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 - Maiwald, Michael T1 - Metrology for Advanced Hydrogen Storage Solutions (MefHySto) – Overviewand Tangible Results N2 - The European project MefHySto addresses the need of large-scale energy storage, which is required for a shift to renewable energy supply. The project is funded by the European Metrology Programme on Innovation and Research (EMPIR) and consists of 14 consortium partners from all over Europe (www.mefhysto.eu). It is demonstrated, how MefHySto is contributing to the EMN for Energy Gases aiming at prioritisation of the measurement gaps and challenges interacting with the EMN stakeholders. T2 - European Metrology Network Energy Gases “Measurement Solutions for Energy Gases” Workshop CY - Lisbon, Portugal DA - 21.03.2023 KW - MefHySto KW - EMPIR KW - Hydrogen Storage KW - Hydrogen Metrology KW - Hydrogen Purity KW - Geological Storage PY - 2023 AN - OPUS4-57193 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kipphardt, Heinrich T1 - MefHySto - Metrology for Advanced Hydrogen Storage Solutions N2 - An overview on the almost completed EMPIR-MefHySto-Project is given. T2 - Workshop on Green Hydrogen CY - Montevideo, Uruguay DA - 12.10.2023 KW - MefHySto KW - Hydrogen storage KW - Metrology PY - 2023 AN - OPUS4-58650 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Abad Andrade, Carlos Enrique T1 - Isotope analysis through the integration of chemometrics into optical spectroscopy N2 - Lithium (Li), Boron (B), Nitrogen (N), Magnesium (Mg), and Calcium (Ca) are pivotal elements across various spheres such as the hydrosphere, biosphere, and lithosphere, significantly impacting (bio-) geochemical and physiological processes. These elements exhibit stable isotopes with substantial roles in geological, environmental, and biological studies. The traditional method for measuring isotope amount ratios has been through mass spectrometry, which, despite its accuracy, comes with high operational costs, the need for skilled operators, and time-consuming sample preparation processes. Combining optical spectroscopy with chemometrics introduces an innovative, cost-effective approach by the hand of high-resolution continuum source atomic and molecular absorption spectrometry (HR-CS-AAS and HR-CS-MAS) for the analysis of isotope ratios in Li, B, N, Mg, and Ca. By analyzing the atomic or molecular absorption spectrum of the in-situ generated cloud of atoms of diatomic molecules (e.g., Li, BH, NO, MgF, CaF) during the electronic transition from the fundamental state, this method allows for the rapid determination of isotope ratios directly from sample solutions without the need for complex sample preparation. For each element, the respective atomic or molecule's absorption spectrum was deconvoluted into its isotopic components using partial least squares regression or machine learning algorithms. Robust calibration models were developed, calibrated with enriched isotope, and validated against certified reference materials. Spectral data underwent preprocessing to optimize the modeling to determine the optimal number of latent variables. The findings showcase that this optical spectrometric method yields results that agree with those obtained via inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), offering a promising, cost-effective, and rapid alternative for isotope analysis with precisions as low as ± 0.2‰. This approach is a significant advancement in analytical chemistry, providing a new way to study isotope variations in biological, environmental, and geological samples. T2 - Analytica Conference CY - Munich, Germany DA - 09.04.2024 KW - Isotopes KW - HR-CS-MAS KW - Chemometrics KW - Lithium KW - Boron KW - Magnesium KW - Nitrogen PY - 2024 AN - OPUS4-59946 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maiwald, Michael T1 - Sensors, Analytics and Certified Reference Materials safeguarding the quality infrastructure in the hydrogen economy N2 - The prerequisites for a successful energy transition and the economic use of hydrogen as a clean green energy carrier and for H2 readiness are a rapid market ramp-up and the establishment of the required value chains. Reliable quality and safety standards for innovative technologies are the prerequisite for ensuring supply security, for environmental compatibility and sustainable climate protection, for building trust in these technologies and thus enable product and process innovations. With the Competence Centre "H2Safety@BAM", BAM is creating the safety-related prere-quisites for the successful implementation of hydrogen technologies at national as well as European level. BAM uses decades of experience in dealing with hydrogen technologies to develop the necessary quality and safety standards. The presentation will draw a bow from the typical basic tasks of BAM in the field of competence "Sensors, analytics and certified reference materials", such as maintenance and dissemination of the national gas composition standards for calorific value determination as Designated Institute for Metrology in Chemistry within the framework of the Metre Convention, to the further development of measurement and sensor technology for these tasks. For the certification of reference materials, a mostly slow and time-consuming but solid reference analysis is common. With hydrogen and its special properties, completely new requirements are added. In addition, fast and simple online analysis is required for process control, for example to register quality changes, e.g., during load changes or refuelling processes. T2 - Indo-German International Conference on Metrology for the Deployment of Green Hydrogen and Renewable Fuels in India CY - Online meeting DA - 04.04.2022 KW - Quality Infrastructure KW - Gas Reference Material KW - Hydrogen KW - Energy Gases KW - Sensors KW - Hydrogen Storage Materials PY - 2022 UR - https://www.imeko-gh2fuels.ptb.de/ AN - OPUS4-54596 LA - eng 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 - 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 - 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 - 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 - Wille, Frank T1 - Package safety evaluation in a rapidly changing world N2 - The presentation addressed the evolving challenges and developments in the safety evaluation of transport packages for radioactive materials, especially in light of changing technologies, regulations, and environmental conditions. A key focus was the current situation in Germany: following the final shutdown of commercial nuclear power plants in 2023, efforts are now concentrated on decommissioning, interim storage in dual-purpose casks (DPCs), and the ongoing site selection process for a repository for high-level waste. The expected duration of interim storage exceeds 100 years, demanding robust and sustainable safety strategies. One major topic was ageing management, which goes beyond technical measures to ensure transportability over long periods. It also includes preserving knowledge and expertise for future generations. The regulatory framework includes international standards such as IAEA SSR-6 and SSG-26, as well as national guidance like BAM-GGR 023. It was emphasized the growing role of Artificial Intelligence (AI) in safety evaluations. AI can enhance efficiency through automated document analysis and digital data structuring. However, final safety decisions remain the responsibility of human experts, especially given the complexity of documentation and the shortage of skilled personnel. The presentation also addressed changing transport technologies, such as the use of electric and hydrogen-powered vehicles. These vehicles behave differently in accidents, particularly in battery fires, which can reach temperatures above 1000 °C and last significantly longer than conventional fires. This raises the need to reassess existing fire test criteria. Environmental changes were another key point. With global temperatures rising by 0.26 °C per decade, local safety margin evaluations are becoming increasingly important. Existing regulatory assumptions, such as ambient temperatures of 38 °C, may no longer be sufficient. Finite Element Analysis (FEA) is increasing. AI can support model generation, but there is concern about potential skill fading among engineers. Physical testing, such as BAM’s drop towers (up to 200 tons), remains essential for public package safety acceptance. Key takeaways from the talk include: Ageing Management is also about preserving skills and knowledge. Changing technologies and environmental conditions impact package safety. AI can improve efficiency but must be used carefully to avoid skill loss. Physical testing continues to play a vital role in gaining public trust. T2 - PATRAM 2025 CY - San Antonio, Texas, USA DA - 27.07.2025 KW - Artificial Intelligence KW - Package KW - Ageing Management KW - Electric Vehicles KW - Testing PY - 2025 AN - OPUS4-63879 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 - Niederleithinger, Ernst T1 - Nuclear concrete, and how to live with it more easy using NDE N2 - This keynote presentation compiles the specialities of civil engineering compared to other disciplines, of NDT in civil engineering compared to other filds of NDT and the specific challenges of applications in the nuclear energy and disposal sector. T2 - NucCon 2023 CY - Espoo, Finland DA - 25.01.2023 KW - NDT KW - Concrete KW - Nuclear PY - 2023 AN - OPUS4-56912 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Böttcher, Nils T1 - Lithium-Ionen-Batterien: Aktuelles aus der Forschung Optimierungsmöglichkeiten beim Transport kritisch-defekter Batterien N2 - Durch den gekühlte Transport von kritisch defekten Lithium-Batterien können Zellen unterhalb ihrer initialen Reaktionstemperatur inert und ohne thermisches Durchgehen sicher transportiert werden. Allerdings kann das Auftauen von kritischen Zellen je nach Beständigkeit der Kurzschlusses dennoch zum thermischen Durchgehen führen. Zusätzlich sollte ein direkter Kontakt mit dem Kühlmedium sollte unterbunden werden, da dieses sonst in die Zellen eindringen kann. Anhand der vorgestellten Ergebnisse zeigt sich zudem keine allgemeingültige sichere Transporttemperatur. T2 - IAA Transportation CY - Hannover, Germany DA - 19.09.2024 KW - Thermal runaway KW - Low temperature KW - Lithium-ion batteries KW - Abuse testing PY - 2024 AN - OPUS4-62320 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Scharf-Wildenhain, R. T1 - Herstellung und Charakterisierung von WAAM-Bauteilen aus hochfesten Zusatzwerkstoffe N2 - Hochfeste Feinkornbaustähle verfügen über großes Potenzial für gewichtsoptimierte, effiziente Strukturen in vielen modernen Stahlkonstruktion. Weitere Effizienzsteigerungen können durch additives Fertigen sowie bionische Bauweisen erreicht werden. Hochfeste Zusatzwerkstoffe für additives MSG-Schweißen (engl.: Wire Arc Additive Manufacturing, WAAM) sind bereits von den Schweißzusatzherstellern lieferbar. Eine breite industrielle Anwendung insbesondere für KMU ist aufgrund fehlender quantitativer Erkenntnisse und Richtlinien bezüglich schweißbedingter Beanspruchungen und Bauteilsicherheit während der Herstellung und des Betriebs derzeit stark limitiert. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt (FOSTA-P1380/IGF21162BG) der BAM und der TU Chemnitz werden daher die mit Eigenspannungsausbildung und der Gefahr einer Kaltrissbildung verbundenen prozess- und werkstoffbedingten sowie konstruktiven Einflüsse beim WAAM hochfester Stähle untersucht. Der vorliegende Beitrag fokussiert die Analyse der Auswirkungen von Schweißwärmeführung und Design der WAAM-Bauteile auf die Abkühlbedingungen, Gefüge, mechanisch-technologischen Eigenschaften und Eigenspannungen. Hierfür werden geometrisch definierte Probenkörper (Hohlquader) vollautomatisiert mit einem speziellen, hochfesten WAAM-Massivdraht (Streckgrenze >790 MPa) geschweißt. Die Wärmeführung und Probenabmessungen werden innerhalb eines statistischen Versuchsplans variiert. Die Schweißwärmeführung wird dabei so eingestellt, dass die t8/5-Abkühlzeiten im empfohlenen Verarbeitungsbereich (ca. 5 s bis 20 s) sichergestellt sind. Hierzu ließen sich über zusätzliche thermo-physikalische Umformsimulationen mittels Dilatometer die komplexen Wärmezyklen abbilden und die resultierende Zugfestigkeit des Schweißgutes bestimmen. Das WAAM-Schweißen komplexer Geometrien mit variierenden Schweißwärmeführungen und geometrischen Verhältnissen bzw. Wanddicken bedingt neben den Auswirkungen auf die Abkühlbedingungen, Abkühlzeiten und Gefüge deutliche Einflüsse auf die konstruktiven Steifigkeitsverhältnisse beim Schweißen. Es zeigen sich anhand der Schweißexperimente signifikante Auswirkungen durch Probenskalierung und Wärmeeinbringung auf die resultierenden lokalen Eigenspannungen. Die Folge können ungünstige Bauteileigenschaften und risskritische Zugeigenspannungen sein. Im vorliegenden Beitrag werden einige Verarbeitungsempfehlung auf Basis der Ergebnisse für den Arbeitskreis des DVS AG V 12 (Additive Fertigung) abgeleitet. T2 - Sitzung der DVS Arbeitsgruppe (AG) V 12 Additive Fertigung CY - Online meeting DA - 23.11.2022 KW - MAG-Schweißen KW - Additive Fertigung KW - Eigenspannungen KW - Hochfester Stahl KW - Kaltrisssicherheit KW - Wärmeführung KW - Windenergie PY - 2022 AN - OPUS4-56721 LA - deu 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 - Bernardy, Christopher T1 - Sicherheitstechnische Untersuchungen von Wasserstoff Freistrahlflammen im Realmaßstab N2 - - Bestimmung von sicherheitstechnischen Parametern von Freistrahlflammen hinsichtlich der Flammengeometrie mittels Thermografie sowie der emittierten Wärmestrahlung - Gegenüberstellung mit Referenzunteruntersuchungen zu Kohlenflammenstofffreistrahlflammen (Methan) - Einordnung und Vergleich der Ergebnisse mit existierende Freistrahlflammenmodellen und Literaturdaten T2 - VDI - Fachkonferenz - Wasserstoff 2024 - Technische Sicherheit CY - Cologne, Germany DA - 24.09.2024 KW - Wasserstoff KW - Freistrahlflammen KW - Wärmestrahlung KW - Strahlungsanteil PY - 2024 AN - OPUS4-61496 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Consequences of exposing cryogenic storage vessels containing liquid hydrogen to a fire load N2 - Within a research cooperation between BAM and Gexcon as part of the SH2IFT program, large scale experiments have been performed at the Test Site Technical Safety of the Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) to determine the hazards emerging from a vacuum insulated cryogenic storage vessel containing liquified hydrogen (LH2) is caught in a fire engulfing it. T2 - ELVHYS, 2nd Safety Workshop CY - Online meeting DA - 29.11.2023 KW - BLEVE KW - Cryoegenic storage vessel KW - Liquified hydrogen PY - 2023 AN - OPUS4-59021 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hübner, Martin T1 - Verbesserung der Ermüdungsfestigkeit von Längssteifen durch Low Transformation Temperature (LTT) Schweißzusätze N2 - In diesem Beitrag wird die gezielte Applikation zusätzlicher LTT-Schweißraupen zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit in Schweißverbindungen erläutert. Der Einfluss der Eigenspannungen auf die Ermüdungsfestigkeit kann besonders durch Längssteifen verdeutlicht werden, da diese durch Verzugsbehinderungen oftmals hohe Eigenspannungen in der ermüdungskritischen Wärmeeinflusszone (WEZ) aufweisen. Daher wurden konventionell einlagig geschweißte Längssteifen aus hochfestem Baustahl mit LTT-Zusatzlagen an den Stirnseiten versehen, um lokal Druckeigenspannungen zu erzeugen, welche durch Schweißparametervariationen geometrisch variierten. Zusätzlich wurde als Kontrolle auch der Fall der zweilagig konventionell geschweißten Längssteife betrachtet. Die mittels XRD bestimmten Schweißeigenspannungen konnten in der WEZ durch die zusätzliche LTT-Naht reduziert werden. Je weiter weg die Nahtspitze der Zusatzlage ist, umso geringer sind die Schweißeigenspannungen in der WEZ. Bei konstanter Amplitudenlast und einem R-Verhältnis von 0,1 konnte die Ermüdungsfestigkeit der LTT-Proben deutlich verbessert werden. Die Ermüdungsfestigkeit bei 2 Millionen Lastwechsel beträgt für konventionelle Proben 87 MPa und für die LTT-Proben 156 bis 196 MPa. Auch eine Steigung der Zeitfestigkeitsgeraden konnte an den LTT-Proben beobachtet werden. Der Umfang dieser Steigerung war ähnlich bzw. höher als bei höherfrequenten gehämmerten Proben. Ein Zusammenhang zwischen der bestimmten Eigenspannung und der Ermüdungsfestigkeit konnte beobachtet werden, wenn auch nur im geringeren Umfang. LTT-Schweißzusätze können verwendet werden, um die Ermüdungsfestigkeit in Längssteifen zu erhöhen. T2 - 15. Vollversammlung des SFB 1120: Summer School 2025 CY - Kall, Germany DA - 08.07.2025 KW - Low transformation temperature (LTT) KW - Eigenspannungen KW - Ermüdungsfestigkeit KW - Längssteife PY - 2025 AN - OPUS4-63710 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wandtke, Karsten T1 - Consideration of manufacturing-related stresses and cold crack avoidance in high-strength steels WAAM components N2 - High-strength steels offer great potential in weight-optimised modern steel structures. Additive manufacturing processes, such as Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM), enable near-net-shape manufacturing of complex structures and more efficient manufacturing, offering significant savings in costs, time, and resources. Suitable filler materials for WAAM are already commercially available. However, the lack of knowledge or technical guidelines regarding welding residual stresses during manufacturing and operation in connection with cold cracking risk limit their industrial application significantly. In a project of BAM and TU Chemnitz, the influences and complex interactions of material, manufacturing process, design and processing steps on residual stress evolution are investigated. By developing process recommendations and a special cold cracking test, economic manufacturing, and stress-appropriate design of high-strength steel WAAM components are main objectives. The present study focuses on determining the influence of heat control (interpass temperature, heat input, cooling time) and the design aspects of the components on the hardness and residual stresses, which are analysed by X-ray diffraction. Defined reference specimens, i.e., hollow cuboids, are automatically welded with a special WAAM solid wire. The influences of wall length, wall thickness and wall height on the residual stresses are analysed. Geometric properties can be selectively adjusted by wire feed and welding speed but cannot be varied arbitrarily. This was addressed by adapted build-up strategies. The results indicate a significant influence of the heat control and the wall height on the residual stresses. The interpass temperature, wall thickness and wall length are not significant. These analyses allow recommendations for standards and manufacturing guidelines, enabling a safe and economic manufacturing of high-strength steel components. T2 - European Steel Technology and Application Days CY - Düsseldorf, Germany DA - 14.06.2023 KW - DED-arc KW - Additive manufacturing KW - Heat control KW - High-strength filler metals KW - Residual stress PY - 2023 AN - OPUS4-57691 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael A1 - Kaiser, Sebastian T1 - Repair welding of pressurized in-service hydrogen pipelines: A review on current challenges and strategies N2 - As energy carrier of the future, green hydrogen can make a decisive contribution to a sustainable energy supply. In Europe concrete plans for a hydrogen pipeline grid already exist, as the so called “European Hydrogen backbone”. As building a completely new pipeline grid is economically not justifiable, a dual-way strategy of repurposing natural gas (NG) pipelines and newly built pipelines is intended. Long distance pipeline grids require regular maintenance and repairs. In that conection, for natural gas (NG) pipelines in-service welding is state of the art. Concepts such as hot-tapping (drilling into pressurized pipelines) and “stoppling” (sealing off pipeline sections after installing bypasses or pressure relieves) allow the repair of damaged pipeline sections or the installation of new branches without shutting the pipeline down. The EIGA 121/14 guideline already pointed out in 2014 that “a hydrogen hot-tap shall not be considered a routine procedure”. This shows that the determination of the transferability of these repair concepts to hydrogen pipelines is of utmost importance. Due to the degrading effects of hydrogen on mechanical proper-ties, commonly referred to as “hydrogen embrittlement” it is necessary to understand and investigate the occurring effects. In the special case of repair welding on in-service hydrogen pipelines an increased hydro-gen uptake due to a large heat input and microstructural changes in the material needs to be considered. For this reason, this paper gives an overview on existing weld repair concepts and its risks and limitations in terms of hydrogen absorption and possible embrittlement effects when transferred to hydrogen pipelines. The complexity lies in a large variety of materials (low alloyed steels), pipeline diameters and corresponding welded joints. The material compatibility of materials in used (repurposed NG-pipelines) and new condition must be investigated. Particularly for repurposed/used pipelines the effect of a pre-matured/corroded inner surface and sometimes insufficient documentation of the material “history” needs to be considered. An overview on ongoing and completed R&D-projects with respect to repair concepts for hydrogen pipelines and hydrogen effects on pipeline materials is given. T2 - 77th IIW Annual Assembly and International Conference, Meeting of Commission XI "Pressure Vessels and Piping" CY - Ixia, Rhodes, Greece DA - 07.07.2024 KW - Hydrogen KW - Repair welding KW - Pipelines KW - Study PY - 2024 AN - OPUS4-60673 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael T1 - Welding (and joining) technologies for the hydrogen economy - a short overview N2 - This study gives an overview on the important field of joining processes for component fabrication in hydrogen technologies. The current main issues and future perspectives are highlighted for the different technological field of hydrogen generation, storage, transport and use. In addition, the emerging field of additive manufacturing is included. Some remarks are given for standardization and regulations. T2 - Meeting of the European Welding Association (EWA), Executive Committee (EC) 1 CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 22.03.2023 KW - Hydrogen KW - Welding KW - Research KW - Study PY - 2023 AN - OPUS4-57222 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rethmeier, Michael T1 - Single pass laser vacuum welding of thick steel plates using electromagnetic support N2 - The increasing demand for renewable energy produced by offshore wind turbines goes along with an increased demand in the production of offshore wind turbine foundations, so called “monopiles”, which are made by joining thick metal sheets. The industrial standard of multi-layer submerged arc welding (SAW) for joining of thick metal sheets is the current bottleneck in the production of monopiles. A possible increase in productivity by the implementation of high-power laser welding in a newly developed mobile vacuum chamber (MoVac) and an electromagnetic root support is the subject of this study. Single run butt welds are performed in flat position on S355 mild steel of thicknesses up to 80 mm using a disc laser system with 1030 nm wavelength and a maximum output of 60 kW. The laser optic is fixed on the MoVac-System which is held and manipulated by an articulated robot. T2 - 13th CIRP Conference on Photonic Technologies [LANE 2024] CY - Fürth, Germany DA - 16.09.2024 KW - Laser beam welding KW - Laser welding with mobile vacuum PY - 2024 AN - OPUS4-62416 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pittner, Andreas A1 - Brauser, Stephan T1 - Herausforderungen und Lösungen für das robotergestützte Schweissen von Stahlrohrknoten für Offshore Wind Jackets N2 - Die Offshore-Windenergie spielt eine wichtige Rolle beim angestrebten Übergang zu einer emissionsfreien Industrie während der nächsten Jahrzehnte. Allerdings beeinflusst die Gründung der Offshore-Windanlagen den gesamten Installationsprozess. Die Anwendung von Leichtbauprinzipien im Stahlbau, wie beispielsweise die Verwendung von aufgelösten Tragstrukturen, sogenannten Jacket-Fundamenten, bietet ein großes Potenzial zur Reduzierung des Ressourcenverbrauchs, insbesondere im Hinblick auf die benötigte Stahlmenge. Der Vortrag befasst sich daher mit der vollständigen Digitalisierung der schweißtechnischen Fertigungs- und Prüfkette. Ziel ist es, eine vollautomatische Fertigung sowie Qualitätsprüfung von Rohrknoten zu ermöglichen. Diese stellen ein Schlüsselelement von Jacket-Fundamenten dar. Des Weiteren wird der Zusammenhang zwischen der Geometrie der Schweißnaht und der resultierenden Ermüdungsfestigkeit durch numerische Methoden unter Einbeziehung bionischer Prinzipien bewertet. Es wird gezeigt, dass rohrförmige Knoten unter Berücksichtigung von Geometrietoleranzen vollautomatisch geschweißt werden können. Die Schweißnahtform konnte gemäß den numerischen Modellen hergestellt werden, was ein großes Potenzial für eine verlängerte Lebensdauer bietet. Anschließend erfolgt eine Bewertung der Verbesserungen bei der Ressourceneffizienz und der Verringerung des CO2-Fußabdrucks durch ein Life Cycle Assessment. T2 - Schweissen in der maritimen Technik und im Ingenieurbau CY - Hamburg, Germany DA - 24.05.2023 KW - Offshore Windenergie KW - Fertigung KW - Leichtbau KW - Aufgelöste Tragstrukturen KW - Schweißen KW - Ermüdungsfestigkeit PY - 2023 AN - OPUS4-59498 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Stromspeicher in der Hausanwendung - Auswirkungen im Versagensfall N2 - Im Vortrag wird zunächst eine kurze Einleitung zum Aufbau der Batteriespeicher, Ursachen des thermischen Durchgehens sowie den Auswirkungen anhand bisheriger Versuchsdaten gegeben. Schwerpunkt im Folgenden sind Versuche zu den Auswirkungen beim Versagen von einzelnen Modulen. Darüber hinaus werden weitere Versuche zur Propagation mit mehreren Modulen sowie PoC hinsichtlich der brandschutztechnischen Abtrennung zwischen den einzelnen Modulen vorgestellt. T2 - Forum Schadenverhütung 2025 CY - Berlin, Germany DA - 14.10.2025 KW - Auswirkungsbetrachtungen KW - Thermisches Durchgehen KW - Stationäre Energiespeicher KW - Lithium-Ionen-Batterie KW - Elektrische Energiespeicher PY - 2025 AN - OPUS4-64363 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stamm, Michael T1 - Einführung thermografischer Methoden in die Ermüdungsprüfung unter Laborbedingungen sowie bei Ganzblatt-Rotorblattprüfungen N2 - Der Vortrag der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) stellt die Einführung und Anwendung thermografischer Methoden zur Ermüdungsprüfung und Ganzblatt-Rotorblattprüfung vor. Die BAM, tätig in Forschung, Prüfung und Beratung, trägt zur technischen Sicherheit bei und unterstützt die Energiewende. Die Abteilung 8.3 "Thermographic Methods" arbeitet an der Forschung, Entwicklung und Anwendung thermografischer Prüf- und Überwachungstechniken. Passive Thermografie ist eine bildgebende Messung der Oberflächentemperatur, die Informationen über das Innere von Bauteilen liefert. Durch Nutzung von Sonneneinstrahlung und Temperaturschwankungen können auch große Strukturen wie Rotorblätter geprüft werden. Thermische Inspektionen visualisieren Temperaturunterschiede, die durch Material-, Struktur-, Aerodynamik- und Oberflächeneigenschaften sowie Reibungswärme entstehen. Bei rotierenden Rotorblättern wird die Thermografie eingesetzt, um Strömungsphänomene (laminar/turbulent), Oberflächendefekte (z.B. Regen-Erosion) und innere Defekte zu erkennen. Ein Schlüsselprojekt ist die AI-gestützte Bildklassifizierung (LATODA) von über 1200 Roh-Infrarotbildern für die Mangeldetektion. Ziel ist die Entwicklung von zuverlässigen, automatisierten, robotergestützten Verfahren, um Schäden schnell zu erkennen und so Effizienzverluste (AEP-loss) zu vermeiden und die Lebensdauer von Windenergieanlagen zu verlängern. T2 - Mitgliederversammlung des BWE- Sachverständigenbeirates CY - Hannover, Germany DA - 5.9.2025 KW - Thermografie KW - Wind KW - Rotorblätter KW - Inspektion PY - 2025 AN - OPUS4-64719 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Prager, Jens T1 - Technological and Regulatory Constraints on the Use of Structural Health Monitoring - Our Experience with SHM for Hydrogen Pressure Vessels N2 - Structural Health Monitoring (SHM) is seen as a key component of NDT 4.0. The aim is to replace labour- and cost-intensive periodic inspections with integrated sensor technology and automated data evaluation, and to increase the operational safety and reliability of critical components. Although SHM is already being used to monitor infrastructure components, approaches for technical structures and components have not yet left the laboratory scale, despite intensive efforts. This is particularly the case for aircraft components, pipelines and components in the chemical and process industries. As part of a publicly funded joint project, BAM has attempted to supplement or replace the legally required periodic inspection of high-pressure hydrogen storage tanks with SHM. With regard to a real laboratory "hydrogen refuelling station", different sensor concepts were applied to type IV pressure vessels and the vessels were subjected to accelerated ageing by pressure cycling. The applied monitoring methods were validated against different failure mechanisms. The contribution presents the results of the project and discusses the specific challenges of using SHM approaches in practice. In addition to describing the technological challenges of replacing periodic inspections with SHM, the talk addresses the legal aspects for the operation of pilot plants and real laboratories. As artificial intelligence and machine learning methods are favoured for signal processing, evaluation and assessment of SHM measurement data, the impact of the European AI Act as the first legal framework for AI is also discussed. T2 - SYSINT 2025 CY - Bremen, Germany DA - 04.06.2025 KW - Pressure vessels KW - Structural health monitoring KW - Ultrasound PY - 2025 AN - OPUS4-64526 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Graeber, Gustav T1 - Using X -ray computed tomography to learn more about alkali -metal batteries: Trajectory towards operando analysis N2 - Here we discuss how X-ray computed tomography can be used to learn more about alkali-metal batteries. We show wetting phenomena in alkali-metal batteries, discuss various techniques to study them, and show our recent results obtained at DESY in Hamburg. T2 - Operando battery workshop at CSMB CY - Berlin, Germany DA - 17.09.2025 KW - Battery KW - X-ray computed tomography KW - Operando PY - 2025 AN - OPUS4-64468 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Graeber, Gustav T1 - Wetting and phase change phenomena in alkali -metal batteries N2 - Presentation about the importance of wetting and phase change phenomena in batteries. Hihglighting our work on Du Noüy ring tensiometry of alkali metals and wetting studies of alkali metals in contact with porous carbon hosts in alkali metal batteries with solid electrolytes. T2 - International Battery Workshop (ASPIRE, TwinBat) CY - Berlin, Germany DA - 15.9.2025 KW - Battery KW - Sodium KW - Wetting PY - 2025 AN - OPUS4-64467 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Koerdt, Andrea T1 - Wasserstofflagerung in unterirdischen geologischen Formationen und potenzielle Risiken durch Mikroorganismen N2 - Bei dem Vortrag werden die potentiellen mikrobiologischen Einflüsse im Falle der Lagerung von Wasserstofflagerung in unterirdischen geologischen Formationen vorgestellt, die Zusammenarbeit mit internen und auch externen Partnern. Der Fokus liegt dabei auf UGF; anaerobe Umgebungen, Sulfate reduzierenden Bakterien, methanogenen Archaea, weiterleitenden Systeme und die Kombination der Untersuchung abiotisch/biotische T2 - VDI-Schadensanalyse (49) CY - Würzburg, Germany DA - 17.10.2023 KW - MIC KW - Wasserstofflagerung KW - Unterirdische Speicher KW - Kontamination von H2 KW - H2-Abbau KW - Mikroorganismen KW - Biotische/abiotische Faktoren PY - 2023 AN - OPUS4-58645 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Radnik, Jörg T1 - Methodological Challenges and Gaps: Physico-Chemical Characterisation N2 - The methodological challenges and gaps in the physico-chemical characterisation of graphene related 2D Materials (GR2M) are discussed. Solutions for filling the gaps are presented. T2 - OECD Graphene Expert Workshop CY - Paris, France DA - 26.11.2024 KW - Graphene related 2D materials KW - Structure activity relationsships KW - Classification PY - 2024 AN - OPUS4-61920 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Rechtliche Grundlagen und Entwicklungen im Bereich des Transports von Lithiumbatterien N2 - Als zuständige Behörde im Bereich des Transports von Lithiumbatterien und Ressortforschungsanstalt ist die BAM sowohl an der Rechtsfortentwicklung beteiligt als auch an der hierfür benötigten Forschung. Aktuelle Themen, Forschungsprojekte und deren Ergebnisse werden vorgestellt. T2 - 1. Fachkonferenz Transport von Lithiumbatterien CY - Munich, Germany DA - 12.07.2024 KW - LIthiumbatterien PY - 2024 AN - OPUS4-62329 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Lithiumbatterien im Seeschiffsverkehr: lassen sich zukünftig Brände verhindern? N2 - Ausgehend von der Vielzahl an Bränden im Seeverkehr, die Lithiumbatteriebränden zugeschrieben werden, wird betrachtet, wie ein sichererer Transport von Lithiumbatterien im Seeverkehr erfolgen kann und inwiefern die BAM durch Ihre Mitarbeit in der Regelwerksentwicklung und Forschung dazu beiträgt. T2 - KLIB Mitgliederforum CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 19.03.2024 KW - Lithiumbatterien KW - Gefahrguttransport KW - Seeverkehr KW - Sicherheit PY - 2024 AN - OPUS4-62324 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberwein, Robert A1 - Heßmann, Jennifer A1 - Werner, Jan A1 - Scarponi, Giordano Emrys A1 - Cozzani, Valerio A1 - Otremba, Frank T1 - Investigation of realistic fire scenarios involving cryogenic storage tanks N2 - The number of vehicles using or transporting cryogenic fuels such as Liquefied Hydrogen (LH2) or Liquefied Natural Gas (LNG) increases fast in the land transportation sector. Does this also entail new risks for instance from a BLEVE? A key to answer this question is to research representative fires by its characterization and its effect on the insulation. At BAM’s technical test side in Germany, a test series was started to answer this question among others. This paper presents results on a pool fire under a colorimeter, that simulates a tank. The investigation points out, that the full fire characterization approach allows to represent the fire. The findings are relevant for the investigation of a representative design fire that is applicable for the approval and improvement of tanks as well as to research accident scenarios and their consequences. T2 - 18th EFCE International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Bologna, Italy DA - 08.06.2025 KW - LH2 KW - Insulation KW - Fire KW - Liquefied Natural Gas KW - Safety PY - 2025 AN - OPUS4-63425 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberwein, Robert T1 - Energy Transportation and Storage with Liquid Hydrogen N2 - Hydrogen is seen as a potential energy source that enables us to achieve our climate targets. Hydrogen can be well integrated into the electrical energy infrastructure, and its production and use is free of direct GHG emissions. However, tanks are needed for worldwide storage and transportation, which require further development and upscaling. In the EU-funded NICOLHy project, novel insulation concepts based on Vacuum Insulation Panels (VIP) are being investigated. These aim to enable the safe, cost- and energy-efficient storage of large quantities of LH₂. Such large-scale LH₂ storage technology is necessary to build transport and stationary tanks with capacities ranging from 40,000 m³ to more than 200,000 m³ of LH₂, similar to current LNG applications. However, new design concepts are needed, as the technologies currently used for small and medium-sized storage are not suitable for upscaling. The main disadvantages of the current state of the art in terms of upscaling are long production times due to complex process chains, low failure tolerance, and the spherical shape of the tanks, which reduces payload in technical applications by up to 50% compared to other geometries. The novel concept aims to overcome these limitations by being modular, open-form, energy-efficient, time- and cost-efficient in production, operation, and maintenance, safe while being multi-failure tolerant, and suitable for both transport and stationary applications. To achieve these ambitious objectives, experts from all over Europe in the fields of thermodynamics, cryogenics, marine, chemistry, process, and safety engineering are working hand in hand. Within the NICOLHy project, several insulation concepts have been developed and will be benchmarked using a set of key performance indicators aligned with the overall project goals. During the development process, refined and detailed research questions were formulated, which are being addressed through ongoing theoretical and experimental studies. In this context, small to large-scale test rigs are being built to evaluate and quantify insulation materials and concepts. The presentation will showcase the NICOLHy project and its progress. NICOLHy will contribute to accelerating the integration of hydrogen into the European energy economy and industry—supporting the European Green Deal and fostering public trust in both policy and technology. T2 - Hydrogen Research and Innovation Days CY - Brussels, Belgium DA - 24.11.2025 KW - LH2 KW - Insulation PY - 2025 AN - OPUS4-64829 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tichter, Tim T1 - Frühwarnsystem für EV-Batterien: Prädiktion des Thermischen Durchgehens von Lithium-Ionen-Speichern N2 - Kritisch defekte Lithium-Ionen Batterien bergen ein signifikantes Gefährdungspotenzial, da die Möglichkeit eines so genannten thermischen Durchgehens (TD) besteht. Dabei handelt es sich um eine autoamplifizierende Reaktion, welche zu einer unkontrollierten Erwärmung mit Rauch- und Flammenerscheinung oder gar einer Explosion führt. Insbesondere bei großen Batterien mit einer Kapazität von über 100 kWh, stellt ein TD ein sehr großes Schadensereignis dar. Folglich gilt es, dieses Ereignis strikt zu vermeiden. Im Rahmen der Präsentation werden aktuelle Arbeiten der BAM im Bereich der TD-Früherkennung vorgestellt. T2 - Gefahrguttag 2024 CY - Hannover, Germany DA - 19.09.2024 KW - Thermisches Durchgehen KW - Lithium-Ionen Batterien KW - Automotive Anwendungen PY - 2024 AN - OPUS4-62309 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Natrium-Ionen Batterien N2 - Der Bedarf an Forschung der Bundesoberbehörden zu Natrium-Batterien als neues Thema wurde identifiziert. Hier kann die BAM jedoch bereits zahlreiche Untersuchungen im Rahmen des BAM-internen Projekts "SIB-Links" vorweisen. T2 - BoB Bundes-Oberbehörden CY - Online meeting DA - 10.06.2024 KW - Natrium-Ionen Batterien PY - 2024 AN - OPUS4-62325 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Lithiumbatterien - Transport und Sicherheit N2 - Fachwissen zum Transport und sicherem Umgang mit Lithiumbatterien ist eine essentielle für die Arbeit der Gefahrgutbeauftragten der Polizei. Dabei geht e nicht nur um selbstgenutzte Geräte sondern häufig auch um sichergestellte und möglicherweise beschädigte Geräte / Akkus. Diese müssen bestmöglich vor Datenverlust bewahrt werden, gleichzeitig ist die Sicherheit für die zuständigen Mitarbeiter unabdingbar. Der Vortrag dient dazu, die Zuhörer in die Lage zu versetzen, fallbezogene Entscheidungen für Maßnahmen für den sicheren Umgang und den Transport zu treffen. T2 - Polizeiakademie Niedersachsen Gefahrgutbeauftragte CY - Dannenberg, Germany DA - 10.12.2024 KW - Lithiumbatterien KW - Gefahrguttransport KW - Lagerung PY - 2024 AN - OPUS4-62331 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita A1 - Moench, Lars A1 - Rausch, Talea T1 - Vorstellung des Berichtes Batteriezellenherstellung des Arbeitskreises Elektrische Energiespeichersysteme der Kommission für Anlagensicherheit N2 - In der Kommission Anlagensicherheit (KAS) Arbeitsgruppe Elektrische Energiespeicher wurde ein Bericht erstellt, der den Stand der Technik für die Batteriezellproduktion in Deutschland widerspiegelt und die Einstufung nach Störfallverordnung mittels einer Liste aller enthaltenen Stoffe ermöglicht. Dieser wird vorgestellt und die Anwendung der maßgeblich durch die BAM erstellte Liste erläutert. T2 - UBA Fachbereichgespräch CY - Online meeting DA - 24.10.2024 KW - Störfallverordnung KW - Batterie-Zellproduktion KW - LIthiumbatterien KW - Anlagensicherheit PY - 2024 AN - OPUS4-62327 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holtappels, Kai T1 - Vertrauen in Wasserstofftechnologien - Sicherheitsaspekte in der Wasserstoff-Wertschöpfungskette N2 - Wo stehen wir bei Wasserstoff in Sachen Sicherheit? Welche Lücken gibt es aktuell, und wie sind sie zu schließen? Der Weg zur Wasserstoffwirtschaft verlangt die Einführung zahlreicher „neuer“ Technologien in vielen Bereichen. Dies kann aber nur gelingen, wenn Entscheidungsträger und Öffentlichkeit gleichermaßen davon überzeugt sind, dass diese Technologien ausreichend erprobt und sicher sind. Die Sicherheit der Wasserstofftechnologien muss dabei mindestens mit der technologischen Entwicklung Schritt halten - besser noch sie vorwegnehmen - um allzu konservative und kostspielige Sicherheitslösungen zu vermeiden und die praktische Nutzbarkeit und Sicherheit von Wasserstoff zu demonstrieren. Gelingt dies nicht, können schon einzelne sicherheitsrelevante Vorfälle schnell zu Unsicherheiten und erheblichem Vertrauensverlust führen. Im Rahmen einer Webinarreihe des VDMA stellte die BAM vor, wie es aktuell um die Sicherheit in Sachen Wasserstoff bestellt ist, welche konkreten Herausforderungen noch zu bewältigen sind und wie erkannte Lücken geschlossen werden können. T2 - VDMA Power-to-X Webseminar CY - Online meeting DA - 29.10.2024 KW - Wasserstoff KW - Sicherheit KW - Vertrauen KW - Akzeptanz KW - Wertschöpfungskette PY - 2024 AN - OPUS4-61481 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holtappels, Kai T1 - Kompetenzzentrum H2Safety – Aktuelle Themen zur Wasserstoffsicherheit N2 - In einer Keynote bei der VDI-Fachkonferenz Wasserstoff 2024: Technische Sicherheit hat die BAM das Kompetenzzentrum H2Safety@BAM sowie verschiedene Arbeiten zum Thema Wasserstoffsicherheit sowie Wissens- und Technologietransfer halten dürfen. Wichtige Kernbotschaften waren allgemein Sicherheitsfragen entlang der Wasserstoff-Wertschöpfungskette, Sicherheit muss von Beginn an bei der Entwicklung einer Technologie berücksichtigt werden und Sicherheitskonzepte müssen mit dem Technologiereifegrad mitwachsen. T2 - VDI-Fachtagung Wasserstoff 2024: Technische Sicherheit CY - Cologne, Germany DA - 24.09.2024 KW - Wasserstoff KW - Sicherheit KW - Wertschöpfungskette KW - Sicherheitskonzepte PY - 2024 AN - OPUS4-61482 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holtappels, Kai T1 - Sicherheit von Wasserstofftechnologien - Quo Vadis N2 - Die Sicherheit stellt eine wichtige Säule dar, um Vertrauen in neue Technologien zu gewinnen. Je größer die Zahl an Wasserstoffanwendungen im industriellen Bereich sowie in weiteren Bereichen des öffentlichen Lebens wird, umso mehr steigt die Wahrscheinlichkeit für Zwischenfälle. Die Sicherheit muss mit den Trends der technologischen Entwicklung Schritt halten oder sie besser noch vorwegnehmen. Gleichzeitig gilt es sowohl die Öffentlichkeit als auch insbesondere die Rettungskräfte über die Besonderheiten von Wasserstoff zu informieren, ohne dabei Verunsicherung zu erzeugen. Der Vortrag gibt einen Überblick über aktuelle Entwicklungen und offene Sicherheitsfragen. T2 - 25. Münchner Feuerwehrsymposium CY - Munich, Germany DA - 16.11.2024 KW - Wasserstoffsicherheit KW - Feuerwehr KW - Unfälle PY - 2024 AN - OPUS4-61856 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Askar, Enis T1 - Elektrolyseure – Stand der Technik, Risikobeurteilung und internationale Normung N2 - Es werden im Vortrag die verschiedenen Arten der Elektrolyse kurz vorgestellt sowie die Entwicklung der Elektrolysetechnologie. Danach wird ein Überblick über die aktuell wesentlichen sicherheitstechnischen Herausforderungen gegeben. Im zweiten Teil werden die sicherheitstechnische Eigenschaften von Wasserstoff charakterisiert. Im dritten Teil werden wesentliche Gefährdungsszenarien beim Betrieb von Elektrolyseanlagen gezeigt und ein Überblick über Regelwerke und Standards gegeben. Im letzten Teil werden drei reale Unfallszenarien aus der Praxis diskutiert. T2 - PTB-Workshop „ATEX-Marktaufsicht“ CY - Braunschweig, Germany DA - 13.01.2025 KW - Explosionsschutz KW - Wasserstoff KW - Unfallszenarien PY - 2025 AN - OPUS4-62485 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Askar, Enis T1 - Competence centre h2safety@bam N2 - In this presentation the current focus areas of the competence centre H2Safety@BAM are shown. The fields of competence include “Material properties and compatibility”, “Process and plant safety”, “Component testing, component safety and approval” as well as “Sensors, analytics and certified reference Materials. Moreover, the cross-cutting activities regarding “Education and training” and the testing possibilities and planed test facilities at the Test Site for Technical Safety (BAM TTS) are presented. T2 - VDMA P2X4A: P2X Technik-Treffen CY - Online meeting DA - 14.09.2023 KW - Hydrogen KW - Test area hydrogen safety KW - ModuH2Pipe PY - 2023 AN - OPUS4-58333 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sobol, Oded T1 - Challenges with metallic materials for the transport and storage of hydrogen N2 - The following presentation provides an overview on some of the challenges with metallic materials used as structural materials in the energy sector for the transport and storage of hydrogen. The presentation contains explanations about the methodologies utilized to characterize the susceptibility of these materials for hydrogen. T2 - Materials and Quality Assurance CY - Bergheim, Germany DA - 10.05.2023 KW - Hollow specimen KW - Slow strain tensile tests KW - Hydrogen assisted cracking PY - 2023 AN - OPUS4-57515 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Konert, Florian T1 - Die Hohlzugprobentechnik als Methodik zur Untersuchung der Materialverträglichkeit N2 - Die Hohlzugprobentechnik wird als Methodik zur Untersuchung der Materialverträglichkeit von metallischen Werkstoffen in Wasserstoffatmosphäre erläutert. T2 - Workshop Wasserstoffverträglichkeit CY - Bonn, Germany DA - 02.03.2023 KW - Wasserstoff KW - Hohlzugprobe KW - Materialkompatibilität KW - SSRT PY - 2023 AN - OPUS4-57171 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holtappels, Kai T1 - Ammonia Safety N2 - Ammoniak ist ein Energieträger, der bereits seit vielen Jahrzehnten im großen Maßstab produziert und verwendet wird, vorrangig als Düngemittel oder Einsatzstoff in der Stickstoffchemie. Das CAMPFIRE-Bündnis, im Rahmen des Förderprogramms “WIR!- Wandel durch Innovation in der Region” des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gegründet, hat zum Ziel, die Forschung und Entwicklung neuer Energieumwandlungs- und Speichertechnologien für das zukünftige Energiesystem auf der Basis von grünen Ammoniak zu entwickeln. Die sichere Handhabung von Ammoniak ist ein über die gesamte Wertschöpfungskette existierendes wichtiges Thema. Daher hat das Bündnis ein Webinar organisiert, um das Thema Ammoniak Sicherheit und insbesondere die Brennbarkeit zu diskutieren. Der Beitrag der BAM hat das Thema Brennbarkeit intensiv dargestellt, die Klassifizierung von Ammoniak in einen internationalen bzw. europäischen und nationalen Kontext gestellt und die Grundzüge des Explosionsschutzes, die daraus resultieren bzw. bei Nutzung und Anwendung beachtet werden müssen, präsentiert. N2 - Ammonia is an energy source that has been produced and used on a large scale for many decades, primarily as a fertilizer or feedstock in nitrogen chemistry. The CAMPFIRE alliance, founded as part of the "WIR!- Wandel durch Innovation in der Region" funding program of the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF), aims to research and develop new energy conversion and storage technologies for the future energy system based on green ammonia. The safe handling of ammonia is an important issue along the entire value chain. Therefore, the alliance has organized a webinar to discuss the topic of ammonia safety and in particular its flammability. BAM's contribution presented the topic of flammability in detail, placed the classification of ammonia in an international, European and national context and presented the basic principles of explosion protection that result from this and must be observed during use and application. T2 - Campfire Webinar CY - Online meeting DA - 21.11.2023 KW - Ammonia KW - Energy carrier KW - Flammability KW - Classification KW - Explosion safety PY - 2023 AN - OPUS4-58968 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Abad Andrade, Carlos Enrique T1 - Improvement of manufacturing processes of Li-ion batteries by Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy N2 - Manufacturing lithium-ion coin cells (LIBs) for scientific research demands reproducibility, precision, and thorough metrology to ensure consistent quality and performance. Glow-discharge optical emission spectroscopy (GD-OES) emerges as a crucial analytical technique in this context, providing detailed insights into elemental composition and material homogeneity [1,2]. This study focuses on using GD-OES to optimize and standardize the manufacturing processes of LIBs, emphasizing metrology and traceability to develop reproducible and high-quality batteries for research purposes. We refined cell production by adjusting key parameters such as cathode doping, electrolyte concentration, and calendar pressing. GD-OES facilitated depth analysis of elemental composition and distribution, which is essential for identifying and maintaining optimal manufacturing conditions. Validation was achieved through electrochemical impedance spectroscopy (EIS), ensuring the quality and consistency of the manufactured batteries. GD-OES analysis revealed critical insights into elemental uniformity and impurities, guiding adjustments significantly improving cell performance and reproducibility. The method proved fast and effective in detecting and correcting variations in the manufacturing process, leading to enhanced battery quality. To understand the aging mechanisms, GD-OES was employed for fluorine depth profiling, which is crucial for studying polymer and electrolyte degradation. We significantly enhanced fluorine detection sensitivity by substituting the argon plasma with a neon/argon mixture, providing a more accurate aging analysis. By demonstrating the versatility and efficacy of GD-OES in optimizing LIB manufacturing processes and gaining deeper insights into aging mechanisms, this research has significant practical implications. It not only advances lab research but also offers tangible industrial benefits, including improved battery quality, extended lifespan, and enhanced performance. By ensuring metrology and traceability, GD-OES contributes to developing a robust method for the reproducible manufacturing of Li-ion coin cells, boosting innovation and sustainability in battery technology. T2 - SciX 2025 CY - Covington, KY, USA DA - 05.10.2025 KW - GD-OES KW - Battery analysis KW - Depth profile KW - Lithium-ion battery PY - 2025 AN - OPUS4-64878 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Battistella, Beatrice T1 - Uncovering Li-ion Battery Degradation: Possibilities Offered by GD-MS Analysis N2 - Uncovering Li-ion Battery Degradation: Possibilities Offered by GD-MS Analysis Since their introduction, lithium-ion batteries (LIBs) have revolutionized the energy storage market, which they now dominate thanks to their high energy density, power capability, and efficiency.1, 2 Despite widespread adoption, global demand for LIBs is projected to grow by around 27% per year.3 This raises concerns about the availability of critical minerals essential to LIB production. Meeting future demand will therefore require next-generation LIBs—an ambition that hinges on a deeper understanding of the degradation processes that limit performance and lifetime. Because LIBs are chemically and physically complex systems, capacity fade stems from multiple degradation phenomena that act concurrently as cells age.4 In particular, the formation and growth of interfacial layers at the electrodes during repeated charge–discharge cycling make a substantial contribution to component degradation.5 Glow Discharge Mass Spectrometry (GD-MS) offers depth-resolved elemental and isotopic analysis of battery electrodes and has proven to be a powerful tool for tracking degradation in LIBs. Using a ASTRUM Swift GD-MS spectrometer, we identified degradation pathways in both cathodes and anodes across various cell chemistries, linking electrochemical behavior with changes in structure and elemental distributions. These insights help clarify the mechanisms that accelerate aging and capacity loss. T2 - Nu Instruments Webinar CY - Online meeting DA - 15.10.2025 KW - Li-ion Batteries KW - Isotope KW - LA-ICP-MS KW - GD-MS PY - 2025 AN - OPUS4-64396 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröpfer, Dirk T1 - Ultraschallunterstütztes Fräsen innovativer metallischer Werkstoffe zur Optimierung von Oberflächenintegrität und Werkzeugverschleiß Neueste Erkenntnisse und Perspektiven im Kontext der Komponentensicherheit N2 - Der Vortrag behandelt ultraschallunterstütztes Fräsen als innovative Technologie zur Bearbeitung schwer zerspanbarer metallischer Werkstoffe und deren Einfluss auf Oberflächenintegrität, Werkzeugverschleiß und Komponentensicherheit. Ausgangspunkt ist die Herausforderung durch hohe Festigkeit, heterogene Gefüge und Eigenspannungen bei konventioneller und additiver Fertigung (z. B. Ni-, Co-Legierungen, Eisen-Aluminide). Diese Faktoren führen zu erhöhten Prozesskräften, Werkzeugverschleiß und nachteiligen Oberflächeneigenschaften. Ultraschallunterstützung reduziert Zerspankräfte, stabilisiert Prozesse bei AM-Bauteilen und verbessert die Oberflächengüte durch Einbringung von Druckeigenspannungen. Untersuchungen zeigen: Optimale Amplituden (ca. 4 µm) minimieren Eigenspannungen und Defekte, erhöhen die Ermüdungsfestigkeit und verlängern die Werkzeugstandzeit. Bei Eisen-Aluminiden und DED-Arc-gefertigten Bauteilen konnten deutliche Verbesserungen in Rauheit, Kraftverlauf und Verschleiß erzielt werden. Für Co-/Ni-Legierungen wurde zusätzlich die Wirksamkeit durch Legierungsmodifikation nachgewiesen. Perspektivisch bietet die Technologie Potenzial für Lebensdauersteigerung hochfester Bauteile, Integration von Oberflächenverfestigung in den Fräsprozess und Reduktion von Nachbearbeitungsschritten. Geplante Projekte adressieren Hochentropielegierungen, Mehrkomponentenwerkstoffe und hybride Fertigungsstrategien. Insgesamt zeigt sich, dass US-Fräsen eine Schlüsselrolle für ressourceneffiziente, sichere und leistungsfähige Komponenten in Leichtbau und Hochtemperaturanwendungen einnehmen kann. T2 - 4. Wissenschaftliches Forum zur ULTRASONIC-Bearbeitung CY - Jena, Germany DA - 12.11.2025 KW - Ultraschallunterstütztes Fräsen KW - Oberflächenintegrität KW - Werkzeugverschleiß KW - Zerspankräfte KW - Additive Fertigung (DED-Arc, AM) KW - Eisen-Aluminid KW - Co-/Ni-Legierungen KW - Ermüdungsfestigkeit KW - Eigenspannungen KW - Lebensdauersteigerung KW - Hybridfertigung KW - Hochentropielegierungen (MPEA) PY - 2025 AN - OPUS4-65240 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. A1 - Duffner, Eric T1 - Aspekte der Bauteilprüfung, Bauteilsicherheit und Zulassung im Kompetenzzentrum H2SAFETY@BAM N2 - Der Vortrag zeigt den Weg des Themas Wasserstoff von Adolf Martens bis zum Kompetenzzentrum H2SafetyBAM, die zugehörigen Kompetenzfelder, deren Ziele und verantwortliche Personen. Der Hauptteil reflektiert den Aspekt des Markthochlaufes von Wasserstofftechnologien und zeigt einen Maßnahmenkatalog von der Risikosteuerung über die Konsequenzbegrenzung bis zu probabilistische Ansätzen in der Bewertung von Prüfergebnissen und der Wirkung von Mindestanforderungen. T2 - DVGW-Kongress H2-Sicherheit CY - Online meeting DA - 26.02.2022 KW - Wasserstoffspeicher KW - Markthochlauf KW - Monte-Carlo-Simulation KW - Druck-Volumen-Produkt KW - Alterung PY - 2022 AN - OPUS4-54609 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Askar, Enis T1 - Sicherheitstechnische Fragestellungen im Zusammenhang mit Elektrolyseanlagen N2 - Im Vortrag werden aktuelle Entwicklungen bei verschiedenen Elektrolysetechnologien kurz vorgestellt. Dann werden für Elektrolyseanlagen spezifische Gefährdungen diskutiert, v.a. die im Zusammenhang mit den Eigenschaften der Gase Wasserstoff und Sauerstoff stehen. Dabei wird auch Bezug auf die Normung- und Regelsetzung genommen und Sicherheitskonzepte werden beispielhaft kurz vorgestellt. Abschließend wird auf Unfallereignisse im Zusammenhang mit der Elektrolyse eingegangen. T2 - BAM/UBA-Behördenerfahrungsaustausch CY - Berlin, Germany DA - 27.06.2022 KW - Explosionsschutz KW - Wasserstofferzeugung KW - Sauerstoff KW - Sicherheit PY - 2022 AN - OPUS4-55220 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Orellana Pérez, Teresa T1 - Competence Centre H2Safety@BAM N2 - Presentation of the Competence Centre H2Safety@BAM with all five competence field, representatives as well as its vision, mission, strategic goals and implementation plan. T2 - III. TR Wasserstoff Erfahrungsaustausch, TÜV Rheinland CY - Cologne, Germany DA - 07.12.2022 KW - Hydrogen safety KW - Materials compatibility KW - Component testing KW - Process and plant safety KW - Sensors and analytics KW - Cross-cutting activities PY - 2022 AN - OPUS4-59301 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Askar, Enis T1 - Entzündung von wasserstoffhaltigen Atmosphären durch mechanische Schlagvorgänge N2 - In dem hier vorgestellten Projekt wurde die Wirksamkeit mechanischer Schläge als Zündquelle für wasserstoffhaltige Atmosphären in Abhängigkeit von der inhomogenen Materialpaarung systematisch untersucht. Dabei wurden praxisrelevante Materialien wie Edelstahl, niedrig legierter Stahl, Beton und Nichteisenmetalle betrachtet. Es wurde festgestellt, dass eine Zündung vermieden werden kann, wenn Nichteisenmetalle in Kombination mit verschiedenen metallischen Werkstoffen verwendet werden. In Kombination mit Beton muss die kinetische Schlagenergie auch mit Nichteisenmetallen weiter begrenzt werden, um eine wirksame Entzündung zu vermeiden. Außerdem wurde untersucht, wie sich die Beimischung von Wasserstoff zu Erdgas auf die Wirksamkeit mechanischer Stöße als Zündquelle auswirkt. Bei Beimischungen von bis zu 25 % Wasserstoff und sogar mehr konnte kein Einfluss festgestellt werden. Die Ergebnisse sind vor allem relevant im Zusammenhang mit der Umwidmung des Erdgasnetzes oder der Beimischung von Wasserstoff im Erdgasnetzes. T2 - Energy Saxony Arbeitskreistreffen "Wasserstoff in Industrie und Gewerbe" CY - Glaubitz, Germany DA - 30.11.2023 KW - Explosionsschutz KW - Explosionszonen KW - Wasserstofftransport in Pipelines KW - Zündquellen KW - Schlagfunken KW - Erdgas PY - 2023 AN - OPUS4-58981 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Askar, Enis T1 - Safety Issues in connection with electrolyzer systems N2 - In this presentation current and future challenges for the safety of hydrogen technologies are discussed. Furrthermore, the specific hazards for the operation of electrolyzers are shown and finally the trhreshold values (storage and power) for the approval of electrolyzers are presented. T2 - Online Workshop: Regulation on hydrogen thresholds and permitting processes for electrolyzers CY - Online meeting DA - 17.09.2024 KW - Hydrogen technologies KW - Process & plant safety KW - Hydrogen production PY - 2024 AN - OPUS4-61086 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Askar, Enis T1 - Safety of Electrolyzers N2 - After a short introduction on the BAM activities, the development of the electrolyzer technology is shown briefly. Then future challenges for the safety of hydrogen technologies are discussed and the general safety issues in the electrolysis system are presented. Finally, accidents in context with electrolyzers are discussed and the legal framework is summarized. T2 - Hydrogen Europe - Workshop on safety standards for electrolysers CY - Online meeting DA - 01.10.2024 KW - Explosion protection KW - Process & plant safety KW - Hydrogen production PY - 2024 AN - OPUS4-61745 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grimault de Freitas, Tomás T1 - Comprehensive standardization of the hollow specimen method for tests in high pressure hydrogen gas N2 - As the world moves towards a decarbonised economy, the demand for sustainable and low-carbon alternatives is rapidly increasing. Hydrogen plays an important role in this transition, but in order to make the most of hydrogen as an energy carrier, a comprehensive understanding of its impact on the integrity of structural materials is necessary. Metallic materials, mostly steels, are the most regularly used structural materials in various components throughout the hydrogen supply chain. Ensuring their sustainable and safe use in hydrogen technologies is a crucial factor in the development of the hydrogen economy. This is particularly important since hydrogen can promote crack formation and ultimately lead to premature failure in these materials when combined with mechanical load. This process is commonly known as Hydrogen Embrittlement and can occur in almost all the steels used for the hydrogen technologies. Extensive materials qualification is needed for the rapid implementation of hydrogen technologies, however, most accepted, and standardised test methods for determining the effect of gaseous hydrogen on metallic materials describe complex and costly procedures that are only available to a very limited extent worldwide. The hollow specimen technique is a simple and economical method that has the potential to overcome the limitations of the current methods and complement them for qualifying metallic materials under high-pressure hydrogen gas. In this method, an axial hole is drilled in a tensile specimen, which is then filled with hydrogen gas, sealed, and placed in a standard testing machine. This method requires significantly lower amounts of hydrogen, resulting in fewer safety measures and no need for complex equipment or a specialised laboratory, unlike the conventional autoclave technique. The technique's low investment and testing costs, simple operation, and shorter testing time make it optimal for widespread use around the world, thereby increasing the output of results. Initial studies have demonstrated the feasibility of assessing hydrogen effects in metallic materials using the hollow specimen technique. This led to the establishment of the committee ISO/TC 164/SC 1/WG 9 “Tensile testing, method in high-pressure hydrogen environment“ to standardise the method, however, there are open questions that currently prevent the technique from being standardised for hydrogen testing. These open questions relate to specimen geometry, inner hole surface and gas quality and are being addressed in the H2HohlZug project. Here, the aim is to systematically address and close the gaps towards the standardisation of this technique for tests with hydrogen. This contribution presents the structure and milestones of the project, followed by initial results regarding the optimisation of the specimen geometry, as well as the influence of different manufacturing and finishing processes on the inner hole surface of the hollow specimen and its response to hydrogen effects. T2 - TestXpo | 32nd International Expo for Materials Testing CY - Ulm, Germany DA - 21.10.2024 KW - Hydrogen KW - Hydrogen Embrittlement KW - High-Pressure Gaseous Gas KW - Hollow Specimen Technique KW - H2HohlZug KW - TransHyDE KW - Standardisation KW - Tensile Test PY - 2024 AN - OPUS4-61453 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ekici, Nilsah T1 - Introduction of The SHIMMER Database for Safe Hydrogen Injection in The European Natural Gas Infrastructure N2 - An important step in the transportation strategy for hydrogen is its injection into the existing natural gas grid, which allows accelerating the transition to a low-carbon economy, in other words, hydrogen economy. The European Commission has established hydrogen roadmaps and strategies that emphasize the safe and efficient integration of hydrogen into the natural gas network to support this transition. In line with the objectives of the road map, several funded projects have been established, among others – the Safe Hydrogen Injection Modelling and Management for European Gas Network Resilience (SHIMMER) project. One of the main goals of this project is establishing a database containing a comprehensive repository of information regarding materials, standards, European pilot projects, and operational conditions parameters for the European gas network gathered from open sources as well as transmission and distribution system operators participating in the project. The SHIMMER database has an extensive structure consisting of 262 pipeline entries, each with details such as length, design pressure, inner diameter, and installation year and more. The following contribution elaborates on how the SHIMMER database was established as reliable source of information to be available for the public. The database allows consistent assessments of hydrogen compatibility across different countries, offering a structured framework to help overcome the challenges inherent to the assessments of the components for the injection of hydrogen across Europe. Further, the SHIMMER database provides a valuable information source for future research on the European gas networks. T2 - ICHS 2025 CY - Seoul, South Korea DA - 22.09.2025 KW - Database KW - Hydrogen KW - Gas Grid KW - Low-carbon KW - Pipeline Steel PY - 2025 AN - OPUS4-64288 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Examples for controlling safety in hydrogen systems N2 - First, BAM and its hydrogen competence centre H2Safety@BAM were briefly introduced. This was followed by three examples of BAM's approaches to meeting the challenges of the hydrogen ramp-up. Afterwards, four examples were presented that show how safety can be better managed in factories. In the final part, the approaches and successes to date in bilateral cooperation within the framework of the BMBF bridge project ‘H2 Safety Collaboration’ were presented and the possibilities for establishing contact and further cooperation were highlighted. T2 - The 2nd 2nd Jeonnam Province Clean Hydrogen International Forum CY - Suncheon, South Korea DA - 24.09.2025 KW - Safety KW - International Kooperation KW - Market ramp-up KW - Compatibility KW - Reference Gases KW - Fuelling Station KW - Digital Tools PY - 2025 AN - OPUS4-64197 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maiwald, Michael T1 - Competence Centre H2Safety@BAM – Safeguarding the Quality Infrastructure in the Hydrogen Economy N2 - Hydrogen is a central component of the energy transition and the European Green Deal for a climate-neutral Europe. To achieve the goals defined for 2050, the EU and the German government have developed a framework for action and are making long-term investments in research, development, and the rapid implementation of innovative hydrogen technologies. With the Competence Centre "H2Safety@BAM", BAM is creating the safety-related prerequisites for the successful implementation of hydrogen technologies at national as well as European level. To this end, BAM conducts research, testing and consulting in a holistic and inter-disciplinary manner under one roof – in the Competence Centre H2Safety@BAM. The activities of the competence centre focus on ensuring the safety of infra-structures, plants, and processes as well as innovative hydrogen transport and storage systems based on digital quality testing and the experimental testing of components and systems. It thus creates the prerequisites for the implementation and adaptation of legal framework conditions as well as for standardization. Closely related to this are investigations into the properties and compatibility of metallic materials and polymers as well as friction systems for the safe operation of components, plants, processes, and systems. This interdisciplinary and holistic approach is complemented by the development of gas analytics and suitable sensors, online measurements of gas properties in process control, test scenarios under real conditions as well as impact assessments of accidents and risk assessments and risk management systems derived from them. With its portfolio of tasks and competences, BAM builds trust in the safety and reliability of technical system solutions for hydrogen. T2 - 772. WE-Heraeus-Seminar - Metrology and Process Safety for Hydrogen Technologies & Applications CY - Bad Honnef, Germany DA - 10.10.2022 KW - H2Safety@BAM KW - Hydrogen KW - Competence Center KW - Hydrogen Strategy KW - Green Deal KW - Safety KW - Risk Assessment KW - Quality Infrastructure PY - 2022 UR - https://www.we-heraeus-stiftung.de/veranstaltungen/metrology-and-process-safety-for-hydrogen-technologies-and-applications/ AN - OPUS4-55986 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holtappels, Kai T1 - Ammonia Safety N2 - In order to share the latest technological information in the gas field and develop the gas industry, the Korean Gas Safety Corporation host an international gas safety seminar every year by inviting domestic and foreign experts. In year 2023, the seminar focussed on the latest trends in ammonia safety management and utilization technology. BAM was asked to give a presentation on ammonia safety and its flammability in specific. Based on the international flammability classification the required explosion protection measures were presented,which are defined by the European ATEX rules. As final part of the presentation the German strategy on transformation of existing infrastructure, here especially the transformation of landbased LNG terminals, was shown as well. N2 - Um die neuesten technologischen Informationen im Gasbereich auszutauschen und die Gasindustrie weiterzuentwickeln, veranstaltet die Korean Gas Safety Corporation jedes Jahr ein internationales Gassicherheitsseminar, zu dem Experten aus dem In- und Ausland eingeladen werden. Im Jahr 2023 lag der Schwerpunkt des Seminars auf den neuesten Trends im Sicherheitsmanagement und in der Nutzungstechnologie von Ammoniak. Die BAM wurde gebeten, einen Vortrag über die Sicherheit von Ammoniak und insbesondere über dessen Entflammbarkeit zu halten. Auf der Grundlage der internationalen Brennbarkeitsklassifizierung wurden die erforderlichen Explosionsschutzmaßnahmen vorgestellt, die in den europäischen ATEX-Vorschriften festgelegt sind. Als letzter Teil der Präsentation wurde auch die deutsche Strategie zur Umwandlung bestehender Infrastruktur, hier insbesondere die Umwandlung von landgestützten LNG-Terminals, vorgestellt. T2 - 31st Internation Gas Safety Seminar of Korean Gas Safety Corporation (KGS) CY - Seoul, South Korea DA - 29.11.2023 KW - H2Safety@BAM KW - Ammonia safety KW - Flammability classification KW - ATEX rules KW - Explosion safety KW - Safety measures KW - Transformation of LNG terminals PY - 2023 AN - OPUS4-58972 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Mit „Knallgas“ in die Zukunft? Sicherheit von Wasserstoff – Von der Herstellung bis zur Nutzung N2 - Der Vortrag gibt eine Antwort auf die Frage: „Ist der Umgang mit Wasserstoff so sicher, dass wir unsere Zukunft darauf aufbauen können?“ Dr. Mair stellt das Kompetenzzentraum H2Safety@BAM vor. Er beginnt mit dem spektakulären Wasserstoff-Unfall auf dem Tempelhofer Feld aus dem Jahr 1894, kommt zur Gründung des Kompetenzzentrums im Kontext der Wasserstoffstrategien Deutschlands und der EU und erläutert deren sicherheitsfokussierte Ausrichtung, um Vertrauen in Wasserstofftechnologien zu schaffen und zu bewahren. Danach werden die physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff im Vergleich zu Methan (Erdgas) vorgestellt. Dies leitet über zur Betrachtung des Hindenburg-Unfall sin Lakehurst 1937. Im nächsten Abschnitt werden der weltweite Bedarf an H2, sein Importbedarf aus deutscher Sicht, das weltweite Erzeugungspotential und der Transportaufwand der üblichen H2-Derivate dargelegt. Die zentrale Frage ist die nach der Sicherheit von Wasserstoff als Ergebnis der bisher ergriffenen Maßnahmen. Es werden wenige der immer wieder geschehenden Unfälle im Transport von Energieträgern vorgestellt, was zur Erkenntnis führt, dass, um die Sicherheit objektiv beurteilen zu können, der Risikobegriff herangezogen werden muss. Das Risiko basiert auf der Konsequenz und der Häufigkeit eines Ereignisses. Mit Blick auf den bereits erkennbaren Markhochlauf wird dargelegt, wie eine Risikosteuerung in Abhängigkeit der Produkte im Transport funktionieren kann. Hierzu muss beachtet werden, dass jede Eigenschaft streut. Damit sind auch die Zuverlässigkeit jedes einzelnen Speichers, des gesamten Bestandes an Gasspeichern, im Neuzustand und erst recht mit zunehmendem Alter einer Streuung unterworfen, die aktuell nur über Stichproben abgeschätzt werden kann. Es wird an Beispielen aufgezeigt, welche Prüftechniken und Beurteilungsmethoden die BAM zur Sicherheitsbeurteilung von Transportspeichern und sogar Tankstellen einsetzt und weiterentwickelt. Dies führt zu einem Petitum für probabilistische Betrachtungsweisen von Produktsicherheit mit Blick auf die Qualität der Rechtsvorschriften, der Produktdesigns und der Herstellung von Produkten für die Wasserstoffanwendung. T2 - Tagung Hoffnungsträger Wasserstoff - Chancen, Hürden, Risiken CY - Wittenberg, Germany DA - 20.10.2022 KW - Wasserstoffspeicher KW - Markthochlauf KW - Sicherheit KW - H2Safety@BAM.de KW - Risikosteuerung PY - 2022 AN - OPUS4-56985 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Junias, Josua Kondja T1 - Prediction of Explosion Characteristics of Hydrogen Mixtures using Machine Learning Models N2 - Explosion characteristics of hydrogen mixtures have been extensively investigated at different conditions. Due to the intensiveness of the explosion characteristics experimental determination, empirical and semi-empirical models are commonly used to predict explosion limits in dependance of conditions: temperature, pressure, and mixture composition. However, unevenly distributed, and limited empirical data and the complex non-linear relationship of these explosion characteristics’ present significant challenges to empirical explosion limits prediction methods under various mixture conditions. Moreover, some empirical models and semi-empirical models are not comprehensive and limited in scope of application. To address these issues, the present study adapts a machine learning approach for improving the hydrogen mixtures explosion characteristics prediction at different conditions, offering a fast, flexible, and comprehensive accurate prediction approach. A Multi-Layer Perceptron model was trained, validated, and tested using key input features such as flammability state, initial mixture temperature, inert gas concentration, adiabatic flame temperature, and Lewis numbers. Data augmentation techniques were conducted to supplement and improve the predictive capability of the model. The model’s performance was compared with a separate experimental dataset. This machine learning approach offers a cost-effective and robust alternative to existing empirical explosion limit prediction method, thus also reducing the experimental effort for explosion limits determination. T2 - 3rd German-African Green Hydrogen Forum 2025 CY - Bernburg, Germany DA - 23.09.2025 KW - Machine Learning KW - Explosion Characteristics PY - 2025 AN - OPUS4-64705 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - George, Janine T1 - Robust Data Generation, Heuristics and Machine Learning for Materials Design N2 - My talk covered, among other things, robust data generation for machine learning. It showed how heuristics can be used within machine learning models and how they might also be extracted from machine learning models. Beyond this, I showed an automated pipeline for training machine learning potentials. T2 - Workshop on AI in Sustainable Materials Science CY - Düsseldorf, Germany DA - 27.01.2026 KW - Automation KW - Digitalisation KW - Materials Design KW - Thermal Conductivity KW - Chemical bonding KW - Materials Acceleration Platforms PY - 2026 AN - OPUS4-65427 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - George, Janine T1 - Robust Data Generation, Heuristics and Machine Learning for Materials Design N2 - My talk covered, among other things, robust data generation for machine learning. It showed how heuristics can be used within machine learning models and how they might also be extracted from machine learning models. Beyond this, I showed an automated pipeline for training machine learning potentials. T2 - Seminar Gruppe Stephan Roche CY - Barcelona, Spain DA - 22.01.2026 KW - Automation KW - Machine Learning KW - Materials Acceleration Platforms KW - Thermal Conductivity KW - Phonons KW - Bonding Analysis PY - 2026 AN - OPUS4-65428 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Radnik, Jörg T1 - The role of Critical Raw Materials in Advanced Materials for the Energy Transition N2 - Based on the UBA report “Advanced materials for energy transition” by Xenia Knigge and Jörg Radnik the role of critical raw materials is discussed. Critical raw materials are needed in main fields of the energy transition, like photovoltaic, fuel cells, wind energy, and batteries. For the optimisation of the use of these materials different scenarios are discussed like (i) decreasing the needed amount of raw materials, (ii) searching for alternatives, (iii) using technologies which do not require critical raw materials, (iv) increasing the recycling rates, and (v) expanding the raw material sources. T2 - IRISS policy dialogue CY - Online meeting DA - 12.01.2026 KW - Solar Cells KW - Fuel cells KW - Batteries KW - Multi-use materials PY - 2026 AN - OPUS4-65451 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bertovic, Marija T1 - Menschen in ZfP: Wie gut verstehen wir die menschliche Faktoren? N2 - Menschliche Faktoren spielen eine zentrale Rolle für die Zuverlässigkeit, Sicherheit und Leistungsfähigkeit zerstörungsfreier Prüfsysteme (ZfP), werden jedoch in technischen Bewertungen häufig nur unzureichend berücksichtigt. Der Beitrag untersucht den Einfluss individueller, organisatorischer und technologischer Faktoren auf die menschliche Leistung in manuellen und mechanisierten ZfP-Verfahren. Auf Basis empirischer Untersuchungen und systemorientierter Analysen werden typische Risiken wie Arbeitsbelastung, Automatisierungsbias, unzureichendes Interaktionsdesign und organisatorische Rahmenbedingungen aufgezeigt. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass der Einsatz automatisierter und KI-gestützter Technologien menschliche Risiken nicht per se reduziert, sondern teilweise neue, weniger sichtbare Risiken erzeugt. Der Beitrag plädiert daher für einen ganzheitlichen, menschzentrierten Ansatz, der Human Factors systematisch in Entwicklung, Einführung und Bewertung von ZfP-Systemen integriert, um die Gesamtzuverlässigkeit nachhaltig zu verbessern. T2 - Hamburger NDT Tage 2016 CY - Hamburg, Germany DA - 16.11.2016 KW - Human Factors KW - Menschliche Faktoren KW - NDT Reliability PY - 2016 AN - OPUS4-65459 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bertovic, Marija T1 - Automation in non-destructive testing: new risks and risk sources N2 - Over the past couple of decades Non-Destructive Testing (NDT) has seen a significant increase in the use of automation. In addition to increased reliability, objectivity, consistency, repeatability, productivity, and so on, automating parts of the process is expected to decrease the potential for human error. However, the literature on human-automation interaction suggests that automation is not only associated with benefits, but also with new risks and risk sources. First, this paper will present the methodology used to identify—for the first time—possible risks associated with mechanised data acquisition and corresponding data evaluation. Moreover, it will highlight possible risks, their causes, consequences, and ways of preventing them. Second, those preventive measures will be further analysed by examining new risks that can arise from their implementation, i.e. potential for failure that can arise from (a) working with automated defect-detection and sizing aids, (b) implementing human redundancy, and (c) improvement of the inspection procedures without due consideration of the procedure users. And third, some optimisations strategies will be provided. The purpose of this work is to show that mechanised testing is associated with potential for failure and that the sources of those risks go beyond single inspectors and need to be looked at in the interaction of people with other systems, i.e. the technology, the team and, most importantly, the organisation. T2 - 55th annual Conference of the British Institute for Non-Destructive Testing CY - Nottingham, United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland DA - 12.09.2016 KW - Human Factors KW - Automation KW - NDT Reliability PY - 2016 AN - OPUS4-65458 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hickel, Tilmann T1 - Data driven research on hydrogen in metals N2 - The talk gives an overview on data-driven research on hydrogen in metals performed at BAM. The focus is on a ab-initio based high-throughput study on the hydrogen solubility in metals and metallic alloys. Furthermore, the redistribution of hydrogen in transforming microstructures is addressed. The talk ends with an explanation of participant projects in NFDI-MatWerk, motivating the formation of a new project connected to hydrogen technology. T2 - DGM Fachausschuss “Wasserstoffeffekte in Werkstoffen" CY - Saarbrücken, Germany DA - 05.05.2024 KW - Hydrogen KW - Solubility KW - High-throughput study KW - Ab initio simulation KW - NFDI-MatWerk PY - 2024 AN - OPUS4-62721 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hickel, Tilmann T1 - Fundamental insights into the mechanism of hydrogen embrittlement N2 - The talks starts with a study on H trapping and embrittlement in high-strength Al alloys. Then the phase stability and transformation between different Fe-H phases is discussed, together with implications on crack nucleation. In the last part MD-MC simulation of hydride formation at crack tips in Al alloys are shown. T2 - Integrated Computational Materials, Process and Product Engineering Conference, IC-MPPE CY - Leoben, Austria DA - 06.06.2024 KW - Hydrogen KW - Ab initio thermodynamics KW - Multiscale simulation KW - Hydride formation KW - Cracks PY - 2024 AN - OPUS4-62727 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hickel, Tilmann T1 - Defect-hydrogen interaction in Al alloys: Challenges and benefits revealed by ab initio calculations N2 - Climate change motivates the search for light-weight materials for transportation and energy storage solutions. As one of the challenges, the deleterious effect of hydrogen on the mechanical properties of metallic alloys is known to reduce the applicability of metallic alloys, motivating the characterization and simulation of hydrogen-defect interactions in these materials. In this work, the interaction of hydrogen with planar defects in aluminium has been investigated by means of ab initio simulations. On the one hand, two distinct types of GBs have been considered – the Σ11(113) [011] with a close-packed interface structure and the Σ5(210) [001] with a more open interface structure – in order to reveal the mechanisms governing the H segregation energetics. The investigations are afterwards extended to the impact of solutes in the Al alloy. Two scenarios are compared: Their segregation to the grain boundaries and their binding in precipitates. We therewith gained insights into the role of the solute size on the structural and chemical embrittlement in absence and presence of hydrogen. A thermodynamic assessment of the impact of solutes onto H chemisorption in the interfacial vicinity is provided by performing a high-throughput analysis for potential alloying candidates. The identified trends of the solute-H interactions are used to examine the relative importance of changes in hydrogen enhanced decohesion as a thermodynamic effect. On the other hand, the interaction of hydrogen with defects can be beneficial for the formation of metal hydrides. To enhance the formation and stability of such often highly volatile hydrides we have consider a novel concept: tailoring and employing the negative pressure of microstructural and structural defects to enhance H solubility and thus hydride formation. Using systematic ab initio and atomistic simulations, we demonstrate that an enhancement in the formation of hydrides at the negatively pressurized crack tip region is feasible by increasing the mechanical tensile load on the specimen. The theoretical predictions have been used to reassess and interpret atom probe tomography experiments for a high-strength 7XXX-aluminium alloy that show a substantial enhancement of hydrogen concentration at structural defects near a stress-corrosion crack tip. Based on these insights we derive strategies for enhancing the capability of metals as H-storage materials. T2 - International hydrogen conference 2023 CY - Park City, Utah, USA DA - 17.09.2023 KW - Ab initio simulations KW - Hydrogen embrittlement KW - Grain boundaries KW - Hydride formation PY - 2023 AN - OPUS4-58851 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Low, Jian Liang T1 - 理论模拟与实验协同的材料表征与机理研究 T1 - Integrating modelling and experiment for synergistic material characterization and mechanism studies N2 - In this academic salon among Chinese-speaking researchers within Germany and EU, I presented my work on utilizing computational chemistry to support experimental characterization and mechanism studies. The discussion focused on metal- and nitrogen-doped carbon (M-N-Cs) with well-defined coordination geometry as an excellent reference material for synergistic theory-experimental research. Some key topics included the analysis of structural preferences of imprinting ions, spectroscopic characterization of specific active sites and mechanism studies pertaining oxygen reduction reaction and hydrogen peroxide chemistry at these active sites. T2 - 21st Koushare Workshop - European Materials Science: From Molecular Design to Material Applications CY - Berlin, Germany DA - 25.10.2025 KW - Metal- and Nitrogen Doped Carbon (M-N-C) KW - Active Site Characterization KW - Electrochemical mechanisms KW - Oxygen Reduction Reaction (ORR) PY - 2025 AN - OPUS4-65152 LA - zho AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Appel, Paul Alexander T1 - Probing Structural Changes in Sodium-Ion Battery materials with Operando SAXS N2 - Operando small-angle X-Ray scattering (SAXS) can provide direct insight into nanoscale structural changes occurring during electrochemical operation. This workshop will provide a general overview of the fundamentals of SAXS and highlight its potential on a range of case studies. This talk will highlight how operando SAXS complements conventional electrochemical characterization by revealing dynamic, irreversible structural processes that govern performance and stability in energy storage materials T2 - Operando Workshop CY - Berlin, Germany DA - 17.09.2025 KW - Small Angle X-Ray Scattering KW - Operando Measurments PY - 2025 AN - OPUS4-65119 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fellinger, Tim-Patrick T1 - Core-shell type carbon anodes for na-ion batteries N2 - Increasing prices of the material basis for lithium-ion batteries caused by limited production capacities or resource abundance has led to a renewed interest in sodium ion batteries (SIBs). Therein, amorphous disordered carbons such as hard carbons (HCs) are promising candidates for high-capacity negative electrode materials in SIBs. Their high capacities, however, are often accompanied with high irreversible capacity losses during the initial cycles,[1] while low initial losses are mostly accompanied with moderate capacities.[2] In our research we are aiming at morphologically improved carbons to reduce irreversible losses using a core-shell concept, leading to spacial separation of the reversible storage and unfavorable side reactions.[3] We investigated different methods to obtain core-shell structures with improved interfaces to restrict SEI formation to the external particle surface, while leveraging the Na storage potential of porous carbon core materials. With a simple and scalable chemical vapour deposition we obtained a 190-fold decrease in surface roughness, resulting in drastically reduced first cycle losses. Interestingly, the sodiation capacity at the same time increased to 400 mAh/g revealing the interference of excessive SEI formation with the storage process within the particles. T2 - Research Seminar of the Dahn Labs at Dalhousie University CY - Halifax, Canada DA - 27.05.2025 KW - Natrium-Ionen-Batterien KW - Synthetische Anoden KW - Kohlenstoff PY - 2025 AN - OPUS4-64912 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fellinger, Tim-Patrick T1 - Commercial State-of-the-Art Sodium-Ion Batteries and Perspectives for the Negative Electrode (Anode) N2 - The current strong interest in electromotive mobility and the need to transition to an energy grid with sustainable storage devices has led to a renewed interest in sodium ion batteries (SIBs). Chinese battery manufacturers marketed the first cells, which are commercially available now. We have purchased and investigated two of these early cells to understand their composition and be able to compare to the state-of-the-art in the scientific community. According to our results and the current literature, all commercial cells utilize carbon-based anodes, with the characteristic sloping charge-discharge profile. In the presentation the results will be discussed in context with safety aspect and space for improvement. The latter aspect will be focused on hard carbon anodes. Amorphous disordered carbons such as hard carbons (HCs) are promising candidates for high-capacity negative electrode materials in SIBs. Their high capacities, however, are often accompanied with high irreversible capacity losses during the initial cycles,[1] while low initial losses are accompanied with moderate capacities.[2] In our research we are aiming at morphologically improved carbons to reduce irreversible losses using a core-shell concept.[3, 4] T2 - Eco-Mat Conference 2025 CY - Istanbul, Türkiye DA - 29.07.2025 KW - Natrium-Ionen-Batterien KW - Synthetische Anoden KW - Kohlenstoff PY - 2025 AN - OPUS4-64908 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fellinger, Tim-Patrick T1 - Bioinspired Electrode Materials N2 - Porous carbon materials are known for their applicability in important areas such as sorption, catalysis and electrochemistry (e.g. fuel cell catalysts, supercapacitor or battery electrodes). It was shown that nitrogen doped carbons (NDCs) act as an inexpensive and highly active non-metal catalyst in the oxygen reduction reaction (ORR), with the potential to reach performances of practical need one day. A key strategy towards improvement for this aim comprises the generation of advantageous porosity, which typically means high surface area and mass transport pores as well as the control over the chemistry of catalytically active sites. My group developed novel sol-gel type strategies that are using molten salts or molten acids as unconventional reaction medium for the porogenesis in doped carbons, thereby revisiting classic activation techniques. Carbon materials with extra high surface area of ~2800 m2 g-1 and pore volumes, up to four times as high as in commercial activated carbons, are obtained. Hierarchical pore systems, like used in nature (leaves, lungs, etc.) facilitate some of the electrochemical performances. Moreover, because of the elements also defining organic matter, also binding motifs can be realized that are reminiscent of proteins/enzymes. We established the pyrolytic template-ion reaction using cations like Mg2+ and Zn2+ to imprint tetrapyrrolic N4 sites (like in the heme molecule), embedded into the carbon structure. The imprinted structure may be utilized as catalytically active site by performing ion-exchange reactions. This way catalytic activity can be tuned for different societal important reactions, but also the defined catalysts structure allows the assignment of structure-performance relations. Other “tricks” that nature uses, are to influence the passage of ions through cell walls, or to expel water molecules from catalytically active sites. I will show some recent work on carbon electrodes used as battery active materials that utilizes similar pathways. T2 - Kolloquium des Instituts für Anorganische und Allgemeine Chermie der Universität Freiburg CY - Freiburg, Germany DA - 04.12.2025 KW - Carbon KW - M-N-C KW - Fuel cell KW - Core-shell KW - Sodium ion battery PY - 2025 AN - OPUS4-65021 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fellinger, Tim-Patrick T1 - Design, Structure and Performance of Fe-N-C Catalysts Based on Active-Site Imprinting N2 - Atomically dispersed M-N-C catalysts such as Fe-N-Cs are most promising alternatives for precious metal-based catalysts for several energy conversion reactions. Early reports on such materials date back to the 1960´s, when Jasinski pioneered the research based on tetrapyrrolic phthalocyanine macrocycles which were inspired by natural transition metal porphyrin complexes present in enzyme active sites. For decades, the selective synthesis of these catalysts was complicated by the formation of side phases due to the harsh reaction conditions facilitating side phase formation. In 2018, we introduced a mild procedure, which is conservative toward the carbon support and leads to atomically dispersed Fe-N4 site formation at temperatures as low as 80 °C in a wet-chemical step, essentially decoupling the preparation of the N-C backbone from the preparation of the active sites. The key concept therein is the so-called active-site imprinting into the N-C backbone using pyrolytic template ion reactions, allowing for high concentrations of N4 sites resulting in more than 3 at.% of Fe in atomically dispersed phase. Using the same precursor that is used for the preparation of phthalocyanines, we were able to produce atomically-dispersed single-site Fe-N-Cs that consist of tetrapyrrolic FeN4 complexes. The tetrapyrrolic Fe-N-C derivatives are highly active and extraordinary selective electrocatalysts for the oxygen reduction reaction. The well-defined and homogeneous active site structure allows to quantify the intrinsic catalytic activity of the materials in acid and base, reveal insights into the electrocatalytic mechanism and to reveal distinct degradation mechanism upon storage and electrochemical cycling. Herein, the general synthetic strategy of active-site imprinted catalysts will be discussed mainly based on both Mg-ion and Zn-ion templating towards “designed” Fe-N-C catalysts. The tetrapyrrolic active sites will be discussed regarding structure, activity, selectivity and durability. This hopefully stimulates a fruitful discussion of the perspectives in the field. T2 - Chemical Engineering Research Seminar of Higgins Group of McMaster University CY - Hamilton, Canada DA - 29.05.2025 KW - Carbon KW - M-N-C KW - Electrocatalysis KW - Fuel cells PY - 2025 AN - OPUS4-64913 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fellinger, Tim-Patrick T1 - Deciphering Structure-Performance Relations of PGM-Free Fe-N-C Electrocatalysts Based on Synthetic Materials Design N2 - Fe-N-C electrocatalysts are very promising alternatives for precious metal-based catalysts for energy conversion reactions.[1-3] Early reports on such materials date back to the 1960´s, when Jasinski pioneered the research based on tetrapyrrolic phthalocyanine macrocycles which were inspired by natural transition metal porphyrin complexes present in enzyme active sites.[3] For decades, the synthesis of these catalysts with a high iron loading was complicated by the formation of side phases due to the harsh reaction conditions facilitating side phase formation. In 2018, we introduced a mild procedure, which is conservative toward the carbon support and leads to active-site formation at low temperatures in a wet-chemical step, essentially decoupling the preparation of the N-C backbone from the preparation of the active sites.[4, 5] The key concept therein is the so-called active-site imprinting into the N-C backbone using pyrolytic template ion reactions.[4][5] Using the same precursor that is used for the preparation of phthalocyanines, we were able not only to produce atomically-dispersed single-phase Fe-N-Cs with a high iron loading, but were also able to selectively form tetrapyrrolic Fe-N4 complexes.[6] The tetrapyrrolic Fe-N-C derivatives are highly active and extraordinary selective electrocatalysts for the oxygen reduction reaction. Deconvolution of morphological effects on the performance allowed to quantify the intrinsic catalytic activity of the materials in acidic and alkaline conditions and gives new insights into the reaction mechanism in alkaline.[7, 8] A distinct degradation mechanism upon storage was found for the tetrapyrrolic sites and new insights on degradation upon fuel cell operation could be obtained.[9, 10] Herein, the general synthetic material design strategy for atomically dispersed catalysts will be discussed based on tetrapyrrolic Fe-N-C catalysts, which will be analyzed for their potential as PGM-free fuel cell catalysts. T2 - Research Seminar of National Institute of Chemical Physics and Biophysics CY - Tallinn, Estonia DA - 29.09.2025 KW - Carbon KW - M-N-C KW - Electrocatalysis KW - Fuel cells PY - 2025 AN - OPUS4-64916 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fellinger, Tim-Patrick T1 - Negative Electrode Ionophoric Core-Shell Carbon for Sodium-Ion Batteries N2 - The current strong interest in electromotive mobility and the need to transition to an energy grid with sustainable storage devices has led to a renewed interest in sodium ion batteries (SIBs). Amorphous disordered carbons such as hard carbons (HCs) are promising candidates for high-capacity negative electrode materials in SIBs. Their high capacities, however, are often accompanied with high irreversible capacity losses during the initial cycles,[1] while low initial losses are accompanied with moderate capacities.[2] In our research we are aiming morphologically and chemically functional carbons. Morphologically, our target is a local separation of reversible sodium storage and irreversible losses in novel synthetic carbon anodes, using a core-shell concept. On chemical side, we aim at ion-binding functional groups. We investigated different methods to obtain core-shell structures to restrict SEI formation to the external particle surface, while leveraging the Na storage potential of porous carbon core materials. Moreover, we apply active-site imprinting to realise disting ion-binding features into the core carbons. The electrochemical performance of those materials can be rather easily altered upon removing/exchanging the ions bound to the functional group. Herein, we will focus on the synthesis of zeolitic imidazolate framework (ZIF) based NDCs. Different analytical methods, e.g., physisorption (N2, Ar, CO2), XPS, XAS, and NMR, will be used to understand the alteration of morphological and chemical features upon ion exchange. T2 - Mat-Sus Spring Meeting 2024 CY - Barcelona, Spain DA - 04.03.2024 KW - Ionophoric carbon PY - 2024 AN - OPUS4-61938 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fellinger, Tim-Patrick T1 - Metal chloride activation revisited: a sol-gel process to functional carbons N2 - Porous carbon materials are known for their applicability in important areas such as sorption, catalysis and electrochemistry (e.g. fuel cell catalysts, supercapacitor or battery electrodes). It was shown that nitrogen doped carbons (NDCs) act as an inexpensive and highly active non-metal catalyst in the oxygen reduction reaction (ORR), with the potential to reach performances of practical need one day. A key strategy towards improvement for this aim comprises the generation of advantageous porosity, which typically means high surface area and mass transport pores as well as the control over the chemistry of catalytically active sites. My group is developing novel sol-gel type strategies that are using molten salts or molten acids as unconventional reaction medium for the porogenesis in doped carbons, thereby revisiting classic activation techniques.[1,2] Carbon materials with extra high surface area of ~2800 m2 g-1 and pore volumes, up to four times as high as in commercial activated carbons, are obtained.[3] It turns out that the meso- and macrostructure is generated by means of phase separation rather than leaching reactions. However, chemical reactions between the carbon precursor and the melt are also involved. The salt cations Mg2+ and Zn2+ act as template ions, which results in metal coordination sites, embedded into the carbon structure.[4,5] The imprinted structure may be utilized as catalytically active site by performing ion-exchange reactions. The novel preparation strategy towards highly active electrocatalysts will be presented for Mg and Zn and further discussed for lighter elements. T2 - Carbon Chemistry and Materials Conference 2022 CY - Rome, Italy DA - 10.10.2024 KW - Activated carbon KW - Salt templating PY - 2022 AN - OPUS4-61936 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fellinger, Tim-Patrick T1 - Structure-Performance Relations of PGM-free Electrocatalysts for PEM Fuel Cells N2 - Proton-exchange membrane fuel cells are amongst the most promising energy conversion technologies today. Herein non-precious iron-coordinated nitrogen doped carbons (Fe-N-Cs) as well as metal-free nitrogen-doped carbons (NDCs) are very promising alternatives for Pt-based cathode catalysts. The early reports on the application of such materials date back to the 1960´s when Jasinski demonstrated that - similar to natural porphyrins - N-coordinated transition metal complexes can be active sites for the ORR.1 The preparation of Fe-N-Cs was strongly optimized over the years; still they typically remain with harsh reaction conditions that complicate the selective formation of active FeN4 sites. Until recently, the employment of pyrolytic temperatures was a dogma for the synthesis of FeN4 sites, however coming with unfavorable side reactions. To avoid those harmful side reaction a limit of maximum ≈3 wt.% of Fe (depending on the precursor) was reached, which was also limiting the progress in catalyst performance for this class of materials.2, 3 Since 2006 it was shown that nitrogen doped carbons (NDCs) act as an inexpensive and highly active non-metal catalyst in the oxygen reduction reaction (ORR).4 Both, NDCs and Fe-N-Cs nowadays show the potential to reach performances of practical need, where NDC seem to be promising only for alkaline conditions, while Fe-N-Cs show promise independent of the pH.5, 6 For both PGM-free catalysts, high performance requires advantageous porosity, which typically means high surface area and mass transport pores as well as the control over the chemistry of catalytically active sites. Results and Discussion My group is developing novel synthetic strategies e.g. using molten salts or molten acids as unconventional reaction medium for the preparation of carbons materials.7, 8 Carbon materials with tunable very high surface area of ~2800 m2 g-1 and pore volumes, up to four times as high as in commercial activated carbons, are obtained. Fig. 1: Scheme of the porogenesis mechanism for NDCs by phase separation in of molten salt carbonization (a) to obtain tunable high surface area and porous carbon materials with varying nitrogen content (b). It turned out that such NDCs synthesized in presence of Mg2+ or Zn2+ give rise to a high degree of pyridinic and pyrrolic sites and outstanding ORR activity in alkaline conditions. The salt cations Mg2+ or Zn2+ act as template ions, which results in tetrapyrrolic functional groups embedded into the carbon structure. Based on this, we recently introduced a mild procedure to synthesize Fe-N-C, which leads to active-site formation at low temperatures due to coordination of Fe ions to the tetrapyrrolic functional groups of NDCs.2, 3 Figure 2: Scheme of the Active-Site Imprinting Strategy. A pyrolytic template-ion reaction forms a tetrapyrrolic functional group within the carbon framework (first step). Exchange of the template ion T (with T=Mg2+ or Zn2+) with Fe results in tetrapyrrolic Fe-N-C. The synthesis strategy of active-site imprinting and transmetalation is decoupling the preparation of NDCs from the preparation of the active sites and therefore breaks with the dogma of Fe-N-Cs preparation, circumventing the limitation to 3 wt.% of Fe.9 After a thermal activation step the Fe-N-Cs derived from active site imprinting show very good performance of ORR in acidic conditions, both on the half-cell (rotating disc electrode) and full-cell (5cm2 PEM single cell) level. Figure 3: a) Rotating disk electrode measurements show the large increase in ORR activity and low amount of peroxide formed by exchange of Zn to Fe coordinated to tetrapyrrolic NDC, especially when followed by a second heat treatment. b) Single cell PEMFC H2-O2 tests show a peak power density above 0.4 W cm-2 at a catalyst loading of 2 mg cm-2. Active-site imprinting is currently used by many groups worldwide, successfully pushing the performance of Fe-N-Cs forward, with higher Fe loadings and improved porosities.10-12 Challenges are the moderate turnover frequency (0.24 e- s-1 at 0.8 VRHE) of tetrapyrrolic Fe-N4 sites, 13 and a moderate shelf-life of tetrapyrrolic Fe-N-Cs in atmospheric conditions.14 Besides improvements of electrode engineering and optimization of fuel cell management, an improved synthetic control, leading to more active and stable catalytic environments are needed to tackle the need of sustainable electrocatalysts for future energy conversion technology.15 T2 - International Conference on Materials and Systems for Sustainability (ICMaSS2023) CY - Nagoya, Japan DA - 01.12.2023 KW - PGM-free catalysts PY - 2023 AN - OPUS4-61937 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fellinger, Tim-Patrick T1 - On the structure of doped carbon electrodes N2 - Carbon-based materials are promising electrodes for energy applications. Herein an overview of morphological and chemical features of such carbon materials is given. It is further shown how morphological and chemical features must be devonvoluted to be able to elucidate structure-performance realtionships that are critical to the improvement of the materials for applications such as batteries or fuel cells. T2 - TEC Summer Seminar 2022 CY - Monte Isola, Italy DA - 06.09.2022 KW - Carbon KW - M-N-C KW - Electrocatalysis KW - Energy storage PY - 2022 AN - OPUS4-61935 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fellinger, Tim-Patrick T1 - Valorization of carbon dioxide by the electrocatalytic reduction coupled to acetogens via multiple electron carriers N2 - A summary of the DFG project "Ecat-Acetogens" within the SPP priority programm Ebiotech (2240) was given. The successful developmante of a bioelectrocataltic reactor system based on standard 2l stirred tank bioreactors and common 5cm2 singel cell electrolysis reactors was presnted and first results discussed based on the catlytic properties of a specifically designed cathode catalyst for CO2 reduction. T2 - DFG SPP Statusmeeting Ebiotech 2024 CY - Jena, Germany DA - 22.04.2024 KW - CO2 conversion KW - Bioelectrocatalytic reactor PY - 2024 AN - OPUS4-61939 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael T1 - Processing and application properties of multiple principal element alloys (MPEA) N2 - The presentation gives an overview of BAM's activities on processing influences and application properties of MPEAs in the form of joined and machined high and medium entropy alloys (CoCrFeMnNi and CoCrNi). In the case of welding, the focus is on defect-free welded joints with sufficient mechanical properties. In the case of machining, the focus is on the possible influence on the surface quality of the materials through adequate milling parameters. In addition, the hydrogen absorption and diffusion properties as well as the electrochemical corrosion behavior are fundamentally examined. T2 - FAU-Department Werkstoffwissenschaften, Seminar: Aktuelle Probleme der Werkstoffwissenschaften CY - Erlangen, Germany DA - 25.04.2024 KW - Welding KW - Application properties KW - Machining KW - High-entropy alloy KW - Hydrogen PY - 2024 AN - OPUS4-59975 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Markötter, Henning T1 - In situ tomographic imaging with hard x rays at Bamline (BESSY II) N2 - The BAMline at the synchrotron X-ray source BESSY II (Berlin, Germany) is supporting researchers especially in materials science [1]. As a non-destructive characterization method, synchrotron X-ray imaging, especially tomography (SXCT) with hard X-Rays, plays an important role in structural 3D characterization. The imaging capabilities allow for in-situ and operando experiments. In this presentation the equipment, data handling pipeline as well as various examples from material science are presented. In series-connected lithium-ion cells are susceptible to an electrical safety hazard called over-discharge. Here the behavior of copper dissolution and deposition during over-discharge is presented, which leads to irreversible loss of capacity and internal short circuits. The concentration of dissolved and deposited copper is quantified. Also, a non-uniform distribution pattern of copper deposition on the cathode is shown. The second example deals with an Al alloy 7017 customized for a 3d-printing process by means of laser-based powder bed fusion (PBF-LB) technique. These advanced alloys have a significantly higher modulus of elasticity than conventional Al alloys, making them attractive for applications requiring high stiffness. SXCT during In-situ tensile tests confirmed that fracture initiation strongly depends on defects created during printing. However, the cracks are deflected from decohesion around inclusions/precipitates embedded in the Al matrix, increasing ductility. Low temperature cofired ceramic (LTCC) multilayer housings offer 3D-circuits for a wide range of applications in telecommunications, microsystems and sensor technology. Such housings are produced by combining structured and metallized ceramic layers using tape-casting and multilayer technology. The characterization of the integrity, deformation, defects, and positioning of the internal metal features was carried out using in-situ SXCT at up to 950°C. A high-precision nail penetration tool was developed to characterize the mechanically induced thermal runaway (TR) of lithium-ion battery (LIB) cells in a dynamic temperature range down to -190 °C. To investigate safety-specific low-temperature transport conditions, the damaged cells were tomographically imaged during thawing. T2 - ICTMS - International Conference on Materials and Structures 2024 CY - Cape Town, South Africa DA - 01.07.2024 KW - Synchrotron radiation KW - X-ray tomography KW - Li-ion battery PY - 2024 AN - OPUS4-60658 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fellinger, Tim-Patrick T1 - Overview of Battery Research Activities at BAM N2 - An overview on battery research activities of BAM was given using a seletion of activities of all work packages within the field of activity EES and selected activities of divsion 3.6. T2 - Boot Camp of the BAccara Graduate School on Batteries CY - Bad Sassendorf, Germany DA - 24.04.2024 KW - State of Safety KW - Compositional traceability KW - Sustainable energy materials KW - Sodium Ion Batteries PY - 2024 AN - OPUS4-61940 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fellinger, Tim-Patrick T1 - Chemie der Energiewende N2 - Es wurde ein Überblick über die BAM-Aktivitäten im Bereich Chemie der Energiewende gegeben. Dabei wurde ein Fokus auf Aktivitäten in Aktivitätsfeld EES und im Fachbereich 3.6 gelegt. T2 - 30 Jahre Naturwissenschaftliches Studium in Zittau CY - Zittau, Germany DA - 13.04.2024 KW - Chemie KW - Energiewende PY - 2024 AN - OPUS4-61941 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fellinger, Tim-Patrick T1 - Sodium-Ion Battery Research and Testing at BAM N2 - An overview of activities at BAM on the topic of sodium ion batteries was given. Examples of the internal SIB-links project were given and a focus on novel synthetic anodes. T2 - Sodium Battery Sympoium-5 (2024) CY - Berlin, Germany DA - 23.09.2024 KW - Sodium ion batteries KW - Synthetic carbon anodes PY - 2024 AN - OPUS4-61944 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fellinger, Tim-Patrick T1 - DialySorb und Eigenschaften kommerzieller Zellen N2 - In dem Vortrag wurden zunächst die Eigenschaften erster kommerzieller Natrium-Ionen-Batterien vorgestellt, die an der BAM elektrotechnisch untersucht wurden und auf ihre Bestandteile hin analysiert wurden. Weiterhin wurden die aktuellen Projektergebnisse des BMBF-geförderten Verbundprojekts Dialysorb vorgestellt. T2 - KLiB-Gesprächsrunde zu Natrium-Ionen-Batterien und Festkörperbatterien CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 09.07.2024 KW - Natrium-Ionen-Batterien PY - 2024 AN - OPUS4-61942 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fellinger, Tim-Patrick T1 - Leveraging the Potential of Na-Ion-Batteries with Tailormade Anodes N2 - The concept of sodium-ion-batteries and their expected impact for the energy change is introduced, by explaining differences to lithium-ion-batteries. The challenge as well as the potential may be illustrated on the example of novel carbon anodes.While the general suitability is proven since the recent commercialization, limitations and detailed structure-performance relations remain topic to research. The progress in activities of BAM division 3.6 are illustrated further supporting the future impact of the technology. T2 - TechConnect Adlershof 2024: Sustainable Energy Future CY - Berlin, Germany DA - 09.11.2024 KW - Synthetic Carbon Anodes PY - 2024 AN - OPUS4-61947 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -