TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Corrosion of steel reinforcement in geopolymer mortars - leaching and carbonation processes investigated by galvanostatic pulse and potential measurements N2 - Potential to be used as binders for concrete with beneficial engineering properties and reduced manufacturing CO2 emissions. Knowledge of the durability of steel in these concretes and related properties of alkali-activated materials is a prerequisite for their application as building materials, if they are to be used for steel reinforced elements. However, to date only limited data exists on this topic. The present contribution focuses on durability-related transport properties of geopolymer-based mortars (as model systems for concrete). We report results of a polarization resistance data and corrosion potential vs. time curves for carbon steel bars embedded in a fly ash-based geopolymer mortar and a CEM I-based mortar (as reference) leached continuously over a period of 365 days. T2 - Eurocorr 2018 CY - Cracow, Poland DA - 09.09.2018 KW - Corrosion KW - Geopolymere KW - Betonstahl PY - 2018 AN - OPUS4-45948 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rübner, Katrin T1 - Aschen aus dem Altpapierrecycling N2 - Sortierrückstände, Faserreststoffe und Schlämme aus der Altpapieraufbereitung und dem Deinking werden gegenwärtig entweder deponiert oder einer energetischen Verwertung zugeführt. Es gibt Bemühungen, die Reststoffe kontrolliert bei Temperaturen zwischen 700 °C und 800 °C zu calcinieren, um dadurch direkt einen metakaolinhaltigen puzzolanisch wirkenden Zementbestandteil oder Beton-zusatzstoff herzustellen. Üblicherweise erfolgt die Verbrennung der Papier-reststoffe aber beim Papierrecycler bzw. –hersteller in dezentralen Heizkraftwerken, in denen mittels Kraft-Wärme-Kopplung Strom, Wärme und Dampf erzeugt werden. Der auf die Strom- und Wärmeerzeugung optimierte Prozess verläuft bei Temperaturen von 950°C bis 1000 °C. Dabei bilden sich aus dem amorphen Metakaolin bereits wieder inerte Verbindungen. Pro Tonne verbranntem Papierrest-stoff fallen etwa 240 kg Papierasche (PA) in Form einer Mischung aus Kessel- und Elektrofilteraschen an. Die Papierasche wird etwa zu 16 % in der Ziegel-herstellung und zu 52 % in der Rohmehlproduktion der Zementindustrie kostenpflichtig entsorgt. Mit 26 % werden große Anteile der Papierasche deponiert. Mit den Zielen der Anhebung der Verwertungsquote der Papierasche, der Re-duzierung der Entsorgungskosten und einer qualitativ höherwertigen Verwendung der Asche unter Ausnutzung ihrer spezifischen Eigenschaften, stehen Papieraschen im Mittelpunkt verschiedener Forschungsarbeiten. Die in den Untersuchungen verwendete Papierasche liegt als feinkörniges Material in einem breiten Kornband mit Partikelgrößen zwischen 0,5 µm und 100 µm vor. In Abhängigkeit von der Materialcharge beträgt die Feststoffdichte der Asche 2,63-2,67 g/cm³ und ihre spezifische Oberfläche liegt bei 2,6-5,0 m²/g. Die Papierasche kommt mit den Anteilen der Hauptoxide von 49-59 M.-% CaO, 22-28 M.-% SiO2 und 13-14 M.-% Al2O3 der Zusammensetzung eines Portlandzements nahe, sie ist jedoch etwas kalkärmer und tonerdereicher. In Abhängigkeit von der Herstellungs- und Lagerungshistorie enthält sie zwischen 3 M.-% und 15 M.-% Freikalk (CaO). Mittels Röntgenbeugungsanalyse werden Calcit (CaCO3), Gehlenit (Ca2Al(AlSi)O7), Portlandit (Ca(OH)2) und Belit (Ca2SiO4), Quarz (SiO2) und Talk Mg3Si4O10(OH)2 als Hauptmineralphasen der Papierasche identifiziert. In einigen PA-Chargen werden zusätzlich Freikalk (CaO), Tricalciumaluminat (Ca3Al2O6) und geringe amorphe Anteile gefunden. Aufgrund dieser Eigenschaften werden von der Papierasche auch hydraulische Eigenschaften erwartet, die eine Verwendung als Bindemittel allein oder Bindemittelkomponente im Gemisch mit Portlandzement oder anderen Zusatzstoffen nahe legen. Erste Untersuchungen an der Papierasche dienten der mineralogischen, chemischen, umweltanalytischen und betontechnologischen Charakterisierung der Papierasche, von Zement-PA- und Flugasche-PA-Gemischen sowie der PA als Bodenverfestigungsmittel. Eine umfangreiche Studie befasste sich mit dem Einsatz von Papierasche als Bindemittel. Untersucht wurde die Mineralphasen- und Festigkeitsentwicklung nach einer Aktivierung mit Wasser oder 2 mol/l NaOH- bzw. KOH-Lösungen. In einer Arbeit zur Herstellung eines zementfreien reststoffbasierten Bindemittels wurde unter anderem die CaO-reiche Papierasche als Ausgangsmaterial ausgewählt. Durch eine hydrothermale Behandlung von PA-Wasser-Gemischen mit anschließender Calcinierung wird die Asche hydraulischen aktiviert. Dabei bildet sich als Zwischenprodukt Calciumsilcathydrat (CSH), das durch die nachfolgende Calcinierung zu hydraulisch aktivem Belit dehydratisiert. In einem anderen Anwendungspfad dient die Papierasche als alleiniger Ausgangsstoff oder als Kalklieferant im Gemisch Papierasche/Mauerwerkbruch zur Herstellung leichter Granulate mit Rohdichten von 1,5-2,0 g/cm³. Dabei erfolgt nach einer Granulierung des Ausgangsmehls eine Erhärtung in einem Autoklav bei 200 °C und 1,6 MPa in gesättigter Wasserdampfatmosphäre. Während des hydrothermalen Prozesses bilden sich CSH-Phasen, die die beim Granulieren vorgeprägte Mikrostruktur der Granulate weiter beeinflussen. Neben der Verwendung als leichte Gesteinskörnung wird auch eine Anwendung als Speicher-medium, Filtermaterial oder Adsorptions- bzw. Puffermittel getestet. Im Vortrag werden die wesentlichen Ergebnisse der Forschungsarbeiten vorgestellt und die Einsatzmöglichkeiten der Papierasche als Baustoff im Hinblick auf ihre technologische und nachhaltigkeitsbezogene Eignung bewertet. T2 - Fachtagung Recycling R'16 CY - Weimar, Germany DA - 19.09.2016 KW - Papierasche KW - Recycling KW - Bindemittel KW - Zementersatz KW - Baustoff PY - 2016 AN - OPUS4-37636 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Bewehrungskorrosion in Geopolymerbetonen N2 - Einsatz von Geoploymerbetonen und deren Korrosionsschutzwirkung gegenüber Chloridangriff und Carbonatisierung. T2 - Sitzung des Ausschusses Marketing der Informationsstelle Edelstahl Rostfrei CY - Dusseldorf, Germany DA - 15.03.2016 KW - Geoploymerbeton KW - Korrosion PY - 2016 AN - OPUS4-35565 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul T1 - Evakuierung von Gebäuden N2 - Einfügung und Übersicht ich die Anforderungen an Engineering Data-Sets als Input-Parameter für Simulationsmodelle der Personenbewegung T2 - Sitzung der Arbeitsgemeinschaft Betrieblicher Brandschutz Berlin CY - Berlin, Germany DA - 12.07.2016 KW - Evakuierung KW - Simulation KW - Human Factors PY - 2016 AN - OPUS4-37737 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Klippel, Andrea T1 - Vehicle Fires: Significant Fire Hazard in Transportation Infrastructure N2 - Vehicle fires in transportation infrastructure such as depots, car parks, tunnels and stations are a recurring phenomenon, with recent years witnessing an alarming number of severe incidents, particularly in vehicle depots. These fires often result in the total loss of both vehicles and buildings, with striking similarities in their progression. Analysis of recent fire events, including a study conducted for the German insurer Provinzial, shows that fires in bus depots, military facilities and car parks tend to spread rapidly and destructively. While building regulations vary across sectors and countries, the fire safety standards for interior materials in road vehicles remain globally harmonized and are based on outdated regulations such as FMVSS 302, which offer only a minimal level of protection. In contrast, materials used in trains, ships, and aircrafts must comply with significantly stricter fire safety standards, which may explain the relatively lower incidence of fires in these sectors. Common fire protection systems in depots, such as sprinklers and vents, often fail to account for the specific characteristics of automotive vehicles, including their watertight design and the rapid development of hot gas layers that accelerate fire spread. Insurance companies have begun to acknowledge these challenges. Given the high flammability, heat release and smoke toxicity of materials commonly used in vehicles, combined with the growing share of combustible plastics over the past decades, this paper argues for a paradigm shift. Instead of relying solely on inhancing building protection, introducing significantly stricter fire safety requirements for vehicle materials could offer a more effective and sustainable approach to safeguarding transportation infrastructure. Ongoing experimental investigations are being conducted to evaluate the reaction to fire behavior of various bus interior materials. These studies focus on the emission of toxic gases during combustion, with particular attention to substances exceeding critical AEGL thresholds. Materials such as polyurethane foams and hard plastics have shown significant variation in their smoke gas profiles, highlighting potential health and safety risks in fire scenarios. The research aims to support the development of safer material choices and regulatory measures. Upon completion of tests with additional materials, all findings will be published to ensure transparent and comprehensive reporting. T2 - Interflam 2025, 16th International Fire Science and Engineering Conference CY - London, United Kingdom DA - 30.06.2025 KW - Vehicle fires KW - Transportation PY - 2025 AN - OPUS4-63922 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - From scientific models to reliable decision making – RDM as a backbone for validated, FAIR, and reproducible engineering simulations N2 - Engineering simulations play a central role in predicting system behavior and supporting design decisions. Their impact will increase due to the concepts of virtual lab, digital twins and predictive maintenance, where expensive prototyping is reduced with simulations or where real measurement data of the structures or parts are used in combination with simulation models to improve decision making. The credibility of a simulation model depends on the trust it earns within the scientific and engineering community. This trust can only be established through rigorous verification and validation. Verification and validation are inherently hierarchical processes. At the highest level, global approaches—such as standardized benchmarks and shared validation datasets—provide a common foundation for assessing model correctness and applicability across domains. These global resources enable regulatory bodies, industry, and research communities to evaluate whether models and their implementations meet agreed-upon standards. Research Data Management (RDM) provides the infrastructure to support these processes by enabling formalized model definitions, structured validation datasets, and transparent verification procedures and complete provenance descriptions of the underlying workflows. Currently, many engineering models are published as descriptive text or embedded in specific software implementations, which hinders reproducibility and standardization. Numerical results presented in publications must be fully reproducible. For regulatory assessment and interoperability, models require software-agnostic, machine-readable definitions that include all information needed for implementation and execution, such as scope, assumptions, parameter identification procedures, and uncertainty bounds. Formal definitions alone do not guarantee consistency. Verification benchmarks are essential to confirm that different implementations of the same mathematical or numerical model produce equivalent results. Likewise, validation requires structured experimental data that is publicly available and documented according to community-agreed protocols for tests, measurements, and metadata. Robust calibration and uncertainty quantification frameworks must provide systematic, reproducible procedures for parameter estimation and uncertainty propagation, while the complete provenance of these steps has to be documented. Validation should extend beyond controlled laboratory conditions to diverse real-world scenarios. The presentation will explore practical strategies for achieving reproducibility and reusability in engineering simulations through structured workflows, provenance tracking, and standardized data management practices. It will address the integration of experimental data for validation, the role of verification benchmarks, uncertainty quantification frameworks, and tool-independent model descriptions—including VMAP for result exchange—within collaborative platforms that support joint projects and regulatory compliance. T2 - GAMM Activity Group on Research Software Engineering and Research Data Management in Mathematics & Mechanics (GAMM FA RSE&RDM) CY - Braunschweig, Germany DA - 04.12.2025 KW - Experimental data KW - Verification and validation KW - UQ KW - Reproducibility (workflows) KW - Reusability (provenance tracking of simulation results) PY - 2025 AN - OPUS4-65267 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Methodological prerequisites for reliable simulation results in the Virtual Lab and Digital Twins N2 - Mit dem zunehmenden Einsatz von Methoden wie Künstlicher Intelligenz, Digitalen Zwillingen und datengetriebener Modellierung erweitert sich das Anwendungsspektrum der virtuellen Produktentwicklung kontinuierlich. In sicherheitsrelevanten Anwendungsfeldern steigen dabei die Anforderungen an die Qualität, Nachvollziehbarkeit und externe Prüfbarkeit von Simulationsergebnissen – insbesondere im Hinblick auf Reproduzierbarkeit und Transparenz. Der Beitrag analysiert zentrale methodische und strukturelle Herausforderungen für den zuverlässigen Einsatz numerischer Simulationen in solchen Kontexten. Im Mittelpunkt stehen folgende Aspekte: • Die formale, softwareunabhängige Spezifikation mathematischer und numerischer Modelle, einschließlich einer standardisierten Beschreibung sowohl der Problemstellung als auch der Ergebnisgrößen. • Die Validierung sämtlicher Modellkomponenten anhand von Anwendungsszenarien mit hoher Ähnlichkeit zur realen Systemumgebung. • Die systematische Quantifizierung von Unsicherheiten, insbesondere im Hinblick auf Sim2Real-Modellabweichungen und deren Einfluss auf die Aussagekraft der Simulation. • Die Verifikation der Softwareimplementierung durch standardisierte Benchmark-Vergleiche. Hierzu wird ein Konzept föderierter Benchmarks mit dokumentierter Herkunft („Provenance“) vorgestellt, das eine transparente, reproduzierbare und öffentlich zugängliche Verifikation von Simulationswerkzeugen ermöglicht. Die Benchmarks folgen definierten Formaten, können dezentral veröffentlicht und in eine zentrale, abfragbare Datenbank integriert werden. Durch diese standardisierten Schnittstellen können dann Metriken zum Vergleich der Benchmarks visualisiert und in Analysen bereitgestellt werden. Der Beitrag zielt darauf ab, zentrale Herausforderungen und offene Fragestellungen bei der methodischen Absicherung simulationsbasierter Aussagen zu identifizieren und zur Diskussion zu stellen – insbesondere im Spannungsfeld zwischen Modellbildung, Validierung, Verifikation und Unsicherheitsquantifizierung. T2 - Symbiose von Simulation und Test CY - Wiesbaden, Germany DA - 12.11.2025 KW - Structured validation data KW - Model calibration KW - UQ PY - 2025 AN - OPUS4-65270 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Robens-Radermacher, Annika T1 - Modeling the influence of temperature for extrusion based 3d concrete printing from material to structural stability N2 - Abstract: 3D concrete printing (3DCP) aims to revolutionize construction by increasing automation, reducing material usage, and enabling customized designs. Despite its potential, the lack of regulations and reliance on trial-and-error methods result in significant waste and inefficiencies. Reliable models are needed to predict and control the complex printing process with its various influencing factors from material, process, and environment. This study aims to develop a structural model to predict print stability and prevent buckling and material failure in extrusion-based 3D concrete printing (3DCP), with a focus on environmental influences, particularly temperature. The structural build-up of the material is crucial for stability but is influenced by material ingredients, water-binder ratio, and ambient conditions, which vary in real-world projects. It describes the process of cementitious material gaining strength and stability during its early ages due to thixotropy and early hydration. Modeling that, a time- and temperature-dependent model for the evolution of early-age material parameters, such as stiffness, is derived. The model employs the maturity method, using an equivalent time to capture the temperature influence. It is verified using experimental data on stiffness evolution from squeeze flow tests and yield stress evolution measured from rotational rheometer tests. The model parameters are estimated using Bayesian inference, and validation shows good agreement with experimental data for both parameters at the material level. Subsequently, the derived time- and temperature-dependent stiffness model is adapted into a structural simulation using an elastoplastic material law with nonlinear hardening to study the temperature effect on the stability of 3DCP. Layers are activated sequentially based on a pseudo-density approach. The method is illustrated with an example of a printed wall with a width of one layer under varying ambient temperatures. The temperature impact on buckling and material failure during printing is demonstrated and numerically investigated through a sensitivity study. T2 - 95 th Annual Meeting of the International Association of Applied Mathematics and Mechanics (GAMM) CY - Poznan, Poland DA - 07.04.2025 KW - 3D concrete printing KW - Structural build-up KW - Temperature KW - Maturity method KW - Structural simulation PY - 2025 AN - OPUS4-62966 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Introduction of a monitoring system for Bingham fluids in additive manufacturing with concrete N2 - Freeform additive manufacturing of concrete structures is a rising technology in civil engineering with several fascinating advantages. Nonetheless, to ensure reliability and structural integrity, standards and quality control are required in the future to bring this technology into the market. As the concrete is manufactured continuously, continuous quality control of the printing process is also required, i.e. comprehensive process monitoring. At BAM, a test rig will be installed, enabling the printing of concrete structures with a maximum size of 2 m x 1 m x 1 m (l x w x h). Here, process monitoring is the focus of the test rig. In this study, we show the results of the first pump tests, including the measurement of several parameters such as temperature and pressure along the supply system, i.e. from the concrete pump to the printer head. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Additive manufacturing of concrete KW - Process monitoring KW - Non-destructive testing KW - Bingham fluid PY - 2022 AN - OPUS4-55637 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - Acoustic emission testing N2 - The phenomenon of acoustic emission (AE) and fundamentals of AE testing procedures are presented. AE based failure analysis of reinforced concrete beam under bending load, steel pipe segments under bending load and wood based materials under tension load are discussed. T2 - INFRASTAR, Training Week #03 at AAU CY - Aalborg, Denmark DA - 04.06.2018 KW - Acoustic emission PY - 2018 AN - OPUS4-45147 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - Non-threshold acoustic emission analysis of damage evolution in pipe segments of steel S355J2H under bending load N2 - Four-point bending tests were carried out to analyze the acoustic characteristics of damage development in pipe segments made of steel, grade S355J2H, being 2.5 m long with an outer diameter of 168 mm and 16 mm wall thickness. To induce stable crack growth, the pipe segments were pre-damaged by a 90°circumferential notch in the middle of the pipe length. While the pipe was quasi-statically loaded, microscopic damage and plastic deformation accumulated to form a macroscopic crack that grew through the pipe wall until leakage. For acoustic emission (AE) monitoring, four broadband sensors of type VS 900 M were mounted close to the notch. Continuous AE signal detection was performed by the non-threshold method. Advantages and disadvantages of the non-threshold AE monitoring compared to a commonly employed method analyzing only signals exceeding a predefined threshold are discussed. The results of AE analysis are compared to additional information on the crack growth detected by the direct current potential drop (DCPD) technique. These studies were carried out in the course of the interdisciplinary research project AGIFAMOR, Ageing infrastructures - distributed acoustic monitoring of pipes at BAM. T2 - 33rd European Conference on Acoustic Emission Testing CY - Senlis, France DA - 12.09.2018 KW - Crack growth KW - Crack initiation KW - Four-point bending test KW - Steel pipe KW - Acoustic emission PY - 2018 AN - OPUS4-45964 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - Feasibility study: Continuous monitoring of pipes using distributed acoustic and fibre optic sensors N2 - The feasibility study „AGIFAMOR. Ageing infrastructures – distributed acoustic monitoring of pipes” is an interdisciplinary research project at BAM internally financed from 2015 to 2018. Therefore, the quite young fibre optic sensing technology of distributed acoustic sensing (DAS) was investigated to possibly be extended towards a global condition monitoring system for pipelines operating in real time. DAS is a highly dynamic fibre optic sensing technology based on the method of coherent optical time domain reflectometry (C-OTDR). DAS allows capturing strain changes in the range of kHz. For the experimental work, the most suitable application yielding an optimum sensitivity was proven by wrapping a standard single-mode silica fibre around the pipe. The DAS sensitivity was investigated regarding the detection of 1) incidents that initiate propagation of acoustic waves in the pipe wall, 2) changes inside the pipeline causing altered flow and 3) damage development in the pipe wall. Therefore, several testing setups in laboratory as well as in real scale were realized. For comparison purposes, experiments were accompanied by acoustic emission analyses and by measurements with accelerometers. DAS was found to be very sensitive to gas ignition and its propagation across the pipe. Furthermore, the ability of DAS to detect and localize acoustic signals associated with pipeline leakage was demonstrated. The detection of crack formation and propagation within the pipe wall by means of DAS was studied during bending tests on several pipe segments, but was not proven so far with certainty. As expected, these studies turned out as the most difficult challenge due to the random occurrence and transient nature of microscopic damage phenomena. T2 - International Symposium on Structural Health Monitoring and Nondestructive Testing CY - Saarbrücken, Germany DA - 04.10.2018 KW - Fibre optic acoustic sensing KW - Continous monitoring KW - Acoustic emission KW - Accelerometers KW - Bending tests on pipe segments KW - Leak detection PY - 2018 AN - OPUS4-46200 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Robens-Radermacher, Annika T1 - Modellierung und Simulation von 3D Betondruck – Design- und Prozessoptimierung N2 - Der 3D Betondruck ermöglicht die effiziente und ressourcenschonendere Herstellung maßgeschneiderter Betonstrukturen. Trotz des großen Potentials gibt es bisher keine einheitlichen Normen und Standards für den sicheren und robusten 3D Betondruck. Der Beitrag zeigt das Potential numerischer Methoden und Modelle zur effizienten und ressourcenschonenden Design- und Prozessoptimierung des 3D Betondrucks. Dazu werden die aktuellen Forschungsarbeiten im Bereich der Entwicklung robuster und zuverlässiger numerischer Zwillinge, geeigneter Optimierungstools sowie digitaler Workflows diskutiert. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - 3D Betondruck KW - Design- und Prozessoptimierung KW - Modellierung KW - Simulation PY - 2024 AN - OPUS4-61575 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hussels, Maria-Teresa T1 - Faseroptische Pipelineüberwachung N2 - Rohrleitungssysteme sind aufgrund ihrer Funktion und Länge hinsichtlich der Sicherheit, Verfügbarkeit und Instandhaltung in Anlagen besonders relevant. Große Fördermengen führen dazu, dass auch kleinste Leckagen hohe Umweltbelastungen verursachen können. Die frühzeitige Erkennung und Ortung von potentiell gefährlichen Veränderungen am Rohr (z.B. Risse, Pittings, Ablagerungen) ist daher erforderlich. In vielen Fällen ist jedoch die Ausstattung einer Rohrleitung mit einer großen Zahl diskreter Sensoren nicht möglich oder sinnvoll. Die Verfahren der verteilten faseroptischen Sensorik ermöglichen den Einsatz einer einzigen optischen Faser, die gleichzeitig als örtlich kontinuierlicher Sensor sowie zur Signalübertragung genutzt wird, so dass mit vergleichsweise geringem Installationsaufwand sehr ausgedehnte Strukturen mit Sensoren ausgestattet werden können. Im Monitoring von Öl- und Gaspipelines befindet sich daher die verteilte faseroptische Sensorik derzeit im Aufwind. Neben den Verfahren zur Messung von Temperatur und Dehnung ist zuletzt speziell die verteilte faseroptische akustische Sensorik (distributed acoustic sensing, DAS) in den Vordergrund gerückt, da sie u.a. mechanische Einwirkungen Dritter auf die Pipeline (Annäherung, Graben, Manipulation) erfassen kann. Das Potential von DAS zur kontinuierlichen Zustandsüberwachung einer Rohrleitung durch die Erkennung und Ortung von Schallereignissen, die auf eine Schädigung schließen lassen, wird derzeit im Rahmen eines interdisziplinären Forschungsprojektes an der BAM untersucht. Zur Qualifizierung der Methode in diesem Anwendungsbereich werden insbesondere Fragestellungen zur Sensorapplikation in Hinblick auf optimale Signalübertragung und Praktikabilität sowie zur Sensitivität des Messsystems und auch der Erfassung und Erkennung der relevanten Schallsignaturen bearbeitet. T2 - Pipeline Symposium 2016 CY - Hamburg, Germany DA - 23.11.2016 KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - Verteilte akustische Sensorik KW - Pipelinemonitoring PY - 2016 AN - OPUS4-38453 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - BAM-Projekt AGIFAMOR – Zustandsüberwachung von Rohrleitungen N2 - Rohrleitungssysteme sind aufgrund ihrer Funktion und Ausdehnung für den Betrieb, die Verfügbarkeit und die Sicherheit von Industrieanlagen von besonderer Bedeutung. Die bisher in definierten Intervallen durchgeführten, wiederkehrenden Prüfungen zur Sicherstellung leckagefreier Rohrleitungen sind kostenintensiv und mit einem erhöhten Aufwand verbunden. Mit dem interdisziplinären Forschungsprojekt AGIFAMOR (Ageing Infrastructures – Akustisches Monitoring von Rohrleitungen) arbeitet die BAM an der Entwicklung und Erprobung einer örtlich und zeitlich kontinuierlichen Zustandsüberwachung von Rohrleitungen basierend auf einem faseroptischen akustischen Messsystem, welches einen vergleichsweise geringen Installationsaufwand der Sensoren erfordert. Mit diesem Verfahren sollen vor allem betriebsbedingte Schädigungen infolge von Korrosion sowie daraus entstehende Pittings oder Risse erkannt und damit Leckagen verhindert werden. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie zum Teilaspekt „Detektion von Risswachstum“ wurde ein 2,5 m langes, definiert vorgekerbtes Stahlrohr mit der faseroptischen Sensorik (FOS) ausgestattet und quasistatisch unter 4-Punkt-Biegung belastet. Mit fortschreitender Belastung wächst, ausgehend vom vorhandenen Außenumfangskerb, ein Riss im Stahlrohr bis zum Erreichen der Leckage – in der Praxis ein gefährliches Schadensszenario. Parallel zur FOS erfolgten Messungen mit Schallemissionssensoren, Beschleunigungssensoren und Potentialsonden, deren Ergebnisse die Interpretation der FOS-Messergebnisse unterstützen sollen. T2 - 21. Kolloquium Schallemission CY - Fulda, Germany DA - 09.03.2017 KW - Beschleunigungssensoren KW - Faseroptische Sensorik KW - Schallemission KW - Monitoring KW - Rohrleitung PY - 2017 AN - OPUS4-40182 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia T1 - Biorezeptivität und Optimierung von Lehmbaustoffen - Forschung an der BAM N2 - Der Vortrag fasst die Forschungsaktivitäten der BAM in den Themengebieten Biorezeptivität von Beton und Optimierung von Lehmbaustoffen zusammen. Er diente als Kurzpräsentation für eine anschließende Podiumsdiskussion. T2 - Transformationsdialog "Material als Motor" CY - Berlin, Germany DA - 10.10.2024 KW - Biorezeptivität KW - Beton KW - Lehmbaustoffe PY - 2024 AN - OPUS4-62220 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia T1 - Living Concrete Walls: Engineering Bioreceptivity and Biofilms N2 - Building envelopes are a natural habitat of subaerial biofilms and can be more or less prone to be colonized (i.e. to be bioreceptive). Focusing on the added value of biofilms on manmade substrates represents new aesthetic frontiers and reduces the use of biocides. Moreover, the metabolic processes of photosynthetic biofilms can positively influence human health and life quality in densely populated cities by converting or absorbing pollutants. In the presented research the bioreceptivity of concrete claddings for building facades is engineered to sustain either natural or artificial establishment of microalgae-dominated biofilms. To be able to differentiate between the intrinsic material properties and the climatic boundary conditions, the experimental design in the first step comprised different analyses with model mono- and multi-species biofilms in sterile conditions and a high control of the environmental parameters. Growth and vitality of the algal component of the biofilms has been assessed with Pulse-amplitude modulation (PAM) fluorometry. T2 - 78th RILEM Annual Week & RILEM International Conference on Sustainable Materials & Structures: Meeting the major challenges of the 21st century - SMS 2024 CY - Toulouse, France DA - 25.08.2024 KW - Bioreceptivity KW - Biofilm KW - Weathering KW - Concrete KW - PAM fluorometry KW - Carbonation PY - 2024 AN - OPUS4-62224 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Camplese, Davide T1 - Safety assessment of MLI super-insulation systems for cryogenic liquid-hydrogen tanks in fire scenarios N2 - In the context of green energy transition, cryogenic tanks featuring MLI systems are emerging as a leading solution to store hydrogen in heavy-duty vehicles. However, the integrity of such tanks can be jeopardized by fire. In such a scenario, MLI materials degradation can occur, leaving the tank unprotected from the fire heat flux, with consequent rapid pressurization and a high risk of failure. This study presents an assessment of aluminum-based MLI for liquid hydrogen cryogenic tanks under fire exposure based on the estimation of the time to mechanical failure of the equipment. This is calculated through an innovative model that simulates the thermomechanical response of the tank, including the MLI thermal degradation and the pressure-relief valve (PRV) operation. The application to several case studies that consider a typical LH2 tank featuring a wide range of MLI configurations demonstrated the likelihood of failure in case of exposure to a hydrocarbon pool fire, providing also comprehensive insights into the impact of the insulation characteristics and operating conditions on the time to failure. 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 - Tanks KW - Fire KW - LNG PY - 2025 AN - OPUS4-63427 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Tiebe, Carlo T1 - Two tasks in environmental monitoring - calibration and characterization of gas sensors and remote gas sensing with multicopter platforms - Part 1 N2 - Leaking methane from infrastructures, such as pipelines and landfills, is critical for the environment but can also pose a safety risk. To enable a fast detection and localization of these kind of leaks, BAM developed a novel robotic platform for aerial remote gas sensing. Spectroscopic measurement methods for remote sensing of selected gases lend themselves for use on mini-copters, which offer a number of advantages for inspection and surveillance over traditional methods. No direct contact with the target gas is needed and thus the influence of the copter downwash on the measured gas plume can be kept to a minimum. This allows to overcome one of the major issues with gas-sensitive mini-copters. On the other hand, remote gas sensors, most prominently Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) sensors have been too bulky given the payload and energy restrictions of mini-copters. Here, we present the Unmanned Aerial Vehicle for Remote Gas Sensing (UAV-REGAS), which combines a novel lightweight TDLAS sensor with a 3-axis aerial stabilization gimbal for aiming on a versatile multicopter. The proposed system can be deployed in scenarios that cannot be addressed by currently available systems and thus constitutes a significant step forward for the field of Mobile Robot Olfaction (MRO). It enables tomographic reconstruction of gas plumes and a localization of gas sources. We also present first results showing its performance under realistic conditions. T2 - Aarhus University, Department of Environmental Science, External seminar with Matthias Bartholmai and Carlo Tiebe CY - Roskilde, Denmark DA - 29.08.2018 KW - Environmental monitoring KW - Remote gas sensing KW - Flying platforms KW - Mobile robot olfaction KW - UAS PY - 2018 AN - OPUS4-45838 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - Simulating the service life performance of an inspected group of jacket-type structures N2 - A novel method for risk-based optimization of inspection and repair strategies for deteriorating structural systems has recently been proposed. The method defines heuristics at the system level to reduce the number of possible strategies. For each defined strategy, it computes the updated system failure probability conditional on simulated inspection and repair histories, and evaluates the associated costs and risk. The expected total service life costs and risk for a strategy are finally determined using Monte Carlo simulation. The optimal strategy minimizes the expected total service life costs and risk. We intend to adopt this approach to optimize inspection, monitoring and repair activities for offshore wind park support structures. As a first step, we simulate – in analogy to an offshore wind park – the service life performance of an inspected group of jacket-type frames. The performance is quantified in terms of the group’s system failure probability conditional on simulated inspection and repair histories. The underlying system model accounts for the structural redundancy of the frames and the interdependence among their failure events due to similar loading conditions. The model also captures stochastic dependence among the deterioration states of the frames. As part of the simulation process the a-priori unknown outcome of any planned inspection is generated conditional on the outcome of all previous inspections. T2 - 12th International Conference on Structural Safety and Reliability CY - Vienna, Austria DA - 06.08.2017 KW - Structural reliability KW - Inspection KW - Fatigue KW - Inspection planning PY - 2017 AN - OPUS4-41346 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -