TY - JOUR A1 - Vogel, Christian A1 - Urban, Klaus A1 - Ackerhans, C. A1 - Gorbushina, Anna T1 - Analysis of Carbon and Nitrogen from Atmospheric Sources by Bulk Deposition Sampling at various locations in Germany N2 - Atmospheric deposition of particulate matter is an important indicator of air pollution and a significant factor in material surface fouling. The elemental composition of this nutrient-containing dust depends largely on the exposure region and time as well as on climate. Therefore, in this paper we report an analysis of atmospheric pollutions with a self-made low-cost bulk deposition sampler directed at sampling deposition via air transport and rainfall. We used the device in diverse environments - thus comparing an urban region, an area surrounded by forest and an area mainly dominated by agriculture. The total organic carbon (TOC) and total nitrogen (TN) amounts were selected as indicator parameters and analyzed in a biweekly rhythm for three and a half and two years, respectively. The TOC value responded to particulate matter in the urban area, especially significant were the influences of the New Year's firework in urban and pollen in the rural forest area. In contrast, the TN value was more under the influence of the nitrogen emissions in the agriculture-dominated area. However, the TN value did not correlate with the NOx values in the urban area because the atmospheric nitrogen emissions in the city might originate from various emission sources. Summarizing, the TOC and TN values of the self-made low-cost bulk deposition sampler were in good agreement with environmental events of their immediate surrounding. Moreover, the selected containers and sampling procedures are universally applicable to monitor and analyze organic as well as inorganic parameters (e.g. metal ions) of atmospheric deposition. KW - Passive sampling KW - Biomonitoring KW - Air Analysis PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-609373 DO - https://doi.org/10.1016/j.envadv.2024.100583 SN - 2666-7657 VL - 17 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-60937 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bäßler, Ralph A1 - Aristia, Gabriela T1 - Geothermie aus dem Vulkan – sicher und wirtschaftlich N2 - Indonesien gilt aufgrund seiner vielen Vulkane als einer der Hotspots für Geothermie. Doch Salz und Hitze setzen den Geothermie‐Anlagen zu und gefährden ihre Sicherheit und Wirtschaftlichkeit. Ein Team an der BAM hat günstigen, lokal verfügbaren Baustahl jetzt so beschichtet, dass ein nachhaltiger und sicherer Betrieb der Geothermie‐Kraftwerke möglich ist ‐ auch unter Extrembedingungen. Das BAM‐Team will das Beschichtungssystem nun den Anwendern in Indonesien zur Verfügung stellen, damit es unter Realbedingungen in einem Geothermie‐Kraftwerk getestet werden kann. Der Schutz vor Korrosion ist mitentscheidend, weil sie die Lebensdauer dieser Kraftwerke bestimmt. Unsere Arbeit könnte die Effizienz der Energieproduktion mit Geothermie wesentlich verbessern. KW - Geothermie KW - Korrosion PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202070086 SN - 1521-4176 SN - 0947-5117 VL - 71 IS - 8 SP - 1 EP - 2 PB - WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-51074 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stohl, Leonie A1 - Tonon, Chiara A1 - Cook, Jake A1 - Gorbushina, Anna A1 - Dehn, Frank A1 - von Werder, Julia A1 - Manninger, Tanja 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 - Novel methods KW - Bioreceptivity testing PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-655023 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-025-02863-y SN - 1359-5997 VL - 58 SP - 1 EP - 18 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-65502 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Goedecke, Caroline A1 - Mülow-Stollin, Ulrike A1 - Hering, S. A1 - Richter, Janine A1 - Piechotta, Christian A1 - Paul, Andrea A1 - Braun, Ulrike T1 - A first pilot study on the sorption of environmental pollutants on various microplastic materials N2 - With the drastic increase in plastic production, the input of plastic particles into the environment has become a recognised problem. Xenobiotics are able to sorb to polymer materials, and this process is further enhanced where they Encounter microplastics (plastic fragments <5 mm). In this work we studied the sorption of metformin, a type-2 diabetes drug, and difenoconazole, a fungicide, onto the virgin polymer materials polyamide (PA), polypropylene (PP), and polystyrene (PS). Additionally, PP was cryo-milled and PA was treated with acid to investigate the influence of an increase in surface area and chemical modification. The material properties were also studied by dynamic scanning calorimetry (DSC), gel permeation chromatography (GPC) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Sorption experiments were performed on the basis of a full factorial design examining the effect of agitation, pH value, and salinity. Experimental results showed that difenoconazole sorbs readily to all microplastics, whereas the more polar analyte metformin did not show any affinity to the materials used. For difenoconazole the governing factor in all cases is agitation, while both pH and salinity exhibited only a slight influence. The modification of polymers leads to enhanced sorption, indicating that an increase in surface area (cryo-milled PP) or inner volume (acid-treated PA) strongly favours adsorption. Moreover, long-term experiments demonstrated that the time until equilibrium is reached depends strongly on the particle size. KW - Difenoconazole KW - Metformin KW - Plastic debris KW - Polymer KW - Dynamic scanning calorimetry PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-402393 DO - https://doi.org/10.4172/2380-2391.1000191 SN - 2380-2391 VL - 4 IS - 1 SP - Article 1000191, 1 EP - 8 PB - Omics International CY - Los Angeles AN - OPUS4-40239 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Richter, Matthias A1 - Schühle, Florian T1 - Experimental determination of 7-day uptake rates for diffusive sampling of 86 volatile and semi-volatile organic compounds relevant for indoor air monitoring and investigation on their sensitivity to exposure time and indoor climate N2 - This study aimed to experimentally determine uptake rates for 86 indoor relevant volatile and semi-volatile organic compounds (VOC, SVOC) for the passive sampler type Perkin Elmer/Markes™ with Tenax® TA as sorbent, which was used in the German Environmental Survey on Health (GerES VI) carried out by the German Environmental Agency (UBA) in the years 2023-2024. For this purpose, single reference gas atmospheres of 76 pure VOCs (liquid at room temperature) and a group of 10 SVOCs and VOCs (solid at room temperature) were generated using two generation procedures. By exposing the samplers to individual components, it was ruled out that interactions in a mixture have a influence on the uptake rate. Another aspect was to precisely describe the methodology and the resulting uncertainties, as there are gaps in the literature in this regard. The selection of the compounds was based on the findings of the preceding GerES V study for which data was missing or needed to be verified. In each experiment, a number of six passive samplers was exposed to the test gas atmospheres in dynamically operated exposure chambers for seven days. The sensitivity of the uptake rates of a group of 10 selected VOCs to variations in exposure time, ambient temperature, and air humidity in a multi-component reference gas atmosphere was investigated. Here, a decrease in the uptake rate with the exposure time could be observed stabilising from the fifth day of exposure onwards. A significant effect of temperature and humidity on the uptake rate was not apparent. The determined uptake rates exhibit uncertainties of < 20 % for 71 substances, and < 10 % for 51 substances which are also in good agreement with the literature, if already published elsewhere. The quantity of investigated substances, the detailed description of the methodology used to determine the uptake rates complemented by the respective uncertainties, as well as the compilation of comparative data, contribute to a better assessment of the quality and relevance of such data, which had not been published before. KW - Indoor air quality KW - Volatile organic compounds KW - Uptake rates KW - Passive sampling KW - Tenax TA PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-629913 DO - https://doi.org/10.1016/j.indenv.2025.100095 VL - 2 IS - 2 SP - 1 EP - 11 PB - Elsevier AN - OPUS4-62991 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Usmani, Shirin A1 - Stephan, Ina A1 - Huebert, Thomas A1 - Kemnitz, E. T1 - Nano metal fluorides for wood protection against fungi N2 - Wood treated with nano metal fluorides is found to resist fungal decay. Sol−gel synthesis was used to synthesize MgF2 and CaF2 nanoparticles. Electron microscopy images confirmed the localization of MgF2 and CaF2 nanoparticles in wood. Efficacy of nano metal fluoride-treated wood was tested against brown-rot fungi Coniophora puteana and Rhodonia placenta. Untreated wood specimens had higher mass losses (∼30%) compared to treated specimens, which had average mass loss of 2% against C. puteana and 14% against R. placenta, respectively. Nano metal fluorides provide a viable alternative to current wood preservatives. KW - Brown-rot fungi KW - Coniophora puteana KW - Fluoride nanoparticles KW - Fluorolytic sol−gel KW - Rhodonia placenta KW - SEM wood characterization KW - Wood protection PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1021/acsanm.8b00144 SN - 2574-0970 VL - 2018 SP - 1 EP - 6 PB - American Chemical Society (ACS) CY - Washington DC, US AN - OPUS4-44730 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - Kunststoffbahnen in Deponieabdichtungssystemen N2 - Bereits im Jahre 1989 wurde die erste Zulassung einer Kunststoffdichtungsbahn (KDB)für Deponieabdichtungen von der BAM erteilt. Mit dem Inkrafttreten der neuen Deponieverordnung (DepV) am 16. Juli 2009 hat die BAM eine neue gesetzliche Grundlage für die Zulassung von Geokunststoffen, Polymeren und Dichtungskontrollsystemen erhalten. Die DepV sieht dabei einen weitreichenden Anforderungskatalog an die Produkte vor, der durch die Zulassungsrichtlinien der BAM in technische Spezifikationen für die Produkte umgesetzt wird. KW - Schweißen KW - Deponie KW - Kunststoffdichtungsbahnen KW - Deponieverordnung PY - 2017 SN - 0938 8303 VL - 61 IS - 2 SP - 10 EP - 13 PB - Vereinigte Fachverlage CY - Mainz AN - OPUS4-40106 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wöhlecke, Andreas A1 - Müller, Werner T1 - Der Zugversuch an Dichtungsbahnen - Kennwerte, Einwirkungen, prüftechnische Durchführung N2 - Der Zugversuch ist ein wichtiges Prüfverfahren für die Qualitätssicherung von Kunststoffdichtungsbahnen, die in der Geotechnik (Deponiebau, Tunnelbau usw.) verwendet werden. Für die Vergleichbarkeit und Beurteilung der Ergebnisse ist ein standardisiertes Verfahren erforderlich. Da sich Kunststoffe durch ihr ausgeprägtes viskoelastisches Verformungsverhalten von anderen Baumaterialien unterscheiden, werden die ermittelten Kennwerte sowie deren Bedeutung und Verwendbarkeit für die Praxis diskutiert. Die Einsatzmöglichkeiten und -grenzen von Extensometern werden erläutert. Am Beispiel des Zugversuchs werden zudem die Schwierigkeiten bei der Normungsarbeit aufgezeigt: Angefangen vom Einfluss unterschiedlicher Normungsorganisationen und -komitees sowie der Hersteller auf den Entstehungsprozess der Normen bis hin zu Übersetzungsfehlern. Dabei zeigt sich, dass es durchaus sinnvoll sein kann, für bestimmte Arten von Produkten, wie z. B. PEHD-Dichtungsbahnen, eine eigene Norm zu erarbeiten. KW - Normung KW - Zugversuch KW - Kunststoffdichtungsbahnen KW - Geotechnik PY - 2017 UR - https://s3.amazonaws.com/objects.readcube.com/articles/downloaded/wiley/b1a8d2eabd5352c1e4d8770668007df731ba69c04e31eb61e4cc921bb1f5995a.pdf?X-Amz-Algorithm=AWS4-HMAC-SHA256&X-Amz-Credential=AKIAIS5LBPCM5JPOCDGQ%2F20170913%2Fus-east-1%2Fs3%2Faws4_request&X-Amz-Date=20170913T065518Z&X-Amz-Expires=147881&X-Amz-SignedHeaders=host&X-Amz-Signature=8da2eb5035c5eae4a69db56068d4821ba58fab729f678a8d9d4e9165cd2406ff DO - https://doi.org/10.1002/gete.201600024 SN - 0172-6145 SN - 2190-6653 VL - 40 IS - 3 SP - 186 EP - 192 PB - Ernst & Sohn AN - OPUS4-41914 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kratz, S. A1 - Adam, Christian A1 - Vogel, Christian T1 - Düngewirkung von P-Rezyklaten N2 - Die agronomische Effizienz von Düngemitteln wird üblicherweise in Vegetationsversuchen geprüft. Diese erlauben die es, unterschiedliche Kulturpflanzen und deren Strategien der Nährstoffmobilisierung und -aneignung zu betrachten und verschiedene Substrattypen und deren Eigenschaften im Hinblick auf Nährstofffixierung und -freisetzung zu berücksichtigen. Solche Versuche, selbst wenn sie nicht im Feld, sondern nur im Gefäß durchgeführt werden, sind jedoch sowohl zeit- als auch kostenintensiv. In erster Näherung wird die Pflanzenverfügbarkeit insbesondere von Phosphor (P)-Düngemitteln daher in der Regel mit Hilfe standardisierter chemischer Extraktionsmethoden abgeschätzt, deren Durchführung in der deutschen ebenso wie in der europäischen Düngemittelverordnung normiert ist. Diese Methoden werden auch bei der staatlichen Düngemittelverkehrskontrolle genutzt, um zu überprüfen, ob die düngemittelrechtlichen Vorgaben eingehalten werden. Wie jüngere Arbeiten gezeigt haben, ist es jedoch schwierig, herkömmliche Standardextraktionsmethoden auf neue Dünger aus Recyclingmaterialien wie Klärschlamm zu übertragen. Korrelationen zwischen P-Aufnahme im Vegetationsversuch und chemischer Löslichkeit im Standardextrakt sind oft nur mäßig bis schwach oder überhaupt nicht signifikant. Die vorliegende Literaturübersicht gibt einen Überblick zum aktuellen Stand des Wissens über die chemische Löslichkeit von klärschlammbasierten P-Recyclingdüngern, deren Effizienz im Vegetationsversuch und statistische Relationen zwischen beiden Parametern. Anschließend werden alternative Methoden zur Abschätzung der P-Verfügbarkeit von Recyclingdüngern vorgestellt, die derzeit Gegenstand der wissenschaftlichen Diskussion sind. KW - Abwasser KW - Agronomische Effizienz KW - Chemische Löslichkeit KW - Düngemittel KW - Extraktion KW - Klärschlamm KW - Pflanzenverfügbarkeit KW - Pflanzenwurzel KW - Phosphat KW - Phosphor KW - P-Recyclingdünger KW - Relative agronomische Effizienz (RAE) KW - Struvit KW - Vegetationsversuche PY - 2019 VL - 32 IS - 1 SP - 14 EP - 21 PB - Rhombos-Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-47941 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Adam, Christian T1 - Breites Leistungsspektrum - Für die Phosphorrückgewinnung aus Abwasser und Klärschlamm stehen aus technischer und ökonomischer Sicht verschiedene Verfahren zur Verfügung N2 - Die P-Rückgewinnung aus Teilströmen mit erhöhten P-Gehalten kann direkt in den Kläranlagenbetrieb integriert werden und führt dort in vielen Fällen zu betrieblichen und ökonomischen Vorteilen. Sie ist in der Regel auf Bio-P-Kläranlagen beschränkt, da hier die anaerobe P-Rücklösung initiiert und genutzt werden kann. Durch die reine P-Rücklösung durch Schaffung anaerober Bedingungen ist allerdings das Potential der Rückgewinnung auf 5 bis 15 Prozent der Zulauffracht limitiert. Die meisten Kläranlagen in Deutschland werden mit einer chemischen Phosphor-Fällung betrieben. Diese Anlagen können aus dem Klärschlamm Phosphat in ausreichend hoher Konzentration nur zurückgewinnen, indem zusätzlich anorganische Säuren wie Schwefelsäure zugeführt werden oder ein Aufschluss mit flüssigem Kohlendioxid stattfindet. Es wird angenommen, dass sich mit diesen Verfahren mehr als 50 Prozent der Zulauffracht einer Kläranlage zurückgewinnen lassen. Der Aufschluss von Klärschlamm mit Schwefelsäure geht aber mit vergleichsweise hohen Umweltwirkungen sowie mit höheren Kosten im Vergleich zu anderen Phosphor-Rückgewinnungsverfahren einher. Ein sehr hohes Potential der Rückgewinnung von Phosphor (P) ist bei allen Verfahren gegeben, die als Rohstoff die Asche aus der Monoverbrennung verwerten. Der Aufschluss mit anorganischen Säuren ermöglicht die sichere Phosphor-Rückgewinnung von mehr als 80% Prozent des Kläranlagenzulaufs. Die Verfahren sind zum Teil großtechnisch umgesetzt oder es befinden sich großtechnische Anlagen im Bau. Auch thermochemische Verfahren wurden entwickelt und deren Einsatzbereitschaft im großtechnischen Maßstab erfolgreich demonstriert. In dem nachfolgenden Beitrag werden unterschiedliche praxiserprobte Verfahren zur Phosphor-Rückgewinnung unter technischen und wirtschaftlichen Aspekten vorgestellt. KW - Abwasserreinigung KW - Bio-P-Kläranlage KW - Elimination KW - Fällmittel KW - Kläranlage KW - Klärschlamm KW - Klärschlammasche KW - Klärschlammverordnung KW - Monoverbrennung KW - Permeat KW - Phosphat KW - Phosphor KW - Phosphorrückgewinnung KW - Retentat KW - Struvit KW - Zentrat PY - 2019 VL - 32 IS - 1 SP - 4 EP - 13 PB - Rhombos-Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-47942 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -