TY - CONF A1 - Eberwein, Robert A1 - Hajhariri, Aliasghar A1 - Camplese, D. A1 - Scarponi, G. E. A1 - Cozzani, V. A1 - Otremba, Frank T1 - Insulation Materials Used in Tanks for the Storage of Cryogenic Fluids in Fire Scenarios N2 - The importance of tanks for storing cryogenic fluids in the energy industry is increasing because of ongoing political conflicts and the implementation of more environmentally friendly energy sources. Key representatives for the application of cryogenic tanks are natural gas in the form of Liquefied Natural Gas (LNG) and hydrogen, e. g. in the form of Liquefied Hydrogen (LH2), for which significantly higher transport capacities can be achieved with the same transport volume using cryogenic storages than with storages based solely on overpressure. What applies to all cryogenic transported fluids in common is their condition that must be maintained. Hence heat flows into the preserved fluid must be minimized. Thermal super Insulations (TSI) based on e. g. multilayer insulations (MLI), perlites, and vacuum are utilized for this purpose and have already proven themselves in similar applications. However, for the use of tanks for cryogenic fluids in the transport sector, there is insufficient knowledge regarding the course and consequences of incidents, which is due to the still short period of use and the few documented incidents, hence few investigations carried out in this field. Typical scenarios in the transport sector represent car accidents with collisions, fires, and their combination, which are associated with extraordinary loads on the tank. The focus of this study is to investigate the behavior of TSI as a result of their thermal exposure to a heat source representing a fire. It is worth mentioning that this could lead to an increase of the heat flux into a tank by several orders of magnitude, and to permanent damage of the TSI, ultimately rapid release of flammable gas as well as a Boiling Liquide Expanding Vapour Explosion (BLEVE). For this purpose, a high temperature thermal vacuum chamber (HTTVC) has been developed that allows thermal loading of MLI or perlites in a vacuum and simultaneous measurement of heat flow through this TSI. The HTTVC is designed to represent realistic insulation conditions and to withstand thermal loads from typical design fires. The HTTVC was applied to investigate TSI based on MLI and vacuum. It is shown that the thermal stress caused permanent damage to the TSI, with shrinkage, phase change, pyrolysis, and condensation being significant damage mechanisms. The results are relevant for the evaluation of accident scenarios and can thus contribute to the improvement of TSI and the development of emergency measures for the protection of persons and infrastructures. T2 - ASME 2023 Pressure Vessels & Piping Conference (PVP2023) CY - Atlanta, Georgia, USA DA - 16.07.2023 KW - LH2 KW - LNG KW - MLI KW - Fire PY - 2023 SP - 1 EP - 8 PB - ASME AN - OPUS4-57973 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberwein, Robert T1 - Systems for the storage of cryogenic liquefied gases N2 - Liquefied Hydrogen (LH2) or Liquefied Natural Gas (LNG) establish themselves as important energy carriers in the transport sector. Its storage requires tanks with Thermal Super Insulations (TSI) to keep the transported fluid cold. The presentation includes 2 main topics of the department. First TSI has proven itself in various applications over a long time, but not in the land transport sector, where accidents involving collisions, fires, and their combination are to be expected. To analyze fire scenarios a High-Temperature Thermal Vacuum Chamber (HTTVC) was developed that allows the thermal loading of thermal insulation material in a vacuum and measuring the heat flow through the TSI in parallel. Within this chamber, 5 samples were tested regarding 3 different types of MLI, rock wool, and perlites. In the presentation, the results are presented. Second, the studying of accident scenarios enables the improvement of thermal superinsulation and to find novel insulation concepts. This is necessary for LH2 large-scale storages, for which state-of-the-art solutions are not suitable. Within the presentation, a novel insulation concept will be presented. T2 - Specialist Meeting - Threats to HAZMAT Pressure Vessels and BLEVE CY - Berlin, Germany DA - 25.04.2023 KW - Crygenic KW - LH2 KW - LNG KW - Fire KW - MLI PY - 2023 AN - OPUS4-57414 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Seifert, Lando A1 - Müller, Thoralf T1 - Stress corrosion test in thiocyanate solution with galvanostatic current N2 - Prüfung von Spannstählen hinsichtlich ihrer Anfälligkeit gegenüber wasserstoffinduzierter Spannungsrisskorrosion in kürzeren Zeiträumen. Gewährleistung der Dauerhaftigkeit mittels neuartiger elektrochemischer Prüfverfahren und galvanostatischer Kontrolle und Wasserstoffbeladung T2 - Meeting ISO TC17 SC16 WG8 CY - Online meeting DA - 11.01.2023 KW - Hydrogen KW - Corrosion PY - 2023 AN - OPUS4-56854 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Ebell, Gino A1 - Raupach, M. A1 - Sankaran, Shivasarathy A1 - Driessen, C. A1 - Helm, C. T1 - Leistungsfähigkeit von galvanischen und hybriden Anodensystemen für Stahlbetonbauwerke N2 - Die in diesem Forschungsvorhaben untersuchten Anodensysteme sind für die Anwendung als diskrete Anoden im Rahmen einer Installation unter klassischen Aspekten des KKS-B nicht zu verwenden. Alle untersuchten Systeme unterliegen mit der Zeit einer zunehmenden anodischen Hemmung infolge der Bildung von Korrosionsprodukten. Diese erhöhen den Diffusionswiderstand im Phasengrenzbereich und haben dort einen signifikanten Einfluss auf die thermodynamischen Gleichgewichtsbedingungen, infolge derer die Eigenkorrosion über die Zeit ebenfalls abnimmt. Die Installation der Systeme A1, A2 sowie C bei höheren Bauteilfeuchten kann zur Vermeidung des sogenannten Anodenringeffektes verwendet werden. Eine Modellbildung für eine effektive Nutzungsdauer kann unter Hinzuziehung der ermittelten elektrochemischen Parameter nicht zielführend erfolgen. Nutzungsdauern von 1 bis 2 Jahren können grundlegend mit den Anodensystemen A1, A2 und C erreicht werden, hierzu müssen aber ausreichend hohe Bauteilfeuchten gewährleistet werden. Die theoretischen Lebensdauern aus der numerischen Simulation der galvanischen Elemente berücksichtigen eine Änderung der anodischen Teilstromdichte über die Zeit nicht und gehen von ungehemmten, aktiv korrodierenden Anoden aus. Eine Reduktion der Korrosionsaktivität wird äquivalent durch den Anstieg des Polarisationswiderstandes gespiegelt und zeigt, dass die Systeme in ihrer Lebensdauer auf Basis einer zunehmenden, deckschichtbasierten, anodischen Hemmung limitiert sind. Die Bauteilfeuchten haben grundlegend einen signifikanten Einfluss auf die Korrosionsaktivität und die daraus resultierende Effektivität der verbauten Anoden. Der höhere Ladungsumsatz führt jedoch auch zwangsläufig zu einer beschleunigten Deckschichtbildung, was im Umkehrschluss zu einem vorzeitigen Versagen der Anodensystem gegenüber dem Einsatz unter geringeren Bauteilfeuchten führen kann. Auf Basis der Ergebnisse aus den Arbeitspaketen muss festgehalten werden, dass das Ziel des Forschungsvorhabens nur teilweise erreicht wurde. Hybride Anodensysteme, die unter Fremdstrombetrieb agieren, konnten mangels Verfügbarkeit nicht untersucht werden. Einbettmörtel der Hersteller konnten nicht untersucht werden, die pastösen Einbettmittel haben aufgrund der schlechten Performance in Wechselwirkung mit den Anoden keinen Anlass gegeben, diese weitergehenden Untersuchungen zu unterziehen. KW - Korrosion KW - Galvanische Anoden PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-574919 SP - 1 EP - 91 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-57491 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ebell, Gino A1 - Mayer, T. F. A1 - Harnisch, J. A1 - Dauberschmidt, Ch. T1 - Corrosion monitoring of reinforced concrete structures:The DGZfP specification B12 Collaboration N2 - Corrosion monitoring of reinforced or prestressed concrete structures has becomeincreasingly important in recent years. Areas of application include componentsthat are no longer accessible after completion or where potential fieldmeasurements cannot be carried out due to existing coatings. Corrosion monitoringcan also be used to monitor the progress of corrosion in corroding systems, e.g. to prove the success of repair measures according to repair principle 8 in accordancewith EN 1504‐9 or repair method 8.3 in accordance with the DIBt repair guideline.It also could be used to prove the functionality of cathodic corrosion protectionsystems in accordance with ISO 12696. Despite the increasing importance ofcorrosion monitoring, no guidelines orrecommendations existed until 2018. Thisgap was closed by the English version of specification B12,“Corrosion Monitoringof Reinforced and Prestressed Concrete Structures,”of the German Society for Non‐Destructive Testing, which was published in 2021. This article introducesspecification B12 by explaining the basicmeasurement principles and illustratingthe potential of corrosion monitoring in new and existing buildings. KW - Corrosion KW - Monitoring PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-580982 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202313934 SN - 0947-5117 SP - 1 EP - 9 PB - Wiley VHC-Verlag AN - OPUS4-58098 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Ebell, Gino A1 - Mayer, T. F. T1 - Korrosions- und Verbundverhalten bei beschichteten Fugenblechen N2 - Wechselwirkung von feuerverzinkten Fugenblechen und Beton bei Einsatz in WU-Bauwerken. Mögliche Wasserstoffentwicklung an feuerverzinkten Fugenblechen durch Einwirkung hochalkalischer Medien wie Beton kann durch ausreichend großflächigen, kathodisch wirksamen, Betonstahl unterbunden werden. KW - Korrosion KW - Feuerverzinkter Stahl KW - Korrosionsschutz PY - 2023 SP - 1 EP - 6 CY - online DBV AN - OPUS4-57488 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Lehmann, Jens T1 - Erörterung des Messprotokolls N2 - Durch das alkalische Milieu des Porenwassers im Beton ist der Stahl normalerweise dauerhaft vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Chlorideintrag, Carbonatisierung) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Der Korrosionsprozess ist initiiert. Die entstehenden Korrosionsprodukte werden zunächst vom Porengefüge des Betons aufgenommen, ohne dass es zu sichtbaren Schäden am Bauwerk führt. Im fortgeschrittenem Stadium der Korrosion können sich dann Risse und Abplatzungen bilden. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sowohl aus sicherheitstechnischen Gründen als auch aus wirtschaftlichen Erwägungen rechtzeitig einzuleiten, sind frühzeitige und weitestgehend zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Ermittlung der aktuellen Korrosionswahrscheinlichkeit der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Deshalb finden Methoden und Verfahren zur laufenden bzw. regelmäßigen Korrosionsüberwachung von Stahlbetonbauwerken ständig größere Beachtung, sowohl im Bereich Forschung und Entwicklung als auch in der Praxis. Die elektrochemische Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Methode bei der Detektion von chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. Der Lehrgang vermittelt den Teilnehmenden in kompakter Form einen zusammenfassenden Überblick über die notwendigen Grundlagen zum Verständnis der Messmethode, der Vorbereitung und Durchführung der Messungen, der notwendigen Begleituntersuchungen sowie der Interpretation der gewonnenen Daten. Der erste Tag ist der theoretischen Ausbildung gewidmet, am zweiten Tag folgt dann die praktische Anwendung der Lerninhalte. Am dritten Tag folgt die Abnahme der praktischen und theoretischen Prüfung zur Erlangung des Sachkundenachweises. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 24.04.2023 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion PY - 2023 AN - OPUS4-57496 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Ebell, Gino A1 - Fischer, O. A1 - Mensinger, M. T1 - Neuartiger Vergussstoß mit ultrahochfestem, faserverstärktem Beton für feuerverzinkte integrale Rahmenbrücken in Verbundbauweise N2 - Neuartige Technik zur Erstellung Einfeld-Brückenbauwerken aus feuerverzinkten Stahlbauteilen. Ziel des Vorhabens ist einen Vergussknoten zu konzipieren der zwei Brückensegmente fügt ohne jegliche nachträgliche Schraub- oder Schweißverbindung. Realisiert wurde dies mit ultrahochfestem Vergussbeton. KW - Feuerverzinken KW - Korrosion KW - Brücke PY - 2023 UR - https://www.gav-verzinken.de/forschung/wissenspool SP - 1 EP - 23 AN - OPUS4-57504 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas T1 - Standortabhängige Dauerhaftigkeitsbetrachtungen von Zink unter atmosphärischer Korrosion N2 - In maritimer Exposition können Zinkbauteile Nutzungsdauern von 50 Jahren erreichen. Dabei werden Expositionen mit Spritzwasserbelastung durch Meerwasser nicht betrachtet. Normative Betrachtungen und Korrosionsprognosen basierend auf Einjahreswerten liefern hier grundlegend falsche Ergbnisse, da sie eine signifikant höhere Belastung der Atmosphäre mit SO2 voraussetzen. T2 - GAV-Forschungsbeiratssitzung CY - Darmstadt, Germany DA - 17.05.2022 KW - Korrosion KW - Zink PY - 2023 AN - OPUS4-57631 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas T1 - Prestressed concrete structures with concentrated tendons - Structural damage due to hydrogen-induced stress corrosion cracking N2 - Hydrogen-induced stress corrosion cracking (HSCC) is well known, and highly sensitive pre-stressing steels are normally not available on the market. But in the case of existing structures, it could be necessary to ensure their safety through special kinds of investigations. Those kinds of investigations are often not applicable in a non-destructive way. Therefore, a once in a lifetime project was initiated. In the course of the deconstruction of the "Bridge of the 20th anniversary of the GDR" at the Altstädter Bahnhof in Brandenburg a. d. Havel, new information on the initiation of hydrogen-induced stress cracks could obtained. The initial observation to do several investigations at this bridge are several meters long longitudinal cracks in the concrete web of the box girder above and below the tension duct. The BAM was commissioned by the Brandenburg State Road Administration to participate in a corresponding joint project which is financed by the Federal Ministry for Digital and Transport. The added value of the new information gained in this project goes beyond the specific structure. It describes unexpected new damage patterns that can be transferred to other structures with concentrated tendons (tendon block method and Baur-Leonhardt method) and were previously unknown in this form. These should be made known to other developers to enable them to initiate any necessary actions. One of the major results is, the wire breaks observed at this bridge can be attributed to cracking as a result of HSCC and subsequent crack growth until breakage, due to cyclic loading from traffic and alternating restraint stresses. The probable trigger here was crevice corrosion processes at the contact points of the wires to the spacer plates in superposition with high tensile stresses due to prestressing after or with in grouting the duct. Tension wire breaks, which may have occurred before grouting and during prestressing, were not detected. The unfavorable gap situation at the spacer plates occurs over the entire cross-section of the prestressing channel and can thus affect each individual prestressing wire. Losses in the load-bearing capacity of the prestressed concrete structure can then be the result. A disadvantage of the prestressing block method in this respect is that a large number of individual wires can be affected at the same time (theoretically all wires), which can reduce the prestressing effect of the concentrated tendon accordingly. With the usual use of only one tendon per web, the possibility of load transfer to other tendons is thus not given (lack of redundancy). T2 - 4rd International Congress on Materials & Structural Stability CY - Rabat, Morocco DA - 08.03.2023 KW - Corrosion KW - HSCC KW - Wasserstoff KW - Spannungsrisskorrosion PY - 2023 AN - OPUS4-57158 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas T1 - Standortabhängige Dauerhaftigkeitsbetrachtungen von Zink unter atmosphärischer Korrosion N2 - In maritimer Exposition können Zinkbauteile Nutzungsdauern von 50 Jahren erreichen. Dabei werden Expositionen mit Spritzwasserbelastung durch Meerwasser nicht betrachtet. Normative Betrachtungen und Korrosionsprognosen basierend auf Einjahreswerten liefern hier grundlegend falsche Ergbnisse, da sie eine signifikant höhere Belastung der Atmosphäre mit SO2 voraussetzen. T2 - Korrosionsschutz in der maritimen Technik CY - Hamburg, Germany DA - 04.05.2023 KW - Korrosion KW - Feuerverzinkter Stahl PY - 2023 AN - OPUS4-57489 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Galvanic Anode systems in Concrete structures and their performance part 1 N2 - Corrosion of reinforcement is one of the major reasons in questioning the sturdiness of building structures. The application of cathodic protection techniques plays a big role in controlling the corrosion process to ensure a longer service life of building structures. This systematic study compares the efficiency and durability of various discrete galvanic zinc anode systems available in the current market using different criteria for measuring efficiencies such as potential measurements, electrolyte resistance measurements and several polarization methods to determine the polarizability of the anodes. Results to validate the performance of long-time exposure of discrete zinc anodes in the concrete medium are already shown in 2021. Now the results of analyzing the phase boundary between mortar and anodes by using 3D computer tomography are shown, as also the field application at large-scale specimens where the potential distribution and the current were investigated. T2 - Eurocorr 2023 CY - Brussels, Belgium DA - 27.08.2023 KW - Corrosion KW - Corrosion Protection PY - 2023 AN - OPUS4-58169 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Standortabhängige "Dauerhaftigkeitsprognose mittels Langzeitauslagerungsversuchen" von Zink N2 - In maritimer Exposition können Zinkbauteile Nutzungsdauern von 50 Jahren erreichen. Dabei werden Expositionen mit Spritzwasserbelastung durch Meerwasser nicht betrachtet. Normative Betrachtungen und Korrosionsprognosen basierend auf Einjahreswerten liefern hier grundlegend falsche Ergebnisse, da sie eine signifikant höhere Belastung der Atmosphäre mit SO2 voraussetzen. T2 - Künstliche Intelligenz vs. Maritime Korrosion - Where do we go? CY - Hamburg, Germany DA - 11.07.2023 KW - Korrosion KW - Korrosivität PY - 2023 AN - OPUS4-57911 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Elektrochemische Messungen N2 - Durch das alkalische Milieu des Porenwassers im Beton ist der Stahl normalerweise dauerhaft vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Chlorideintrag, Carbonatisierung) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Der Korrosionsprozess ist initiiert. Die entstehenden Korrosionsprodukte werden zunächst vom Porengefüge des Betons aufgenommen, ohne dass es zu sichtbaren Schäden am Bauwerk führt. Im fortgeschrittenem Stadium der Korrosion können sich dann Risse und Abplatzungen bilden. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sowohl aus sicherheitstechnischen Gründen als auch aus wirtschaftlichen Erwägungen rechtzeitig einzuleiten, sind frühzeitige und weitestgehend zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Ermittlung der aktuellen Korrosionswahrscheinlichkeit der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Deshalb finden Methoden und Verfahren zur laufenden bzw. regelmäßigen Korrosionsüberwachung von Stahlbetonbauwerken ständig größere Beachtung, sowohl im Bereich Forschung und Entwicklung als auch in der Praxis. Die elektrochemische Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Methode bei der Detektion von chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. Der Lehrgang vermittelt den Teilnehmenden in kompakter Form einen zusammenfassenden Überblick über die notwendigen Grundlagen zum Verständnis der Messmethode, der Vorbereitung und Durchführung der Messungen, der notwendigen Begleituntersuchungen sowie der Interpretation der gewonnenen Daten. Der erste Tag ist der theoretischen Ausbildung gewidmet, am zweiten Tag folgt dann die praktische Anwendung der Lerninhalte. Am dritten Tag folgt die Abnahme der praktischen und theoretischen Prüfung zur Erlangung des Sachkundenachweises. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 24.04.2023 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion PY - 2023 AN - OPUS4-57494 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialfeldmessung in Theorie und Praxis N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz T2 - TU-Vorlesung CY - Berlin, Germany DA - 28.06.2023 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2023 AN - OPUS4-57883 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Merkblatt B 03 der DGZfP - Ausgabe April 2021 N2 - Durch das alkalische Milieu des Porenwassers im Beton ist der Stahl normalerweise dauerhaft vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Chlorideintrag, Carbonatisierung) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Der Korrosionsprozess ist initiiert. Die entstehenden Korrosionsprodukte werden zunächst vom Porengefüge des Betons aufgenommen, ohne dass es zu sichtbaren Schäden am Bauwerk führt. Im fortgeschrittenem Stadium der Korrosion können sich dann Risse und Abplatzungen bilden. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sowohl aus sicherheitstechnischen Gründen als auch aus wirtschaftlichen Erwägungen rechtzeitig einzuleiten, sind frühzeitige und weitestgehend zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Ermittlung der aktuellen Korrosionswahrscheinlichkeit der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Deshalb finden Methoden und Verfahren zur laufenden bzw. regelmäßigen Korrosionsüberwachung von Stahlbetonbauwerken ständig größere Beachtung, sowohl im Bereich Forschung und Entwicklung als auch in der Praxis. Die elektrochemische Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Methode bei der Detektion von chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. Der Lehrgang vermittelt den Teilnehmenden in kompakter Form einen zusammenfassenden Überblick über die notwendigen Grundlagen zum Verständnis der Messmethode, der Vorbereitung und Durchführung der Messungen, der notwendigen Begleituntersuchungen sowie der Interpretation der gewonnenen Daten. Der erste Tag ist der theoretischen Ausbildung gewidmet, am zweiten Tag folgt dann die praktische Anwendung der Lerninhalte. Am dritten Tag folgt die Abnahme der praktischen und theoretischen Prüfung zur Erlangung des Sachkundenachweises. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 24.04.2023 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion PY - 2023 AN - OPUS4-57495 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Befestigungsmittel im Bauwesen - Der richtige Werkstoff!? N2 - Die Anforderungen in verschiedenen Fachgebieten des Bauwesens an metallene Befestigungsmittels hinsichtlich des Korrosionsschutzes sind zum einen Abhängig von den verwendeten Werkstoffen und zum anderen von der Korrosivität in der jeweiligen Exposition. Hier wird ein Überblick über die gängigen Werkstoffe als auch Anwendung und Fehlerquellen verschafft T2 - Vorlesung TU-Berlin CY - Berlin, Germany DA - 05.07.2023 KW - Korrosion KW - Korrosionsschutz PY - 2023 AN - OPUS4-57882 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Mögliche Fehlerquellen in der Praxis N2 - Durch das alkalische Milieu des Porenwassers im Beton ist der Stahl normalerweise dauerhaft vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Chlorideintrag, Carbonatisierung) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Der Korrosionsprozess ist initiiert. Die entstehenden Korrosionsprodukte werden zunächst vom Porengefüge des Betons aufgenommen, ohne dass es zu sichtbaren Schäden am Bauwerk führt. Im fortgeschrittenem Stadium der Korrosion können sich dann Risse und Abplatzungen bilden. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sowohl aus sicherheitstechnischen Gründen als auch aus wirtschaftlichen Erwägungen rechtzeitig einzuleiten, sind frühzeitige und weitestgehend zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Ermittlung der aktuellen Korrosionswahrscheinlichkeit der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Deshalb finden Methoden und Verfahren zur laufenden bzw. regelmäßigen Korrosionsüberwachung von Stahlbetonbauwerken ständig größere Beachtung, sowohl im Bereich Forschung und Entwicklung als auch in der Praxis. Die elektrochemische Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Methode bei der Detektion von chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. Der Lehrgang vermittelt den Teilnehmenden in kompakter Form einen zusammenfassenden Überblick über die notwendigen Grundlagen zum Verständnis der Messmethode, der Vorbereitung und Durchführung der Messungen, der notwendigen Begleituntersuchungen sowie der Interpretation der gewonnenen Daten. Der erste Tag ist der theoretischen Ausbildung gewidmet, am zweiten Tag folgt dann die praktische Anwendung der Lerninhalte. Am dritten Tag folgt die Abnahme der praktischen und theoretischen Prüfung zur Erlangung des Sachkundenachweises. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 24.04.2023 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion PY - 2023 AN - OPUS4-57497 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Ebell, Gino T1 - Zur Deckschichtbildung an feuerverzinkten Betonstählen in chloridhaltigen Mörteln N2 - In der vorliegenden Dissertation wurde das Korrosionssystem verzinkter Stahl in alkalischen, zementbasierten Feststoffelektrolyten untersucht. Dabei kamen drei Zementarten mit je vier Chloridgehalten zur Anwendung. Neben dem Korrosionssystem lag das Augenmerk ebenso auf einer adäquaten Beschreibung der Elektrolyteigenschaften. Hierzu wurde die Masseänderung, die Änderung des elektrischen Mörtelwiderstandes und des IR-Drop über die Zeit sowie die Porosität und die Porenwasserzusammensetzung, um nur einige Kenngrößen zu nennen, untersucht. Das Hauptaugenmerk ruht jedoch auf der Beschreibung des Korrosionssystems verzinkter Stahl in Mörtel. Dazu wurden die gebildeten Deckschichten und deren Einfluss auf den Korrosionsfortschritt in Abhängigkeit von der Zementart und des Chloridgehaltes sowie die daraus resultierenden elektrochemischen Kennwerte bestimmt. Die aus den Untersuchungen hervorgehenden Ergebnisse ermöglichen es, die Korrosionssysteme in Abhängigkeit vom Chloridgehalt oder von geometrischen Inhomogenitäten, im Phasengrenzbereich Mörtel/verzinkter Stahl zu differenzieren. Dabei konnte unabhängig von den verwendeten Zementen eine Klassifizierung der Korrosionssysteme über den Phasenwinkel 0,1 Hz erfolgen. Klassifiziert wurden durchtrittskontrollierte und diffusionskontrollierte Korrosionssysteme, Mischsysteme, Übergangssysteme und Korrosionssysteme mit Spaltgeometrie. Für diese Korrosionssysteme konnte festgestellt werden, welche Deckschichten maßgebenden Einfluss auf die Ausbildung eines durchtrittskontrollierten Korrosionssystem haben. Dazu gehören das bereits bekannte Simonkolleit und eine Deckschichtvariante, die bisher noch nicht in der Literatur als Deckschicht an verzinktem Betonstahl in Mörtel oder Beton beschrieben wurde. Für die Mischsysteme erfolgte eine Darstellung der anteiligen Bedeckung mit Simonkolleit, um den Übergang zu einem durchtrittskontrollierten Korrosionssystemen zu beschreiben. Neben der Klassifizierung der Korrosionssysteme kann über die Bestimmung des Phasenwinkels bei 0,1 Hz jedem Korrosionssystem nun auch ein spezifischer B-Wert zugewiesen werden. In Kombination mit der für diese Korrosionssysteme angepassten LPR-Messungen zur Bestimmung des Polarisationswiderstandes können Korrosionsraten ohne signifikante Beeinflussung des Korrosionssystems bestimmt werden. KW - Korrosion KW - Feuerverzinken KW - Betonstahl PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-631696 DO - https://doi.org/10.26204/KLUEDO/7427 SP - 1 EP - 166 PB - RPTU CY - Kaiserslautern AN - OPUS4-63169 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Brückenbauwerke aus Spannbeton - der Weg von der initiierung Wasserstoffinduzierter Spannungsrisskorrosion bis zum Bauwerksversagen N2 - Bei der Brücke Altstädter Bahnhof handelte es sich um eine große Spannbetonkonstruktion, die einen elementaren Ver­kehrsknotenpunkt in der Stadt Brandenburg an der Havel bil­dete. Entgegen üblichen Spannbetonkonstruktionen mit kleinen Bündelspanngliedern kamen beim Haupttragwerk in Längsrich­tung großformatige Spannblockspannglieder zum Einsatz. Im Fall der vorliegenden Brücke setzte sich das Spannglied aus 392 ovalen Einzeldrähten aus Hennigsdorfer Produktion zusam­men, welche als spannungsrisskorrosionsgefährdet gelten. Bei Bauwerkserkundungen wurde ein hoher Versprödungsgrad der Spannstähle festgestellt, sodass die Brücke am 19.05.2021 ge­sprengt werden musste. Zuvor traten im Bereich detektierter Spanndrahtbrüche von außen erkennbare Längsrisse in den Stegen anstatt von üblicherweise quer gerichteten Biegerissen an der gezogenen Randfaser auf. Die abweichende Schadens­äußerung im Falle einer Spannstahlschädigung brachte das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) dazu, weitergehende Untersuchungen durchzuführen. In Zusammen­arbeit mit dem Landesbetrieb Straßenwesen Brandenburg, der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden sowie der Bundesanstalt für Materialforschung und ­prüfung (BAM) wur­den experimentelle Untersuchungen in­situ konzipiert und durchgeführt. Im Konkreten wurde an zwei Messstellen eine gezielte Schädigung des großformatigen Spannglieds vorge­nommen, um das zuvor vorgefundene Schadensbild nach­zuvoll ziehen und validieren zu können. Konzept, Ergebnisse aus den Untersuchungen und Erkenntnisse für gleichartig ausge­führte Bauwerke sind Gegenstand des ersten Beitrags (Teil 1). Der zweite Teil [1] wird sich im Schwerpunkt den verwendeten Messverfahren und Monitoringsystemen widmen, welche die Durchführung des Versuchs begleiteten. T2 - FKKS-Jahrestagung CY - Berlin, Germany DA - 06.07.2023 KW - Korrosion KW - Spannungsrisskorrosion KW - Spannstahl KW - Wasserstoff PY - 2023 AN - OPUS4-57885 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potential mapping at concrete structures N2 - Potentialmapping is an electrochemical measurement for the detection of active corroding reinforcement at concrete structures. T2 - NDT&E Workshop 2023 CY - Berlin, Germany DA - 23.06.2023 KW - Corrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2023 AN - OPUS4-57884 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - DIN 4871 N2 - Normative Anforderungen an ZfP-Prüfpersonal für ZfPBau sind in der DIN 4871 definiert. Die Ausbildung von Prüfpersonal für Potentialfeldmessung soll gemäß Norm zweistufig erfolgen. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 24.04.2023 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion PY - 2023 AN - OPUS4-57498 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Diercks, Philipp A1 - Veroy, K. A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Unger, Jörg F. T1 - Multiscale modeling of linear elastic heterogeneous structures via localized model order reduction N2 - In this paper, a methodology for fine scale modeling of large scale linear elastic structures is proposed, which combines the variational multiscale method, domain decomposition and model order reduction. The influence of the fine scale on the coarse scale is modelled by the use of an additive split of the displacement field, addressing applications without a clear scale separation. Local reduced spaces are constructed by solving an oversampling problem with random boundary conditions. Herein, we inform the boundary conditions by a global reduced problem and compare our approach using physically meaningful correlated samples with existing approaches using uncorrelated samples. The local spaces are designed such that the local contribution of each subdomain can be coupled in a conforming way, which also preserves the sparsity pattern of standard finite element assembly procedures. Several numerical experiments show the accuracy and efficiency of the method, as well as its potential to reduce the size of the local spaces and the number of training samples compared to the uncorrelated sampling. KW - Multiscale methods KW - Variational multiscale method KW - Localized model order reduction KW - Domain decomposition methods PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-580671 DO - https://doi.org/10.1002/nme.7326 SN - 0029-5981 SP - 1 EP - 23 PB - Wiley online library AN - OPUS4-58067 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Diercks, Philipp A1 - Gläser, Dennis A1 - Lünsdorf, Ontje A1 - Selzer, Michael A1 - Flemisch, Bernd A1 - Unger, Jörg F. T1 - Evaluation of tools for describing, reproducing and reusing scientific workflows N2 - In the field of computational science and engineering, workflows often entail the application of various software, for instance, for simulation or pre- and postprocessing. Typically, these components have to be combined in arbitrarily complex workflows to address a specific research question. In order for peer researchers to understand, reproduce and (re)use the findings of a scientific publication, several challenges have to be addressed. For instance, the employed workflow has to be automated and information on all used software must be available for a reproduction of the results. Moreover, the results must be traceable and the workflow documented and readable to allow for external verification and greater trust. In this paper, existing workflow management systems (WfMSs) are discussed regarding their suitability for describing, reproducing and reusing scientific workflows. To this end, a set of general requirements for WfMSs were deduced from user stories that we deem relevant in the domain of computational science and engineering. On the basis of an exemplary workflow implementation, publicly hosted at GitHub (https://github.com/BAMresearch/NFDI4IngScientificWorkflowRequirements), a selection of different WfMSs is compared with respect to these requirements, to support fellow scientists in identifying the WfMSs that best suit their requirements. KW - FAIR KW - Reproducibility KW - Scientific workflows KW - Tool comparison KW - Workflow management PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-584832 DO - https://doi.org/10.48694/inggrid.3726 VL - 1 IS - 1 SP - 1 EP - 27 AN - OPUS4-58483 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Diercks, Philipp A1 - Gläser, D. A1 - Unger, Jörg F. A1 - Crusoe, M. R. A1 - Huber, S. T1 - BAMresearch/NFDI4IngScientificWorkflowRequirements: Initial version N2 - Software-driven scientific workflows are often characterized by a complex interplay of various pieces of software executed in a particular order. The output of a computational step may serve as input to a subsequent computation, which requires them to be processed sequentially with a proper mapping of outputs to inputs. Other computations are independent of each other and can be executed in parallel. Thus, one of the main tasks of a workflow tool is a proper and efficient scheduling of the individual processing steps. Each processing step, just as the workflow itself, typically processes some input and produces output data. Apart from changing the input data to operate on, processing steps can usually be configured by a set of parameters to change their behavior. Moreover, the behavior of a processing step is determined by its source code and/or executable binaries/packages that are called within it. Beyond this, the computation environment not only has a significant influence on its behavior, but is also crucial in order for the processing step to work at all. The environment includes the versions of the interpreters or compilers, as well as all third-party libraries and packages that contribute to the computations carried out in a processing step. KW - Zenodo KW - 7790634 PY - 2023 DO - https://doi.org/10.5281/zenodo.7790633 PB - Zenodo CY - Geneva AN - OPUS4-59687 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Diercks, Philipp T1 - Physically meaningful samples in randomized local model order reduction N2 - In this contribution, a methodology for fine scale modeling of large scale structures is proposed, which combines the variational multiscale method[1], domain decomposition and model order reduction. The influence of the fine scale on the coarse scale is modelled by the use of an additive split of the displacement field, addressing applications without a clear scale separation. Based on the work of Buhr and Smetana[2], local reduced spaces are constructed by solving an oversampling problem with random boundary conditions. Herein, we inform the boundary conditions by a global reduced problem and compare our approach using physically meaningful correlated samples with existing approaches using uncorrelated samples. The local spaces are designed such that the local contribution of each subdomain can be coupled in a conforming way, which also preserves the sparsity pattern of standard finite element assembly procedures. Several numerical experiments show the accuracy and efficiency of the method, as well as its potential to reduce the size of the local spaces and the number of training samples compared to the uncorrelated sampling. T2 - XVII International Conference on Computational Plasticity, COMPLAS 2023 CY - Barcelona, Spain DA - 05.07.2023 KW - Domain Decomposition KW - Localized model order reduction KW - Multiscale method KW - Variational Multiscale Method PY - 2023 AN - OPUS4-58658 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Diercks, Philipp T1 - Multiscale modeling of heterogeneous structures based on a localized model order reduction approach N2 - Many of today’s problems in engineering demand reliable and accurate prediction of failure mechanisms of mechanical structures. Thus, it is necessary to take into account the heterogeneous structure on the smaller scale, to capture the underlying physical phenomena. However, this poses a great challenge to the numerical solution since the computational cost is significantly increased by resolving the smaller scale in the model. Moreover, in applications where scale separation as the basis of classical homogenization schemes does not hold, the influence of the smaller scale on the larger scale has to be modelled directly. This work aims to develop an efficient concurrent methodology to model heterogeneous structures combining the variational multiscale method (VMM) [1] and model order reduction techniques (e. g. [2]). First, the influence of the smaller scale on the larger scale can be taken into account following the additive split of the displacement field as in the VMM. Here, also a decomposition of the global domain into subdomains, each containing a fine grid discretization of the smaller scale, is introduced. Second, local reduced approximation spaces for the smaller scale solution are constructed by exploring possible solutions for each subdomain based on the concept of oversampling [3]. The associated transfer operator is approximated by random sampling [4]. Herein, we propose to incorporate the actual physical behaviour of the structure of interest in the training data by drawing random samples from a multivariate normal distribution with the solution of a reduced global problem as mean. The local reduced spaces are designed such that local contributions of each subdomain can be coupled in a conforming way. Thus, the resulting global system is sparse and reduced in size compared to the direct numerical simulation, leading to a faster solution of the problem. T2 - ECCOMAS YIC CY - Porto, Portugal DA - 19.06.2023 KW - Multiscale Method KW - Variational Multiscale Method KW - Domain Decomposition KW - Model Order Reduction PY - 2023 AN - OPUS4-58251 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Czeskleba, Denis T1 - Kurzvorstellung des Projektes "H2SuD / Wasserstoff und Schweißen Einfluss des Schweißens auf die Wasserstoffaufnahme und Degradation im Betrieb befindlicher H2 Gasleitungen" N2 - Die Wasserstoffinfrastruktur ist eine zentraler Bestandteil der erfolgreichen Umsetzung der wasserstoffbasierten Energiewende. Dabei bilden Ferngasleitungen quasi das "Rückgrat" der Transportinfrastruktur großer Gasmengen. Dabei müssen unter Umständen Reparaturen an den Pipelines durchgeführt werden. Dabei ist in der Erdgasinfrastruktur das Schweißen an in Betrieb befindlichen (d.h. von Gas durchflossenen) Pipelines Stand der Technik. Es ist jedoch vollkommen offen, inwieweit diese Technik auf die reine Wasserstoffpipelines übertragbar sind. Hierzu leistet das Projekt H2SuD wichtige Beiträge zur Aufklärung des Einfluss eines Reparaturschweißprozesses auf die Wasserstoffaufnahme und Degradation im Betrieb befindlicher H2 Gasleitungen. T2 - Sitzung des FA1 "Schweißmetallurgie" der Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren des DVS e.V. CY - Aachen, Germany DA - 22.02.2023 KW - Wasserstoff KW - Pipeline KW - Reparatur KW - Schweißen KW - Ferngasleitung PY - 2023 AN - OPUS4-57087 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Design challenges for Offshore wind-farms. From foundation mechanics to wind-farm aerodynamics N2 - This talk provides a brief introduction on general engineering design challenges for the offshore wind energy production. Some general features of the offshore wind-energy field from a civil engineering perspective are firstly presented, followed by a brief discussion of some of the main geomechanical issues for the foundation of the offshore turbines into the seabed. In the following part, an overview of relevant fluid-structure interactions and some options for an efficient numerical analysis are provided, where the hydromechanical Wave–Tower interaction is firstly discussed. Then, some general aspects of the windfarm aerodynamics are introduced. On the one hand, some modelling possibilities for the wake analysis of single turbines and turbine groups are discussed. And on the other hand the relevance of such analyses for a proper windfarm layout optimization is pointed out. In particular, this talk shows that: i) The performance and behavior of the turbine's foundation is often conditioned by the appearance of large deformations, fluid couplings and grain-scale phenomena, whereby specific physical testing (both in field and lab conditions) and ad-hoc simulation techniques can provide useful insights for design; ii) Numerical analysis of a turbine’s interaction with wind/waves is already affordable in engineering scales, while simplified models can already provide a useful insight into the windfarm aerodynamics. iii) Turbulent wake analysis is very relevant for the windfarm layout. T2 - Colloquium "Energy systems compared", Winter semester 22/23, Faculty of Physics CY - Duisburg, Germany DA - 24.01.2023 KW - Offshore wind-turbine foundations KW - Water-structure interaction KW - Wind-farm aerodynamics PY - 2023 AN - OPUS4-56888 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Deep foundations for offshore wind turbines - 1st part: axial behavior T1 - Cimentaciones profundas para aerogeneradores marinos. 1a parte: Comportamiento axial N2 - This presentation deals with the phenomenology and design of pile foundations for offshore wind turbines, and is divided into two lectures. The first lecture presents a brief introduction to the context and peculiarities of such foundations, and then focuses on the particular case of axially loaded piles. This part is most relevant for the relatively slender piles of the multi-pile substructures (i.e. jackets and tripods). A clear distinction between physical phenomenology and practical design is drawn here. T2 - Masters course on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Geotechnical Laboratory of CEDEX CY - Online meeting DA - 17.03.2023 KW - Pile foundations KW - Offshore wind turbines KW - Physical phenomenology KW - Design methods KW - Numerical modelling KW - Physical testing PY - 2023 AN - OPUS4-57176 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Deep foundations for offshore wind turbines - 2nd part: lateral behavior & advanced topics T1 - Cimentaciones profundas para aerogeneradores marinos. 2a parte: Comportamiento Lateral + Temática avanzada N2 - This presentation deals with the phenomenology and design of pile foundations for offshore wind turbines, and is divided into two lectures. The second lecture continues with the case of laterally loaded offshore piles, which bears most relevance for the case of the monopile foundations. Here again, a clear separation between physical reality and design methods is intended. Finally, the last part of the second lecture introduces several advanced topics which lie outside the classical design approaches, namely the hydromechanical coupling effects (i.e. the excess pore-pressure generation around the monopiles), the cyclic pile fatigue and the so-called pile setup (i.e. the time effects on the axial pile capacity). The relevance of the latter two topics is illustrated with experimental results from a field testing campaign on real large-scale piles. T2 - Masters course on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Geotechnical Laboratory of CEDEX CY - Online meeting DA - 17.03.2023 KW - Pile foundations KW - Offshore wind turbines KW - Physical phenomenology KW - Design methods KW - Numerical modelling KW - Physical testing PY - 2023 AN - OPUS4-57178 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Cunningham, Patrick A1 - Mezhov, Alexander A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Revealing Value from Bioderived Polymers: Effects of Locally Sourced Polysaccharides on the Rheology of Limestone Mixtures N2 - Admixtures are important constituents to enhance the performance of concrete. They allow for more efficient use of binders which can mitigate negative environmental impacts from producing cement-based materials. Commonly used rheology modifying agents like polycarboxylate ethers or cellulose ethers are synthetic or semi-synthetic, respectively. This requires additional energy consumption for their production and global supply chains particularly for many developing regions, which will be large consumers of concrete in the future. However, many locally available bio-based polysaccharides could be effectively used instead. These polymers are often overlooked by engineers and scientists due to their limited distribution and inherent complexity, yet they represent an underleveraged source of precursors for admixtures. This study investigates the action mechanisms of some bio-based rheology modifying agents, i.e., acacia gum and miscanthus gum, and provides a comparison to a conventionally modified starch. The results show that the mechanism of action of these polymers is closely related to the composition of the mixture, mixing regime, and the composition of the aqueous phase. Depending on the agent, either plasticizing or stabilizing effects on rheology can be revealed. T2 - ICBBM: International Conference on Bio-Based Building Materials CY - Vienna, Austria DA - 21.06.2023 KW - Polysaccharides KW - Superplasticizers KW - Hydration KW - Cement PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-33465-8_60 SN - 2211-0852 VL - 45 SP - 782 EP - 792 PB - Springer Nature Switzerland AG CY - Switzerland AN - OPUS4-58726 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Costard, René A1 - Agasty, Amit A1 - Kadoke, Daniel A1 - Kind, Thomas A1 - Hicke, Konstantin A1 - Hüsken, Götz T1 - Charakterisierung der Belastung und Schädigung von Stahlbetonprüfkörpern unter Explosionsbeanspruchung N2 - Zur Bewertung der Widerstandsfähigkeit von Schutzobjekten und Bauteilen gegen Explosionsbeanspruchung führt die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) regelmäßig Sprengversuche im Realmaßstab auf einem Testgelände durch. Solche Versuche sind planungs- und ressourcenintensiv, sodass sie zunehmend durch numerische Simulationen ergänzt bzw. ersetzt werden. Aktuelle Forschungsarbeiten zielen darauf ab, neue Berechnungsmethoden und Materialmodelle zu entwickeln, mit denen die Bestimmung der Bauteilantwort sowie die daraus resultierende Schädigung nach einem Explosionsereignis möglich sind. Zur Validierung solcher Ansätze ist es notwendig, systematische Versuche mit unterschiedlichen Szenarien durchzuführen, bei denen die relevanten Parameter mit Hilfe verschiedener Messmethoden aufgezeichnet werden. T2 - 44. Informationstagung Sprengtechnik CY - Siegen, Germany DA - 14.04.2023 KW - Explosivstoff KW - Explosionswirkung KW - Stahlbeton KW - Faseroptische Sensorik PY - 2023 SN - 0941 - 4584 VL - 45 IS - 2 SP - 11 EP - 14 AN - OPUS4-58109 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Costard, René T1 - Charakterisierung der Belastung und Schädigung von Stahlbetonprüfkörpern unter Explosionsbeanspruchung N2 - Sprengversuche sind ein wesentliches Werkzeug, um die Eignung von Schutzobjekten und Bauteilen zum Schutz der Bevölkerung vor Anschlägen mit explosionsgefährlichen Stoffen wie Explosivstoffen, sogenannten „home-made-explosives“ (HME) und unkonventionellen Spreng- und Brandvorrichtungen (USBV) zu bewerten. Für forensische Zwecke werden oft Explosionsszenarien nachgebildet, um die Auswirkung von Anschlägen oder Unfällen genau untersuchen zu können. Feldversuche in Kombination mit numerischen Simulationen ermöglichen eine Charakterisierung der Belastung und Schädigung von Bauteilen und Strukturen unter hochdynamischen Explosionsbelastungen. Auf dem Testgelände Technische Sicherheit (TTS) der BAM in Horstwalde, Brandenburg werden Sprengversuche im Real-Maßstab durchgeführt. Dabei werden Bauteile mit Messtechnik ausgestattet, um eine dynamische Strukturcharakterisierung mittels sensorbasierten Monitorings zu ermöglichen. In diesem Vortrag werden am Beispiel einer Versuchskampagne mit einer Stahlbetonwand als Prüfkörper die Eignung verschiedener Prüfmethoden bei Sprengversuchen evaluiert. Es werden Messmethoden zur Charakterisierung der Explosionsereignisse, des globalen Strukturverhaltens sowie der lokalen Schädigung vorgestellt. Die direkte Charakterisierung der Explosionsbelastung erfolgt mit Hilfe von piezo-elektrischen Druckaufnehmern (bündig mit der Oberfläche im Prüfkörper montiert) und High-Speed-Kameras. Die Beobachtung der explosionsinduzierten Reaktion des Bauteils während und nach dem Eintreffen der Stoßwelle erfolgt mittels Beschleunigungssensoren, Stereo-Fotogrammetrie sowie mit in den Prüfkörper eingebetteter verteilter faseroptischer Sensoren, mit Hilfe derer die Dehnungsraten im Bauteil zeit- und ortsaufgelöst gemessen werden können. Die faseroptischen Sensoren erlauben außerdem die örtlich hochaufgelöste Bestimmung statischer Dehnungsänderungen im Bauteil nach einem Versuch, sodass auch nicht sichtbare Schädigungen wie kleinste Risse detektiert und charakterisiert werden können. Vergleichende Messungen mit Ultraschall komplettieren die Schadenscharakterisierung. In unserem Beitrag diskutieren wir die Herausforderungen dieser Messungen sowie die Ergebnisse und Möglichkeiten der genannten komplementären Messmethoden. T2 - 44. Informationstagung Sprengtechnik CY - Siegen, Germany DA - 14.04.2023 KW - Explosivstoffe KW - Sprengversuche KW - Schädigungscharakterisierung KW - Sensorik PY - 2023 AN - OPUS4-57319 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Costard, René T1 - Dynamic response of reinforced concrete (RC) components in scaled-down blast tests N2 - Der Beitrag präsentiert erste Ergebnisse aus dem BAM-internen Projekt AP5 Security zum Thema Charakterisierung der dynamischen Reaktion und Schädigung von Stahlbetonbauteilen. T2 - 44.Informationstagung Sprengtechnik CY - Siegen, Germany DA - 14.04.2023 KW - Explosionsbelastung auf Strukturen KW - Beton KW - Numerik PY - 2023 AN - OPUS4-57313 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Colmenares, Daniel A1 - Costa, Giancarlo A1 - Civera, Marco A1 - Surace, Cecilia A1 - Karoumi, Raid T1 - Quantification of the human–structure interaction effect through full-scale dynamic testing: The Folke Bernadotte Bridge N2 - An analytical expression for the frequency response function of a coupled pedestrian-bridge system is presented and evaluated using an experimental measurement campaign performed on the Folke Bernadotte Bridge in Stockholm, Sweden. A finite element model and the modal models that consider the human–structure interaction effect are calibrated with respect to the measurements. The properties of the spring–mass–damper model representing the pedestrians were identified, considering the different structural modes of the system. Good agreement was obtained between the experimental and theoretical frequency response functions. A sensitivity analysis of the obtained solution was performed, validating the determined analytical expression for the frequency response function of the coupled pedestrian-bridge system that takes into account the human–structure interaction effect. KW - Safety KW - Building and Construction KW - Architecture KW - Civil and Structural Engineering KW - Risk KW - Reliability KW - Quality PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-584038 DO - https://doi.org/10.1016/j.istruc.2023.06.133 SN - 2352-0124 VL - 55 SP - 2249 EP - 2265 PB - Elsevier AN - OPUS4-58403 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Chan, Yin Yam A1 - Korwitz, A. A1 - Pospiech, D. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flame Retardant Combinations with Expandable Graphite/ Phosphorus/CuO/Castor Oil in Flexible Polyurethane Foams N2 - A series of flexible polyurethane foams (FPUFs) were prepared with single and different combinations of flame retardants and additives. Expandable graphite (EG), phosphorous polyol (OP), copper (II) oxide (CuO), and/or castor oil (CAS) were added to FPUF during the foam preparation in a one-step process. The purpose of the study is to evaluate the synergistic effects of the flame retardants, additives, and the presence of bio-based content on the mechanical properties, flame retardancy, and smoke behavior of FPUFs. The combination of 10 wt % EG and 5 wt % OP in FPUF significantly improves the char yield. In the cone calorimeter experiment, the char yield is nearly three times higher than that with 10 wt % EG alone. The smoke behavior is additionally evaluated in a smoke density chamber (SDC). Comparing the samples with a single flame retardant, 10 wt % EG in FPUF considerably reduces the amount of smoke released and the emission of toxic gases. Replacing the amount of 10 wt % polyether polyol in FPUF with CAS maintains the physical and mechanical properties and fire behavior and enhances the bio-based content. The presence of 0.1 wt % CuO in FPUF effectively reduces the emission of hydrogen cyanide. As a result, this study proposes a multicomponent flame retardant strategy for FPUF to enhance the biomass content and address the weaknesses in flame retardancy, smoke, and toxic gas emissions. A starting point is disclosed for future product development. KW - Flexible polyurethane foam KW - Flame retardancy KW - Synergistic effect KW - Smoke behavior KW - Expandable graphite KW - Bio-based PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1021/acsapm.2c01969 SN - 2637-6105 VL - 5 IS - 3 SP - 1891 EP - 1901 PB - ACS AN - OPUS4-57507 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Camplese, D. A1 - Chianese, C. A1 - Scarponi, G. A1 - Eberwein, Robert A1 - Otremba, Frank A1 - Cozzani, V. T1 - Analysis of high temperature degradation of multi-layer insulation (MLI) systems for liquid hydrogen storage tanks N2 - The interest in hydrogen-based green energy is increasing worldwide, and the same is true for hydrogen-powered vehicles. Among the possible solutions to store hydrogen in such vehicles, cryogenic tanks equipped with multi-layer insulation (MLI) are the most promising to increase the amount of energy stored per unit volume. However, MLI is affected by severe deterioration when exposed to an external source of heat such as a fire following a car accident, leaving the tank unprotected and leading to failure in a relatively short time. In this work, a one-dimensional model to evaluate MLI thermal degradation when a liquid hydrogen tank is exposed to fire is presented. The relevance of taking MLI degradation into account when simulating the pressure increase due to external fire exposure is here demonstrated through the analysis of several case studies. The results show that MLI systems performance depletes within a few minutes of exposure to hydrocarbon poolfire. T2 - ICheaP 16 CY - Naples, Italy DA - 21.05.2023 KW - LH2 KW - MLI KW - Tiefkalt KW - Fire KW - Tank PY - 2023 SN - 2283-9216 VL - 2023 SP - 1 EP - 6 PB - AIDIC Servizi S.r.l. AN - OPUS4-57584 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Camplese, D. T1 - Analysis of high temperature degradation of multi-layer insulation (MLI) systems for liquid hydrogen storage tanks N2 - The interest in hydrogen-based green energy is increasing worldwide, and the same is true for hydrogen-powered vehicles. Among the possible solutions to store hydrogen in such vehicles, cryogenic tanks equipped with multi-layer insulation (MLI) are the most promising to increase the amount of energy stored per unit volume. However, MLI is affected by severe deterioration when exposed to an external source of heat such as a fire following a car accident, leaving the tank unprotected and leading to failure in a relatively short time. In this work, a one-dimensional model to evaluate MLI thermal degradation when a liquid hydrogen tank is exposed to fire is presented. The relevance of taking MLI degradation into account when simulating the pressure increase due to external fire exposure is here demonstrated through the analysis of several case studies. The results show that MLI systems performance depletes within a few minutes of exposure to hydrocarbon poolfire. T2 - ICheaP 16 CY - Naples, Italy DA - 21.05.2023 KW - LH2 KW - MLI KW - Fire KW - Tank PY - 2023 AN - OPUS4-57553 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bühler, M. M. A1 - Hollenbach, P. A1 - Michalski, A. A1 - Meyer, S. A1 - Birle, E. A1 - Off, R. A1 - Lang, Ch. A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Cudmani, R. A1 - Fritz, O. A1 - Baltes, G. A1 - Kortmann, G. T1 - The Industrialisation of Sustainable Construction: A Transdisciplinary Approach to the Large-Scale Introduction of Compacted Mineral Mixtures (CMMs) into Building Construction N2 - Abstract: Increasing demand for sustainable, resilient, and low-carbon construction materials has highlighted the potential of Compacted Mineral Mixtures (CMMs), which are formulated from various soil types (sand, silt, clay) and recycled mineral waste. This paper presents a comprehensive inter- and transdisciplinary research concept that aims to industrialise and scale up the adoption of CMM-based construction materials and methods, thereby accelerating the construction industry’s systemic transition towards carbon neutrality. By drawing upon the latest advances in soil mechanics, rheology, and automation, we propose the development of a robust material properties database to inform the design and application of CMM-based materials, taking into account their complex, time-dependent behaviour. Advanced soil mechanical tests would be utilised to ensure optimal performance under various loading and ageing conditions. This research has also recognised the importance of context-specific strategies for CMM adoption. We have explored the implications and limitations of implementing the proposed framework in developing countries, particularly where resources may be constrained. We aim to shed light on socio-economic and regulatory aspects that could influence the adoption of these sustainable construction methods. The proposed concept explores how the automated production of CMM-based wall elements can become a fast, competitive, emission-free, and recyclable alternative to traditional masonry and concrete construction techniques. We advocate for the integration of open-source digital platform technologies to enhance data accessibility, processing, and knowledge acquisition; to boost confidence in CMM-based technologies; and to catalyse their widespread adoption. We believe that the transformative potential of this research necessitates a blend of basic and applied investigation using a comprehensive, holistic, and transfer-oriented methodology. Thus, this paper serves to highlight the viability and multiple benefits of CMMs in construction, emphasising their pivotal role in advancing sustainable development and resilience in the built environment. KW - Decarbonisation KW - Circular economy KW - Recycled materials KW - Demolition wastes KW - Low-carbon construction KW - Building with earth KW - Compressed earth KW - Rammed earth KW - Sustainable construction PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-583260 DO - https://doi.org/10.3390/su151310677 VL - 15 IS - 13 SP - 1 EP - 25 PB - MDPI AN - OPUS4-58326 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph A1 - Stoljarova, A. A1 - Regenspurg, S. T1 - Influence Of Brine Precipitates On Materials Performance In Geothermal Applications N2 - Since geothermal wells are a feasible energy source to replace fossil fuel supply, many technologies have been developed to take advantage of geothermal energy. Nevertheless, service conditions in geothermal facilities are in many cases extreme in terms of corrosion due to the chemical composition of hydrothermal fluids and temperatures. Therefore, materials selection based on preliminary material qualification is essential to guarantee a secure and reliable operation of the facilities. During operation of a geothermal research facility in Groß Schönebeck copper and lead effects have been found downhole. Occurring mechanisms and measures to prevent precipitation or scaling needed to be investigated as well as potential influences of such precipitates on corrosion resistance of metallic materials used for equipment. This contribution deals with the evaluation of the corrosion behavior of carbon steel and corrosion resistant alloys in copper and/or lead containing artificial geothermal water, simulating the conditions in the Northern German Basin. The behavior of these materials in an artificial geothermal water obtained by electrochemical measurements and exposure tests are presented. While carbon steel exhibits precipitation and deposition, higher alloyed material shows different response to such species and a higher resistance in saline geothermal water. Basing on these results the suitability of the investigated corrosion resistant alloy is given for use in such conditions, whereas carbon steel creates difficulties due to its susceptibility to Cu- and Pb-precipitation. T2 - AMPP Annual 2023 Conference CY - Denver, CO, USA DA - 19.03.2023 KW - Geothermal KW - Electrochemistry KW - Copper KW - Lead KW - Corrosion PY - 2023 SP - 1 EP - 15 PB - AMPP CY - Houston TX USA AN - OPUS4-57233 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bäßler, Ralph A1 - Bettge, Dirk A1 - Bender, R. A1 - Féron, D. A1 - Mills, D. A1 - Ritter, S. A1 - de Graeve, I. A1 - Dugstad, A. A1 - Grassini, S. A1 - Hack, T. A1 - Halama, M. A1 - Han, E.-H. A1 - Harder, T. A1 - Hinds, G. A1 - Kittel, J. A1 - Krieg, R. A1 - Leygraf, C. A1 - Martinelli, L. A1 - Mol, A. A1 - Neff, D. A1 - Nilsson, J.-O. A1 - Odnevall, I. A1 - Paterson, S. A1 - Paul, S. A1 - Prosek, T. A1 - Raupach, M. A1 - Revilla, R. I. A1 - Ropital, F. A1 - Schweigart, H. A1 - Szala, E. A1 - Therryn, H. A1 - Tidblad, J. A1 - Virtanen, S. A1 - Volovitch, P. A1 - Watkinson, D. A1 - Wilms, M. A1 - Winning, G. A1 - Zheludkevich, M. T1 - La corrosion: un défi pour une société durable N2 - Une transition mondiale vers des systèmes énergétiques plus durables, abordables et fiables a été initiée par l’accord de Paris et l’Agenda 2030 des Nations unies pour un développement durable. Il s’agit là d’un défi industriel majeur car les systèmes et infrastructures énergétiques résilients au changement climatique exigent de se positionner pour le long terme. Se pencher sur le comportement dans la durée des matériaux structurels - principalement des métaux et des alliages - s’impose alors comme une nécessité. Dans cette optique, « La corrosion : un défi pour une société durable »présente une série de cas montrant l’importance de la tenue à la corrosion et de la protection anticorrosion des métaux et des alliages pour le développement de systèmes durables, économiques et fiables de production d’énergie. KW - Corrosion KW - Coûts de la corrosion KW - Protection KW - Anticorrosion KW - Stratégies deprévention PY - 2023 DO - https://doi.org/10.51257/a-v1-cor2000 SN - 2555-5383 VL - 2023 IS - Avril SP - 1 EP - 23 CY - Saint-Denis, France AN - OPUS4-57927 LA - fra AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Influence Of Brine Precipitates On Materials Performance In Geothermal Applications N2 - Significant Cu-deposition and precipitation only occurred in combination with carbon steel. High-alloyed materials prevent the disturbing Cu-agglomeration. Pb-deposition and precipitation only occurred in combination with carbon steel. No negative Pb-effect could be observed in combination with high-alloyed steels. High alloyed corrosion resistant alloys are suitable and shall be chosen for future design of the piping system, either in massive or in cladded form, to prevent unwanted interactions with brine components. T2 - AMPP Annual 2023 Conference CY - Denver, CO, USA DA - 19.03.2023 KW - Geothermal KW - Electrochemistry KW - Copper KW - Lead KW - Corrosion PY - 2023 AN - OPUS4-57237 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Korrosionsarten an geschweißten Bauteilen aus Cr-Ni-Stahl N2 - Die Bedingungen für den schadensfreien Einsatz nichtrostender Stähle, nicht nur bei Schweißverbindungen, sind: 1) Die Passivschicht muss sich vollständig ausbilden können. Voraussetzung dafür sind glatte, blanke, saubere Oberfläche, eine gleichmäßige Elementverteilung, wenig Ausscheidungen und Verunreinigungen. Eine mögliche Beeinflussung der Gefügeausbildung durch Warmumformung und durch die schweißtechnische Verarbeitung sind zu beachten. Anlauffarben müssen durch geeignete geeignete chemische bzw. mechanische Nachbehandlung entfernt werden. 2) Die Repassivierung von Defektstellen unter Einsatzbedingungen muss möglich sein, was durch geeignete Werkstoffauswahl und die Legierungszusammensetzung sicherzustellen ist. Unplanmäßige Betriebszustände oder Störungen können kritische Systemzustände hervorrufen, die die Repassivierung beeinträchtigen oder verhindern. Eine geeignete Unterhaltsreinigung ist sicherzustellen. T2 - Weiterbildung DVS Bezirksverband Chiemgau CY - Trostberg, Germany DA - 02.03.2023 KW - Nichtrostender Stahl KW - Korrosionsverhalten KW - Verarbeitung KW - Fehlerquellen PY - 2023 AN - OPUS4-57150 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bruhn, D. A1 - Köhler, S. A1 - Regenspurg, S. A1 - Schumann, F. A1 - Bäßler, Ralph A1 - Dunkelberg, E. A1 - Huenges, E. A1 - Frick, M. A1 - Hirschl, B. A1 - Sass, I. T1 - Positionspapier Wärmeversorgung in Berlin und Brandenburg durch GeoEnergie - Empfehlungen der GeoEnergie Allianz Berlin Brandenburg zu Forschung und Umsetzung N2 - Das gesellschaftliche Ziel der Defossilisierung der Energieversorgung erfordert eine disruptive Veränderung der Wärmebereitstellung. In Berlin und in den größten Brandenburger Städten Potsdam und Cottbus werden noch über 80 % der Nutzwärme über fossile Energieträger bereitgestellt. Die notwendigen Veränderungen erfordern Lösungen, die den tiefen Untergrund der Region nutzen. Allein die Nutzung der tiefen Geothermie kann mindestens 25% des Wärmebedarfs in Deutschland decken. Die Infrastruktur zur Verteilung dieser erneuerbaren Wärme ist bereichsweise vorhanden. Sie muss allerdings lokal und in ländlichen Gebieten weiter ausgebaut werden. Für die Sektoren Strom und Verkehr steht zwar Energie insbesondere aus Sonne und Wind bereit, aber wegen des zeitlich variablen Angebots besteht ein erheblicher Bedarf an großtechnischen Speichern für Strom und Wärme oder auch für Energieträger (z. B. Wasserstoff). Die saisonale oder temporale Überproduktion an Strom und Wärme aus erneuerbaren Energien zwingt dazu, eine urbane Speicherinfrastruktur aufzubauen, um eine grundlastfähige und bedarfsgerechte Lieferung zu realisieren. Hinzu kommt die Aufgabe das Treibhausgas Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu reduzieren und unterirdisch dauerhaft zu lagern. Auch hier werden Speichertechnologien und ‐räume benötigt. Die nachhaltige energetische Nutzung des unterirdischen Raumes ist geeignet, entscheidende Beiträge zu einer zukünftigen Energiewirtschaft ohne fossile Brennstoffe zu leisten. Diese große interdisziplinäre Aufgabe erfordert die Zusammenarbeit vieler Fach‐, und Forschungseinrichtungen, die im Raum Berlin‐ Brandenburg vorhanden sind und in einer regionalen Forschungsallianz gebündelt werden sollen. Für die Region Berlin‐Brandenburg ergibt sich daraus die Chance, eine Schlüsselrolle in der Grundlagen‐ und angewandter Forschung zur Transformation des Energiesystems zu übernehmen und weltweit als Vorbild zu dienen. Im vorliegenden Papier werden die Formen einer nachhaltigen Geoenergienutzung, das geologische Potenzial der Region Berlin Brandenburg und dessen bisherige geoenergetische Nutzung dargestellt. Aus diesem Wissen wird der Ist‐Zustand hinsichtlich des energiewirtschaftlichen Potenzials und der sich daraus ergebenden Nutzungsoptionen abgeleitet, um darauf aufbauend Maßnahmen darzustellen, mit denen spürbare Beiträge zur Dekarbonisierung erreicht werden können. Daraus ergeben sich Handlungsempfehlungen für die Region, verbunden mit einem möglichen Beitrag der GEB² zum Risikomanagement, Investitionen in Schlüsseltechnologien, der Aus‐ und Weiterbildung, sowie der Akzeptanzerhöhung für geoenergetische Projekte. T2 - Gründungsveranstaltung der GeoEnergie Allianz Berlin Brandenburg CY - Berlin, Germany DA - 24.11.2023 KW - Geoenergie KW - Geothermie KW - Nachhaltigkeit PY - 2023 SP - 1 EP - 18 CY - Berlin & Potsdam AN - OPUS4-58924 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bos, Freek A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Muthukrishnan, S. A1 - Versteegen, J. A1 - Wolfs, R. A1 - Santhanam, M. A1 - Menna, C. A1 - Mechtcherine, V. T1 - Database of the RILEM TC 304-ADC interlaboratory study on mechanical properties of 3D printed concrete (ILS-mech) N2 - The RILEM TC 304-ADC has set up a large interlaboratory study on the mechanical properties of 3D printed concrete (ILS-mech). The study was prepared in 2022 by a preparation group leading to a Study Plan which the TC approved on 29 November 2022 (https://doi.org/10.14459/2023mp1705940). The ILS-mech was performed in 2023. The data was collected using a pre-prepared spreadsheet template. For data management, a database was derived and set-up in openBIS. The underlying Postgres database of openBIS was exported to the here-published SQLite database for sharing without maintaining a server. The structure of the database is described in (doi). The results are discussed in three associated papers focusing on the overall outcomes and evaluation of the procedures (doi), the compressive test results (doi), and the tensile test results (doi). KW - Additive manufacturing of concrete KW - 3d concrete printing KW - 3dcp KW - Test protocol KW - Compression KW - Flexure KW - Tension KW - E-modulus KW - Bending KW - Splitting PY - 2023 PB - Zenodo CY - Geneva AN - OPUS4-61022 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Biyikal, Mustafa T1 - Development of a Handheld Device for the Trace Detection of Explosives N2 - With the help of the EXIST research transfer the startup True Detection System (TDS) will develop a portable and easy-to-use handheld device based on chemical-optical sensors that can detect the smallest traces of various explosives and markers (e.g. TNT, C4, ANFO, TATP, DMDNB, etc.) and pure salts (e.g. potassium nitrate) reliably and without major cross-sensitivities. The device has been developed over the last 10 years at the Federal Institute for Material Research and Testing (BAM) in cooperation with an SME. Within the next 18 months, a laboratory prototype will now be converted into a commercial device. T2 - Photonics Days Berlin Brandenburg CY - Berlin, Germany DA - 09.10.2023 KW - Explosives KW - Trace detection KW - Handheld device KW - Lab-on-a-chip KW - Start-up PY - 2023 AN - OPUS4-58541 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Birk, A. M. T1 - Optical Access Pressure Vessel for Observing Temperature Stratification and Boiling in a Pressure Vessel Exposed to Accidental Fire N2 - We are interested in accidental fire impingement of HazMat pressure vessels. Want to develop improved models for predicting time to failure or empty (if PRV present). We are still trying to properly predict pressurization and time to first PRV activation due to liquid temperature stratification for a range of fire scenarios (Full and partial engulfing pool fire, jet fires, with roll over, with TP defects, etc.) T2 - Optical Access PV for Fire Effects Research CY - Berlin, Germany KW - Vessels KW - Observing temperatur KW - Accidential Fire PY - 2023 AN - OPUS4-57565 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Benseghier, Z. A1 - Luu, L.-H. A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Bonelli, S. A1 - Philippe, P. T1 - On the erosion of cohesive granular soils by a submerged jet: a numerical approach N2 - This paper presents an erosion interpretation of cohesive granular materials stressed by an impinging jet based on the results of a micromechanical simulation model. The numerical techniques are briefly described, relying on a two-dimensional Lattice Boltzmann Method coupled with a Discrete Element Methods including a simple model of solid intergranular cohesion. These are then used to perform a parametric study of a planar jet in the laminar regime impinging the surface of granular samples with different degrees of cohesive strength. The results show the pertinence of using a generalized form of the Shields criterion for the quantification of the erosion threshold, which is valid for cohesionless samples, through empirical calibration, and also for cohesive ones. Furthermore, the scouring kinetics are analysed here from the perspective of a selfsimilar expansion of the eroded crater leading to the identification of a characteristic erosion time and the quantification of the classical erosion coefficient. However, the presented results also challenge the postulate of a local erosion law including erodibility parameters as intrinsic material properties. The paper then reviews the main limitations of the simulation and current interpretation models, and discusses the potential causes for the observed discrepancies, questioning the pertinence of using time-averaged macroscopic relations to correctly describe soil erosion. The paper concludes addressing this question with a complementary study of the presented simulations re-assessed at the particle-scale. The resulting local critical shear stress of single grains reveals a very wide dispersion of the data but nevertheless appears to confirm the general macroscopic trend derived for the cohesionless samples, while the introduction of cohesion implies a significant but systematic quantitative deviation between the microscopic and macroscopic estimates. Nevertheless, the micro data still shows consistently that the critical shear stress does actually vary approximately in linear proportion of the adhesive force. KW - Soil erosion KW - Granular cohesion KW - Lattice Boltzmann Method KW - Discrete Element Method KW - Impinging jet PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1007/s10035-022-01289-5 VL - 25 IS - 8 SP - 1 EP - 20 PB - Springer AN - OPUS4-56525 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Bartolac, M. A1 - Bien, J. A1 - Górski, M. A1 - Keßler, S. A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Kuzawa, M. A1 - Ley, J. A1 - Maack, Stefan A1 - Mendler, A. A1 - Ryjáček, P. A1 - Santos, L. A1 - Verstrynge, E. ED - Keßler, S. ED - Limongelli, M. P. ED - Apostolidi, E. T1 - Chapter 2: Condition survey - Testing and monitoring methods N2 - The through-life management of our constantly ageing infrastructure is a basic requirement in order to ensure their structural safety and serviceability. Each structure experiences deterioration processes with time leading to a decrease of structural safety and serviceability. The design of new structures considers the expected deterioration for a defined period, the design service life. However, a frequent survey of structural safety controlling structural condition should be mandatory and a maintenance plan should be an integral part of the design. In addition, many structures have exceeded their design service life already or are very close to it leading to an increasing demand for condition assessment. On the one hand, assumptions made during design are not valid any more due to change of the loads, e.g., increasing traffic loads in terms of number and weights. On the other hand, design codes evolved over time in such a way that existing structures do not comply with today’s standards. In all these cases, the through-life management is an important tool to maintain the accessibility of existing structures with known reliability. In line with the new Model Code for Concrete Structures, which includes guidance for both – design of new structures and assessment of existing structures, the Task Group 3.3 focused on the compilation of a state-of-the-art guideline for the through-life management of existing concrete structures, including: Data acquisition by testing and monitoring techniques; Condition assessment for the evaluation of existing structures; Performance prediction using advanced methods; Decision-making procedures to perform a complete assessment of existing structure. The overall objective of the through-life management is the assessment of the current condition and the estimation of the remaining service life under consideration of all boundary conditions. KW - Life management KW - Concrete KW - Non-destructive testing KW - Structural health monitoring KW - State-of-the-art PY - 2023 UR - https://doi.org/10.35789/fib.BULL.0109 SN - 978-2-88394-172-4 DO - https://doi.org/10.35789/fib.BULL.0109.Ch02 SN - 1562-3610 VL - fib Bulletin 109 SP - 16 EP - 38 PB - Fédération internationale du béton (fib) CY - Lausanne AN - OPUS4-59110 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -