TY - JOUR A1 - Hüsken, Götz A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - von Werder, Julia A1 - Weigel, Sandra A1 - Mezhov, Alexander T1 - 63. DAfStb-Forschungskolloquium in der BAM - Themenblock 3: Innovative Technologien N2 - Innovationen sind der Treiber des technologischen Fortschritts. Durch die Anwendung innovativer Technologien, Produktionsverfahren und neuer Materialien können Effizienzsteigerungen erzielt werden, die sowohl zu einer Kosten- als auch Materialreduzierung führen können. Gerade vor dem Hintergrund einer nachhaltigen Entwicklung sind Innovationen der Schlüssel zu einem verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen und Rohstoffen. Im Rahmen des 63. DAfStb-Forschungskolloquiums (Tagungsband: DOI 10.26272/opus4-61338) an der BAM wurden innovative Ansätze im Bereich effizienter Fertigungstechnologien und neuer Materialien vorgestellt, die nachfolgend kurz zusammengefasst werden. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Additive Fertigung KW - Biorezeptive Oberflächen KW - Biopolymere PY - 2025 SN - 0005-9846 VL - 75 IS - 4 SP - 134 EP - 135 PB - concrete content UG CY - Schermbeck AN - OPUS4-63069 LA - deu 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 - INPR A1 - Andrés Arcones, Daniel A1 - Weiser, M. A1 - Koutsourelakis, P-S. A1 - Unger, Jörg F. T1 - Embedded Model Bias Quantification with Measurement Noise for Bayesian Model Calibration N2 - A key factor in ensuring the accuracy of computer simulations that model physical systems is the proper calibration of their parameters based on real-world observations or experimental data. Inevitably, uncertainties arise, and Bayesian methods provide a robust framework for quantifying and propagating these uncertainties to model predictions. Nevertheless, Bayesian methods paired with inexact models usually produce predictions unable to represent the observed datapoints. Additionally, the quantified uncertainties of these overconfident models cannot be propagated to other Quantities of Interest (QoIs) reliably. A promising solution involves embedding a model inadequacy term in the inference parameters, allowing the quantified model form uncertainty to influence non-observed QoIs. This paper introduces a more interpretable framework for embedding the model inadequacy compared to existing methods. To overcome the limitations of current approaches, we adapt the existing likelihood models to properly account for noise in the measurements and propose two new formulations designed to address their shortcomings. Moreover, we evaluate the performance of this inadequacy-embedding approach in the presence of discrepancies between measurements and model predictions, including noise and outliers. Particular attention is given to how the uncertainty associated with the model inadequacy term propagates to the QoIs, enabling a more comprehensive statistical analysis of prediction’s reliability. Finally, the proposed approach is applied to estimate the uncertainty in the predicted heat flux from a transient thermal simulation using temperature observations. KW - Model bias KW - Bayesian inference KW - Noise KW - Model updating KW - Quantity of Interest PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-652720 DO - https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.12037 SP - 1 EP - 37 PB - arXiv.org AN - OPUS4-65272 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - INPR A1 - Villani, P. A1 - Andés-Arcones, Daniel A1 - Unger, Jörg F. A1 - Weiser, M. T1 - Posterior sampling with Adaptive Gaussian Processes in Bayesian parameter identification N2 - Posterior sampling by Monte Carlo methods provides a more comprehensive solution approach to inverse problems than computing point estimates such as the maximum posterior using optimization methods, at the expense of usually requiring many more evaluations of the forward model. Replacing computationally expensive forward models by fast surrogate models is an attractive option. However, computing the simulated training data for building a sufficiently accurate surrogate model can be computationally expensive in itself, leading to the design of computer experiments problem of finding evaluation points and accuracies such that the highest accuracy is obtained given a fixed computational budget. Here, we consider a fully adaptive greedy approach to this problem. Using Gaussian process regression as surrogate, samples are drawn from the available posterior approximation while designs are incrementally defined by solving a sequence of optimization problems for evaluation accuracy and positions. The selection of training designs is tailored towards representing the posterior to be sampled as good as possible, while the interleaved sampling steps discard old inaccurate samples in favor of new, more accurate ones. Numerical results show a significant reduction of the computational effort compared to just position-adaptive and static designs. KW - Adaptive Gaussian Processes KW - Bayesian parameter identification KW - AGP PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-652731 DO - https://doi.org/10.48550/arXiv.2411.17858 SP - 1 EP - 23 PB - arXiv.org AN - OPUS4-65273 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 - Simulationen übernehmen zunehmend eine zentrale Rolle in sicherheitskritischen Entscheidungsprozessen, etwa im Bauwesen, bei digitalen Zwillingen oder in der prädiktiven Instandhaltung. Damit diese Entscheidungen auf zuverlässigen numerischen Modellen basieren können, müssen die zugrunde liegenden Teilmodelle eindeutig beschrieben, reproduzierbar und in der Community validiert sein. Dieses Manuskript skizziert die notwendigen Voraussetzungen für vertrauenswürdige, FAIR-konforme und entscheidungsfähige Simulationsprozesse. Zunächst wird die Notwendigkeit einer formalen, softwareunabhängigen Beschreibung mathematischer Modelle und numerischer Implementierungen diskutiert. Standards wie VMAP, Ontologien wie MathModDB sowie BIM- und STEP-Formate bieten erste Ansätze zur semantischen Modellbeschreibung und zur automatisierten Generierung simulationsfähiger Eingabedaten. Im zweiten Teil wird die Rolle experimenteller Daten für die Validierung von Modellen beleuchtet. Es wird gezeigt, dass hochwertige, strukturierte und maschinenlesbare Validierungsdatensätze essenziell sind, insbesondere für die Bewertung konstitutiver Modelle. Ein weiteres Kapitel widmet sich der Unsicherheitsquantifizierung. Neben klassischen Fehlermaßen werden aleatorische und epistemische Unsicherheiten sowie deren Einfluss auf die Modellbewertung behandelt. Besondere Aufmerksamkeit gilt der Bayes’schen Kalibrierung, der Trennung von Trainings und Testdaten und der Notwendigkeit, auch Begleitversuche aus Materialtests zu dokumentieren. Abschließend wird die Idee einer Benchmarking-Plattform vorgestellt, die auf reproduzierbaren Workflows, automatisierter Provenienzverfolgung und der Nutzung von Research Object (RO) Crates basiert. Diese Plattform erlaubt die dezentrale Veröffentlichung und zentrale Abfrage von Benchmark-Ergebnissen und fördert eine gemeinschaftliche Verifikation und Validierung. Ziel ist es, die Vergleichbarkeit von (Open-Source-)Simulationstools zu verbessern um dadurch komplexe experimentelle Setups zunehmend durch zuverlässige Simulationen ersetzen zu können. T2 - NAFEMS - Symbiose von Simulation und Test CY - Wiesbaden, Germany DA - 12.11.2025 KW - Verification and Validation, KW - Digital twins KW - Virtual lab KW - Uncertainty quantification PY - 2025 SN - 978-1-83979-242-7 SP - 23 EP - 28 PB - NAFEMS CY - Wiesbaden, Germany AN - OPUS4-65271 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Hüllmann, Dino A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Krentel, Daniel A1 - Mair, Georg W. A1 - Rudolph, Michael A1 - Schoppa, André A1 - Szczepaniak, Mariusz A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Auswirkungen von Behälterversagen bei alternativen PKW-Antrieben - Teil 2: UAV-basierte Fernerkundung von Gaswolken N2 - Verkehrsunfälle unter Beteiligung von Fahrzeugen mit alternativen Kraftstoffen wie LPG („Autogas“, Liquefied Petroleum Gas), CNG (Compressed Natural Gas, komprimiertes Erdgas) oder CGH2 (Compressed Gas Hydrogen, komprimierter Wasserstoff), bergen neue, komplexe Risiken für Passagiere, Einsatzkräfte und deren Umfeld. Im Rahmen des Projektes „CoFi-ABV“ beschäftigt sich die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) unter Berücksichtigung komplexer Brand- und Explosionsszenarien mit einer ganzheitlichen Betrachtung der Auswirkungen des unfallbedingten Versagens von Gasbehältern für alternative Kraftstoffe. Ein wichtiger Teil des Forschungsvorhabens umfasst Entwicklung, Aufbau und Validierung einer unbemannten Flugplattform (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) zur Ferndetektion von Gaswolken. Für das sogenannte gassensitive Mini-UAV wird ein robuster Open-Path-Gasdetektor auf einer Sensorbewegungsplattform in Form eines modifizierten Kamera-Gimbals, integriert. Ziel ist es, ein leistungsfähiges und robustes Werkzeug zu entwickeln, welches Einsatzkräften im Falle eines Unfalls als Hilfe zur Abschätzung der Gefahr durch Gaswolken, ihrer Ausbreitung und der notwendigen Absperrbereiche zur Verfügung steht. Dieser Artikel ist der zweite der Reihe und legt, nach Projektvorstellung im ersten Teil, nun den Schwerpunkt auf das gassensitive Mini-UAV. KW - UAV KW - Fernerkundung KW - Open-Path-Gasdetektor KW - Alternative Antriebe/Kraftstoffe KW - Behälterversagen PY - 2016 SN - 2191-0073 VL - 6 IS - 11/12 SP - 23 EP - 28 PB - Springer-VDI-Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-38517 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja ED - Vogdt, F. U. T1 - Brandschutz N2 - Grundlagen des vorbeugenden baulichen Brandschutzes KW - Brandprüfungen KW - Bauvorschriften PY - 2022 SN - 978-3-8348-2189-8 SP - 199 EP - 220 PB - Springer ET - 1 AN - OPUS4-54317 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Georg, Paul A1 - Block, R. A1 - Heister, W. A1 - Holl, S. A1 - Pulm, A. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - A score regarding the need for assistance - considering pedestrians with impairments in evacuation planning N2 - The capabilities of pedestrians for evacuation have a significant impact on the time required to reach a safe place. Usually, the evacuation is split into two main stages: pre-movement-phase and movement-phase. For both a large number of studies investigate different representations of behaviour and impacts. But the influence of impairments is usually not taken into account. In addition, most of the scientific researches focus the investigation of the movement phase. This publication presents a novel approach to score the need for assistance and to estimate the effect on evacuation performance. The proposed score considers characteristic impairments in three dimensions of behaviour: reception, perception and realisation. In an unannounced evacuation training in a sheltered workshop, the evacuation behaviour and pre-movement phase were analysed. The analysis indicates that the pre-movement time depends on the kind of impairment as well as on organisational boundaries. Despite the special needs for assistance, the evacuation process in a sheltered workshop is quite similar to other sub-populations. T2 - 5. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage 2017 CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Human behaviour KW - Human factors KW - Egress KW - Evacuation KW - Persons with impairments PY - 2017 SN - 978-3-00-056201-3 DO - https://doi.org/10.978.300/0562013 SP - 1 EP - 13 CY - Magdeburg AN - OPUS4-40051 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Rudolph, Michael A1 - Schoppa, André A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Experimental investigation of failure of LPG gas tanks in passenger cars during full fire development N2 - In continuation of a preceding test series involving sole LPG vehicle tanks, three passenger cars equipped with identical toroidal steel LPG tanks were set on fire. The tanks were installed in the space normally reserved for the spare tyre, in the car boot. No safety device was installed on the tank, in order to force critical failure of the cylinder. Two of the cars were equipped with a tank filled with liquefied propane to a level of 20 % (5.3 kg), the third one was filled completely (25.5 kg). The partially filled tanks failed critically within a time period of more than 20 min after the initiation of the fire. The fully-filled tank did not rupture; the propane was released continuously through a small leak that appeared during the fire. Comprehensive equipment was used to procure measurement data, enabling an analysis of potential consequences and hazards to humans and infrastructure within the vehicle surroundings. The inner status of the tank (pressure, temperature of the liquid phase and the steel casing), the development of the fire (temperature inside and around the vehicle) and the pressure induced in the near-field in case of tank rupture were recorded. The results were analysed in detail and compared against the data gained in tests involving sole, but identical LPG tanks. T2 - FIVE 2018 CY - Boras, Sweden DA - 03.10.2018 KW - Behälterversagen KW - LPG KW - Alternative Antriebe KW - Fahrzeugbrand KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2018 SN - 978-91-88695-95-6 VL - 51 SP - 123 EP - 131 PB - RISE Safety CY - Boras AN - OPUS4-46310 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR ED - Hofmann-Böllinghaus, Anja ED - Anderson, J. T1 - Special issue: Facade fire safety N2 - Façade fires are of growing concern worldwide. Severe facade fires in different parts of the world as well as activities in many countries regarding the testing of facades show the urgency of the fire safety challenges in façade fires. The need for knowledge and a wide Archive of work in this area has become evident after recent incidents which involved extensive facade fires. These include the tragic fires in Dubai and Grenfell Tower in 2017 in the United Kingdom. In many cases, the widespread live news coverage of the events and size of These fires has emphasized the need for progress in the understanding of the processes involved in these fires and put pressure upon the fire safety engineering community to find effective solutions. KW - Testing KW - Safety PY - 2021 UR - https://onlinelibrary.wiley.com/toc/10991018/2021/45/5 SN - 0308–0501 SN - 1099-1018 VL - 45 IS - 5 SP - 583 EP - 696 PB - Wiley CY - Oxford AN - OPUS4-53102 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR ED - Hofmann-Böllinghaus, Anja ED - van Hees, P. T1 - Special Issue on Facade Fire Safety N2 - This Special Issue of Fire and Materials brings together a Collection of papers that were presented at the 2016 Interflam conference in the Fire & Facades session along with recent submissions to the Fire and Materials Journal that are very relevant to the Fire and Facades subject. Having attended the Interflam conference, all Fire and Materials Journal editors who attended realised the importance of this topic. We felt it important that this session content would both be reviewed and made available to a wider audience and that it was timely that we featured this increasing important topic in our journal. Accordingly, authors of selected papers were invited to update and extend their papers for journal submission, and other appropriate peer review papers subsequently submitted to the journal were included in the collection. KW - Editorial PY - 2018 SN - 0308–0501 VL - 42 IS - 5 SP - 463 EP - 577 PB - Wiley CY - London AN - OPUS4-53104 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel A1 - Rudolph, Michael A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Schalau, Bernd A1 - Schoppa, André A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Szczepaniak, Mariusz A1 - Mair, Georg W. T1 - Infrared radiation measurement at failure of mobile gas vessels N2 - 15 identical off-the-shelf propane cylinders (m = 11 kg liquid propane) were underfired. The infrared Radiation of the Explosion, that occurred in the aftermath of the vessel failure, was recorded using four bolometers. These measurements are compared with an estimation of the Maximum intensity gained by an Analysis of the Video data, an Extended Version of the Stefan-Boltzmann law and a BLEVE model. T2 - 26th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems CY - Boston, USA DA - 30.07.2017 KW - Failure of gas vessels KW - Propane cylinder KW - Gas explosion KW - Consequences KW - Infrared radiation PY - 2017 SP - 1 EP - 6 PB - FM Global CY - Seattle, USA AN - OPUS4-41993 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 - Gaal, Mate A1 - Wernicke, Pascal A1 - Hufschläger, Daniel T1 - Pulse compression for air-coupled ferroelectret and thermoacoustic transducers N2 - The main advantage of air-coupled ultrasonic testing is the absence of a liquid couplant, which can damage some materials. However, most air-coupled testing scenarios have the challenge of low signals and a signal-to-noise ratio (SNR) several orders of magnitude lower than with couplant-assisted tech-niques. Since this challenge of small SNR also exists in radar technology, the pulse compression used there was adapted and applied to the physical conditions of air-coupled ultrasonic testing. This paper presents ultrasonic transmission measurements on a carbon-fibre-reinforced polymer plate using two experimental setups: 1) a thermoacoustic transmitter and an optical microphone and 2) a pair of ferroe-lectret transducers as transmitter and receiver. Thermoacoustic transmitters convert electrical energy to heat, which causes the air to expand thus producing acoustic waves. The optical microphone is based on a Fabry-Perot interferometer. Ferroelectrets are charged cellular polymers, having piezoelectric proper-ties and excellent acoustic matching to air. Both thermoacoustic transmitters and ferroelectrets are non-linear regarding the relationship between the excited sound pressure and the excitation voltage. Due to these physical boundary conditions, unipolar coding was used to modulate the excitation signals. Vari-ous codes were tested, and parameters of the excitation pulses were varied to find the optimal combina-tion for each experimental setup. The application of pulse compression to the combination of thermo-acoustic transmitter and optical microphone increased the signal-to-noise ratio by up to 16 dB and for the ferroelectret transducers by up to 23 dB. T2 - 30th International Congress on Sound and Vibration CY - Amsterdam, The Netherlands DA - 08.07.2024 KW - Pulse compression KW - Air-coupled ultrasonic transducers KW - Ferroelectret KW - Thermoacoustics PY - 2024 SN - 978-90-90-39058-1 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-60725 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Reduction of ground-induced building vibrations by kinematic and inertial soil-structure interac-tion and by base isolation N2 - Many buildings on the soil have been measured and the transfer function freefield-to-building is ana-lysed. In general, an amplification at low frequencies, an amplification for the floor resonances, and a reduction for higher frequencies can be observed. Most of the measurement examples show a flexible behaviour along the height of the buildings. The prediction of building vibration consists typically of three steps. At first, the dynamic stiffness of the foundation and secondly the kinematic soil-structure interaction has to be calculated for example by the combined finite-element boundary-element meth-od. The stiffness of the foundation reduces the incoming waves (the kinematic interaction). Finally, the inertial interaction of the building with the foundation soil is calculated by the conventional finite ele-ment method where the dynamic foundation stiffness from the first step is added at the bottom of the building. The building on the compliant soil has a fundamental vertical resonance usually below 10 Hz. A parametrical variation clearly shows the influence of the elasticity of the building on this reso-nance frequency and amplitude. Moreover for column-type office buildings, the low-frequency floor resonances can further reduce this fundamental frequency. A 1-dimensional model has been estab-lished which can well approximate the behaviour of the 3-dimensional building models. It is used to demonstrate the effect of a base isolation with soft elements at the foundation. A rigid building model clearly over-estimates the isolation effect, which is smaller for a model with flexible walls, columns and floors. An even simpler model of an infinitely high building is suggested for the mitigation effect, and the resonance frequency of the rigid building should be replaced by a better performance indica-tor, which is based on the impedance ratio of the isolation and the wall and which can be also ex-pressed as a characteristic frequency. T2 - 30th International Congress on Sound and Vibration CY - Amsterdam, Netherlands DA - 08.07.2024 KW - Building vibrations KW - Base isolation KW - Foundation stiffness KW - Kinematic soil-structure interaction KW - Transfer functions of flexible buildings PY - 2024 SN - 978-90-90-39058-1 SN - 2329-3675 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-61245 LA - eng 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 - JOUR A1 - Kang, Chongjie A1 - Arcones, Daniel Andrés A1 - Becks, Henrik A1 - Beetz, Jakob A1 - Blankenbach, Jörg A1 - Claßen, Martin A1 - Degener, Sebastian A1 - Eisermann, Cedric A1 - Göbels, Anne A1 - Hegger, Josef A1 - Hermann, Ralf A1 - Kähler, Philipp A1 - Peralta, Patricia A1 - Petryna, Yuri A1 - Schnellenbach‐Held, Martina A1 - Schulz, Oliver A1 - Smarsly, Kay A1 - Fatih Sönmez, Mehmet A1 - Sprenger, Bjarne A1 - Unger, Jörg F. A1 - Vassilev, Hristo A1 - Weiser, Martin A1 - Marx, Steffen T1 - Intelligente digitale Methoden zur Verlängerung der Nutzungsdauer der Nibelungenbrücke N2 - Um die Lebensdauer von Bauwerken unter Wahrung derer Standsicherheit und Funktionsfähigkeit zu verlängern, bedarf es effektiver Monitorings‐ sowie Instandhaltungskonzepte. Im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Schwerpunktprogramms 2388 „Hundert plus – Verlängerung der Lebensdauer komplexer Baustrukturen durch intelligente Digitalisierung“ (kurz: SPP 100+) werden hierfür innovative, interdisziplinäre Methoden entwickelt und an der Nibelungenbrücke in Worms (NBW) validiert. Der vorliegende Beitrag stellt einige dieser neuentwickelten digitalen Methoden vor. Unter anderem umfasst dies zwei Systeme des Structural Health Monitoring (SHM) und deren zielorientierte Verknüpfung von mehreren Beschleunigungsmessdaten zur umfassenden Zustandsbewertung. Ergänzend werden innovative datenbasierte Simulationsmethoden zur Bestimmung des Temperaturfelds des Brückenüberbaus vorgestellt sowie mehrere Finite‐Elemente‐Modelle unterschiedlicher Detailtiefe präsentiert und miteinander verglichen. Abschließend werden innovative Methoden zum Verwalten des Bestandswissens von Brückenbauwerken diskutiert. Die Methoden wurden überwiegend unabhängig voneinander entwickelt und an der NBW validiert. Im nächsten Schritt werden die Methoden integriert, um die Instandhaltung der NBW zu unterstützen. KW - Nibelungenbrücke Worms KW - Digitaler Zwilling KW - Prädiktive Instandhaltung KW - Bauwerksmonitoring KW - Nachrechnung KW - Verkehrsinfrastruktur KW - FE-Modell PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1002/best.70070 SN - 0005-9900 VL - 121. Jahrgang 2026 SP - 1 EP - 18 PB - Ernst & Sohn a Wiley Brand CY - Wien, Austria AN - OPUS4-65288 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Recknagel, Christoph A1 - Engel, Philipp T1 - SensoJointField - Konzeption einer Online-Messstation zur Deformationserfassung im Fugenbereich hochbeanspruchter Betonverkehrsflächen N2 - Im Rahme eines Forschungsauftrages des Bundeministeriums für Verkehr wurde ein autonomes Sensornetzwerk "SensoJoint" für den Feldeinsatz im hochbeanspruchten Bundesfernstraßenbereich entwickelt. Grundlage ist der 3-axiale Deformationssensor "SensoJoint" der BAM, der im Verbund mit weiteren Sensoren (z.B. WIM-Sensorik) ein intelligentes und - im Zusammenhang mit einem modernen Energiemanagement - autarkes Monitoring-System bildet. Der Beitrag gibt einen Überblick zum Stand des F&E-Projektes. KW - Performance Konzept KW - Infrastruktur KW - Hochbeanspruchte Betonfahrbahndecken KW - Fugenproblematik PY - 2025 DO - https://doi.org/10.53184/STA12-2025-1 SN - 0039-2162 VL - 76 IS - 12 SP - 895 EP - 899 PB - Kirschbaum-Verlag CY - Bonn AN - OPUS4-65301 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Ringeloth, David T1 - Zustandserfassung von Spannbetonschwellen mittels akustischer Methoden N2 - Unterseitige oder innenliegende Risse bzw. Gefügeschäden in Spannbetonschwellen können durch Sichtprüfung häufig nicht festgestellt werden. Mit zerstörungsfreien Prüfverfahren werden diese Schäden und deren räumliche Ausdehnung visualisiert und einer quantitativen Analyse unterzogen. Das Ultraschallverfahren kann zusätzlich die Tiefenlage von Rissen innerhalb der Schwellen feststellen. Auch das Impakt-Echo-Verfahren zeigt im Signalbild eine klare Abhängigkeit vom Schwellenzustand. Durch eine neuartige luftgekoppelte Signalanregung, die keinen mechanischen Kontakt zur Oberfläche benötigt, kann dieses Verfahren auf Prüfzügen bei hohen Fahrgeschwindigkeiten eingesetzt werden. KW - Spannbetonschwellen KW - Ultraschall KW - Impakt-Echo KW - Zustandsbewertung PY - 2026 IS - 01 SP - 45 EP - 49 PB - DVV Media Group GmbH | Eurailpress CY - Hamburg AN - OPUS4-65307 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kocherla, Amarteja A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Hüsken, Götz T1 - Embedded Sensors for Quality Control and Structural Integrity Monitoring of Large-scale 3DCP Structures N2 - In extrusion-based 3D concrete printing (3DCP), addressing challenges related to safety, reliability, and quality control is crucial for widespread adoption. Yet current limitations in monitoring material properties during and after printing hinder the development of effective 3DCP guidelines. Therefore, the development of an inline sensing system capable of real-time monitoring and adjustment of process parameters is necessary to overcome these challenges. Building upon an existing inline sensing system developed by BAM, which currently monitors material properties during printing and the geometry of the print post-extrusion, this study extends its capabilities to post-extrusion monitoring using embedded piezoelectric (PZT) sensors. These PZT sensors provide localized measurements of material changes through electrical impedance (EI) measurements without disrupting the printing process. By embedding these sensors in 3D printed structures, continuous monitoring is achieved from layer deposition through 1-day of hydration. To achieve this, initially, PZT sensors were developed with multiple layers of protective coatings. Two different 3D printed mixtures, each with different hydration behaviors, were utilized, and PZT sensors were strategically placed between printed layers to maintain their integrity. EI measurements were collected continuously from printing through 1 day of hydration. Analysis of amplitude and frequency changes in the EI response spectrum provided insights into material behavior post-printing. The study highlights how continuous monitoring of frequency and conductance can track structural builtup and property development of the material. Rapid changes in conductance measurements, immediately post-printing indicate swift structural built-up, while key hydration phases are reflected in frequency measurements. T2 - 34th Annual Conference and Exhibition on Non Destructive Evaluation & Enabling Technologies CY - Chennai, India DA - 12.12.2024 KW - Embedded Sensors KW - 3D Concrete Printing KW - Quality Control KW - Inline Sensing KW - Structural Integrity PY - 2025 SP - 1 EP - 8 PB - Springer Nature CY - Heidelberg AN - OPUS4-65305 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stohl, Leonie A1 - Manninger, Tanja A1 - Dehn, Frank A1 - von Werder, Julia T1 - Understanding bioreceptivity of concrete: material design and characterization N2 - The climate crisis is driving an increasing demand for ecologically oriented concepts. In the building sector, this demand includes not only the use of environmentally friendly materials but also the greening of urban areas. One promising approach is the development of bioreceptive concrete façades, which support the growth of green biofilms directly on their surfaces. These innovative façades are anticipated to deliver benefits comparable to those of macroscopically greened façades, such as enhanced biodiversity and improved air quality, while offering the advantages of being more self-sustaining and stable systems once fully established. However, the development of bioreceptive concrete presents substantial challenges. Due to the interdisciplinarity and novelty of this field, standardized methods for material characterization and bioreceptivity assessment are currently lacking. This study proposes an approach for evaluating surface properties crucial for bioreceptivity, developed on differently structured samples of ultra-high-performance concrete (UHPC). Existing methods and standards from concrete technology are critically reviewed and, where necessary, modified to meet the unique requirements of measuring bioreceptive material properties. Special attention is given to the surface pH value and water retention characteristics, as these are essential for promoting microbial growth and ensuring the long-term stability of green biofilms. The observed surface characteristics vary according to the imprinted surface structures, offering a spectrum of material properties and enabling the evaluation of their impact on bioreceptivity. The findings presented form the foundation for subsequent laboratory weathering experiments, which will be discussed in a complementary publication. KW - Bioreceptivity KW - Concrete KW - Biofilm PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-648180 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-025-02863-y SN - 1359-5997 VL - 58 IS - 10 SP - 1 EP - 12 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-64818 LA - eng 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 - THES A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Analyse, Charakterisierung und Modellierung der Gasleckageraten repräsentativer Bauarten von Gefahrgutverpackungen N2 - Derzeit existieren für Gefahrgutverpackungen in den internationalen Gefahrgutvorschriften keine Festlegungen für quantitative Grenzleckageraten, die sich an Sicherheitsbetrachtungen während der Beförderung orientieren. Für die Dichtheitsprüfung im Rahmen der Bauartzulassung von Gefahrgutverpackungen für flüssige Füllgüter ist das Standardprüfverfahren das Eintauchverfahren in Wasser („Bubble Test“). Hierbei handelt es sich um ein lokalisierendes Prüfverfahren. Seine Anwendung lässt keine quantitative Aussage darüber zu, ob unter Beförderungsbedingungen aufgrund von strömungsbedingter Stofffreisetzung durch Leckstellen der Gefahrgutverpackungen die Gefahr der Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre besteht. Zentrales Ziel der vorliegenden Arbeit ist daher, zunächst quantitative Dichtheitsanforderungen an Gefahrgutverpackungen im Hinblick auf die Entstehung explosionsfähiger Dampf-Luft-Gemische während des Transports zu entwickeln. Im Anschluss werden strömungsbedingte Leckageraten der Verschlüsse verschiedener Bauarten von Gefahrgutverpackungen gemessen. Der Vergleich der Messwerte mit den berechneten Grenzwerten ermöglicht die Einschätzung hinsichtlich der Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre. Dieser quantitative Ansatz zur Beurteilung der Dichtheit ist für Gefahrgutverpackungen derzeit noch nicht etabliert. Die Grenzleckageraten werden für das Szenario des interkontinentalen Transports von Gefahrgutverpackungen in einem 20-Fuß-Frachtcontainer im Hinblick auf die untere Explosionsgrenze abgeleitet. Dies geschieht unter Annahme einer Worst-Case-Betrachtung für Beförderungsdauer, Beladung und Luftwechselrate. Als mittlere Beförderungstemperatur wird 30 °C angesetzt. Eine vollständige Durchmischung im freien Luftraum des Containers wird angenommen. Es werden drei repräsentative Baugrößen von Gefahrgutverpackungen gewählt, mit einem Volumen von ca. 6 L, ca. 60 L und ca. 220 L. Als Füllgüter werden die 23 meistbeförderten flüssigen Gefahrgüter betrachtet. Die treibende Kraft für die Strömung durch Leckstellen ist der sich in der Verpackung ausbildende Überdruck. Die Berechnung des Überdrucks erfolgt durch analytische Modellgleichungen in Abhängigkeit der spezifischen Stoffdaten, Füllgrad, Befülltemperatur, Transporttemperatur und Nachgiebigkeit der Verpackungsbauart. Die quantitative Leckageratenmessung der Gefahrgutverpackungen wird mit dem Überdruckverfahren mit Ansammlung (Akkumulationsverfahren) unter Verwendung von Helium als Prüfgas vorgenommen. Zusätzlich erfolgt die Detektion weiterer potentieller Leckstellen außerhalb des Verschlussbereiches mit dem Schnüffelverfahren. Bei allen untersuchten Bauarten, mit Ausnahme des 6 L-Feinstblechkanisters, ist der Verschluss die einzige systematische Leckstelle der Verpackung. Die Messung der Helium-Leckageraten und der anschließende Vergleich mit den berechneten Helium-Grenzleckageraten zeigt, dass folgende Bauarten hinsichtlich des Erreichens der unteren Explosionsgrenze (UEG) durch eine Leckageströmung als kritisch einzuschätzen sind: Kunststoffverpackungen mit Schraubverschlüssen mit Flachdichtung, wenn bei diesen bestimmte Schädigungsmuster im Verschlussbereich vorliegen; Feinstblechkanister, da bei ihnen nicht nur der Verschlussbereich eine Leckstelle darstellt; Kunststoffverpackungen mit Schraubverschlüssen mit Flachdichtung, wenn diese auch für Füllgüter der Verpackungsgruppe I zugelassen sind. Als Konsequenz sollten bei diesen kritischen Bauarten entweder Modifikationen in Bezug auf die Verpackung selbst oder auf die Transportbedingungen im Frachtcontainer vorgenommen werden. Bei Kunststoffverpackungen ist auch die Füllgutpermeation als Freisetzungsmechanismus relevant. Es wird der prinzipielle Rechenweg zur Berücksichtigung dieses Quellterms exemplarisch gezeigt. Diese Arbeit leistet einen grundlegenden Beitrag für die Etablierung einer systematischen quantitativen Dichtheitsbetrachtung von Gefahrgutverpackungen mit dem Ziel der Verbesserung der Sicherheit beim interkontinentalen Gefahrguttransport im Frachtcontainer. T3 - BAM Dissertationsreihe - 161 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Dichtheit KW - Dichtheitsprüfung KW - Leckagerate KW - Überdruck KW - Dangerous goods packagings KW - Leakproofness KW - Leak testing KW - Leakage rate KW - Gauge pressure PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-468410 SN - 1613-4249 VL - 161 SP - 1 EP - 244 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-46841 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schartel, Bernhard T1 - Phosphorus-based flame retardancy mechanisms - Old hat or a starting point for future development? N2 - Different kinds of additive and reactive flame retardants containing phosphorus are increasingly successful as halogen-free alternatives for various polymeric materials and applications. Phosphorus can act in the condensed phase by enhancing charring, yielding intumescence, or through inorganic glass formation; and in the gas phase through flame inhibition. Occurrence and efficiency depend, not only on the flame retardant itself, but also on its interaction with pyrolysing polymeric material and additives. Flame retardancy is sensitive to modification of the flame retardant, the use of synergists/adjuvants, and changes to the polymeric material. A detailed understanding facilitates the launch of tailored and targeted development. KW - Fire retardancy KW - Red phosphorus KW - Phosphate KW - Phosphonate KW - Phosphinate KW - Phosphine oxide KW - Flame inhibition KW - Charring KW - Intumescence PY - 2010 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-220368 DO - https://doi.org/10.3390/ma3104710 SN - 1996-1944 VL - 3 IS - 10 SP - 4710 EP - 4745 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-22036 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Feuchtemessung im Bauwesen - Ein Überblick N2 - Ein Großteil der Schäden im Baubereich ist auf feuchteinduzierte Prozesse zurückzuführen. Der Erhaltungsaufwand allein im Hochbau wurde bereits vor einiger Zeit auf jährlich ca. 35 Mrd. Euro geschätzt. Aus diesem Grund hat die Feuchtemessung in der Bauwerksdiagnose eine sehr hohe Bedeutung - und im Idealfall sollte sie natürlich alles können: schnell sein, wiederholbar und zerstörungsfrei anwendbar. Zwar gibt es eine Vielzahl an verfügbaren Feuchtemesstechniken, oft fällt es Anwendern aber schwer, einzuschätzen welches die richtige Prüfmethode für ihr Problem ist. Genormt sind nur direkte und zerstörende Verfahren, die zwar teils hochgenau, aber doch nur stichprobenartig Aussagen liefern können. Die anderen, zerstörungsfreien Methoden basieren auf der Änderung feuchteabhängiger physikalischer Materialeigenschaften. Ihre Grundlagen, sowie Vor- und Nachteile werden hier näher dargestellt. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2014 CY - Berlin, Germany DA - 13.02.2014 KW - Feuchtemessung KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Baustoffe PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-311672 UR - http://www.bauwerksdiagnose2014.de/portals/bwd2014/BB/vortrag%205.pdf UR - http://www.bauwerksdiagnose2014.de/Berichtsband SN - 978-3-940283-56-6 SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-31167 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Luong, Thi Mai Hoa A1 - Zabel, V. A1 - Lorenz, W., A1 - Rohrmann, R.G., T1 - Vibration-based model updating and identification of multiple axial forces in truss structures N2 - Safety assessment of existing iron and steel truss structures requires the determination of the axial Forces and corresponding stresses in truss structural members. The results of the axial force determination can be integrated as part of a structural health Monitoring scheme for existing trusses. In this work, a methodology is proposed to identify multiple axial forces in members of a truss structure based on the modal parameters. Vibration test allows the identification of the natural frequencies and mode shapes, globally of the truss structure as well as locally of the individual bars. The method calibrates the numerical model of the truss structure using a genetic algorithm and strategic validation criteria. The validation criteria are based on the identified natural frequencies and global mode shapes of the truss structure as well as information of the axial forces in the individual bars of the truss, which are estimated from the natural frequencies and five amplitudes of the corresponding local mode shapes of the single bars based on an analytical-based algorithm. The calibration allows the identification of the axial forces in all bars of the truss structure. For mode pairing strategy, a technique makes use of the enhanced modal assurance criteria with the calculation of the modal strain energies. Moreover, the modal strain energies are also used to select the relevant local mode shape of the individual bars. The feasibility and accuracy of the proposed methodology is verified by laboratory experiments on several truss structures. In situ tests on existing trusses are intended. The results from one of the laboratory tested structures, i.e. a two-bar system, are included in this paper. KW - Truss structures KW - Axial force KW - Dynamic test KW - Model updating KW - Optimization technique PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-402263 DO - https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.04.499 SN - 1877-7058 VL - 188 SP - 385 EP - 392 PB - Elsevier AN - OPUS4-40226 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lexow, Jürgen T1 - Industrial safety - Public demand and an answer of BAM the federal German institute for materials research and testing N2 - Safe industrial operation is expected by the public. It contributes to a clean environment, innovation and prosperity. BAM the Federal German Institute for Materials Research and Testing has its responsibility in further developing safety in technology and chemistry by research, testing and expert advice. The basic reasoning for this activity and examples of current work are provided. Particular attention is given to the unique BAM Test site Technical Safety. Acceptance of fi ndings and transfer of results are based on collaboration and exchange of personal. Modes of cooperation are described. KW - Industrial safety KW - Large test fecility KW - Structural integrity KW - Dangerous substance PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-322519 DO - https://doi.org/10.2478/tvsbses-2014-0010 SN - 1805-3238 VL - 9 IS - 2 SP - 40 EP - 45 PB - VSB - Sborník vedeckých prací Vysoké Skoly Bánské - Technické Univerzity Ostrava CY - Ostrava AN - OPUS4-32251 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kolkoori, Sanjeevareddy A1 - Wrobel, Norma A1 - Deresch, Andreas A1 - Redmer, Bernhard A1 - Ewert, Uwe T1 - Dual high-energy X-ray digital radiography for material discrimination in cargo containers N2 - In this contribution, we present a dual high-energy X-ray imaging technique for cargo container inspection using the 'spectral high-energy X-ray attenuation method'. This method is based on attenuation of continuous highenergy spectra. The developed experimental technique consists of a betatron as high-energy (up to 7.5 MeV) X-ray source and a matrix detector with high spatial resolution (400 ìm) for digital X-ray imaging. In order to evaluate the material discrimination capability using dual high-energy X-ray imaging, a test specimen is proposed, comprising step wedges of different low and high atomic number (Z) materials. The selected X-ray spectra for the dual-energy experiments correspond to 3 MV and 7.5 MV acceleration potential of the betatron. We evaluated the ratio between low- and high-energy X-ray attenuation coefficients quantitatively based on simulated poly-energetic high-energy X-ray source spectra and the detector sensitivity using the 'analytical Radiographic Testing inspection simulation tool' (aRTist) developed at BAM. The simulated effective attenuation coefficients are compared with corresponding experimental results in order to establish a method for identification of low- and high-Z materials in the container. Finally, important applications of the proposed technique in the context of aviation security are discussed. T2 - ECNDT 2014 - 11th European conference on non-destructive testing CY - Prague, Czech Republic DA - 06.10.2014 KW - Digital radiography KW - NDT KW - High-energy X-ray imaging KW - Betatron KW - Digital detector array (DDA) KW - Container inspection KW - Material discrimination KW - Effective attenuation coefficient PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-322394 UR - https://www.ndt.net/?id=16430 SN - 1435-4934 VL - 19 IS - 12 SP - 1 EP - 10 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-32239 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wrobel, Norma A1 - Kolkoori, Sanjeevareddy A1 - Zscherpel, Uwe A1 - Ewert, Uwe T1 - Innovative X-ray backscatter technique for security applications: Detection of dangerous materials N2 - Radiological inspections, in general, are NDT&E methods to detect the bulk of explosives without invasion into the object of analysis. In contrast to personal luggage, cargo or structural components constitute a complexity that may significantly hamper the detection of a threat by conventional transmission radiography. A novel approach of interrogating a large object to a certain depth only with a single sided access will be presented. It consists of an X-ray backscatter camera with a special twisted slit collimator for imaging backscattered objects. The new X-ray backscatter camera is not only imaging the objects due to their densities but also by taking into account the influences of surrounding objects. Additionally, it does not only image illuminated features but also depicts shadows from absorbing materials. This is a unique characteristic of the developed X-ray backscatter camera. Experimental mock-ups are conducted imitating container with threats among a complex packing as they may be encountered in reality. At the end, the significant advantages of the presented X-ray backscatter camera in the context of aviation and port security will be discussed. T2 - ECNDT 2014 - 11th European conference on non-destructive testing CY - Prague, Czech Republic DA - 06.10.2014 KW - Radiography KW - X-ray backscatter imaging KW - Irradiation geometry KW - Detection of dangerous materials KW - Security applications PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-322429 UR - https://www.ndt.net/?id=16432 SN - 1435-4934 VL - 19 IS - 12 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-32242 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kolkoori, Sanjeevareddy A1 - Wrobel, Norma A1 - Zscherpel, Uwe A1 - Ewert, Uwe T1 - New X-ray backscatter imaging technique for nondestructive testing of aerospace components N2 - Critical parts in aircraft manufacturing such as stringers are very commonly used in modern aircraft structures to resist the compressive loads caused by the aerodynamic effects. They are generally made-up of thin aluminium (Al) metal sheets and are one of the key components in the aircraft wings. Any defects in the stringer leads to weakening of the stiffness of the whole wing structure and consequently, failures may occur. Hence, the structural integrity of the stringers should be evaluated using reliable non-destructive testing (NDT) methods. Due to the complex shaped structure of the stringer, the one-sided access NDT method such as X-ray backscatter technique is more preferable for the non-destructive imaging. In this paper, we present a new X-ray backscatter technique to image the internal sections of the stringer with only a single-sided access. The whole object was inspected by changing the viewing direction of the X-ray backscatter camera. For the first time, the X-ray backscatter measurements were conducted using high-energy (> 0.5MeV) X-rays and proved the applicability of the present technique to inspect thick carbon-fiber laminated components. In order to improve the inspection time and image quality of the backscatter image, we used high-resolution (180ìm) digital detector arrays (DDAs). At the end, important applications of the presented X-ray backscatter technique to the aerospace industry are discussed. T2 - ECNDT 2014 - 11th European conference on non-destructive testing CY - Prague, Czech Republic DA - 06.10.2014 KW - X-ray backscatter imaging KW - Twisted-slit collimator KW - NDT KW - Digital detector array (DDA) KW - Stringer KW - Aerospace applications PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-322376 UR - https://www.ndt.net/?id=16431 SN - 1435-4934 VL - 19 IS - 12 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-32237 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kind, Thomas T1 - Ortung von Spanngliedern zum schadensfreien Bohren im Rahmen von Ertüchtigungsmaßnahmen N2 - Am Beispiel der Ertüchtigung einer Brücke in Bremen wird gezeigt, wie mit den zerstörungsfreien Prüfverfahren (ZfP) Radar- und Ultraschall die genau Lage vorgespannte Bewehrung gefunden bzw. bestätigt werden kann. Im Rahmen von Ertüchtigungsmaßnahmen an Spannbetonbrücken werden häufig Kernbohrungen durchgeführt, die die vorhandenen Spannbewehrungen nicht beschädigen dürfen. Es wird die Vorgehensweise beschrieben, wie mit ZfP ein wesentlicher Beitrag geleistet wird, das Risiko einer Beschädigung zu minimieren und somit eine bessere Planungssicherheit für die Ertüchtigungsmaßnahmen zu schaffen. Dabei werden auch die Grenzen der beiden Verfahren aufgezeigt. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2012 - Praktische Anwendungen zerstörungsfreier Prüfungen und Zukunftsaufgaben CY - Berlin, Germany DA - 23.02.2012 KW - Radar KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Stahlbeton KW - Ultraschall PY - 2012 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-398225 SN - 978-3-940283-40-5 VL - 134 (Vortrag 11) SP - 1 EP - 7 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin, Germany AN - OPUS4-39822 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kapoor, M. A1 - Overgaard Christensen, Ch. A1 - Wittrup Schmidt, J. A1 - Dalsgaard Sørensen, J. A1 - Thöns, Sebastian T1 - Decision analytic approach for the reclassification of concrete bridges by using elastic limit information from proof loading N2 - Reclassification of bridges, i.e., a change in load rating, using reliability-based methods and a direct update with proof load information has been presented by many authors. However, bridge reclassification has hardly been studied from a decision analytic perspective, i.e., with quantification of the risks and benefits of different classification choices, and the expected benefit gain from proof loading. We derive, explain and exemplify a decision analytic approach for bridge reclassification along with models for (1) elastic and ultimate capacity and their adaptation with proof load information, (2) proof load information with classification outcomes accounting for target reliabilities and, (3) utilities including socio-economic benefits from reclassification. The approach and models are exemplified with a case study based on reclassification of bridges with a low existing classification. Decision rules, for practical use by a highway authority to find the optimal classification, are identified and documented based on: (1) the measurement of the capacity at elastic limit by proof loading, (2) the bridge reclassification benefits, and, (3) the required annual reliability level. From a Value of Information analysis, it is concluded that the proof load information is highly valuable for reclassification in cases of high socio-economic benefits and high reliability requirements. KW - Proof loading KW - Structural reliability KW - Value of information KW - Decision analysis PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-596845 DO - https://doi.org/10.1016/j.ress.2022.109049 SN - 0951-8320/ VL - 232 SP - 1 EP - 16 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-59684 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Schneider, Ronald T1 - Time-variant reliability of deteriorating structural systems conditional on inspection and monitoring data N2 - The current practice of operating and maintaining deteriorating structural systems ensures acceptable levels of structural reliability, but it is not clear how efficient it is. Changing the current prescriptive approach to a risk-based approach has great potential to enable a more efficient management of such systems. Risk-based optimization of operation and maintenance strategies identifies the strategy that optimally balances the cost for controlling deterioration in a structural system with the achieved risk reduction. Inspections and monitoring are essential parts of operation and maintenance strategies. They are typically performed to reduce the uncertainty in the structural condition and inform decisions on future operation and maintenance actions. In risk-based optimization of operation and maintenance strategies, Bayesian updating is used to include information contained in inspection and monitoring data in the prediction of the structural reliability. All computations need to be repeated many times for different potential inspection and monitoring outcomes. This motivates the development of robust and efficient approaches to this computationally challenging task. The reliability of deteriorating structural systems is time-variant because the loads on them and their capacities change with time. In most practical applications, the reliability analysis of deteriorating structural systems can be approached by dividing their lifetime into discrete time intervals. The time-variant reliability problem can then be represented by a series of time-invariant reliability problems. Using this methodology as a starting point, this thesis proposes a novel approach to compute the time-variant reliability of deteriorating structural systems for which inspection and monitoring data are available. The problem is formulated in a nested way in which the prediction of the structural condition is separated from the computation of the structural reliability conditional on the structural condition. Information on the structural condition provided by inspections and monitoring is included in the reliability assessment through Bayesian updating of the system deterioration model employed to predict the structural condition. The updated system reliability is obtained by coupling the updated deterioration model with a probabilistic structural model utilized to calculate the failure probability conditional on the structural condition. This approach is the first main outcome of this thesis and termed nested reliability analysis (NRA) approach. It is demonstrated in two numerical examples considering inspected and monitored steel structures subject to high-cycle fatigue. An alternative – recently developed – approach, which also follows the strategy of discretizing time, describes deteriorating structural systems with hierarchical dynamic Bayesian networks (DBN). DBN combined with approximate or exact inference algorithms also enable the computation of the time-variant reliability of deteriorating structural systems conditional on information provided by inspection and monitoring data. In this thesis – as a proof of concept – a software prototype is developed based on the DBN approach, which can be used to assess the reliability of a corroding concrete box girder for which half-cell potential measurements are available. This is the second main outcome of this thesis. Both approaches presented in this thesis enable an integral reliability analysis of inspected and monitored structures that accounts for system effects arising from (a) the correlation among deterioration states of different structural elements, (b) the interaction between element deterioration and system failure, and (c) the indirect information gained on the condition of all unobserved structural elements from inspecting or monitoring the condition of some structural elements. Thus, both approaches enable a systemwide risk-based optimization of operation and maintenance strategies for deteriorating structural systems. The NRA approach can be implemented relatively easily with subset simulation, which is a sequential Monte Carlo method suitable for estimating rare event probabilities. Subset simulation is robust and considerably more efficient than crude Monte Carlo simulation. It is, however, still sampling-based and its efficiency is thus a function of the number of inspection and monitoring outcomes, as well as the value of the simulated event probabilities. The current implementation of the NRA approach performs separate subset simulation runs to estimate the reliability at different points in time. The efficiency of the NRA approach with subset simulation can be significantly improved by exploiting the fact that failure events in different years are nested. The lifetime reliability of deteriorating structural systems can thus be computed in reverse chronological order in a single subset simulation run. The implementation of the DBN approach is much more demanding than the implementation of the NRA approach but it has two main advantages. Firstly, the graphical format of the DBN facilitates the presentation of the model and the underlying assumptions to stakeholders who are not experts in reliability analysis. Secondly, it can be combined with exact inference algorithms. In this case, its efficiency neither depends on the number of inspection and monitoring outcomes, nor on the value of the event probabilities to be calculated. However, in contrast to the NRA approach with subset simulation, the DBN approach with exact inference imposes restrictions on the number of random variables and the dependence structure that can be implemented in the model. T3 - BAM Dissertationsreihe - 168 KW - Reliability KW - Structural systems KW - Deterioration KW - Bayesian analysis KW - Inspection KW - Monitoring KW - Zuverlässigkeit KW - Tragstrukturen KW - Schädigungsprozesse KW - Bayes'sche Analyse KW - Inspektion KW - Monitoring PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-512977 SN - 1613-4249 VL - 168 SP - 1 EP - 188 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-51297 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Taffe, Alexander A1 - Feistkorn, Sascha A1 - Diersch, Norman T1 - Erzielbare Detektionstiefen metallischer Reflektoren mit dem Impulsradarverfahren an Beton T1 - Quantification of depth measurement for the detection of metal rebars using radar N2 - Das Impulsradarverfahren hat sich in der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen in den letzten Jahren etabliert. Mögliche Nutzer des Verfahrens sind oft daran interessiert, in einer ersten Abschätzung herauszufinden, ob Impulsradar bei ihrer Prüfaufgabe sinnvoll eingesetzt werden kann. Sofern die physikalischen Voraussetzungen für die Anwendbarkeit gegeben sind, ist danach die Machbarkeit von Interesse. Dazu ist die erzielbare Detektionstiefe von Bewehrungsstäben in Beton mit Radar von Bedeutung. In diesem Beitrag werden systematische Untersuchungen beschrieben, bei denen die erzielbare Detektionstiefe von Bewehrungsstäben in Betonbauteilen zunächst auf einfache Weise visuell quantifiziert wurde. Diese Untersuchungen wurden mit verschiedenen Antennenmittenfrequenzen durchgeführt. Dazu wurden Betonbauteile konzipiert, die bezüglich der Größen Einbautiefe, Bewehrung, Betonalter (Aushärtung des Betons) und Betonrezeptur variiert wurden. Am Ende stehen Kurven, aus denen die realistisch erzielbaren Detektionstiefen von Bewehrungsstäben in Beton in Abhängigkeit von Betonalter, Antennenmittenfrequenz und Betonsorte abgelesen werden können. Um den Einfluss der oberflächennahen Bewehrung und des Größtkorns der Gesteinskörnung auf die Detektionstiefen zu quantifizieren, sind tiefergehende Auswertungen mithilfe der POD(a)-Analyse erforderlich. Die Ergebnisse dieser beiden Einflussgrößen sind als Teil einer umfangreichen Dissertation zum Thema POD hier dargestellt. N2 - Among non-destructive testing methods in civil-engineering (NDT-CE) Radar or GPR (Ground Penetrating Radar) has been well established. As a first step the engineer has to make sure the chosen NDT-method is applicable. When the physical requirements for an application are fulfilled the engineer wants to know up to what depth he might detect reinforcement bars. This article summarizes the results of systematic testing with radar at well-defined test specimens with different concrete mixtures, rebars in various depths using different antenna frequencies for their detection. As a result simple detection curves allow the engineer to estimate the attainable detection depth of reinforcement bars depending on the concrete age, concrete mixture and antenna frequency. To quantify the influence of the reinforcement near the surface or the maximum grain size of the aggregate advanced data assessment using the theory of POD (Probability of Detection) is presented as part of a comprehensive PhD thesis. KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - ZfPBau KW - Impulsradar KW - Radar KW - Detektionstiefe KW - POD KW - Probability of detection KW - Leistungsfähigkeit KW - Stahlbeton KW - Bauwerkserhaltung/Sanierung PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1002/best.201200017 SN - 0005-9900 SN - 1437-1006 VL - 107 IS - 7 SP - 442 EP - 450 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-28589 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Illg, T. A1 - Knorr, Annett A1 - Fritzsche, Lutz T1 - Microreactors - a powerful tool to synthesize peroxycarboxylic esters N2 - The synthesis of peroxycarboxylic esters, as one subgroup of organic peroxides, is characterized by a high thermal hazard potential regarding process safety. In case of failure in the production process, e.g., if the heat of reaction cannot be removed sufficiently fast, decomposition reactions can be triggered, and as a result, remarkable amounts of heat and gas can be released and can cause a high extent of damage. Multifarious technical and organizational measures are necessary to ensure the safe industrial production of peroxides. With the introduction of microreaction technology plenty of possibilities have been opened to carry out highly exothermic reactions in smaller volumes and with more efficient heat removal. In this paper we report the application of three different microstructured reactors, representing different mixing strategies, to synthesize two peroxymonocarboxylic esters, namely tert-butyl peroxypivalate and tert-butyl peroxy-2- thylhexanoate. The following reactor types were considered: an orifice microreactor, a split and recombine microreactor and a capillary tube reactor in combination with ultrasonication. The efficiency of the two Phase liquid/liquid reaction is expressed in comparison of conversion and selectivity. With microreaction technology a remarkable increase in space-time-yield, ranging from 12,500 kg·m−3·h−1 to 414,000 kg·m−3·h−1, is achieved. KW - Microreactor KW - Peroxide KW - Continuous processing KW - Process safety KW - Flow chemistry PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-352496 DO - https://doi.org/10.3390/molecules21010005 SN - 1420-3049 VL - 21 IS - 1 SP - Article 5, 1 EP - 16 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-35249 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mähner, D. A1 - Sodeikat, Ch. A1 - Maack, Stefan T1 - ZfPBau-Verfahren an Elementwänden – Fallbeispiele und vergleichende Untersuchungen N2 - Die zerstörungsfreien Prüfverfahren konnten ihre Fähigkeit bei der Untersuchung von Elementwänden in einzelnen Fallstudien erbringen. Aufbauend auf den Kenntnissen aus der Praxis und auf Testreihen im Rahmen von Laboruntersuchungen wurde ein erster Ringversuch geplant und durchgeführt. Im Rahmen dieses Ringversuchs wurden verschiedene Strukturdefekte und Einbauteile in Elementwände eingebaut. Die Messung der Wände erfolgte anschließend durch mehrere Messteams mit unterschiedlichen zerstörungsfreien Prüfverfahren. Zum Einsatz kamen hierbei das Ultraschall-Echo- und das Impact-Echo-Verfahren sowie das Impuls-Radar-Verfahren. Zur Verbesserung der Vergleichbarkeit zwischen den unterschiedlichen Prüfverfahren wurde auf die Elementwände ein einheitliches Messraster aufgebracht. Für eine möglichst objektive Messung der Wände erhielten die Messteams vor den Messungen keine Details zu den Strukturdefekten oder Einbauteilen. Die Prüfaufgabe bestand darin, die Wände mit dem jeweiligen Prüfverfahren zu untersuchen. Anschließend wurden die Ergebnisse der Messteams zentral gesammelt und ausgewertet. Anhand der zentralen Auswertung sollten Aussagen zu den eingebauten Inhomogenitäten ableitet werden. Hierdurch kann zum einen die Leistungsfähigkeit der Prüfverfahren an unterschiedlichsten Inhomogenitäten getestet werden, zum anderen können die Ergebnisse und somit die Prüfverfahren untereinander verglichen werden. Zu diesen in der Praxis immer häufiger vorkommenden Fragestellungen können grundsätzliche Aussagen zum Einsatz von zerstörungsfreien Prüfungen bei Elementwänden gewonnen werden. Über die Ergebnisse dieses Ringversuches wird nachfolgend berichtet. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose - Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen und Zukunftsaufgaben CY - Berlin, Germany DA - 25.02.2016 KW - Beton KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - Elementwände KW - WU-Bauwerke PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-388331 UR - http://www.bauwerksdiagnose2016.de/Portals/bwd2016/BB/vortrag%2010.pdf SP - 1 EP - 22 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. CY - Berlin AN - OPUS4-38833 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan A1 - Holst, R. T1 - Rekonstruktion des Bestandsplans im Zuge der Nachrechnung der Brücke über die Leine bei Schwarmstedt N2 - Der aktuell im Rahmen der Nachrechnungsrichtlinie geforderte Nachweis von Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Ermüdung der Brückenbauwerke im Bestand der Länder und des Bundes stellt eine enorme Herausforderung dar. Insbesondere bei unvollständigen oder fehlenden Bestandsplänen der Bauwerke sind Maßnahmen erforderlich, um die erforderlichen Informationen zu beschaffen. Ein wirkungsvolles Instrument können hierfür die zerstörungsfreien Prüfverfahren des Bauwesens sein. In dem präsentierten Forschungsprojekt erfolgte die Rekonstruktion eines Bestandsplanes direkt auf die Anforderungen des mit der Nachrechnung beauftragten Ingenieurbüros. Darüber hinaus wurde der Entwurf eines Leitfadens erstellt, der im Falle von unvollständigen oder fehlenden Bestandsplänen die Grundlagen für die Beauftragung und Durchführung der Nachrechnung schafft. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2016 - Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen und Zukunftsaufgaben CY - Berlin, Germany DA - 25.02.2016 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Nachrechnungsrichtlinie KW - Brücken PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-388355 UR - http://www.bauwerksdiagnose2016.de/Portals/bwd2016/BB/vortrag%206.pdf SP - 1 EP - 14 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. CY - Berlin AN - OPUS4-38835 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Hüsken, Götz A1 - Gründer, Klaus-Peter A1 - Kadoke, Daniel ED - Bohse, Jürgen ED - Purschke, Matthias T1 - Analyse der Schadensmechanismen biegebeanspruchter Stahlbetonbalken mittels zerstörungsfreier Prüftechniken N2 - Der durch Kräfte senkrecht zur Stabachse belastete Balken ist eines der Haupttragelemente des Stahlbetonbaus. Biegebalken finden unter anderem Anwendung in Form von Brückenträgern oder Unterzügen. Die bei maximaler Beanspruchung auftretenden Versagensformen unterteilen sich dabei in Biege- und Querkraftversagen (Schubversagen). Ein Versagen des Balkens kann je nach Versagensmechanismus mit oder ohne Vorankündigung erfolgen. Gebräuchliche Bemessungskonzepte der Baupraxis zur Dimensionierung entsprechender Tragelemente zielen auf ein Versagen mit ausreichender Vorankündigung (große Verformungen oder breite Risse) ab, wie es z.B. beim sekundären Biegedruckversagen entsteht. Für die Zustandsüberwachung von Bauwerken (z.B. Brücken) mittels zerstörungsfreier Prüftechniken sind fundierte Kenntnisse zu den bei Biegebeanspruchung auftretenden Schadensmechanismen erforderlich. Im Rahmen eines BAM-internen Projektes sollen durch praxisnahe Untersuchungen an einer brückenähnlichen Referenzstruktur unterschiedliche auf das Tragwerk einwirkende thermische und mechanische Belastungen untersucht werden und in die Entwicklung eines Monitoringsystems einfließen. Anhand der aus Biegeversuchen vorliegenden Ergebnisse wird der Einsatz unterschiedlicher Methoden der zerstörungsfreien Materialprüfung gezeigt und deren Anwendbarkeit für die Analyse des Verformungsverhaltens von Stahlbetonbalken diskutiert. Hierzu wurde das Verformungsverhalten eines Stahlbetonbalkens (L = 2,75 m) in einem Vierpunkt-Biegeversuch im Labormaßstab untersucht. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Charakterisierung der ausschlaggebenden Versagensmodi durch die einzelnen zerstörungsfreien Prüfverfahren und der Vergleich zu klassischen Messmethoden (z.B. Verformungsmessung mittels induktiver Wegaufnehmer (IWA)). Die Biegeversuche wurden dazu durch Schallemissionsanalyse (SEA) und optische Verformungsanalyse mittels Stereo-Fotogrammetrie (SF) und Bildkorrelationsverfahren (BKV) begleitet. T2 - 21. Kolloquium Schallemission CY - Fulda, Germany DA - 09.03.2017 KW - Optische Verformungsanalyse KW - Rissbildung KW - Schallemission KW - Stahlbeton KW - Tragverhalten bei Biegebeanspruchung PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-393617 SN - 978-3-940283-82-5 VL - 59 SP - 1 EP - 10 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-39361 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Maack, Stefan A1 - Kneib, G. T1 - Elastic wave propagation of ultrasound in bituminous road surfaces - simulations and measurements N2 - Maintenance costs of road infrastructure are increasing steadily. The main cause of this is the nearly exponential increase of traffic during the last decades. Adverse environmental impacts on infrastructure get more and more important as well. Therefore, it is important to determine how limited financial resources can be directed with an optimum pay-out. Often a decision has to be made whether existing structures have to be rebuilt or repaired based on the condition of the structures. The present study takes first steps towards the usage of low-frequency ultrasound as a tool to evaluate the road condition. The overall aim is to derive a prediction model for future road conditions. In order to better understand and interpret recorded wave fields simulations of elastic wave propagation in layered and scattering road models have been performed. The study combined investigations in the laboratory with field measurements. In a series of extensive laboratory tests with different asphalt mixtures characteristic wave properties have been derived. Travel time (resp. velocity) as important material parameter has been investigated for different wave types, different centre frequencies and at various temperatures. An investigation of the directivity of wave radiation in the heterogeneous asphalt bodies led to an estimate of the related disturbing influences. Based on the laboratory results field measurements were performed on a real road and the records were processed to identify layers, propagation speeds and attenuation. The results were verified by a series of simulations. T2 - NDT-CE 2015 - International symposium non-destructive testing in civil engineering CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - Bituminous material KW - Road inspection KW - Elastic waves KW - Ultrasound KW - Non-destructive testing PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-345364 UR - https://www.ndt.net/?id=18421 SN - 1435-4934 VL - 20 IS - 11 SP - 1 EP - 9 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-34536 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Maack, Stefan A1 - Thunell, B. A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - Study of special challenges for NDT-methods on nuclear structures N2 - The special design of buildings, constructed for nuclear power plants is a particular challenge for the nondestructive testing in the building industry. In particular the major component thicknesses, the degree of reinforcement and surface coating systems make the application of NDT methods difficult. The studies first steps were undertaken to determine to which extent established applications of these techniques are useable in the field of infrastructure buildings. Methods have been evaluated that are already state of the art. So for example the ground penetrating radar was used for locating metallic mounting parts. Furthermore, the low-lying internal structure of the containment was investigated with the ultrasonic method. T2 - NDT-CE 2015 - International symposium non-destructive testing in civil engineering CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - Non-destructive testing KW - Ground penetrating radar KW - Ultrasonic KW - Nuclear structures KW - Pulse echo technique PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-345330 UR - http://www.ndt.net/?id=18422 SN - 1435-4934 VL - 20 IS - 11 SP - 1 EP - 4 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-34533 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Wiehle, Philipp T1 - Closure of "Quantification of moisture content in earth block masonry under natural climatic conditions" N2 - In January 2025, the research paper “Quantification of moisture content in earth block masonry under natural climatic conditions” was published in Construction and Building Materials. The central theme was the moisture monitoring of a masonry wall made of unstabilised earth blocks over a period of around 18 months. The experimental results were compared to WUFI simulations, and the moisture transport in layered wall constructions was eventually studied in WUFI. Prof. Janssen discussed this publication in Construction and Building Materials. He raised concerns about the experiments and modelling of moisture transport. In this closure, the capillary adsorption coefficient was recalculated, and deviations from the initial value were quantified. Sensitivity analyses were conducted in WUFI to evaluate the influence of different water vapour resistances and water adsorption coefficients. The resulting moisture transport was then compared to material moisture profiles measured using 1H NMR relaxometry. Finally, the water adsorption behaviour of different earth materials is discussed in respect to material moisture and corresponding relative humidity. KW - Earth masonry KW - Moisture transport KW - Capillary water absorption KW - Embedded humidity sensors KW - NMR KW - WUFI KW - Material moisture KW - Water vapour diffusion resistance KW - Sustainable building materials PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-637569 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.142552 SN - 0950-0618 VL - 491 SP - 1 EP - 6 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-63756 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kinne, Marko A1 - Schneider, Ronald A1 - Thöns, Sebastian T1 - Reconstructing Stress Resultants in Wind Turbine Towers Based on Strain Measurements N2 - Support structures of offshore wind turbines are subject to cyclic stresses generated by different time-variant random loadings such as wind, waves, and currents in combinationwith the excitation by the rotor. In the design phase, the cyclic demand on wind turbine support structure is calculated and forecasted with semi or fully probabilistic engineering models. In some cases, additional cyclic stresses may be induced by construction deviations, unbalanced rotor masses and structural dynamic phenomena such as, for example, the Sommerfeld effect. Both, the significant uncertainties in the design and a validation of absence of unforeseen adverse dynamic phenomena necessitate the employment of measurement Systems on the support structures. The quality of the measurements of the cyclic demand on the support structures depends on (a) the precision of the measurement System consisting of sensors, amplifier and data normalization and (b) algorithms for analyzing and converting data to structural health information. This paper presents the probabilistic modelling and analysis of uncertainties in strain measurements performed for the purposes of reconstructing stress resultants in wind turbine towers. It is shown how the uncertainties in the strain measurements affect the uncertainty in the individual components of the reconstructed forces and moments. The analysis identifies the components of the vector of stress resultants that can be reconstructed with sufficient precision. T2 - International Conference on Uncertainty in Mechanical Engineering - ICUME CY - Online meeting DA - 07.06.2021 KW - Reconstruction of stress resultants KW - Strain measurements KW - Bayesian updating of measurement uncertainties PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-527987 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-77256-7_18 SP - 224 EP - 235 PB - Springer AN - OPUS4-52798 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Holtappels, Kai A1 - Zeps, Robert A1 - Blanchard, R. A1 - Schildberg, H.-P. T1 - Sichere Auslegung von Druckentlastungenseinrichtungen - Warum eine Überarbeitung des Standards notwendig ist N2 - Der Einsatz von Druckentlastungseinrichtungen bietet bei sachgemäßer Auslegung eine sehr gute Variante, Behälter im Falle einer Explosion des im Innenraum vorhandenen Gasgemischs vor einer Zerstörung zu schützen. Die Auslegung von Druckentlastungseinrichtungen für Behälter erfolgt unter Anwendung verschiedener Standards und erfordert verschiedene Kenngrößen der involvierten explosionsfähigen Gasgemische. Diese werden jedoch in der Regel im Labormaßstab bestimmt und dann auf den Industriemaßstab übertragen. Viele Einflussgrößen und insbesondere die bei der Druckentlastung einsetzenden Turbulenzen werden nicht berücksichtigt. Fehldimensionierungen der Druckentlastungseinrichtungen sind möglich. In einer Forschungskooperation zwischen der BAM und der BASF AG werden experimentelle Daten für verschiedene Gassysteme im Technikumsmaßstab ermittelt, die später zur Validierung geeigneter Berechnungsmethoden verwendet werden sollen. Erste Ergebnisse werden vorgestellt. KW - Konstruktiver Explosionsschutz KW - Druckentlastung KW - Deflagrationen KW - Berstfolie PY - 2017 SN - 2191-0073 VL - 7 IS - 6 SP - 34 EP - 39 PB - Springer VDI Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-40552 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Eberwein, Robert T1 - Untersuchung der Gefährdung von Personen und Bauwerken in Folge des Versagens von LNG-Kraftstoffspeichern für Fahrzeuge in Tunneln N2 - Liquefied Natural Gas (LNG) aus regenerativen Quellen, stellt einen potenziellen Kraftstoff für den Schwer- und Fernverkehr des Straßenverkehrs dar. Gegenüber seinen positiven Eigenschaften zu dem in diesem Verkehrssektor häufig verwendeten Kraftstoff Diesel birgt der Kraftstoff aber auch Gefahren für Personen und Bauwerke durch seine sehr niedrige Temperatur bei der Speicherung von ca. -160 °C und seine Explosionsfähigkeit in der Gas-Phase. In der Arbeit wurde sich mit der Gefährdung von Personen und Bauwerken hinsichtlich der von LNG ausgehenden Gefahren in Tunneln auseinandergesetzt. Tunnel stellen besonders schützenswerte Bauwerke dar, da aus vorhergehenden Störfällen in Tunneln bekannt ist, dass diese mit hohen Personen-, Bauwerks-, und Volkswirtschaftlichen-Schäden einhergehen können. Untersuchungsschwerpunkt bei der Bewertung von Gefährdungen durch LNG stellte eine Ereigniskaskade bestehend aus Freisetzung, Verdampfung, Stoffausbreitung und Zündung des sich gebildeten explosionsfähigen LNG-Gas/Luft-Gemisches dar. Mit dem Ziel eine solche Ereigniskaskade realitätsnah vorhersagen und zukünftig hierzu Risikoanalysen durchführen zu können wurden innerhalb der Arbeit Parameterstudien sowie Kalibrierungen und Validierungen gegenüber experimentellen Untersuchungen durchgeführt. Mit den Modellen wurden in der Arbeit exemplarische Fallbeispiele zu Störfällen untersucht. Ergebnisse dieser waren, dass Gefährdungen insbesondere von flüssigem LNG nach dessen Freisetzung und der Verbrennung von LNG-Gas/Luft-Gemischen ausgingen. N2 - Liquefied Natural Gas (LNG) from regenerative sources is a potential fuel for heavy and long-distance road traffic. In contrast to its positive properties compared to diesel, which is often used in this transport sector, the fuel also contains hazards from its very low storage temperature of approx. -160 °C and its explosiveness in the gas phase for personal and structural safety. The dissertation dealt with the dangers to persons and infrastructures according to the hazards by LNG in tunnels. Tunnels are especiallyworth protecting structures since it is known from previous incidents in tunnels that they can go hand in hand with high damage to the people, the structure, and the economy. The main focus of the investigation into the assessment of hazards from LNG was an event cascade consisting of release, evaporation, dispersion, and ignition of the explosive LNG-vapor/air-mixture formed. To realistically predict such an event cascade and being able to carry out risk analyzes for this purpose in the future, parameter studies such as calibrations and validations were carried out concerning experimental investigations. Exemplary case studies on incidents were examined in the thesis with the validated models. The results of this were that there were especially hazards in particular from liquid LNG after its release and the combustion of LNG-vapor/air-mixtures. KW - Verflüssigtes Erdgas KW - Erneuerbare Energien KW - Numerische Strömungsmechanik KW - Sicherheitstechnik KW - Liquefied Natural Gas KW - LNG KW - Renewable fuels KW - CFD KW - Safety engineering PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-521145 DO - https://doi.org/10.14279/depositonce-11346 SP - 1 EP - 240 PB - TU Berlin CY - Berlin AN - OPUS4-52114 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zeps, Robert A1 - Rosenow, B. A1 - Kluge, Martin A1 - Blanchard, R. A1 - Holtappels, Kai T1 - Druckentlastungsvorgänge in großvolumigen Behältern N2 - Es wurden Druckentlastungsvorgänge in einem 5 m³ Autoklav mit einem L/D-Verhältnis von 1,14 nach der Zündung von Methan-Luft-Gemischen untersucht. Schwerpunkt der Arbeit war die Bestimmung der Explosionsdrücke, der zeitlichen Druckanstiege bzw. der KG-Werte und der reduzierten Explosionsdrücke in Abhängigkeit der Methankonzentration. Im geschlossenen Behälter wurden die Explosionsdrücke und zeitlichen Druckanstiege für Methan-Luft-Gemische mit Methankonzentrationen von 5,9 Vol-% bis 13,5 Vol-% ermittelt. Die Ergebnisse zeigen gute Übereinstimmung mit den Literaturwerten. Weiter wurden Druckentlastungsversuche mit einer kreisrunden Entlastungsfläche von 0,011 m² und einer Druckentlastungsfolie mit einem statischen Ansprechdruck von 1,94 bar durchgeführt. Hierbei wurden Gemische mit Methankonzentrationen von 5,9 Vol-% bis 14,3 Vol-% untersucht. Dabei zeigte sich, dass die vergleichsweise kleine Entlastungsfläche nur dann zu reduzierten Explosionsdrücken gleich dem statischen Ansprechdruck der Berstfolie führte, wenn die Methankonzentration ≤ 5,9 Vol-% oder ≥ 14,0 Vol-% betrug. Bei allen anderen untersuchten Methankonzentrationen führten die durch die Druckentlastung induzierten Turbulenzen zu einer Beschleunigung der Verbrennungsreaktion und zu Explosionsdrücken vergleichbar denen im geschlossenen Behälter. T2 - 14. Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik (BAM-PTB-Kolloquium) CY - Berlin, Germany DA - 14.06.2016 KW - Druckentlastung KW - Up-Scale KW - Deflagration KW - Sicherheitstechnik PY - 2016 SN - 978-3-9817853-5-7 SN - 0938-5533 VL - 2016 SP - 21 EP - 28 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-37176 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Johann, Sergej A1 - Tiebe, Carlo A1 - Gawlitza, Kornelia A1 - Bartelmeß, Jürgen A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Airborne Remote Gas Sensing and Mapping N2 - Leaking methane (CH4) 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, we 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 aerial platform 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 hexacopter. The proposed system can be deployed in scenarios that cannot be addressed by currently available robots 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 - Colloquium of Optical Spectrometry (COSP) 2017 CY - Berlin, Germany DA - 27.11.2017 KW - Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) KW - UAV-REGAS KW - Mobile Robot Olfaction KW - Tomographic reconstruction of gas plumes KW - Localization of gas sources PY - 2017 AN - OPUS4-43204 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 -