauer bieten. ‒ In vielen Fällen sind die Prüfverfahren in Norm und Recht geregelt. ‒ Der Markthochlauf fordert neue Ansätze, um die erforderliche Quantität (mehr und größere Speicher) und Qualität (hohe Zuverlässigkeit) bieten zu können. ‒ Für stationäre und mobile Großspeicher bleibt nur eine permanente Onlineüberwachung ‒ Für Speicher in großer Stückzahl sind stichprobenbasierte Ansätze als permanenter Messung oder als wiederkehrende Prüfung möglich und sinnvoll. ‒ Die größte Aufgabe liegt aber darin, die ZfP-Methoden weiterzuentwickeln und deren Aussagekraft und –genauigkeit zu schärfen. T2 - 37. Fachausschuss Zustandsüberwachung (FA SHM) CY - Berlin, Germany DA - 15.10.2024 KW - Wasserstoffspeicher KW - Probabilistik KW - Schallemissionsanalyse KW - Wiederkehrende Prüfung KW - Lebensdauerüberwachung KW - BAM-GGR 021 PY - 2024 AN - OPUS4-61362 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - DIN TS 19472 - Das Monte-Carlo-Experiment in der Normung N2 - Der Foliensatz erläutert den Denkansatz, die Normstruktur und eine evtl. Programmstruktur für das Normungsprojekt TS 19472. Das Spannungsfeld heutiger Normung basiert auf den immer komplexer vorhersagbaren Eigenschaften Fertigungsstreuung und Bauteilalterung. Während man die Bauteilalterung mit neuen Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung usw. betriebsbegleitend bewertet, kann der Fertigungsstreuung mit ihrem Einfluss auf die zu erwartenden Ausfälle nur mit probabilistischen Mitteln direkt begegnet werden. Ein probabilistischer Zulassungsansatz würde aber zu enorm komplexen Bewertungsprozessen führen, die wiederum in ihrer Feldanwendung komplexer zu bewerten und damit ohne langjährige Erfahrung fehleranfälliger als deterministische Verfahren sein dürften. Um diesen Konflikt aufzulösen, bietet es sich zumindest übergangsweise an, den probabilistischen Ansatz nicht unmittelbar in der Zulassung anzuwenden, sondern die in der Breite vertrauten, deterministischen Zulassungsvorschriften auf ihre Wirkung zu überprüfen und ggf. zu optimieren. Hierzu kann die systematisch numerische Wiederholung eines sog. Monte-Carlo-Experiments eingesetzt werden. Hierzu wird für verschiedene Parametersätze, die die Grenze noch akzeptierter Ausfallwahrscheinlichkeit beschreiben, das nachfolgend beschriebene, numerische Experiment wiederholt ausgeführt. Die Wiederholung erfolgt in definierten Variationsschritten über das gesamte Spektrum praktisch relevanter Streuungswerte. Jedes Experiment besteht somit aus der Generierung einer Grundgesamtheit zu dem für den jeweiligen Variationsschritt spezifischen Parametersatz. Danach wird die Grundgesamtheiten in Zufallsstichproben einer definierten Größe aufgeteilt und jede simulierte Stichprobe auf deren Akzeptanz gemäß dem betrachteten Akzeptanzkriterium in der Norm analysiert. Daraus resultiert für jede Grundgesamtheit aus dem Einzelexperiment die Wahrscheinlichkeit zur Annahme einer Stichprobe . Mit der systematischen Wiederholung des Experiments ist der Verlauf  der Akzeptanzwahrscheinlichkeit bekannt, mit der eine grenzwertige Eigenschaft nach einem deterministischen Akzeptanzkriterium noch angenommen werde würde und damit auch ein ungenügendes Baumuster aufgrund der jeweils betrachteten Eigenschaft nicht abgelehnt werden würde. T2 - Sitzung des NA 016-00-03-03 AK „Composite-Flaschen“ des DIN-Normenausschuss Druckgasanlagen (NDG) CY - Berlin, Germany DA - 13.02.2025 KW - Wasserstoffspeicher KW - Probabilistik KW - Markthochlauf KW - Zufallsgenerator KW - Sicherheit PY - 2025 AN - OPUS4-62907 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Popiela, Bartosz T1 - Performance of Type 4 Composite Pressure Vessels: Impact of Residual Stress State N2 - This presentation summarizes the results of an experimental study on slow burst tests, involving two pressure vessel designs with different residual stress states. The significant performance differences between the two designs highlight the critical role of residual stress state in filament-wound structures T2 - Composites Research Seminar at the Innovative Design and Integrated Manufacturing Lab, Seoul National University CY - Seoul, South Korea DA - 22.11.2024 KW - Composite KW - Pressure vessel KW - Residual stresses KW - Burst test KW - Filament winding PY - 2024 AN - OPUS4-61734 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Popiela, Bartosz T1 - BAM 3.5 and Trustworthy Hydrogen: Experimental Investigation of Type 4 Composite Pressure Vessels N2 - The presentation provided a brief introduction to Division 3.5 at BAM and detailed an experimental study of composite pressure vessels as part of the 'Trustworthy Hydrogen' project. It included an in-depth analysis of slow burst test evaluations. T2 - Lab Seminar of IDIM SNU CY - Seoul, South Korea DA - 26.11.2024 KW - Composite KW - Pressure vessel KW - Residual stresses KW - Burst test PY - 2024 AN - OPUS4-61779 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Maiwald, Michael A1 - Soruco Aloisio, Ricardo A1 - Meyer, Klas A1 - Klaus, Christian T1 - Auf dem Weg zu einer digitalen Qualitätsinfrastruktur - Eine Labor-Testplattform für die Integration von Sensoren und Messgeräten N2 - Um die internationale Spitzenposition deutscher Unternehmen der Prozessindustrie auch in Zukunft sicher zu stellen, müssen die Unternehmen ihre Prozesse und Geschäftsabläufe digitalisieren und gemeinsam mit der Forschung innovative neue Methoden, Apparate, Anlagen, Sensoren und Automatisierungstechnik sowie Datenkonzepte entwickeln. All dies erfordert den Aufbau neuer Fähigkeiten, Investition in Talente, interdisziplinäre Kommunikation zwischen verschiedenen Personen und Abteilungen und eine Bereitschaft zur Veränderung. KW - QI-Digital KW - Wasserstofftankstelle KW - IT-OT-Testplattform KW - Prozessindustrie PY - 2023 VL - 67 IS - 9 SP - 20 EP - 23 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-58461 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Soruco Aloisio, Ricardo A1 - Klaus, Christian T1 - Auf dem Weg zu einer digitalen Qualitätsinfrastruktur - Use Case Wasserstofftankstelle N2 - Im Rahmen der von der BAM und anderen Partnern ins Leben gerufenen Initiative „Digitale Qualitätsinfrastruktur“ liegt der Fokus u.a. auf der Entwicklung von neuen Zertifizierungsworkflows. Dabei ist eine besondere Bedeutung dem Zusammenführen von Operational Technology (OT) und Informationstechnik (IT) beizumessen. Zur Datenintegration aus der Sensor-Feldebene einer Versuchs-wasserstofftankstelle wurde eine solche Infrastruktur zunächst in einer Laborumgebung aufgebaut. T2 - Hannover Messe 2024 - Speakers Corners CY - Hannover, Germany DA - 23.04.2024 KW - IT KW - OT KW - Infrastruktur KW - Datenintregration KW - VPN KW - Verwaltungsschale KW - Open Source KW - Software PY - 2024 AN - OPUS4-59930 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Thomas, Sebastian T1 - Improvement of Type Approval Regulations of Pressure Vessels for Hydrogen Fueled Vehicles using Probabilistic Methods N2 - Composite pressure vessels (CPVs) are becoming the state of the art for storage for compressed hydrogen (CH2) in automotive applications. There is a strong interest of car manufacturers to use lightweight and less-costly gas storage units. In order to reduce the necessary amount of expensive carbon fibre, the nominal safety margins are becoming gradually smaller, pushing the limits of the regulations for type approval. At the same time, the total volume of these vessels increases to extend the range of the vehicles, increasing the consequences for worst-case scenarios like the rupture of the CPVs in service. This presentation presents insights gained in the project “TAnk HYdrogen Automotive” (TAHYA). Its aim is to improve the safety of current regulations for type approval of pressure vessels for the use in hydrogen fueled vehicles, namely GTR No. 13 and ECE R 134. For the assessment of safety, the probabilistic approach developed by division 3.5 of BAM is used. Monte-Carlo-Simulations were conducted leading to the identification of several weak spots, mainly found in the burst test and the batch test. By changing the requirements for burst tests and the approach for batch tests, the identified weak spots can be strongly reduced. T2 - Colloquium of Department 3 CY - Online meeting DA - 19.11.2020 KW - Monte-Carlo Simulation KW - Safety Assessment KW - Pressure Vessel PY - 2020 AN - OPUS4-51696 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sklorz, Christian T1 - Qualification of protective splinter barrier for fire resistance testing of CPVS N2 - There will be an experimental setup with a qualification of protective splinter barrier for fire resistance testing of CPVs presented. Various methods of qualifying the test stand enclosure are shown and the results are examined individually. A total of 14 explosion tests were carried out. Furthermore, the enclosure was examined for the influence of wind. T2 - Visit Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology (KICT) CY - Berlin, Germany DA - 30.08.2024 KW - Protective splinter barrier KW - Fire testing KW - Blast testing KW - Wind meassurement KW - CPV PY - 2024 AN - OPUS4-61455 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kästle, Emanuel D. T1 - Failure monitoring and classification from acoustic emission tests on impact-damaged hydrogen composite pressure vessels N2 - Composite overwrapped pressure vessels (COPV) for hydrogen will play an important role in emission free mobility and energy storage. The DELFIN project (2018 – 2022) was set up with the goal of developing improved COPVs that are lighter, cheaper and more durable. A key aspect of this project was to conduct full-scale impact tests with different gas pressure levels that were used to evaluate the vessels’ crash performance and to verify numerical impact simulations. These tests were followed by controlled pressure experiments until the burst pressure was reached. The procedure was monitored with acoustic emission testing (AT) and subsequent computer tomography (CT). The residual COPV stability and the AT results are compared to different scenarios regarding the impact energies and impact angles. The event localization from AT shows a clear correlation of the emitted energy with the damaged areas. We classify the recorded signals into groups that can be related to the failure mechanism and compare those to the pressure evolution before failure of the COPV. All tests indicate that large impact energies lead to a significant reduction of the burst pressure of COPVs, whereas a higher internal pressure can have a stabilizing effect that reduces the damaging effect. T2 - EWGA2024 36th Conference of the European Working Group on Acoustic Emission, 18-20 September 2024, Potsdam, Germany CY - Potsdam, Germany DA - 18.09.2024 KW - Acoustic Emission KW - Carbon-Fibre Overwrapped Pressure Vessels KW - Impact Damage KW - Cluster Analysis KW - Frequency Features PY - 2024 AN - OPUS4-61674 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Terhedebrügge, Gabriel A1 - Prager, Jens T1 - How can SHM be applied in a quality assured and legally compliant manner? T1 - Wie kann SHM qualitätssicher und rechtssicher angewendet werden? N2 - Many SHM applications developed at universities and research institutions have not yet left the laboratory scale. Possible reasons for this include: - Real components and structures are often more complex than expected, - The POD (probability of detection) of the SHM system is usually difficult to determine, - The reliability of SHM systems is often unsatisfactory, and - The transition from recurring inspection to permanent monitoring with automated SHM systems fails due to existing safety regulations and testing standards. The workshop addresses these issues and aims to present solutions that facilitate the practical use of SHM. The solutions will be developed using real-world applications, such as those in the field of renewable energy. N2 - Viele SHM-Anwendungen, die an den Universitäten und Forschungseinrichtungen entwickelt wurden, haben den Labormaßstab noch nicht verlassen. Mögliche Gründe dafür sind, - dass reale Bauteile und Strukturen häufig komplexer sind als erwartet, - die POD (probability of detection) des SHM-Systems zumeist schwer bestimmbar ist, - die Zuverlässigkeit der SHM-Systeme oft nicht zufriedenstellend ist und - der Übergang von wiederkehrender Prüfung zur permanenter Überwachung mit automatisierten SHM-Systemen an vorhandenen Sicherheitsrichtlinien und Prüfvorschriften scheitert. Der Workshop greift diese Fragestellungen auf und soll Lösungsansätze aufzeigen, die den Einsatz von SHM in der Praxis erleichtern. Die Lösungen werden beispielhaft für reale Anwendungen, z.B. aus dem Bereich der erneuerbaren Energien, erarbeitet. T2 - SCHALL 25 CY - Dresden, Germany DA - 28.03.2025 KW - SHM KW - Legal aspects KW - Pressure vessels KW - SMART-tools KW - QI-Digital KW - Periodic inspection PY - 2025 AN - OPUS4-62909 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Würsig, Andreas T1 - Aufgaben der BAM im Bereich Gefahrguttanks N2 - Die Präsentation gibt einen Überblick über die Aufgaben der BAM im Bereich der Gefahrguttanks. Dabei werden die Bereiche Zulassung, Beratung und Information und Forschung im Bereich der Tanks angesprochen. T2 - 35. Münchner Gefahrgut-Tage CY - Munich, Germany DA - 26.05.2025 KW - Tanks KW - Tankzulassung KW - Tankgremien KW - Tanknormung PY - 2025 AN - OPUS4-63338 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wätzold, Florian A1 - Popiela, Bartosz A1 - Mayer, Jonas T1 - Methodology for AI-Based Search Strategy of Scientific Papers: Exemplary Search for Hybrid and Battery Electric Vehicles in the Semantic Scholar Database N2 - The rapid development of artificial intelligence (AI) has significantly enhanced productivity, particularly in repetitive tasks. In the scientific domain, literature review stands out as a key area where AI-based tools can be effectively applied. This study presents a methodology for developing a search strategy for systematic reviews using AI tools. The Semantic Scholar database served as the foundation for the search process. The methodology was tested by searching for scientific papers related to batteries and hydrogen vehicles with the aim of enabling an evaluation for their potential applications. An extensive list of vehicles and their operational environments based on international standards and literature reviews was defined and used as the main input for the exemplary search. The AI-supported search yielded approximately 60,000 results, which were subjected to an initial relevance assessment. For the relevant papers, a neighbourhood analysis based on citation and reference networks was conducted. The final selection of papers, covering the period from 2013 to 2023, included 713 papers assessed after the initial review. An extensive discussion of the results is provided, including their categorisation based on search terms, publication years, and cluster analysis of powertrains, as well as operational environments of the vehicles involved. This case study illustrates the effectiveness of the proposed methodology and serves as a starting point for future research. The results demonstrate the potential of AI-based tools to enhance productivity when searching for scientific papers. KW - Search strategy KW - Methodology KW - Artificial intelligence KW - Literature review KW - Battery electric vehicles KW - Hydrogen-powered vehicles PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-622012 DO - https://doi.org/10.3390/publications12040049 VL - 12 IS - 4 SP - 1 EP - 16 PB - MDPI CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-62201 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ghaznavi, Ali A1 - Kästle, Emanuel D. A1 - Popiela, Bartosz A1 - Duffner, Eric T1 - Damage monitoring of hydrogen composite pressure vessels using acoustic emission technique and machine learning N2 - A good understanding of the structural stability of hydrogen composite overwrapped pressure vessels (COPV) is important for the cost-effective design and safe operation of hydrogen storage systems. Acoustic emission (AE) monitoring is a non-destructive method sensitive to microstructural damages such as e.g. fiber breakage, and matrix cracking in COPVs. This study proposes a novel approach for damage monitoring by integrating acoustic emission techniques with machine learning (ML) algorithms to classify and predict damage types in COPVs. However, training accurate classification models requires extensive labeled datasets, which are very challenging to generate due to the nature of AE signal data and the lack of in-situ observations of microscopic failures in COPVs. Our research overcomes this limitation by automating the labeling process of AE signal data for different COPVs using unsupervised ML methods. The most representative features were extracted and then selected from recorded AE signals. Different unsupervised clustering algorithms were utilized based on various extracted feature combinations. The most stable clustering result was achieved and later used as appropriate labels for training classification algorithms. A deep neural network-based deep learning (DL) architecture was used to train discriminative models on AE data, identify patterns, and classify damage types into different classes with improved accuracy and speed for each COPV. Results demonstrate the potential of the proposed combined deep learning approach to train predictive models in identifying failure patterns. The trained models based on individual COPVs show high training, validation, and test accuracy for unseen datasets and offer enhanced predictive capabilities by following advanced DL techniques compared to traditional monitoring methods. The proposed method highlights its potential to improve the efficiency and safety of hydrogen storage systems. T2 - SCHALL 25 CY - Dresden, Germany DA - 26.03.2025 KW - Sequential Neural Network KW - Acoustic Emission KW - Composite Overwrapped Pressure Vessels KW - Damagemonitoring KW - Machine Learning KW - Deep Learning KW - Deep Neural Network PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-629040 DO - https://doi.org/10.58286/30958 SP - 1 EP - 12 AN - OPUS4-62904 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Karapanagiotis, Christos T1 - Toward a Digital Twin of Hydrogen Pressure Vessels Enabled by Distributed Fiber Optic Sensors N2 - We present a digital replica of a hydrogen pressure vessel enabled by distributed fiber optic sensors (DFOS). This digital replica dynamically displays and updates the vessel’s structural condition by calculating strain residuals defined as the difference between the measured DFOS strain and the expected strain based on pressure data. As an example, we show the ability of the DFOS to detect and localize damage caused by drilling six holes into the vessel’s body. This digital replica represents a foundational step toward a fully integrated digital twin for predictive maintenance and remaining lifetime prognosis. T2 - Sensor and Measurement Science International 2025 CY - Nuremberg, Germany DA - 06.05.2025 KW - Fiber optic sensors KW - Hydrogen KW - Digital twins KW - Structural health monitoring KW - Machine learning KW - Predictive maintenance PY - 2025 AN - OPUS4-63087 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Popiela, Bartosz T1 - Influence of manufacturing process related residual stresses in wound composite material on the operational safety of H2 pressure vessels: PhD Topic Introduction N2 - Short introduction of the PhD Topic 5 in the BTU-BAM Graduate School "Trustworthy Hydrogen". Description of the objectives, deliverables and expected added value of the thesis. T2 - Introduction Week - BTU-BAM Graduate School "Trustworthy Hydrogen" CY - Berlin, Germany DA - 16.01.2023 KW - Residual stress KW - Composite KW - Pressure vessel KW - Hydrogen PY - 2023 AN - OPUS4-56882 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wang, Bin A1 - Mair, Georg W. A1 - Islam, F. T1 - Evaluation methods for estimation of Weibull parameters used in Monte Carlo simulations for safety analysis of pressure vessels N2 - The test data for static burst strength and load cycle fatigue strength of pressure vessels can often be well described by Gaussian normal or Weibull distribution functions. There are various approaches which can be used to determine the parameters of the Weibull distribution function; however, the performance of these methods is uncertain. In this study, six methods are evaluated by using the criterion of OSL (observed significance level) from Anderson-Darling (AD) goodness of Fit (GoF), These are: a) the norm-log based method, b) least squares regression, c) weighted least squares regression, d) a linear approach based on good linear unbiased estimators, e) maximum likelihood estimation and f) method of moments estimation. In addition, various approaches of ranking function are considered. The results show that there are no outperforming methods which can be identified clearly, primarily due to the limitation of the small sample size of the test data used for Weibull analysis. This randomness resulting from the sampling is further investigated by using Monte Carlo simulations, concluding that the sample size of the experimental data is more crucial than the exact method used to derive Weibull parameters. Finally, a recommendation is made to consider the uncertainties of the limitations due to the small size for pressure vessel testing and also for general material testing. KW - Safety assessment KW - Weibull distribution parameters KW - Randomness KW - Sample size KW - Monte Carlo simulation PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1515/mt-2020-0058 VL - 63 IS - 4 SP - 279 EP - 385 PB - De Gruyter AN - OPUS4-53105 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mair, Georg W. A1 - Becker, B. A1 - John, Sebastian A1 - Duffner, Eric T1 - Composite storage systems for compressed hydrogen - systematic improvement of regulations for more attractive storage units N2 - Hydrogen is an attractive energy carrier that requires high effort for safe storage. Forensuring safety, they must undergo a challenging approval process. Relevant standardsand regulations for composite cylinders used for the transport of hydrogen and for its on-board storage are currently based on deterministic (e.g. ISO 11119-3) or semi-probabilistic(UN GTR No. 13) criteria. This paper analysis the properties of such methods withrespect to the evaluation of load cycle strength. Their characteristics are compared withthe probabilistic approach of the BAM. Based on Monte-Carlo simulations, the availabledesign range (mean value and scatter of strength criteria) of current concepts was exem-plarily estimated. The aspect of small sample sizes is analysed and discussed with respectto the evaluation procedures. KW - Probabilistic KW - Monte-Carlo KW - Regulations KW - Composite cylinder KW - Hydrogen vehicles KW - Transport of dangerous goods PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.04.068 SN - 0360-3199 VL - 45 IS - 25 SP - 13672 EP - 13679 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50687 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Popiela, Bartosz A1 - Günzel, Stephan A1 - Schukar, Marcus A1 - Mair, Georg W. A1 - Krebber, Katerina A1 - Seidlitz, Holger T1 - Impact of internal pressure control during manufacturing on residual stresses and safety performance of type 4 pressure vessels N2 - Composite pressure vessels are commonly manufactured using the wet filament winding process, where various process parameters can influence the performance of the finished component. In this study two designs of wet filament wound 6.8-liter type 4 composite pressure vessels were manufactured. Both differ only by the internal pressure used during the filament winding, which primarily influences the residual stress state in the composite structure. An extensive experimental study was carried out, including 10 slow burst tests and strain measurements with fiber optic sensors. Significant differences can be observed in the performance of the two designs even though the used stacking sequence, materials and other manufacturing parameters are the same for both designs. A discussion of the differences in the behavior of both cylinder types is provided, including the strain distribution in slow burst tests and failure mechanism. KW - Residual stresses KW - Slow burst tests KW - Filament winding KW - Type 4 composite pressure vessels KW - Hydrogen PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-626663 DO - https://doi.org/10.1016/j.jcomc.2025.100581 SN - 2666-6820 VL - 17 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier B.V. CY - Amsterdam, Netherlands AN - OPUS4-62666 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Sicherheitsforschung im Bereich Wasserstoff – Transport von CGH2 N2 - Ein Aspekt des Gefahrguttransportes, der an Bedeutung in den letzten Jahren zugenommen hat, ist die Versorgung von Wasserstofftankstellen und anderen H2-Großverbrauchern über die Schiene aber insbesondere über die Straße. Mit Blick auf die primäre Form der Speicherung wird der Begriff der Sicherheit über den Aspekt der Häufigkeit eines definierten Ereignisses erläutert und auf die Besonderheiten der Druckgefäße aus Verbundwerkstoffen hingewiesen, wie auch den regulatorischen Hintergrund der Lebensdauerüberprüfung nach 15 Jahren nach den Vorgaben der zuständigen Behörde. In Deutschland sind diese Vorgaben in der BAM-Gefahrgutregel 021 geregelt, die in der GGR 022 durch eine Regelung zur Wiederkehrenden Prüfung dieser Umschließungen ergänzt wird. Beide BAM-Gefahrgutregeln basieren auf einem probabilistischen Ansatz und einer Konsequenzabschätzung über das Druck-Volumen-Produkt der Druckgefäße. Die neu im Recht verankerte EN 17339 ist die erste Norm, die speziell fest montierte Compositespeicher für den Wasserstofftransport regelt. Sie ermöglicht eine erhebliche Gewichtreduktion und führt eine Obergrenze für das Druckvolumen ein. Es wird kurz erläutert, dass gerade mit Blick auf Wasserstofftransporte über eine Arbeitsgruppe der Vereinten Nationen eine Begrenzung des Konsequenzpotentials in das internationale Recht eingeführt werden soll und welche Kriterien bei der systematischen Ermittlung des akzeptierten Wertes von 1.5 Mio bar Liter Einfluss haben. Mit Blick auf die Energiewende sieht es die BAM als besonders wichtig an, die Transportkosten zu senken, indem der Prüfaufwand reduziert und gleichzeitig die Erkenntnistiefe aus der betrieblichen Überwachung verbessert wird. Hierzu muss die Datenbasis für die probabilistische Bewertung der Lebensdauer von zerstörenden Prüfungen auf zerstörungsfreie Prüfungen umgestellt werden und idealerweise die 100% Prüfung zumindest in der ersten Hälfte des sicheren Lebens auf Stichproben reduziert werden. Dies und andere Aufgaben, die wichtig für eine sichere und attraktive Wasserstoffwirtschaft sind werden von dem Kompetenzzentrum H2Safety@BAM bearbeitet, dass in seinen Grundzügen kurz vorgestellt wird. T2 - IAA Transportation 2022 CY - Hannover,Germany DA - 20.09.2022 KW - H2Safety@BAM KW - Markthochlauf KW - Lebensdauervorhersage KW - zerstörungsfreie Prüfung ZfP KW - Risikosteuerung PY - 2022 AN - OPUS4-56984 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Markthochlauf von Wasserstoff - probabilistische Sicherheitsbewertung von Speichern und Normen N2 - Der Foliensatz beginnt mit der Kurzvorstellung des Kompetenzzentrums H2Safety@BAM und weiteren Informationen zum Kompetenzfeld MatCom. Danach werden die Erwartungen der EU zum Wasserstoffverbrauch vorgestellt und visualisiert, wie Risikosteuerung bei stark wachsender Technik funktionieren kann, und welchen zeitlichen Vorlauf man für die Einführung von neuen Zulassungsanforderungen benötigt. Der Begriff Sicherheit wird über den Risikobegriff definiert und am Beispiel quantifiziert. Danach werden verschiedene Werkzeuge vorgestellt, die dazu geeignet sind, die Risikosteuerung im Markthochlauf zu realisieren: Die statistische Bewertung von Stichproben, die probabilistische Bewertung von Populationen, die Lebensdauervorhersage von Populationen. Dies führt weiter zum Gedanken eines probabilistischen Zulassungsansatzes und zum Potential Monte-Carlo-Experimentes in der Bewertung der Wirkung von deterministischen Baumusterprüfkriterien. All dies sind Themen, die nach Meinung des Vortragenden Zukunftsprojekte der Normung sein sollten, um ein Werkzeug zu erhalten, das auch weitgehend ohne produktspezifische Erfahrung geeignet ist, Sicherheit in einer H2-Gesellschaft zu gewährleisten. T2 - Beirat des DIN-Normenausschusses Materialprüfung (NMP) CY - Online meeting DA - 23.03.2021 KW - H2Safety@BAM KW - Monte-Carlo-Experiment KW - Lebensdauervorhersage KW - Statistische Bewertung KW - Risikosteuerung PY - 2021 AN - OPUS4-54613 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Markthochlauf von Wasserstoff probabilistische Sicherheitsbewertung von Speichern und Normen N2 - Der Foliensatz beginnt mit den Erwartungen der EU zum Wasserstoffverbrauch und der Visualisierung, wie Risikosteuerung bei stark wachsender Technik funktionieren kann, und welchen zeitlichen Vorlauf man für die Einführung von neuen Zulassungsanforderungen benötigt. Der Begriff Sicherheit wird über den Risikobegriff definiert und am Beispiel quantifiziert. Danach werden verschiedene Werkzeuge vorgestellt, die dazu geeignet sind, die Risikosteuerung im Markthochlauf zu realisieren: Die statistische Bewertung von Stichproben, die probabilistische Bewertung von Populationen, die Lebensdauervorhersage von Populationen. Dies führt weiter zum Gedanken eines probabilistischen Zulassungsansatzes und zum Potential Monte-Carlo-Experimentes in der Bewertung der Wirkung von deterministischen Baumusterprüfkriterien. All dies sind Themen, die nach Meinung des Vortragenden Zukunftsprojekte der Normung sein sollten, um ein Werkzeug zu erhalten, das auch weitgehend ohne produktspezifische Erfahrung geeignet ist, Sicherheit in einer H2-Gesellschaft zu gewährleisten. T2 - Beirat des DIN-Normenausschusses Druckgasanlagen (NDG) CY - Online meeting DA - 23.02.2021 KW - Wasserstoffspeicher KW - Monte-Carlo-Experiment KW - Lebensdauervorhersage KW - Zuverlässigkeit KW - Streuung KW - Zulassungskriterium PY - 2021 AN - OPUS4-54610 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Markthochlauf von Wasserstoff - Vertrauen durch probabilistische Sicherheitsbewertung der H2-Speicher N2 - Der Vortrag beginnt mit dem erwarteten Bedarf an Wasserstoff und der Frage der Risikosteuerung bei stattfindender Marktdurchsetzung. Dem gegenüber ist an einem Beispiel der Prozess der Regelsetzung gestellt, was die Notwendigkeit pro-aktiven Handelns zeigt. Es wird über die risikobasierte Definition von Sicherheit gezeigt, welche Bedeutung die Erfassung der Fertigungsstreuung hat und wie die quantitative Erfassung und Bewertung aussehen könnte. Zuletzt wird über den Aspekt der Alterung auf das Potential probabilistischer Zulassungsansätze verwiesen und aufgezeigt, wie die Wirkung von Vorschriften nach dem probabilistischen Sicherheitskriterium bewertet und optimiert werden kann. T2 - 9. HYPOS-Dialog: Grüner Wasserstoff, aber sicher! (Uni Magdeburg) CY - Magdeburg, Germany DA - 11.09.2020 KW - Wasserstoffspeicher KW - Monte-Carlo-Experiment KW - Lebensdauervorhersage KW - Statistische Bewertung KW - Sicherheit KW - Population PY - 2020 AN - OPUS4-53154 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - 1. Wasserstoffkolloquium H2 SAFETY@BAM N2 - Die Präsentation ist der Startschuss für die Wasserstoffkolloquien der BAM. Sie beginnt mit Adolf Martens und zeigt den Weg vom Foresight-Prozess Wasserstoff bis zum Kompetenzzentrum H2Safety@BAM. Es werden die Kompetenzfelder vorgestellt und die handelnden Personen. Dies leitet über zu den drei Vorträgen des Tages und den Vortragenden. T2 - 1st H2 Colloquium of the competence centre „H2 SAFETY@BAM” CY - Online-Meeting DA - 16.02.2022 KW - H2Safety@BAM KW - Foresight Prozess H2 KW - Wasserstoff Café KW - Project QI Digital: Quo vadis Use Case H2 Refuelling Station? KW - Current results of the DELFIN project KW - The upper consequence limit as a control instrument PY - 2022 AN - OPUS4-54607 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Popiela, Bartosz T1 - Experimental study on the impact of manufacturing process related residual stresses in wound composite material on the operational safety of H2 pressure vessels N2 - The presentation is an update on the progress of the PhD Project. It focuses on the experimental investigation of the impact of residual stresses on the reliability of type 4 composite pressure vessels. T2 - Summer School 2024 - BTU-BAM Graduate School "Trustworthy Hydrogen" CY - Cottbus, Germany DA - 07.10.2024 KW - Composite KW - Pressure vessel KW - Residual stresses KW - Burst test PY - 2024 AN - OPUS4-61272 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Leichtbau von Gasspeichern - unsere Werkzeuge für den Leichtbau N2 - Der Vortrag stellt dar, wie die aktuellen Maßnahmen im Bereich der Sicherheitsbewertung von Gasspeichern in den Leichtbau einzahlen. Hierbei wird die Motivation für den Markthochlauf Wasserstoff vorangestellt: Die Reduktion bzw. Vermeidung von Klimagasen. Danach wird unterschieden zwischen den Maßnahmen für die Aspekte „Einsparung von Transportenergie“, „Materialeinsatz im Design“, „Maximierung der Verwendung“. Das Ergebnis kann zusammengefasst werden mit a) Der Leichtbau hat viele Aspekte, Zielsetzungen und Wirkansätze. b) Die Designoptimierung nach den konkurrierenden Zielen „Materialeinsatz“ (Produktionskosten; günstige Werkstoffe), Gewicht (Transportkosten) und Sicherheit gelingt immer besser. c) Im geregelten Bereich erfordern neue Wege des Leichtbaus oft eine Änderung der Vorschriften, die man rechtzeitig angehen muss. d) Wenn man Leichtbau auch als Maximierung der Nutzungsdauer pro Materialeinsatz versteht, geht es vor allem um die Nachhaltigkeit in der Nutzung und damit um neue Methoden der Sicherheitsbeurteilung zur Maximierung der Nutzungsdauer (ZfP oder lfd. Überwachung). T2 - 4. Netzwerktreffen Leichtbau Berlin-Brandenburg CY - Berlin, Germany DA - 01.10.2024 KW - Wasserstoffspeicher KW - Probabilistik KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Stichprobenprüfung PY - 2024 AN - OPUS4-61331 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sklorz, Christian T1 - Investigations on fire resistance of CPVs with respect to validation of fire test setup N2 - Based on Global Technical Regulations No. 13 phase 2 it is shown how to desing an over ground fire test stand with splinter barrier elements and qualification tests like blast testing and wind measurement. T2 - Stakeholders Workshop VH SH2APED CY - Brussels, Belgium DA - 26.09.2024 KW - GTR 13 KW - Fire testing on CPVs PY - 2024 AN - OPUS4-61335 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Popiela, Bartosz T1 - Creep Phenomena During Initial Loading of Type 4 Composite Pressure Vessels N2 - A poster presentation on the impact of creep phenomena during initial loading on the safety of type 4 composite pressure vessels. A statistical evaluation of slow burst tests shows an increase of the survival rate of initially loaded composite pressure vessels (sustained load and increased pressure) compared to the ones tested in a brand-new state. T2 - ASME Pressure Vessels & Piping® Conference CY - Quebec, Canada DA - 20.07.2025 KW - Composite KW - Pressure vessel KW - Safety KW - Creep PY - 2025 AN - OPUS4-63761 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Karsten T1 - Experimentelle Untersuchungen von Composite-Druckgasbehältern: Prüfverfahren, Anwendungsbeispiele und Entwicklungen N2 - Dem AVK-Arbeitskreis Wasserstoff-Drucktanks werden ausgehend von Zielen und Aufgaben der BAM sowie der Fachkompetenz auf dem Gebiet der Sicherheit von Composite-Druckbehältern über die prüftechnische Ausstattung, die angewendeten und weiterentwickelten Prüf- und Untersuchungsmethoden sowie zu Beispielen von Forschungsvorhaben wie DELFIN, COLIBRI und SH2APED berichtet. T2 - Arbeitskreissitzung CY - Frankfurt a.M., Germany DA - 24.04.2024 KW - Composite-Druckbehälter KW - Berstversuch KW - Hydraulischer Lastwechselversuch KW - Feuersicherheit KW - Impakt PY - 2024 AN - OPUS4-60117 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. A1 - Günzel, Stephan T1 - Der sichere Wasserstofftransport - Eine Rechtsänderung in der Vorschau N2 - Das Bundesverkehrsministerium hat seit 2008 in drei Stufen jeweils auf Vorschlag der BAM einen Antrag zur Einführung bzw. Regulierung von Bergungsdruckgefäßen bei den Vereinten Nationen eingebracht. Die Anträge führten jeweils nach der Delegation in eine Arbeitsgruppe unter der Leitung des Vortragenden zu neuen Vorschriften im internationalen Gefahrguttransportrecht. Zuletzt hat das UN-Subcommittee der Experten für den Transport gefährlicher Güter der Einführung einer Druck-Volumen-Begrenzung für Druckgefäße zugestimmt. Mit dieser Begrenzung wurde die bisherige Volumenbegrenzung für Bergungsdruckgefäße ersetzt, wodurch nun das Spektrum der Bergungsdruckgefäße gestaltet werden kann, das notwendig wäre, um defekte Druckgefäße transportieren zu können. Das zentrale Kriterium für die Begrenzung des Druck-Volumen-Produktes (pV) fand bereits in den Landverkehrsvorschriften ADR/RID bis zu ihrer Neustrukturierung auch als Konsequenzmaß Verwendung. Damit soll sichergestellt werden, dass sich aus Wasserstofftransporten in Druckgefäßen keine Konsequenz entwickeln kann, die nach den Kriterien für stationäre Anlagen, einer Katastrophe gleichkommen würde. Hierzu hatte eine Arbeitsgruppe der Vereinten Nationen seit 2020 auf Vorschlag der BAM eine Kette aufeinander aufbauende Kriterien diskutiert, die im Vortrag vorgestellt werden: Einfluss der Druckwellen auf den menschlichen Körper (ohne Splitterwirkung oder Umsetzung der chemischen Energie) – Zusammenhang von Druckwelle und Fläche – Druckwellenberechnung – Bevölkerungsdichte – Grenzwerte für eine Katastrophe – resultierendes pV-Produkt. Das Ergebnis wurde mit herausragenden Großunfällen und Katastrophen aus dem Gefahrguttransport und Gefahrstoffbereich verglichen. Außerdem wurden noch die Effekte des Temperatureinflusses auf den maximalen Betriebsdruck diskutiert. Zuletzt wurde bei den UN darauf hingewiesen, dass mit Blick auf die Auswirkungsbetrachtung der Wassersoff das Gas mit den geringsten Konsequenzen bei gegeben Druk-Volumen-Produkt ist, was zu restriktiveren Obergrenzen für z.B. Erdgas führen könnte. Als letzter Punkt im Vortrag wird erläutert, dass in den kommenden UN-Sitzungen über nachfolgende Änderungen im Recht, wie z.B. der Kennzeichnung des pV-Produktes, diskutiert werden wird. Außerdem muss ein neuer Einstieg für die bei ISO in der Normung befindliche Umschließungen mit einem größeren pV-Produkt gefunden werden, wozu aber Transportland-spezifische Risikoanalysen in Verbindung mit massiven Fahrwegsbeschränkungen zu erwarten sind. T2 - 32. Erfahrungsaustausch für Gefahrgutbeauftragte (ERFA-T) des IGV CY - Berlin, Germany DA - 08.11.2023 KW - pV-Produkt KW - Quantitative Risikoanalyse KW - Konsequenzbegrenzung KW - Katastrophe KW - Druckgefäße PY - 2023 AN - OPUS4-58832 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - John, Sebastian A1 - Duffner, Eric A1 - Mair, Georg W. T1 - Degradation and damage analysis of composite pressure vessels via experimental modal analysis N2 - For mobile gas storage systems, the application of type IV pressure vessels is state of the art. Type IV tanks consist of an inner polymer liner fully wrapped with fibre-reinforced plastic (FRP). Because of the complex fabric of the FRP as well as a difficulty estimable interaction behaviour between the single components under load, there are still no satisfying non-destructive testing methods to assess the current state of failure nor to estimate the level of degradation accurately and economically. At BAM division 3.5, analysing the ageing process of mobile composite pressure vessels is a major task to ensure safe usage over the whole lifetime. In this context, key aspects of our ongoing research activities are the invention of new test procedures and the development of accurate lifetime prediction models. In order to determine the level of degradation or damage, one meaningful non-destructive approach is to analyse the structural dynamic behaviour via an experimental modal analysis (EMA). Over the last few years, different types and sizes of composite pressure vessels have been tested in several research projects. The presented paper gives an insight into how to extract and interpret modal parameters and how to fit them to the results of residual strength tests. T2 - NOVEM Conference 2023 CY - Auckland, New Zealand DA - 09.01.2023 KW - Composite material KW - Pressure vessel KW - Degradation KW - Modal analysis PY - 2023 SP - 57-1 EP - 57-6 AN - OPUS4-58062 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - John, Sebastian A1 - Duffner, Eric T1 - Degradation and damage analysis of composite pressure vessels via experimental modal analysis N2 - For mobile gas storage systems, the application of type IV pressure vessels is state of the art. Type IV tanks consist of an inner polymer liner fully wrapped with fibre-reinforced plastic (FRP). Because of the complex fabric of the FRP as well as a difficulty estimable interaction behaviour between the single components under load, there are still no satisfying non-destructive testing methods to assess the current state of failure nor to estimate the level of degradation accurately and economically. At BAM division 3.5, analysing the ageing process of mobile composite pressure vessels is a major task to ensure safe usage over the whole lifetime. In this context, key aspects of our ongoing research activities are the invention of new test procedures and the development of accurate lifetime prediction models. In order to determine the level of degradation or damage, one meaningful non-destructive approach is to analyse the structural dynamic behaviour via an experimental modal analysis (EMA). Over the last few years, different types and sizes of composite pressure vessels have been tested in several research projects. The presented paper gives an insight into how to extract and interpret modal parameters and how to fit them to the results of residual strength tests. T2 - NOVEM 2023 CY - Auckland, New Zealand DA - 09.01.2023 KW - Pressure vessel KW - Composite KW - Modal analysis KW - Degradation PY - 2023 AN - OPUS4-58063 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Die Zukunft der Betriebsüberwachung von Gasspeichern aus Composite N2 - Der Wasserstofftransport auf der Straße ist wichtig und wird wie der noch geringe Transport auf der Schiene weiter stark zunehmen. Die bisherige Effizienzsteigerungen sind über Werkstoff- und Designänderungen vom Vollstahl über umfangsumwickelte Stahl- bis zu Compositespeichern mit Kunststofflinern erfolgt. Hinzu kam die auf Basis der BAM-GGR 022 an Vorbedingungen geknüpfte Prüffristverlängerung von 5 auf 10 Jahre. Die wiederkehrende Prüfung von großen Transporteinheiten bedeutet jedes Mal einen Stillstand von gut 8 Wochen. Entsprechend steht mit Blick auf die weitere Effizienzsteigerung die Reduktion des Prüfaufwands im Fokus. Eine Effizienzsteigerung kann nach aktueller Rechtslage geschehen, indem die hydraulische Prüfung auf eine Gasdruckprüfung umgestellt wird. Dies könnte zukünftig mit geeigneten Arbeitsschutzmaßnahmen pneumatisch durchgeführt werden – auch ohne Rechtsänderung. Ein deutlich größerer Schritt in Richtung Verbesserung des Aufwands- zu Nutzenverhältnis ließe sich erreichen, indem die zerstörungsfreie Prüfung nicht mehr nur als Arbeitsschutz-motiviertes, begleitendes, sondern als zentrales Prüfverfahren ausgebaut wird. Gerade wenn – wie für die Schallemissionsanalyse erwartet – eine relativ gute Abschätzung des Berstdruckes möglich ist, könnte auf die 100%-Prüfung verzichtet werden und bis zu einem kritischen Alter nur auf Stichprobenprüfung basieren, was allerdings erhebliche Rechtsänderung erfordert und auch neue Werkezuge der Informationsverwaltung. Als Vorlage für einen praktischen Ansatz zur Rechtsänderungen inkl. Informationsverwaltung wird auf die SV 674 in Verbindung mit 6.2.3.5.3ff ADR/RID verwiesen. Dies kombiniert mit einer digitalen Lebenslaufakte, die auf der digitalen Qualitätssicherung (QI-digital) beruht, wäre ein mächtiges Werkzeug für eine Verbesserung des Aufwands- zu Nutzenverhältnis und so auch eine Lösung des mit der stark steigenden Anzahl der Transporteinheiten absehbaren Kapazitätsproblems in der wiederkehrenden Prüfung. T2 - 31. BAM-DIN-IGV-DVFG Jahresgespräche CY - IGV, Berlin DA - 21.02.2024 KW - pV-Produkt KW - Schallemissionsanalyse KW - Sondervorschrift 674 KW - Stichprobenprüfung KW - BAM-GGR 022 PY - 2024 AN - OPUS4-59601 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Popiela, Bartosz T1 - Modelling of the manufacturing related residual stresses in type 4 pressure vessels for hydrogen storage N2 - Presentation about modelling of the residual stresses in type 4 pressure vessels for hydrogen storage at the European PhD Hydrogen Conference 2024 in Ghent, Belgium. T2 - European PhD Hydrogen Conference 2024 (EPHyC2024) CY - Ghent, Belgium DA - 20.03.2024 KW - Composite KW - Pressure vessel KW - Residual stresses PY - 2024 AN - OPUS4-59757 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Popiela, Bartosz T1 - Impact of the Initial Loading on the Performance of Type 4-CPVs N2 - Poster presentation on the impact of initial loading on the performance of type 4 composite pressure vessels presented at the 4th Netzwerktreffen Leichtbau Berlin-Brandenburg. T2 - 4. Netzwerktreffen Leichtbau Berlin-Brandenburg CY - Berlin, Germany DA - 01.10.2024 KW - Composite KW - Pressure vessel KW - Safety KW - Burst test PY - 2024 AN - OPUS4-61197 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - VIDEO A1 - Popiela, Bartosz T1 - Better with age? Discussion of creep phenomena during initial loading of type 4 composite pressure vessels N2 - A video for the Rudy Scavuzzo Student Paper Competition at ASME PVP 2025. The topic of the presentation is the impact of creep phenomena during initial loading on the safety of type 4 composite pressure vessels. T2 - ASME Pressure Vessels & Piping Conference (ASME PVP 2025) CY - Quebec, Canada DA - 20.07.2025 KW - Composite KW - Pressure vessel KW - Safety KW - Creep PY - 2025 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-63763 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - John, Sebastian T1 - Delfin - Statusbericht zum 4.HJM N2 - Präsentation über den Fortschritt der BAM zum Vorhaben Delfin, welches sich mit der Entwicklung und Schädigungsneigung von Composite-Wasserstoffbehältern für den Anwendungsfall KFZ beschäftigt T2 - 4. Halbjahresmeeting zum Vorhaben Delfin CY - Online meeting DA - 21.10.2020 KW - Wasserstoff KW - Impact KW - Druckbehälter PY - 2020 AN - OPUS4-51495 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Popiela, Bartosz A1 - Kim, Kyunghwan A1 - Lee, Kyu-Jin A1 - Lee, Jung-Ryul T1 - Impact of internal pressure regulation in filament winding on the quality of composite cylinders: a study with pulse-echo ultrasonic propagation imaging N2 - To ensure the safety of composite pressure vessels considering the growing usage, this case study investigates how wet filament winding parameters affect quality of composite cylinders. Two 6.8-liter Type 4 cylinders with identical geometry and fiber stacking sequence were analyzed using pulse-echo ultrasonic propagation imaging. One cylinder was wound under constant internal pressure, while the other used increasing pressure to influence residual stress and influence imperfections. This difference led to distinct failure mechanisms in burst tests. The study focused on identifying porosity and resin-rich areas, visualized through ultrasonic wave propagation imaging and variable time-window amplitude mapping. Results revealed that the cylinder wound with increasing pressure had better composite consolidation but more resin-rich areas in the hoop windings. The findings demonstrate the effectiveness of pulse-echo ultrasonic imaging as a non-destructive method for detecting manufacturing-induced imperfections and highlight the importance of optimizing filament winding parameters to enhance composite quality. KW - Composite KW - Pressure vessel KW - Wet filament winding KW - Pulse-echo ultrasonic propagation imaging PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-639801 DO - https://doi.org/10.1080/09243046.2025.2547457 SN - 1568-5519 SP - 1 EP - 18 PB - Taylor & Francis AN - OPUS4-63980 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Soruco Aloisio, Ricardo T1 - Digitale Abbildung von Assets - Dateninfrastruktur für Industrie 4.0 N2 - Im Rahmen der von der BAM und anderen Partnern ins Leben gerufenen Initiative „Digitale Qualitätsinfrastruktur“ liegt der Fokus u.a. auf der Entwicklung von neuen Zertifizierungsworkflows. Dabei ist eine besondere Bedeutung dem Zusammenführen von Operational Technology (OT) und Informationstechnik (IT) beizumessen. Zur Datenintegration aus der Sensor-Feldebene einer Versuchs-Wasserstofftankstelle wurde eine solche Infrastruktur aufgebaut. Zudem wurde der von der Plattform Industrie 4.0 empfohlene standardisierte Zwilling „Verwaltungsschale“ für einige Assets der Wasserstofftankstelle implementiert. T2 - QI-Forum 2024 CY - Berlin, Germany DA - 09.10.2024 KW - Datenintregration KW - IT KW - Infrastruktur KW - OT KW - Open Source KW - Software KW - VPN KW - Verwaltungsschale PY - 2024 AN - OPUS4-63493 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Entwicklungen rings um Gase als Energieträger N2 - Dr. Mair erläutert, welcher Anwuchs an H2-Bedarf zu erwarten ist, wo er weltweit erzeugt werden könnte und in welcher Form auf grünem Wasserstoff basierende Energieträger transportiert werden können. Es wird deutlich, dass das Transportaufkommen von H2 erheblich anwachsen wird und dass sich alle Seiten, die Regelsetzer und die Industrie darauf vorbereiten müssen. Danach wird mit Blick auf die Normungsroadmap H2 des DIN der probabilistische Ansatz mit seinem Potenzial, Normen und Vorschriften in ihrer Wirkung zu simulieren und zu bewerten kurz vorgestellt. Der dritte Block des Vortrages beginnt mit der Definition von Sicherheit, zeigt kurz das mikromechanische Prinzip der Alterung von Composite und greift dann ein Thema auf, dass Dr. Mair bereits 2018 und 2019 in dieser Runde dargelegt hat: Der Aufwand für die klassische Wiederkehrende Prüfung ist enorm und bringt nur wenig Erkenntnis. Es werden graphisch das 5-Jahres 100%-Prooftesting, der Ansatz nach GGR 022 mit seiner zerstörend geprüften Stichprobe und der mögliche Ansatz für eine ergebnisgesteuerte Stichprobenprüfung auf ZfP-Basis miteinander verglichen. Die Unterschiede im Aufwand-zu-Nutzen-Verhältnis sind enorm. Dabei ist der aufwändigste Ansatz zudem der mit der geringsten Erkenntnistiefe. Jeder Ansatz, der von einer 100%-Prüfung in einem maximalen Zeitrahmen von 10 Jahren abweicht, also z.B. der Verzicht auf eine 100%-Prüfung während des Betriebes, würde eine Änderung des Regelwerkes erfordern, die zeitnah angestoßen werden müsste. Da es sich hierbei primär um eine Ressourcenoptimierung und nicht um eine Verbesserung der Sicherheit handelt, liegt der Ball bei den Verbänden. Als eine Idee für das Herangehen mit einer Begrenzung auf Druckgefäße, die nach der EN 17339 zulassungsfähig sind (fest montiert, H2 und nur CFK), verweist Dr. Mair auf die SV 674 in Verbindung mit 6.2.3.5.3/.4 ADR/RID. Bei dem absehbaren Anwachsen des Bestandes an H2-Batteriefahrzeugen, ist hier nicht nur ein Optimierungsaspekt, sondern auch ein Kapazitätsproblem in der wiederkehrenden Prüfung zu lösen. Es würde aber auch ein Mehrwert für die Sicherheit entstehen. T2 - 30. BAM-DIN-IGV-DVFG Treffen CY - Berlin, Germany DA - 22.02.2023 KW - Wasserstoffspeicher KW - Markthochlauf KW - Sicherheit KW - Wiederkehrende Prüfung KW - Schallemissionsanalyse PY - 2023 AN - OPUS4-57041 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. A1 - Duffner, Eric A1 - Günzel, Stephan T1 - Die Zukunft der Betriebsüberwachung von Gasspeichern aus Composite N2 - Im Vortrag wird zunächst erläutert, dass auch im Fall der Wasserstoffversorgung die Schadensanalyse, -vermeidung und die wiederkehrende Prüfung von Speichern in engem Zusammenhang stehen. Der Wasserstofftransport in Deutschland hat bereits deutlich zugenommen und wird in den nächsten Jahren weiter erheblich zunehmen. Dies führt zu einem stärkeren Fokus auf die wirtschaftlichen Aspekte im Transport und der wiederkehrenden Prüfung. Letztere droht, ohne neue technische Ansätze zum Flaschenhals in der Verfügbarkeit vorhandener Transportkapazitäten zu werden. Das gegenwärtige System der Wasserdruckprüfung bis zum sog. Prüfdruck mit Innen- und Außenbesichtigung etc., die im Normalfall alle 5 Jahre durchzuführen ist, führt zu jeweils etwa 8 Wochen Stillstand. Das Aufwendige dabei sind die Trocknungs- und Spülprozesse, die notwendig sind, um wieder entsprechend reinen Wasserstoff abfüllen zu können. Auf Basis der BAM GGR‘n 021 und 022 lässt sich beim Nachweis entsprechender, probabilistischer Restzuverlässigkeiten diese Frist in Deutschland auf 10 Jahre ausdehnen. Diesen Weg sind in den letzten Jahren viele Betreiber gegangen. Mit Blick auf die derzeit fast exponentielle Zunahme von Transporteinheiten kann auch diese Verlängerung der Prüffristen das Problem nicht lösen. Auch das Umschwenken von hydraulischer, auf die heute bereits genehmigungsfähige Gasdruckprüfung bis zum Prüfdruck bringt zwar eine Verkürzung der Stillstandzeiten, erfordert aber erhebliches Investment in Schutzmaßnahmen. Als hinreichend zielführendes Konzept für Transporteinheiten mit vielen Elementen wird im Vortrag eine Mischung aus probabilistischem Ansatz und zerstörungsfreien Prüfungen erläutert und bzgl. Aufwand und Nutzen im Vergleich zu den üblichen Verfahren visualisiert. Voraussetzung für diesen vorgestellten Ansatz sind die Weiterentwicklung und Qualifizierung der Schallemissionsanalyse als Ersatz für die derzeitig zerstörenden Prüfungen und auch eine durchgängig digitale Lebenslaufakte, die eine lückenlose Zuordnung von Baumusterprüfung, Herstellungslos, Betreiber und Betriebsdaten erlaubt. Für Transporteinheiten mit wenigen, sehr großen Elementen wird dagegen das sog. Online-Monitoring mit fest installierter und permanent messender Technik gesehen. Für die Anwendung beider Lösungsansätze sind umfangreiche Änderungen im Recht erforderlich. T2 - 49. VDI-Jahrestagung Schadensanalyse 2023: Schadensprävention bei Druckwasserstoff und Schadensprävention für Kunststoff- und Elastomerprodukte CY - Würzburg, Germany DA - 18.10.2023 KW - ATR Anerkanntes Technisches Regelwerk KW - Probabilistik KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Online-Monitoring KW - Schallemissionsanalyse KW - Gasdruckprüfung PY - 2023 AN - OPUS4-58838 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Competence centre H2Safety@BAM N2 - Dr Mair presents the competence centre “H2Safety@BAM”. He starts with a spectacular hydrogen accident on the Tempelhofer Feld (Berlin) in 1894, comes to the foundation of the competence centre in the context of the hydrogen strategies of Germany and the EU and explains their safety-focused orientation in order to create and maintain confidence in hydrogen technologies. Beyond the long-term changes in energy supply, in Sept. 2022 there are enormous cost leaps in gas supply, which puts hydrogen as an energy carrier in a different light. Based on this, he presents the structure of the Competence Centre with its 5 competence areas and the corresponding contact persons. This is underpinned by a slide on each of the work packages in the fields of competence. At the end of the presentation, he explains the focus of the competence area "Component Testing, Component Safety and Approval", for which he is responsible. This is the question of cost reduction by using the whole potential of digitalisation in connection with the safety surveillance of the storage systems. The run of a fully digital system is of great importance for both, for the hydrogen supply of large consumers via road and rail and for storage systems in stationary plants. A robust and well-thought-out digitalisation in all levels of documentation will lead to a new quality in monitoring safety porperties, integration of new components and cost reduction. T2 - TÜV Rheinland H2-Safety-Day für Berlin und Brandenburg CY - Dahlewitz, Germany DA - 22.09.2022 KW - H2Safety@BAM KW - Market Rump Up KW - Safety KW - Reliabillity KW - Hydrogen Supply PY - 2022 AN - OPUS4-56983 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Popiela, Bartosz A1 - Günzel, Stephan A1 - Mair, Georg W. A1 - Seidlitz, Holger ED - Nabizada, A. ED - Dechany, A. ED - Carré, B. ED - Ghogare, D. ED - Stendardo, E. ED - Lappa, F. ED - Vanlaere, J. ED - Mendoza, M. J. ED - Dejonghe, M. ED - Daese, M. ED - Namazifard, N. ED - Jacops, R. ED - Jottrand, S. ED - Pahlavan, S. T1 - Modelling of the Manufacturing Process Related Residual Stresses in Type 4 Pressure Vessels for Hydrogen Storage N2 - The publication is an extended abstract on the modelling of the manufacturing process related residual stresses in type 4 pressure vessels for hydrogen storage. A 2D analytical model based on the classical laminate theory and a 3D finite element model are introduced. The calculated residual stress state after the filament winding process as well as the stress state in service are presented and discussed. T2 - European PhD Hydrogen Conference 2024 (EPHyC2024) CY - Ghent, Belgium DA - 20.03.2024 KW - Composite KW - Hydrogen KW - Pressure vessel KW - Residual stresses KW - Filament winding KW - Carbon fiber PY - 2024 VL - 2024 SP - 445 EP - 450 PB - Hydrogen Europe Research, BE-HyFE AN - OPUS4-59779 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lengas, Nikolaos A1 - Mair, Georg W. A1 - Müller, Karsten A1 - Sklorz, Christian A1 - Wang, Bin A1 - Natasya, Riska T1 - Overview of experimental testing at BAM: Hydraulic pressure, drop and fire tests N2 - Safe onboard storage is clearly one of the greatest challenges for the hydrogen economy. Even if hydrogen vehicles offer better efficiency, technological barriers remain for short-term implementation. Hydrogen storage difficulties stem from its low density, necessitating very high pressure for storage. In addition, the weight, volume, efficiency, safety of storage as well as the cost of the hydrogen must be considered. Safety is of paramount importance for deployment of hydrogen technologies as it is flammable in a wide range of concentrations with air, more sensitive to ignition due to its low minimum ignition energy, deflagrates faster due to higher burning velocity, and is prone to deflagration-to-detonation transition. Various safety measures must be implemented in order to prevent accidental leakage and ensure inherent safety. Today, the strategy of the OEM’s prioritises the development of a single electrical drivetrain platform where the battery pack is mounted in the underbody of the vehicle. The automotive industry aims to use this same space for hydrogen storage systems, with the expectation that such conformable hydrogen storage systems will be available in the next 3-5 years. The main innovations of BAM’s specialist divisions 3.5 and 8.6 in this project are, firstly, the integration of optical fibres in the filament winding of complete pressure to gain a deeper understanding of the structural behaviour under the different hydraulic and pneumatic loading conditions, and secondly, the development of a fire test platform to test the assembly of 9 tubular vessels under the fire test requirements of GTR13. Therefore, a wind damping and splinter-protecting cage was built from protection modules specifically developed for this project. Extensive safety-related tests are to be carried out at BAM during the project period. T2 - Stakeholders’ Meeting CY - Brussels, Belgium DA - 26.09.2024 KW - Composite pressure vessel KW - Drop test KW - Hydraulic pressure test KW - Fire test PY - 2024 AN - OPUS4-61167 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Die BAM - mit einem aktuellen Aspekt der ZfP N2 - Die BAM wird kurz mit ihren Eckdaten als Ganzes vorgestellt und dann der Einstieg in die besonderen Möglichkeiten der Versuchsplattform "Wasserstofftankstelle" erläutert. Nach kurzen Vorstellung der Struktur der Tankstelle wird erläutert, wie drei Methoden der ZfP für das Structural Health Monitoring in Verbindung mit KI zur Anwendung kommen werden. T2 - Fachausschusssitzung Schallemissionsprüfung DGZfP CY - Online meeting DA - 10.03.2022 KW - 150 Jahre BAM KW - Versuchsplattform KW - H2-Tankstelle KW - Ultraschall KW - Schallemissionsanalyse KW - Optische Fasern KW - Künstliche Intelligenz PY - 2022 AN - OPUS4-54606 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Popiela, Bartosz T1 - Einfluss der fertigungsbedingten Eigenspannungen auf die Sicherheit von Typ 4-Druckbehältern N2 - Vorstellung der Erkenntnisse aus einer experimentellen Studie mit langsamen Berstprüfungen an Typ 4-Druckbehältern bei einer Arbeitskreis-Sitzung "Wasserstoff-Drucktanks" der AVK. T2 - AVK-Arbeitskreis-Sitzung "Wasserstoff-Drucktanks" CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 26.09.2024 KW - Wasserstoff KW - Druckbehälter KW - Eigenspannungen KW - Langsame Berstprüfung PY - 2024 AN - OPUS4-61134 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Munzke, Dorit A1 - Duffner, Eric A1 - Eisermann, René A1 - Schukar, Marcus A1 - Schoppa, André A1 - Szczepaniak, Mariusz A1 - Strohhäcker, J. A1 - Mair, Georg W. T1 - Monitoring of type IV composite pressure vessels with multilayer fully integrated optical fiber based distributed strain sensing N2 - We present the results of distributed fiber optic strain sensing for condition monitoring of a hybrid type IV composite fully wrapped pressure vessel using multilayer integrated optical fibers. Distributed strain sensing was performed for a total number of 252,000 load cycles until burst of the vessel. During this ageing test material fatigue could be monitored and spatially localized. Critical material changes were detected 17,000 cycles before material failure. Results have been validated by acoustic emission analysis. T2 - 12th International Conference on Composite Science and Technology (ICCST12) CY - Sorrento, Italy DA - 08.05.2019 KW - Hybrid composite pressure vessel KW - Distributed fiber optic sensing KW - Acoustic emission analysis KW - Structural health monitoring PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-516772 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.02.872 SN - 2214-7853 VL - 34 SP - 217 EP - 223 PB - Elsevier Ltd. CY - Amsterdam AN - OPUS4-51677 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Mair, Georg W. T1 - Positionspapier Wasserstofftransport - Markthochlauf vs. Sicherheitsanforderungen von Gasspeichern - Änderungen in der wiederkehrenden Prüfung sind notwendig N2 - Es ist absehbar, dass die sicherheitstechnisch notwendige Verpflichtung zur wiederkehrenden Prüfung jedes Druckbehälters im Transport in seiner heute üblichen Form zu mehrwöchigen Stillstandszeiten und damit zu zusätzlichen Engpässen in der Verfügbarkeit von Transportein-heiten führen wird. Auf Grundlage wird nun weitergehend de-regulierend angestrebt, die individuelle wiederkehrende Prüfung von festverbauten Druckbehältern aus Faserverbundwerkstoffen mit Kunststoffliner durch Stichprobenprüfungen zu ersetzen, solange wie die Stichprobenergebnisse die geforderte Sicherheit belegen. Durch den vorgeschlagenen, stichprobenbasierten Ansatz werden die Stillstandzeiten im Transport von Wasserstoff erheblich reduziert und die mit der Wasserdruckprüfung verbundenen kostenintensiven Reinigungs- und Spülverfahren vermieden. Damit wird die Grundlage gelegt für den geplanten Markthochlauf mit Blick auf Umsetzbarkeit durch die Industrie bei gleichzeitiger Gewährleistung der Sicherheit. T2 - H2NormungsRoadMap: Jour Fixe der Koordinationsverantwortlichen CY - Online meeting DA - 14.01.2025 KW - Wiederkehrende Prüfung KW - Deregulierung KW - Wirtschaftlichkeit KW - Markthochlauf KW - Wasserstoff KW - Sicherheit KW - Gefahrguttransport KW - Druckgefäße KW - Faserverbundwerkstoffe KW - Stichprobe KW - Probabilistik KW - Zerstörende Prüfung KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Stationäre Speicher PY - 2025 SP - 1 EP - 2 AN - OPUS4-62484 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Neue Ansätze zur Überwachung der Speichersicherheit im Betrieb N2 - Es ist absehbar, dass die sicherheitstechnisch notwendige Verpflichtung zur wiederkehrenden Prüfung jedes Druckbehälters im Transport in seiner heute üblichen Form zu mehrwöchigen Stillstandszeiten und damit zu zusätzlichen Engpässen in der Verfügbarkeit von Transporteinheiten führen wird. Auf Grundlage wird nun weitergehend de-regulierend angestrebt, die individuelle wiederkehrende Prüfung von festverbauten Druckbehältern aus Faserverbundwerkstoffen mit Kunststoffliner durch Stichprobenprüfungen zu ersetzen, solange wie die Stichprobenergebnisse die geforderte Sicherheit belegen. Hierzu liegt Erfahrung aus der Anwendung der BAM-GGR 021 vor. Durch den vorgeschlagenen, stichprobenbasierten Ansatz werden die Stillstandzeiten im Transport von Wasserstoff erheblich reduziert und die mit der Wasserdruckprüfung verbundenen kostenintensiven Reinigungs- und Spülverfahren vermieden. Damit wird die Grundlage gelegt für den geplanten Markthochlauf mit Blick auf Umsetzbarkeit durch die Industrie bei gleichzeitiger Gewährleistung der Sicherheit. Es werden 4 Schritte als Handlungsempfehlung vorgestellt: 1. Harmonisierung des Verfahrens zur stichprobenbasierten Festigkeitsbewertung anwendungsübergreifend in einer Norm beschreiben. 2. Interaktion mit dem DIN-Projekt TS 19472 Monte-Carlo- Simulation von Grundgesamtheiten (OSD) herstellen. 3. Verfahren zur Stichprobebewertung über ZfP weiter entwickeln 4. Ziel: Der Ersatz der 100%-Prüfung für die ersten 15 … 25 Jahre. T2 - H2NormungsRoadMap - Jour Fixe der Koordinationsverantwortlichen CY - Online meeting DA - 14.01.2025 KW - Deregulierung KW - Wirtschaftlichkeit KW - Markthochlauf KW - Wasserstoff KW - Sicherheit KW - Druckbehälter KW - Gefahrguttransport KW - Druckgefäße KW - Faserverbundwerkstoffe KW - Stichprobe KW - Probabilistik KW - Zerstörende Prüfung KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Stationäre Speicher PY - 2025 AN - OPUS4-62483 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. A1 - Thomas, Sebastian T1 - Consequences of the reduced minimum burst pressure on the production surveillance N2 - First the acceptance rates resulting from the analysis of different minimum burst ratios and standards are displayed and explained. Especially the problems resulting from a further reduction if the minimum burst ratio are shown. For a better understanding of these results the process of analysing the acceptance rate is explained in detail. This contains the alleged contradiction between safety of samples due to its scatter while the rejected sample provides a higher mean strength. Then the importance of batch testing is explained and leads to the recommendation to have a strong interaction between provided mean strength and requested maximum of production scatter. T2 - 8 th WG on rev GTR 13 CY - Online meeting DA - 02.03.2020 KW - Minimum burst ratio KW - Production scatter KW - Mean burst pressure KW - Batch testing KW - Acceptance rate PY - 2020 AN - OPUS4-53147 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Günzel, Stephan T1 - Normung und Sicherheit im Leichtbau - Sicherheitsbetrachtungen aus Sicht der Regelsetzung am Beispiel von Behältern für den Wasserstofftransport N2 - Es werden Methoden, Betrachtungen und Bewertungen der Sicherheit aus Sicht der Regelsetzung am Beispiel von Behältern für den Wasserstofftransport vorgestellt. T2 - 18. Cottbuser Leichtbauworkshop CY - Cottbus, Germany DA - 14.03.2024 KW - Sicherheit KW - Wasserstoff KW - Gefahrgut KW - Bewertung KW - Druckgefäß PY - 2024 AN - OPUS4-59697 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Günzel, Stephan T1 - Safety aspects of hydrogen transportation N2 - In this presentation safety aspects of hydrogen transportation are discussed. At first, the regulatory background and level of safety are presented. In the second part, the modelling of consequence due to sudden rupture of pressure receptacles is explained. Finally, the results are used to define a limit for consequence to enable an acceptable and safe transport of hydrogen. T2 - 3rd Germany-Korea Hydrogen Conference CY - Berlin, Germany DA - 27.09.2022 KW - Safety KW - Hydrogen KW - Wasserstoff KW - Gefahrgut KW - Consequence PY - 2022 AN - OPUS4-59902 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Günzel, Stephan T1 - Safety assessment of hydrogen gas storage systems N2 - In this lecture, the safety assessment of hydrogen gas storage systems is presented using the example of composite pressure vessels. The main element is a probabilistic approval approach based on five steps. Firstly, the testing and evaluation of properties at the beginning of life are shown. Secondly, methods for artificial aging and the effect on the residual strength are presented. Thirdly, testing against dedicated accidents is introduced. Fourthly, effects on the surveillance of production quality are discussed. Finally, degradation and the end of life are estimated. Background information and examples are given for each step. The assessment presented is a method applicable for many safety-related systems. T2 - Masterstudiengang Wasserstofftechnologie - Modul 8: Safety and Public Acceptance – Sicherheitsaspekte, Akzeptanz und werkstofftechnische Herausforderungen des Wasserstoffs CY - Online meeting DA - 25.08.2023 KW - Safety KW - Hydrogen KW - Wasserstoff KW - Bewertung KW - Assessment PY - 2023 AN - OPUS4-59899 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Günzel, Stephan T1 - Safety assessment of hydrogen gas storage systems N2 - In this lecture, the safety assessment of hydrogen gas storage systems is presented using the example of composite pressure vessels. The main element is a probabilistic approval approach based on five steps. Firstly, the testing and evaluation of properties at the beginning of life are shown. Secondly, methods for artificial aging and the effect on the residual strength are presented. Thirdly, testing against dedicated accidents is introduced. Fourthly, effects on the surveillance of production quality are discussed. Finally, degradation and the end of life are estimated. Background information and examples are given for each step. The assessment presented is a method applicable for many safety-related systems. T2 - Joint European Summer School 2021 on Fuel Cell, Electrolyser, and Battery Technologies CY - Online meeting DA - 12.09.2021 KW - Safety KW - Hydrogen KW - Wasserstoff KW - Bewertung KW - Assessment PY - 2021 AN - OPUS4-59905 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Günzel, Stephan T1 - Safety assessment of hydrogen gas storage systems N2 - In this lecture, the safety assessment of hydrogen gas storage systems is presented using the example of composite pressure vessels. The main element is a probabilistic approval approach based on five steps. Firstly, the testing and evaluation of properties at the beginning of life are shown. Secondly, methods for artificial aging and the effect on the residual strength are presented. Thirdly, testing against dedicated accidents is introduced. Fourthly, effects on the surveillance of production quality are discussed. Finally, degradation and the end of life are estimated. Background information and examples are given for each step. The assessment presented is a method applicable for many safety-related systems. T2 - Joint European Summer School 2023, Hydrogen Safety CY - Online meeting DA - 17.09.2023 KW - Safety KW - Hydrogen KW - Wasserstoff KW - Bewertung KW - Assessment PY - 2023 AN - OPUS4-59903 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Günzel, Stephan T1 - Safety assessment of hydrogen gas storage systems N2 - In this lecture, the safety assessment of hydrogen gas storage systems is presented using the example of composite pressure vessels. The main element is a probabilistic approval approach based on five steps. Firstly, the testing and evaluation of properties at the beginning of life are shown. Secondly, methods for artificial aging and the effect on the residual strength are presented. Thirdly, testing against dedicated accidents is introduced. Fourthly, effects on the surveillance of production quality are discussed. Finally, degradation and the end of life are estimated. Background information and examples are given for each step. The assessment presented is a method applicable for many safety-related systems. T2 - Joint European Summer School 2022, Hydrogen Safety CY - Athens, Greece DA - 18.09.2022 KW - Safety KW - Hydrogen KW - Wasserstoff KW - Bewertung KW - Assessment PY - 2022 AN - OPUS4-59904 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - DIN TS 19472 - Das Monte-Carlo-Experiment in der Normung N2 - Der Vortrag stellt das neue Normungsprojekt DIN TS 19472 „Das Monte-Carlo-Experiment als Werkzeug zur Quantifizierung deterministischer Mindestanforderung in Normen - Überprüfung von deterministischen Akzeptanzkriterien in Normen auf ihre sicherheitstechnische Wirkung unter probabilistischer Berücksichtigung der Fertigungsstreuung“ vor und erläutert hierzu die Motivation und das Vorgehen bei der Nutzung des Monte-Carlo-Experiments zur Simulation des Verhaltens und der Bewertung von Populationen von Gasflaschen. Mit Blick auf den Markthochlauf Wasserstoff, aber auch auf eine Reihe weiterer Anwendungen wird es immer wichtiger, Sicherheit als Grenze von Konsequenz-abhängiger Zuverlässigkeit zu verstehen und zu steuern. Hierzu wird das angefangene Projekt ein Werkzeug bieten, das im probabilistischen Sinn, die Wirkung von Mindestfestigkeit u.ä. aufzeigt. Der Prozess mit den Schritten Stichprobensimulation, Ermittlung der Akzeptanzrate nach Mindestanforderung, systematische Variation und Bewertung werden aufgezeigt und der Erstentwurf im digitalen Werkzeugt zur Onlinebearbeitung OSD gezeigt. Am Ende des Projektes soll ein entsprechendes Programmtool als Anlage der TS zur Verfügung gestellt werden. T2 - Sitzung des NA 016-00-03-03 AK „Composite-Flaschen“ des DIN-Normenausschuss Druckgasanlagen (NDG) CY - Halle (Saale), Germany DA - 17.09.2024 KW - Risikosteuerung KW - Probabilistik KW - Baumusterprüfung KW - Zufallsgenerator KW - Normalverteilung PY - 2024 AN - OPUS4-61363 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Bergungsdruckgefäße - Vorschlag zur Definition von Druckgefäßen N2 - Es wird plastisch dargestellt, mit welcher Intention und welchem Ziel Deutschland in die Juni Sitzung des UN ECOSOC SubCom TDG gehen wird, um ein Druckvolumenbegrenzung für Druckgefäße zu erreichen. T2 - BAM-DIN-IGV-DVFG-Jahresgespräch 2020 CY - Berlin, Germany DA - 27.02.2020 KW - Bergungsdruckgefäß KW - Konsequenzbegrenzung KW - Volumenbegrenzung KW - Druck-Volumen-Produkt KW - UN-Modellvorschriften KW - Akzeptanz PY - 2020 AN - OPUS4-53146 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Natasya, Rizka T1 - Building Confidence in Hydrogen Technology with BAM: Expertise, Testing & International Collaboration in Hydrogen Safety N2 - This presentation introduced BAM’s mission-driven approach to advancing hydrogen safety within the broader context of energy transition. As a federal institute under the German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy, BAM contributes to public safety through research, testing & advisory functions. The talk highlighted BAM’s key competencies in hydrogen safety, including (but not limited to) safety testing of composite pressure vessels, LH2, probabilistic lifetime assessment based on destructive and (future) non-destructive testing, operational safety monitoring technologies, Digital Calibration Certificates (DCC) for traceability and quality assurance, unique infrastructure and large-scale high-pressure test facilities. It also emphasised BAM’s governmental role as a competent authority in the transport of dangerous goods, its contributions to international regulatory bodies (e.g. UN ECOSOC Subcommittee of Experts) and its ongoing efforts to shape technical standards. A dedicated section was presented on the project of H2Safe_Collaboration, a strategic umbrella initiative led by BAM to strengthen bilateral cooperation in hydrogen safety research between Germany and South Korea. The initiative unites multiple partners (KGS, KICT, H2KOREA, and Hoseo University) and supports joint projects under the network. T2 - EU-Korea Research & Innovation Day CY - Seoul, Südkorea DA - 06.03.2025 KW - Hydrogen safety KW - International collaboration KW - South Korea PY - 2025 AN - OPUS4-63816 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mair, Georg W. A1 - Thomas, Sebastian A1 - Schalau, Bernd A1 - Wang, Bin T1 - Safety criteria for the transport of hydrogen in permanently mounted composite pressure vessels N2 - The recent growth of the net of hydrogen fuelling stations increases the demands to transport compressed hydrogen on road by battery vehicles or tube-trailers, both in composite pressure vessels. As a transport regulation, the ADR is applicable in Europe and adjoined regions, and is used for national transport in the EU. This regulation provides requirements based on the behaviour of each individual pressure vessel, regardless of the pressure of the transported hydrogen and relevant consequences resulting from generally possible worst case scenarios such as sudden rupture. In 2012, the BAM (German Federal Institute for Materials Research and Testing) introduced consequence-dependent requirements and established them in national transport requirements concerning the “UN service life checks” etc. to consider the transported volume and pressure of gases. This results in a requirement that becomes more restrictive as the product of pressure and volume increases. In the studies presented here, the safety measures for hydrogen road transport are identified and reviewed through a number of safety measures from countries including Japan, the USA and China. Subsequently, the failure consequences of using trailer vehicles, the related risk and the chance are evaluated. A benefit-related risk criterion is suggested to add to regulations and to be defined as a safety goal in standards for hydrogen transport vehicles and for mounted pressure vessels. Finally, an idea is given for generating probabilistic safety data and for highly efficient evaluation without a significant increase of effort. T2 - ICHS 2019 CY - Adelaide, Australia DA - 24.09.2019 KW - F-N-diagram KW - Chance-risk analysis KW - Pressure-volume product KW - Limit of acceptable consequence KW - Minimum burst pressure PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-511589 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.07.268 SN - 0360-3199 VL - 46 IS - 23 SP - 12577 EP - 12593 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-51158 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Popiela, Bartosz A1 - Schukar, Marcus A1 - Breithaupt, Mathias A1 - Günzel, Stephan A1 - Mair, Georg W. A1 - Krebber, Katerina A1 - Seidlitz, Holger T1 - Embedding of Fiber Optic Sensors Under Industrial Conditions and Distributed Strain Sensing in Type 4 Composite Pressure Vessels N2 - The number of in-operation composite pressure vessels is increasing, partly due to their attractiveness for on-board compressed gas storage and transport applications. A possible way to maintain the highest safety levels is through the structural health monitoring of the composite cylinders. Here, the use of fiber optic sensors appears to be a promising approach. However, the integration of the optical fibers into the composite structure of a pressure vessel has been shown to be challenging. In this study, insights on the embedding of optical fibers in the composite structure under industrial conditions are provided. A protection concept for the ingress and egress of the optical fibers is presented. Finally, the results from destructive slow burst tests are evaluated, showing no clear trend in the impact of the embedded optical fibers on the performance of composite pressure vessels. T2 - 24th International Conference on Composite Materials CY - Baltimore, Maryland, USA DA - 04.08.2025 KW - Composite KW - Pressure vessel KW - Filament winding KW - Fiber optic sensors PY - 2025 SP - 3710 EP - 3717 AN - OPUS4-63886 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Popiela, Bartosz T1 - Embedding of Fiber Optic Sensors Under Industrial Conditions and Distributed Strain Sensing in Type 4 Composite Pressure Vessels N2 - A presentation on the embedding of fiber optic sensors into the composite structure of type 4 composite pressure vessels. Also, the impact of the embedded fiber optic sensors on the burst pressures of type 4 composite pressure vessels was discussed. The presentation was held at ICCM24 in Baltimore, Maryland. T2 - 24th International Conference on Composite Materials CY - Baltimore, Maryland, USA DA - 04.08.2025 KW - Composite KW - Pressure vessel KW - Filament winding KW - Fiber optic sensors PY - 2025 AN - OPUS4-63885 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Popiela, Bartosz T1 - Project summary: Impact of manufacturing process related residual stresses in wound composite material on the operational safety of hydrogen pressure vessels N2 - This presentation is a summary of a doctoral project within the BTU-BAM Graduate School 'Trustworthy Hydrogen'. The results of both theoretical and experimental investigations are presented and discussed. T2 - Summer School 2025 - BTU-BAM Graduate School "Trustworthy Hydrogen" CY - Berlin, Germany DA - 05.07.2025 KW - Composite KW - Pressure vessel KW - Residual stresses KW - Burst test KW - Filament winding KW - Carbon fiber PY - 2025 AN - OPUS4-63067 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Schutzziel-Orientierter Ansatz zum Nachweis der Sicherheit - Handlungsempfehlungen für pränormative Forschung & Handlungsbedarfe für Regulatorik N2 - Der Vortrag beginnt der Erläuterung der zunehmenden Geschwindigkeiten in der eher kontinuierlichen Produktentwicklung rund um Wasserstoff und den unvermeidbar in Stufen arbeitenden Entwicklung von Normen und Vorschriften. Das führt zu Defiziten in der (sicherheitsorientierten) Verfügbarkeit von Zulassungsgrundlagen. Um das auszugleichen wird vorgeschlagen, auf die Schutzzielfestlegung zu fokussieren, was die genaue Beschreibung des Anwendungsbereiches und evtl. sicherheitstechnischen Hintergrund (Unfälle etc.) mit umfasst. Auf dieser Basis sollten Wirkungsweise entwickelt und diskutiert werden können. Für ein solches System muss es ein klares Rollenverständnis geben. Als universellsten Ansatz wird die probabilistische Sicherheitsbewertung diskutiert. Dies erfordert klare Vorgaben zu Risikokennzahlen. Als Beispiel werden Wasserstofftransportfahrzeuge mit Größtflaschen über einem Druck-Volumen-Produkt von 1.5 Mio bar Liter vorgestellt. Um diese Einheiten im Transport zu beherrschen, spielen neue Sicherheitsansätze eine große Rolle. Diese können aber nur dann effizient aufgebaut werden, wenn das einzuhaltende Schutzziel konkret und überprüfbar ist. T2 - Normungsroadmap Wasserstofftechnologien; 5. Sitzung AK 2 Infrastruktur CY - Online meeting DA - 14.04.2025 KW - Zulassungsvorschriften KW - Druck-Volumen-Produkt KW - Sicherheitskennzahlen KW - Wasserstoffspeicher KW - Probabilistik KW - Markthochlauf PY - 2025 AN - OPUS4-63805 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Die Schallemissionsprüfung in der Überwachung von Gasspeichern aus Composite - Handlungsempfehlungen für pränormative Forschung & Handlungsbedarfe für Regulatorik N2 - Die Transporteinheiten für Wasserstoff auf der Straße nehmen stark zu. Der Aufwand für die wiederkehrende Prüfung nimmt schneller zu als die dafür verfügbaren Kapazitäten. Gleichzeitig wird immer mehr in Groß0serien hergestellt. Vor diesem Hintergrund spielt die Effizienz in der Prüfung eine zunehmende Rolle. Verlässt man den Transportbereich kommt auch der Aspekt der Machbarkeit hinzu. Große stationäre Speichersysteme mit vielen Einzelelementen lassen sich organisatorisch und bzgl. Verfügbarkeit mit 100%-Wasserdruckprüfungen nicht mehr wirtschaftlich darstellen. Das Ziel ist es, für nicht einzeln gehandhabten, sondern fest eingebauten Speicher, den Aufwand in der Prüfung erheblich zu reduzieren, indem Stichproben gezogen werden und die Prüfergebnisse für die Gruppe gleicher und gleich eingesetzter Speicher herangezogen werden. Dies hat zwei Grenzen: Zum einen muss das Prüfverfahren aussagekräftig genug sein, um eine statistische verwendbare Aussage zu liefern, die eindeutige Schlüsse auf die Sicherheit zulässt. Zum anderen muss das Urteil über die Gruppe eine hinreichende Zuverlässigkeit im Betrieb belegen. Ist diese Bedingung nicht mehr erfüllt, wird die Gruppe wieder der 100%-Prüfung zugeführt, um mit dem gleichen Prüfverfahren wie bei der Stichprobenprüfung, schlechte von guten Individuen zu trennen. Hierzu bedarf es der Weiterentwicklung der Schallemissionsanalyse als zerstörungsfreies Prüfverfahren und eines passenden Stichprobenansatzes mit probabilistischer Bewertung. Beides erfordert pränormativer Forschung und nachfolgende Rechtsänderungen. T2 - Normungsroadmap Wasserstofftechnologien; 5. Sitzung AK 2 Infrastruktur CY - Online meeting DA - 14.04.2025 KW - Wasserstoffspeicher KW - Probabilistik KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Stichprobenprüfung KW - DPP PY - 2025 AN - OPUS4-62962 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Tanks und GasspeicherÄnderungen an der BAM im FB 3.5 Sicherheit von Gasspeichern N2 - Der Vortrag erläutert die organisatorischen Änderungen, die für DIN und die IGV/DVFG-Mitglieder von Bedeutung sind, und wie die Struktur der handelnden Personen von Änderungen betroffen ist. Es werden die Erfolge des letzten Jahres dargestellt und die gemeinsamen Herausforderungen in Norm und Recht gemeinsam mit den zugehörigen Lösungsansätzen der BAM erläutert. T2 - 32. SITZUNG BAM/DIN/DVFG/IGV CY - Berlin, Germany DA - 12.02.2025 KW - Wasserstoffspeicher KW - Deregulierung KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Stichprobenprüfung KW - Lebensdauerüberwachung PY - 2025 AN - OPUS4-62908 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Popiela, Bartosz T1 - Better with age? Discussion of creep phenomena during initial loading of type 4 composite pressure vessels N2 - A presentation on the impact of creep phenomena during initial loading on the safety of type 4 composite pressure vessels. A statistical evaluation of slow burst tests shows an increase of the survival rate of initially loaded composite pressure vessels (sustained load and increased pressure) compared to the ones tested in a brand-new state. T2 - ASME Pressure Vessels & Piping Conference (ASME PVP 2025) CY - Quebec, Canada DA - 20.07.2025 KW - Composite KW - Pressure vessel KW - Safety PY - 2025 AN - OPUS4-63760 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bühling, Benjamin A1 - Maack, Stefan T1 - Improving onset picking in ultrasonic testing by using a spectral entropy criterion N2 - In ultrasonic testing, material and structural properties of a specimen can be derived from the time-of-flight (ToF). Using signal features, such as the first peak or envelope maximum, to calculate the ToF is error-prone in multipath arrangements or dispersive and attenuating materials, which is not the case for the signal onset. Borrowing from seismology, researchers used the Akaike information criterion (AIC) picker to automatically determine onset times. The most commonly used formulation, Maeda's AIC picker, is reassessed and found to be based on inappropriate assumptions for signals often used in ultrasonic testing and dependent on arbitrary parameters. Consequently, an onset picker for ultrasonic through-transmission measurements is proposed, based on a spectral entropy criterion (SEC) to model the signal using the AIC framework. This SEC picker takes into account the spectral properties of the ultrasonic signal and is virtually free of arbitrary parameters. Synthetic and experimental data are used to compare the performance of SEC and AIC pickers. It is shown that the accuracy of onset picking is improved for densely sampled data. KW - Akaike information criterion picker KW - Nondestructive testing KW - Ultrasound KW - Time of flight PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-594284 UR - https://pubs.aip.org/asa/jasa/article/155/1/544/3061576/Improving-onset-picking-in-ultrasonic-testing-by DO - https://doi.org/10.1121/10.0024337 SN - 0001-4966 VL - 155 IS - 1 SP - 544 EP - 554 PB - AIP Publishing CY - Melville, NY, USA AN - OPUS4-59428 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kästle, Emanuel D. A1 - Ghaznavi, Ali A1 - Duffner, Eric T1 - Failure monitoring and classification from acoustic emission tests on impact-damaged hydrogen composite pressure vessels N2 - A total of nine heavily damaged carbon-fibre overwrapped pressure vessels are tested. The burst pressure of the damaged vessels correlates with the impact energy and the internal pressure during impact. No internal pressure leads to larger deformation and lower burst pressure. The vessels are tested with acoustic emissions prior to bursting. It can be shown that major instabilities give rise to a significantly increased number of acoustic signals. The location of occurrence corresponds to the impact regions. The signals are studied in terms of their frequency content and it can be shown that high frequency signals experience strong damping so that there are only few recorded high-frequency events and even fewer that are locatable. The data is further used in a cluster analysis to assign the signals to different failure types. With the given experimental design, no clear patterns emerge so that the failure association remains ambiguous. KW - Acoustic Emission KW - Carbon-Fibre Overwrapped Pressure Vessels KW - Impact Damage KW - Cluster Analysis KW - Frequency Features PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613266 DO - https://doi.org/10.58286/30256 SN - 1435-4934 VL - 29 IS - 10 SP - 1 EP - 12 PB - NDT.net GmbH & Co. KG AN - OPUS4-61326 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Soruco Aloisio, Ricardo T1 - Eine Infrastruktur für den digitalen Zwilling – Use Case H2-Tankstelle N2 - Im Rahmen von der BAM und anderen Partnern ins Leben gerufene Initiative „Digitale Qualitätsinfrastruktur“ ist der Fokus auf die Entwicklung von neuen Regelwerken und Zertifizierungsworkflows ausgerichtet. Dabei ist eine besondere Bedeutung dem Zusammenführen von Operational Technology (OT) und Informationstechnik (IT) beizumessen, wenn aktuelle Prozess- und Parameterdaten zuverlässig zur Verfügung gestellt werden sollen. In dem Use Case Wasserstofftankstelle werden digitale Abbilder erprobt, die u.a. der Kalibrierung von Sensoren, dem Nachweis über die Wasserstoffreinheit und der vorausschauenden Wartung dienen sollen. Großenteils der verfahrenstechnischen Bestandsanlagen, die sogenannten Brownfield-Anlagen, sind nach einem konservativen und hierarchischen Automatisierungskonzept ausgelegt. Hierbei können sämtliche Prozessdaten, besonders aus der Feldebene, einer oberen informationstechnische Ebene unzugänglich bleiben. Eine Brückentechnologie nach der NAMUR Open Architecture (NOA) soll möglichst viele Informationen und Daten aus der vorgegebenen Brownfield-Automatisierung sicher und rückwirkungsfrei zur Verfügung stellen. Zusätzliche Sensorik soll ebenso zu der Datenerweiterung beitragen und letztendlich den digitalen Zwilling, bzw. das digitale Abbild des verfahrenstechnischen Prozesses, ergänzen. Die Herausforderungen einer solchen Infrastruktur gelten vor allem einer universellen Kommunikationsschnittstelle und der Sicherheit. Darüber hinaus werden vorgeschlagene Normen und Empfehlungen untersucht und erprobt. T2 - Jahrestreffen der "Prozess-, Apparate- und Anlagentechnik" CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 21.11.2022 KW - QI-Digital KW - Use-Case Wasserstofftankstelle KW - Automatisierung KW - Operational Technology KW - Digitaler Zwilling KW - NAMUR Open Architecture PY - 2022 AN - OPUS4-56402 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kästle, Emanuel David A1 - Paffrath, M. A1 - El‐Sharkawy, A. T1 - Alpine Crust and Mantle Structure From 3D Monte Carlo Surface‐ and Body‐Wave Tomography N2 - An ongoing controversy revolves around the detailed structure of the subducting European and Adriatic plates under the Alps and the adjacent orogens. Mostly based on P‐wave travel time tomographic images, slab break‐off at different times, reversals of subduction polarity and segmentation of the slab into independent units have been proposed. These processes may have important geodynamic consequences such as rapid surface uplift, past magmatic events or changes in the style of continental collision. However, some of the tomographic results are contradictory, particularly evident in the uppermost mantle where teleseismic P waves traverse the medium almost vertically with few ray crossings and a stronger dependence on the crustal correction. In this work, we present the result of an innovative joint inversion approach using surface‐ and teleseismic body‐wave travel times to mitigate some of the shortcomings in both data types. Applying a reversible‐jump Markov chain Monte Carlo approach, we simultaneously constrain the and structure and their uncertainties in the crust and upper mantle. The results indicate a continuous slab structure from the crust‐mantle boundary down to at least 400 km depth under the western, central and eastern Alps. The results, however, also suggest that fitting the data within their respective measurement uncertainties may not be sufficient to reliably determine the presence of a shallow slab break‐off beneath the Alps. KW - Tomographic Imaging KW - Plate Tectonics KW - McMC Tomography PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-626216 DO - https://doi.org/10.1029/2024JB030101 SN - 2169-9356 VL - 130 IS - 2 SP - 1 EP - 29 PB - American Geophysical Union (AGU) AN - OPUS4-62621 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Orellana Pérez, Teresa T1 - European policy framework regulations codes and standards for safe hydrogen technologies N2 - This lecture describes the history of hydrogen from the first scientific discoveries in the 18th century to the current technological and political developments for the market ramp-up of hydrogen technologies. The European policy framework for safe hydrogen technologies is explained comprehending the European Green Deal, European Climate Law, European Hydrogen Strategy, Clean Hydrogen Partnership, etc. Safety in hydrogen technologies is governed by international and European regulations and standards. An overview on regulatory bodies, technical committees, regulations, directives, standards, and technical guidelines with special attention on the BAM-GGR 021 is given in this lecture. T2 - Joint European Summer School 2022, Hydrogen Safety CY - Athens, Greece DA - 18.09.2022 KW - Hydrogen KW - Safety KW - Regulations KW - Standards PY - 2022 AN - OPUS4-59295 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Orellana Pérez, Teresa T1 - Guest lecture: European policy framework regulations codes and standards for safe hydrogen technologies N2 - This lecture describes the history of hydrogen from the first scientific discoveries in the 18th century to the current technological and political developments for the market ramp-up of hydrogen technologies. The European policy framework for safe hydrogen technologies is explained comprehending the European Green Deal, European Climate Law, European Hydrogen Strategy, Clean Hydrogen Partnership, etc. Safety in hydrogen technologies is governed by international and European regulations and standards. An overview on regulatory bodies, technical committees, regulations, directives, standards, and technical guidelines with special attention on the BAM-GGR 021 is given in this lecture. T2 - MSc Fuel Cells and Hydrogen Technologies at the University of Birmingham (LM Hydrogen Safety, MSc FCHT module C7B) CY - Birmingham, UK DA - 21.10.2022 KW - Hydrogen KW - Safety KW - Regulations KW - Standards PY - 2022 AN - OPUS4-59296 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Orellana Pérez, Teresa T1 - European policy framework for safe hydrogen technologies N2 - This lecture describes the history of hydrogen from the first scientific discoveries in the 18th century to the current technological and political developments for the market ramp-up of hydrogen technologies. The European policy framework for safe hydrogen technologies is explained comprehending the European Green Deal, European Climate Law, European Hydrogen Strategy, Clean Hydrogen Partnership, REPowerEU Plan, Renewable Energy Directive and its Delegated Act, Net Zero Industry Act, etc. T2 - Joint European Summer School 2023, Hydrogen Safety CY - Athens, Greece DA - 17.09.2023 KW - Hydrogen KW - Safety KW - Policies PY - 2023 AN - OPUS4-59297 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Orellana Pérez, Teresa T1 - Regulations codes and standards for safe hydrogen technologies N2 - Safety in hydrogen technologies in Europe is governed by international and European regulations and standards. An overview on regulatory bodies, technical committees, regulations, directives, standards, and technical guidelines with special attention on the BAM-GGR 021 is given in this lecture. T2 - Joint European Summer School 2023, Hydrogen Safety CY - Athens, Greece DA - 17.09.2023 KW - Hydrogen KW - Safety KW - Regulations KW - Standards PY - 2023 AN - OPUS4-59300 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric A1 - Kästle, Emanuel D. T1 - Acoustic Emission Testing of COPV’s Current Work in DAVID Project N2 - Acoustic Emission Testing is a promising approach to better understand and monitor damage progression in composite pressure vessels and to predict failure. The presentation shows some of the ongoing work at the BAM within the DAVID project. T2 - DGZfP Tagung Fachausschuss Schallemission Herbst 2024 CY - Berlin, Germany DA - 08.10.2024 KW - Acoustic Emission KW - Carbon-Fibre Overwrapped Pressure Vessels KW - Impact Damage KW - Cluster Analysis KW - Frequency Features PY - 2024 AN - OPUS4-61678 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schulze, Uwe T1 - Measurement of permeation of hydrogen on hoses according to ISO 3821 N2 - The subject of permeation of hoses according to ISO 3821 for hydrogen was discussed for a long time in ISO/TC 44/SC 8. The reason is a considerable leakage of hydrogen diffused into the hose material over the end face of the hose. Because of this unsolved, safety-related problem of hoses sold on the market, measurements should be carried out in order to be able to better assess the problem. BAM has declared its attendance to provide a required fast solution to this issue. T2 - Meeting of the committee ISO/TC 44/SC 8 "Equipment for gas welding, cutting and allied processes" CY - Genoa, Italy DA - 08.11.2023 KW - Permeation KW - Hoses KW - Hydrogen KW - Leakage KW - ISO 3821 PY - 2023 VL - 2023 AN - OPUS4-59375 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Karapanagiotis, Christos A1 - Heimann, Jan A1 - Duffner, Eric A1 - Charmi, Amir A1 - Schukar, Marcus A1 - Hashemi, Seyedreza A1 - Prager, Jens T1 - Towards predictive maintenance of hydrogen pressure vessels based on multi-sensor data N2 - In this paper, we report on a sensor network for structural health monitoring (SHM) of Type IV composite overwrapped pressure vessels (COPVs) designed for hydrogen storage. The sensor network consists of three different SHM sensing technologies: ultrasonic guided waves (GW), acoustic emission (AE) testing, and distributed fiber optic sensors (DFOS). We present an experimental setup for a lifetime test, where a COPV is subjected to cyclic loading. Data from all sensors are collected and centrally evaluated. The COPV failed after approximately 60,000 load cycles, and the sensor network proved capable of detecting and localizing the damage even before the failure of the COPV. This multi-sensor approach offers significantly more channels of information and could therefore enable a transition from costly and time-consuming periodic inspections to more efficient and modern predictive maintenance strategies, including artificial intelligence (AI)-based evaluation. This not only has a positive effect on operational c KW - Ffiber optic sensors KW - Acoustic emission KW - Guided waves KW - Hydrogen KW - Digital twin KW - Structural health monitoring PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-618948 DO - https://doi.org/10.58286/30513 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net AN - OPUS4-61894 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Schukar, Marcus A1 - Woody, Paul A1 - Wang, Bin A1 - Breithaupt, Mathias A1 - Kriegsmann, Andreas T1 - Distributed fiber optic strain sensing for structural health monitoring of 70 MPa hydrogen vessels N2 - We report on the development and testing of 70 MPa hydrogen pressure vessels with integrated fiber optic sensing fibers for automotive use. The paper deals with the condition monitoring of such composite pressure vessels (CPVs) using the optical backscatter reflectometry (OBR) applied for a distributed fiber optic strain sensing along fully integrated polyimide-coated single-mode glass optical fiber (SM-GOF). The sensing fibers were embedded into the vessel structure by wrapping them over the polymer liner during the manufacturing process of the carbon fiber reinforced polymer (CFRP). Detecting local strain events by the integrated fiber optic sensors can be an opportunity for monitoring the material degradation of CPVs under static and cyclic loading. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Fiber optic sensor KW - Distributed strain sensing KW - Composite pressure vessel KW - Structural health monitoring KW - Fiber-reinforced plastics PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-603105 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net AN - OPUS4-60310 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heimann, Jan T1 - Innovative Real-Time Monitoring of H2 Pressure Vessels for Enhanced Safety and Reliability N2 - The significantly increased number of pressure vessels for storage and transport of H2 makes periodic manual inspections virtually impossible. Structural health monitoring enables proactive maintenance, extends the vessel’s lifespan, and ensures compliance with regulations, all while minimizing operational risks and downtime. T2 - QI-Digital Forum 2024 CY - Berlin, Germany DA - 09.10.2024 KW - Structural Health Monitoring KW - Pressure Vessel KW - Hydrogen KW - Reliability KW - Quality Infrastructure KW - Demonstrator PY - 2024 AN - OPUS4-61485 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Karapanagiotis, Christos A1 - Heimann, Jan A1 - Duffner, Eric A1 - Charmi, Amir A1 - Schukar, Marcus A1 - Hashemi, Seyedreza A1 - Prager, Jens T1 - Towards predictive maintenance of hydrogen pressure vessels based on multi-sensor data fusion and digital twin modeling N2 - Hydrogen pressure vessels are among the most essential components for reliable hydrogen technology. Under current regulations, a mostly conservative strategy is employed, restricting the usage time of hydrogen pressure vessels without providing information on the real remaining lifetime. During the service life, pressure vessels are inspected periodically. However, no established method that can provide continuous monitoring or information on the remaining safe service life of the vessel. In this paper, we propose a sensor network for Structural Health Monitoring (SHM) of hydrogen pressure vessels where data from all sensors are collected and centrally evaluated. Specifically, we integrate three different SHM sensing technologies namely Guided Wave ultrasonics (GW), Acoustic Emission testing (AT), and distributed Fiber Optic Sensing (FOS). This integrated approach offers significantly more information and could therefore enable a transition from costly and time-consuming periodic inspections to more efficient and modern predictive maintenance strategies, including Artificial Intelligence (AI)-based evaluation. This does not only have a positive effect on the operational costs but enhances safety through early identification of critical conditions in the overall system in real-time. We demonstrate an experimental set-up of a lifetime test where a Type IV Composite Overwrapped Pressure Vessel (COPV) is investigated under cyclic loading instrumented with AT, FOS, and GW methods. We acquired data from the sensor network until the pressure vessel failed due to material degradation. The data collected using the three different SHM sensor technologies is planned to be evaluated individually, using data fusion, and AI. In the future, we aim to integrate the measurement setup into a hydrogen refueling station with the data stream implemented into a digital signal processing chain and a digital twin. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Acoustic emission KW - Ultrasonic guided waves KW - Fiber optic sensors KW - Hydrogen KW - Pressure vessels KW - Structural health monitoring KW - Machine learning PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-602764 UR - https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=29702 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net AN - OPUS4-60276 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Karapanagiotis, Christos A1 - Schukar, Marcus A1 - Breithaupt, Mathias A1 - Duffner, Eric A1 - Ulbricht, Alexander A1 - Prager, Jens A1 - Krebber, Katerina T1 - Structural health monitoring of hydrogen pressure vessels using distributed fiber optic sensing N2 - We report on distributed fiber optic sensing-based monitoring of hydrogen composite overwrapped pressure vessels (COPV) to simultaneously increase the operational lifespan and mitigate maintenance costs. Our approach represents, to the best of our knowledge, the first application of distributed fiber optic sensing for COPV Type IV monitoring, where the sensing fibers are attached to the surface, rather than integrated into the composite material. Specifically, we attach an optical fiber of 50 m to the pressure vessel's surface, covering both the cylindrical and dome sections. We note that our fiber optic sensing technique relies on swept wavelength interferometry providing strain information along the entire length of the optical fiber with high spatial resolution even at the millimeter scale. When the vessel is pressurized, the sensing optical fiber shows a linear strain response to pressure at every position along the fiber. After thousands of load cycles, the vessel finally fails with the optical fiber detecting and precisely localizing the damage in the vessel’s blind dome area. Furthermore, we discuss the potential of state-of-the-art signal processing methods and machine learning for advancing predictive maintenance. This could reduce the number of regular inspections, mitigate premature maintenance costs, and simultaneously increase the vessel’s remaining safe service life. We believe that the structural health monitoring of hydrogen pressure vessels with fiber optic sensors can enhance trust in hydrogen technology contributing to the energy transition in the future. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Hydrogen KW - Fiber optic sensors KW - Composites KW - Machine learning KW - Structural health monitoring PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-602731 UR - https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=29701 SP - 1 EP - 7 PB - NDT.net AN - OPUS4-60273 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Karapanagiotis, Christos A1 - Breithaupt, Mathias A1 - Duffner, Eric A1 - Schukar, Marcus T1 - Real-time monitoring of hydrogen composite pressure vessels using surface-applied distributed fiber optic sensors N2 - In this paper, we report to the best of our knowledge for the first time on continuous real-time monitoring of composite overwrapped pressure vessels (COPVs) designed for hydrogen storage using surface-applied distributed fiber optic sensors (DFOS). We conducted continuous and real-time DFOS measurements during pressure cycling tests consisting of periodic pressure fluctuations between 20 bar and 875 bar, with a rate of 5 cycles min−1. During pressure cycling, the DFOS system measured strain changes, that under normal operating conditions were linearly correlated to changes in pressure. To detect and quantify damage-related anomalies, we trained a simple regression model to predict strain from pressure data and used the difference between predicted and measured values as a damage indicator. With our approach, the DFOS system not only detected and localized the damage but also continuously tracked its evolution in real time under dynamic pressure conditions. Furthermore, unlike previous studies where optical fibers were embedded within the composite structure, we applied them on the COPV surface, reducing both implementation cost and time while eliminating the need to modify the COPV manufacturing process. Based on our results, we are confident that DFOS can enhance safety and facilitate the transition from time-consuming periodic inspections to more efficient, machine learning-based predictive maintenance. KW - Fiber optic sensors KW - Hydrogen KW - Structural health monitoring KW - Pressure vessels KW - Predictive maintenance PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-627644 DO - https://doi.org/10.1088/2515-7647/adb9ac SN - 2515-7647 VL - 7 IS - 2 SP - 2 EP - 10 PB - IOP Publishing Ltd CY - Bristol, UK AN - OPUS4-62764 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Popiela, Bartosz T1 - Better with age? Discussion of creep phenomena during initial loading of type 4 composite pressure vessels N2 - To maintain the highest safety standards for compressed gas storage in composite pressure vessels, a deeper understanding of their ageing mechanism is required. In the present study, the impact of an initial loading under increased temperature and sustained pressure on the safety of type 4 composite pressure vessels is investigated. Two designs of type 4 cylinders were manufactured, the only difference being the internal pressure function used during the filament winding process. Hence, their residual stress state and the quality of the composite layers varied. Ten pressure vessels were initially loaded under sustained pressure and increased temperature, and later subjected to slow burst tests. Comparing the results with cylinders tested in a pristine state underlines a significant improvement in the performance of initially loaded cylinders of one of the designs. This phenomenon was caused by a significant decrease of the scattering of burst pressures within a sample. At the same time, a slight decrease of the burst pressures could be observed. An explanation of this behavior could be supported by strain measurements with fiber optic sensors, which were embedded in the composite material. The strains measured during the initial loading indicate a stress redistribution, which has an impact on the strength of the pressure vessel. Moreover, an increased stiffness during the slow burst tests after initial loading was observed that indicates a better exploitation of the individual layers of the composite structure. The study supports previous observations on the increased performance after initial loading and provides new insights into the strain development in creep effects in type 4 pressure vessels. T2 - AZL Aachen Composite Pipes & Vessels Workgroup Meeting CY - Aachen, Germany DA - 11.11.2025 KW - Composite KW - Pressure vessel KW - Filament winding KW - Creep PY - 2025 AN - OPUS4-64667 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hajhariri, Aliasghar T1 - Steps towards a safe integration of LH2 into energy systems N2 - Liquid hydrogen (LH₂) is a promising energy carrier for decarbonizing heavy-duty transport and future energy systems. However, its cryogenic storage poses significant challenges, particularly regarding safety and insu-lation efficiency. In mobile applications, multilayer insulation (MLI) under vacuum conditions is widely used due to its lightweight and high thermal resistance. Yet, under accidental scenarios such as fire exposure, MLI can degrade rapidly—leading to increased heat ingress and potential hazards like BLEVE or jet fires. To enable the safe integration of LH₂ into transport infrastructure and, eventually, broader energy supply chains, critical safety concerns must be addressed to gain public and industrial acceptance. This study inves-tigates the thermal degradation behavior of MLI under extreme conditions and introduces a model to quan-tify its impact on heat transfer. The results demonstrate that insulation integrity plays a pivotal role in sys-tem safety, and tailored mitigation strategies can be developed accordingly. These findings contribute essen-tial knowledge toward safer LH₂ storage and support the broader adoption of hydrogen as a sustainable energy vector. T2 - DKV-Tagung 2025 CY - Magdeburg, Germany DA - 19.11.2025 KW - Hydrogen Storages KW - Liquid Hydrogen KW - Safety KW - Energy efficiency KW - Process development PY - 2025 AN - OPUS4-64853 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Popiela, Bartosz T1 - Better with age? Discussion of creep phenomena during initial loading of type 4 composite pressure vessels N2 - A presentation on the impact of creep phenomena during initial loading on the safety of type 4 composite pressure vessels. A statistical evaluation of slow burst tests shows an increase of the survival rate of initially loaded composite pressure vessels (sustained load and increased pressure) compared to the ones tested in a brand-new state. T2 - H2 Safety - Kolloquium (TestCert) CY - Berlin, Germany DA - 12.11.2025 KW - Composite KW - Pressure vessel KW - Filament winding KW - Burst test KW - Creep PY - 2025 AN - OPUS4-64690 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hajhariri, Aliasghar T1 - Safer Insulation For LH2 (How to do a Business Development) N2 - To expand the hydrogen supply value chain, the transportation of this highly energy-dense material in its liquid phase presents significant challenges. However, developing an efficient and cost-effective insulation solution can substantially improve the economic feasibility of large-scale hydrogen transport. Such improvements not only enhance the profitability of storing and delivering high energy content within a limited volume, but also strengthen the overall value of the supply chain. Ultimately, this will support more efficient integration of hydrogen into the energy system and improve its economic viability. T2 - Workshop of Entrepreneurship HWR University CY - Berlin, Germany DA - 18.10.2025 KW - Super-Insulation KW - Liquid Hydrogen KW - Safety KW - Supply Chain PY - 2025 AN - OPUS4-64498 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klaus, Christian A1 - Soruco Aloisio, Ricardo A1 - Koch, Claudia A1 - Prellwitz, Matthias T1 - Towards Safety and Accuracy of Hydrogen Refuelling Stations through Digital Twins N2 - This paper presents digital quality infrastructure methods for hydrogen refueling stations using the Asset Administration Shell as a standardized digital twin. Implemented at BAM’s test platform, it integrates real-time sensor data, calibration certificates, and compliance documents to support traceable, interoperable asset management. In combination with AI and semantic tools, the system will enable predictive maintenance, remote audits, and improved safety. This approach reduces downtime, enhances transparency, and offers a scalable model demonstrating the potential of digital twins in advancing metrological traceability and operational efficiency in hydrogen technologies. T2 - IMEKO TC-6 International Conference on Metrology and Digital Transformation - M4DConf 2025 CY - Benevento, Italy DA - 03.09.2025 KW - Datenintregration KW - IT KW - Verwaltungsschale KW - Infrastruktur KW - OT KW - Open Source KW - Software PY - 2025 UR - https://www.m4dconf.org/ UR - https://www.sciencedirect.com/journal/measurement-digitalization SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-64951 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Duffner, Eric A1 - el Dsoki, Chalid A1 - John, Sebastian A1 - Schmidt, Anita A1 - Mair, Georg W. A1 - Loechner, Derek A1 - Drousch, Björn T1 - Sicherheitstechnische Bewertung thermischer Betriebsbelastung auf sicherheitskritische Ausrüstung am Beispiel von Composite-Atemluftflaschen und Lithiumbatterien N2 - Ziel des Vorhabens war es, den Einfluss der realen Temperaturbelastung auf Atemschutzflaschen und Lithiumbatterien in Funkgeräten (FG) im Löscheinsatz von Rettungskräften zu ermitteln und deren Auswirkung auf die Alterung und Lebensdauer sowie die potenziellen Gesundheitsgefahren bei deren Nutzung besser beurteilen zu können und Handlungshilfen abzuleiten. Im Rahmen dieses Vorhabens wurden zum einen unterschiedlich thermisch gealterte Composite-Atemluftflaschen systematisch hinsichtlich ihrer Restfestigkeiten untersucht. Zum anderen wurden Lithiumbatterien aus FG hinsichtlich der Einwirkung von kritischen Temperaturen untersucht, ab denen es zu einem thermischen Durchgehen der Batterien kommen kann. Für diese beiden wichtigen Komponenten, Lithiumbatterien und Composite-Atemluftflaschen, wurden kritische Temperatur-Zeit-Profile ermittelt, die Auswirkungen durch geeignete Methodiken untersucht und die sich ergebenden Gefährdungen für den Träger bewertet. Als Methodische Vorgehensweise wurden durch Realversuche die tatsächlichen und zuvor durch Literatur-recherche ermittelten Temperaturprofile verifiziert und auf deren Grundlage die Laborbelastungen abgeleitet. Um den Eigenschaften der aus Faserverbundwerkstoffen hergestellten Composite-Atemluftflaschen Rechnung zu tragen, wurden an zwei repräsentativen Baumustern unterschiedlicher Hersteller Stichprobengruppen unterschiedlicher thermischer Belastung ausgesetzt und hinsichtlich ihrer verbleibenden Restfestigkeitsabnahme geprüft und mit thermisch unbelasteten Baumustern verglichen. Neben den statischen Berstversuchen wurden auch kombinierte Alterungs- und Restfestigkeitsuntersuchungen an zyklisch belasteten Behältern durchgeführt. Die FG wurden thermisch sowohl statischen als auch zyklischen Belastungen ausgesetzt und mit Kapazitätsmessungen begleitet. Die statischen Versuche dienten dem Zweck, die maximale thermische Belastbarkeit der Akkus zu ermitteln, bei der noch kein Versagen auftritt. Bei den zyklischen Versuchen wurde der Temperaturverlauf bei Löscheinsätzen so nah wie möglich im Labor nachgestellt. Hierbei wurden die Akkus wiederholt einem Belastungsprofil mit konstanter Temperatur ausgesetzt und nach einigen Intervallen die Restkapazitäten am Akku gemessen und so die Degradation bestimmt. Als Fazit der im Rahmen dieses Vorhabens durchgeführten Untersuchungen an zwei repräsentativen Baumustern von Atemschutzflaschen kann gefolgert werden, dass die thermischen Belastungen abhängig vom Baumuster einen z.T. deutlichen Einfluss auf die Restfestigkeiten der Atemschutzflaschen haben. Höhere thermische Exposition ist, zumindest an den untersuchten Atemschutzflaschen, deutlich zu erkennen und die Flaschen können durch die zuständigen Gerätewarte leicht ausgesondert und ersetzt werden. Die thermischen Belastungen, wie sie im Rettungseinsatz auftreten, waren für die untersuchten Atemschutzflaschen und die Rettungskräfte nicht kritisch sind. Die langjährige Erfahrung etablierter Hersteller dürfte hier aber nicht ohne Einfluss sein. Es ist somit kein Grund erkennbar, von der Verwendung der leichteren Typ 4 Atemschutzflaschen abzuraten, wenn Atemschutzflaschen, die visuell erkennbare thermische Einwirkungen (Farbänderungen, Materialschmelzungen o.ä.) aufweisen, unmittelbar ersetzt werden. Die Ergebnisse an den FG zeigen, dass trotz hoher Temperaturen keine Selbstentzündung der Lithiumbatterien ausgelöst wird. Der Kapazitätsverlust der Batterien infolge der Belastung führt ebenfalls nicht zu einem Funktionsausfall. Es konnte gezeigt werden, dass die Kapazitätsbestimmung als zuverlässiges und geeignetes Kriterium für die Sicherheitsbewertung der Akkus herangezogen werden kann, wenn die Kapazitätsmessung bei gleichbleibenden Bedingungen (gleiche Raumtemperaturen, gleiche Messgeräte, etc.) stattfindet. Es wird empfohlen, die Akkus ab einer Restkapazität von unter 80% zu tauschen. Als schnelle und sehr einfache Überprüfung kann eine Sichtprüfung an den FG stattfinden. Die im Projekt verwendeten FG zeigten eine Verformung der Kunststoffhülle bei zu hohen Belastungen. N2 - The aim of the project was to determine the influence of the real temperature load on breathing apparatus cylinders and Lithium batteries in radio devices in firefighting operations by rescue services and to be able to better assess their effect on ageing and service life time as well as the potential health hazards and to derive guidelines for action. As part of this project, composite breathing air cylinders that had undergone different thermal ageing processes were systematically analysed with regard to their residual strength. as a second use case, lithium batteries used in radio devices were analysed with regard to the effect of critical temperatures above which thermal runaway of the batteries can occur. Critical temperature-time profiles were determined for these two important components, lithium batteries and composite breathing air cylinders, the effects for the user were analysed using suitable methods and the resulting hazards for the wearer were assessed. As a methodical approach, the actual temperature profiles previously determined by literature research were first verified in real tests and the laboratory loads were derived on this basis. In order to take into account the properties of composite breathing air cylinders made of fibre composites, sample groups were subjected to different thermal loads and examined with regard to their residual strength reduction and in comparison to thermally unloaded samples from two representative samples from different manufacturers. In addition to the static burst tests, combined ageing and residual strength tests were also carried out on cyclic loaded cylinders. The radio devices were subjected to both static and cyclic thermal loads with accompanying capacity measurements. The purpose of the static tests was to determine the maximum thermal load capacity of the batteries at which no failure occurs. In the cyclic tests, practical conditions were simulated as closely as possible in the laboratory. For this purpose, the batteries were repeatedly subjected to a load profile at a constant temperature and the residual capacity of the battery was measured after several intervals to determine the degradation. As a conclusion of the tests carried out on two representative types of breathing apparatus cylinders as part of this project, it can be concluded that the thermal loads have a sometimes significant influence on the residual strength of the breathing apparatus cylinders, depending on the type. Higher thermal exposure is clearly recognizable, at least on the breathing apparatus cylinders tested, and the cylinders can be easily remove and replaced by the responsible equipment maintainers. The thermal loads that occur during rescue operations were not critical for the tested breathing protection cylinders and the rescue teams. However, the many years of experience of established manufacturers should not be without influence here. There is therefore no reason to advise against the use of the lighter Type 4 breathing protection breathing apparatus cylinders if cylinders with visually recognizable thermal effects (color changes, material melting, etc.) are replaced immediately. The results on the radio devices showed that determination of the capacity can serve as a suitable criterion for the safety assessment for the batteries. The loss of capacity of the batteries as a result of the load also does not lead to a functional failure. The capacity determination can be used as a reliable and suitable criterion for the safety assessment of the batteries if the capacity measurement is carried out under constant conditions (same room temperatures, same measuring devices, etc.). It is recommended to replace the batteries when the remaining capacity is below 80%. A visual inspection of the radio devices can be carried out as a quick and very simple check. The radio devices used in the project showed deformation of the plastic casing when subjected to excessive loads. KW - Composite KW - Atemluftflaschen KW - Litiumbatterien KW - Funkgeräte KW - Thermische Belastung KW - Rettungskräfte KW - Feuerwehr KW - PSA KW - DGUV PY - 2024 UR - https://www.dguv.de/ifa/forschung/projektverzeichnis/ff-fp0462.jsp N1 - Abschlussbericht zum Vorhaben mit der Projekt-Nr. FF-FP 0462 (CoLiBri), Laufzeit 01.03.2021–29.02.2024, Bericht vom 15.04.2024 SP - 1 EP - 66 PB - Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) CY - Berlin AN - OPUS4-59877 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -