TY - CHAP A1 - Vogel, Christian A1 - Roesch, Philipp A1 - Wittwer, Philipp A1 - Simon, Franz-Georg ED - Holm, O. ED - Thomé-Kozmiensky, E. ED - Quicker, P. ED - Kopp-Assenmacher, S. T1 - Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) im Klärschlamm N2 - Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are a group of more than 4700 anionic and cationic anthrophonic substances which have been used extensively in a variety of products and industries due to their inert chemical stability and resistance to degradation by heat or acids. As a result of continuous use, mainly in aviation firefighting foams, thousands of industrial and military installations have been found to contain contaminated soil and groundwater resources. However, because of the continuous use of fluorinated consumer products, also effluents and sewage sludge from wastewater treatment plants (WWTPs) have been shown to be an important source of PFAS contamination into the aquatic environment. Resulting from recent stricter regulations and restrictions in the last years on the use of long chain (≥C8) PFAS, there is a significant shift in the chemical industry towards production of short (C4-C7) and ultrashort (C1-C3) chain alternatives. With the amendment of the Sewage Sludge Ordinance in 2017 the German legislation banned sewage sludge application on agricultural land, and by 2029/2032 sewage sludge will be completely prohibited from agricultural application. While environmental exposure of organic pollutants like PFAS, pesticides and pharmaceuticals are no longer desirable, phosphorus (P) from sewage sludge must still be used to produce high-quality P-fertilizers for a circular economy. Currently, plant-available P-fertilizers from sewage sludge/wastewater can be produced using a variety of treatment approaches including precipitation, leaching, and thermal treatment. However, the fate of legacy and emerging PFAS compounds during P leaching, precipitation and treatment from sewage sludge and wastewater is for the most parts still unknown. KW - Combustion Ion Chromatography KW - Per- and Polyfluoroalkyl substances (PFAS) KW - Klärschlamm KW - Düngemittel PY - 2022 SN - 978-3-944310-65-7 SP - 270 EP - 279 PB - Thomé-Kozmiensky Verlag GmbH CY - Neuruppin AN - OPUS4-56290 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Vogel, Christian T1 - Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) im Klärschlamm - Analytische Methoden und Grenzwerte N2 - Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) sind eine Gruppe von mehr als 4700 anionischen und kationischen anthrophonen Stoffen, die aufgrund ihrer inerten chemischen Stabilität und ihrer Widerstandsfähigkeit gegen den Abbau durch Hitze oder Säuren in einer Vielzahl von Produkten verwendet werden. Infolge der ständigen Verwendung, vor allem in Feuerlöschschäumen für die Luftfahrt, wurden in Tausenden von Industrie- und Militäranlagen kontaminierte Böden und Grundwasservorkommen gefunden. Aufgrund der ständigen Verwendung von fluorierten Konsumgütern haben sich jedoch auch Abwässer und Klärschlamm aus Kläranlagen als Quelle für die Kontamination der aquatischen Umwelt mit PFAS erwiesen. Infolge der strengeren Vorschriften und Beschränkungen, die in den letzten Jahren für die Verwendung langkettiger (≥C8) PFAS erlassen wurden, findet in der chemischen Industrie eine deutliche Verlagerung hin zur Herstellung kurz- (C4-C7) und ultrakurzkettiger (C1-C3) Alternativen statt. Mit der Novellierung der Klärschlammverordnung im Jahr 2017 hat der deutsche Gesetzgeber die Ausbringung von Klärschlamm auf landwirtschaftlichen Flächen verboten, und bis 2029/2032 wird die Ausbringung von Klärschlamm in der Landwirtschaft vollständig verboten sein. Während die Belastung der Umwelt mit organischen Schadstoffen wie PFAS, Pestiziden und Arzneimitteln nicht mehr erwünscht ist, muss Phosphor (P) aus Klärschlamm weiterhin zur Herstellung hochwertiger P-Dünger für eine Kreislaufwirtschaft genutzt werden. Derzeit können pflanzenverfügbare P-Düngemittel aus Klärschlamm/Abwasser mit verschiedenen Behandlungsmethoden hergestellt werden, darunter Fällung, Auslaugung und thermische Behandlung. Der Verbleib von PFAS bei der Auslaugung, Ausfällung und Behandlung von Klärschlamm und Abwasser ist jedoch noch weitgehend unbekannt. T2 - Berliner Klärschlammkonferenz CY - Berlin, Germany DA - 14.11.2022 KW - Klärschlamm KW - Per- and Polyfluoroalkyl substances (PFAS) KW - Phosphor KW - Düngemittel PY - 2022 AN - OPUS4-56291 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Steinhäuser, Lorin A1 - Piechotta, Christian A1 - Westphalen, Tanja A1 - Kaminski, Katja T1 - Evaluation, comparison and combination of molecularly imprinted polymer solid phase extraction and classical solid phase extraction for the preconcentration of endocrine disrupting chemicals from representative whole water samples N2 - Estrogens are endocrine disrupting chemicals and of high concerns due to demonstrated harmful effects on the environment and low effect levels. For monitoring and risk assessment, several estrogens were included in the "watch list" of the EU Water Framework Directive which sets very low environmental quality standard (EQS) levels for Estrone (E1) and 17β-Estradiol (E2) of 0.4 ng L−1 and for 17α-Ethinylestradiol (EE2) of 0.035 ng L−1 requiring sensitive detection methods, as well as extensive sample preparation. A sensitive, derivatization-free, isotope dilution calibration HPLC-MS/MS method for a panel of 5 selected estrogens (including the 3 estrogens of the EU WFD watchlist), and a procedure for the reproducible preparation of a representative whole water matrix including mineral water, humic acids and solid particulate matter are presented. These are used in a diligent comparison of classical solid phase extraction (SPE) on hydrophilic-lipophilic balanced (HLB) phase to SPE on an estrogen-specific molecularly imprinted polymer phase (MISPE) for ultra-trace levels of the analytes (1–10 ng L−1). Additionally, a two-step procedure combining HLB SPE disks followed by MISPE is evaluated. The tow-step procedure provides superior enrichment, matrix removal and sample throughput while maintaining comparable recovery rates to simple cartridge SPE. Estimated method quantification limits (MQLs) range from 0.109–0.184 ng L−1 and thus meet EQS-levels for E1 and E2, but not EE2. The representative whole water matrix provides a reproducible comparison of sample preparation methods and lays the foundation for a certified reference material for estrogen analysis. The presented method will serve as the basis for an extended validation study to assess its use for estrogen monitoring in the environment. KW - Estrogens KW - Whole water samples KW - Molecular imprinted polymers KW - EU-WFD PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-563547 DO - https://doi.org/10.1016/j.talo.2022.100163 SN - 2666-8319 VL - 6 SP - 1 EP - 5 PB - Elsevier B.V. CY - Amsterdam, Niederlande AN - OPUS4-56354 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stawski, Tomasz T1 - Particle-mediated origins of mesocrystalline disorder in calcium sulfate single crystals N2 - Calcium sulfate minerals are abundant in natural and engineered environments and they exist in the form of three hydrates: gypsum (CaSO4·2H2O), bassanite (CaSO4·0.5H2O), and anhydrite (CaSO4). Due to their relevance in natural and industrial processes, the formation pathways of these calcium sulfate phases from aqueous solution have been the subject of intensive research1. The state-of-the-art of the calcium sulfate formation mechanisms builds upon and goes beyond what we have come to appreciate in the astounding intricacy of other mineral formation processes from ions in aqueous solutions. The original, and rather naive, 'textbook' image of these phenomena, stemming from the adaptation of classical nucleation and growth theories, has increased in complexity due to the discovery of a variety of precursor and intermediate species2. These include solute clusters (e.g. prenucleation clusters, PNCs), liquid(-like) phases, as well as amorphous and nanocrystalline solids etc.. In this context, a number of studies have already revealed that nucleation in the CaSO4-H2O system is non-classical, where the formation of the different crystalline phases involves several steps including a common amorphous precursor1, 3, 4. In this contribution we show that the formation of the amorphous phase involves the aggregation of small primary particles into larger disordered aggregates exhibiting a "brick-in-the-wall" structure5, 6. The actual crystallization occurs by the restructuring and coalescence of the particles ("bricks") into a given calcium sulfate phase depending on the physicochemical conditions of the solution. Importantly, the rearrangement process does not continue until a (nearly-)perfect homogeneous single crystal is obtained. Instead it comes to a stop, or at least significantly slows down. Such a process thus yields a final imperfect mesocrystal, composed of smaller domains rather than a continuous crystal structure, within which the domains are separated by an amorphous (i.e. less ordered) calcium sulfate phase. Hence, the non-classical crystallization process of CaSO4 yields a final imperfect mesocrystal with an overall morphology resembling that of a single crystal, yet composed of smaller nano-domains. Importantly, these observations reveal that organic-free calcium sulfate mesocrystals grown by a particle mediated-pathway preserve in the final crystal structure a “memory” or “imprint” of their non-classical nucleation process, something that has been overlooked until now. Furthermore, the nano-scale misalignment of the structural sub-units within these crystals can propagate through the length-scales, and be expressed macroscopically as misaligned zones/domains in large single crystals. Indeed, by considering large anhydrite crystals from the famous Naica Mine (“Cueva de los cristales”) we observed a suite of correlated self-similar void defects spanning multiple length-scales7. These flaws, in the macroscopic crystal, stem from “seeds of imperfection” originating from a particle-mediated nucleation pathway. Hence, building a crystal could be viewed as Nature stacking blocks in a game of Tetris, whilst slowly forgetting the games core concept and failing to fill rows completely. T2 - ECCG: European Conference on Crystal Growth 7 CY - Paris, France DA - 25.07.2022 KW - Anhydrite KW - SAXS KW - Single crystal KW - Mesocrystal PY - 2022 AN - OPUS4-56276 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Frenzel, Olivia T1 - Identification of Metabolites and Transformation Products of Bisphenols N2 - Bisphenol A (BPA) is widely used in Polycarbonate (PC), Polyacrylic resins (PAR), Polysulfones (PSU), Epoxy resins (ER), and Polyetherimides (PEI). It is also used in recycled Polyvinyl chloride (PVC) [1–3]. These BPA-containing materials have a wide area of application, especially outside. All outdoor applications are exposed to a variety of environmental impacts, like temperature, solar radiation (physical influences), chemical influences (rain or ozone), biological influences (microorganisms), and mechanical influences (hail, sand). These impacts are damaging and aging the material which can be followed by leaching or migration of pollutants like Bisphenol A into the environment. Understanding the fate and behavior of the released pollutants is very important. Therefore, different transformation products of selected Bisphenols will be generated and analyzed. T2 - 33rd International Symposium on Chromatography – ISC 2022 CY - Budapest, Hungary DA - 18.09.2022 KW - Environment KW - Transformation products KW - Bisphenols KW - Metabolites KW - Wastewater PY - 2022 AN - OPUS4-56202 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Frenzel, Olivia T1 - Identification of transformation products and metabolites of selected Bisphenols N2 - Bisphenol A (BPA) is widely used in many Polymers. Many outdoor applications are made from BPA-based materials which are exposed to a variety of environmental impacts, like temperature, solar radiation, rain, and others. This could lead to damaging and aging of the material which might cause leaching or migration of pollutants into the environment. To understand the fate and behavior different transformation products of selected Bisphenols will be generated and analyzed. T2 - Umwelt2022 CY - Emden, Germany DA - 05.09.2022 KW - Environment KW - Bisphenols KW - Transformation products KW - Metabolites KW - Wastewater PY - 2022 AN - OPUS4-56203 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR ED - Imbert, E. ED - Ladu, Luana T1 - Special issue "Metrics for sustainable chemistry" N2 - This special issue addresses the current need to enhance the conceptual and empirical implementation of sustainability assessment methodologies and related metrics within the GSC (Green and Sustainable Chemistry), collecting 7 papers. KW - Green and sustainable chemistry (GSC) KW - Special issue KW - Sustainability assessment methodologies PY - 2022 UR - https://www.sciencedirect.com/journal/current-opinion-in-green-and-sustainable-chemistry/special-issue/103FS5FCQ68 SN - 2452-2236 SP - 100160 EP - 100844 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-60022 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Prajapati, Harshit Kumar T1 - Experimental evolution of Deformed Wing Virus in developing honeybees (Apis mellifera) N2 - The emergence of several infectious diseases in the last few decades has resulted in elevated honeybee (Apis mellifera) colony losses. Especially, (+) single-stranded RNA viruses (like Deformed Wing Virus) have become prominent due to a novel vector from Asia, the ectoparasitic mite – Varroa destructor. The evolution of DWV virulence is thought to have shifted dramatically since the arrival of V. destructor. According to the virulence trade-off theory, viruses found in vector-invaded hosts should evolve a certain level of virulence that optimizes transmission and subsequent spread. In this study, we aim to test this prediction by passaging DWV in white-eyed pupae by microinjection (10 generations), to emulate the vectoring function of V. destructor. Isolated viruses will be quantified, genotyped, and subjected to 3 transmission selection regimes: (i) Early: at 8 days, (ii) Optimal: at 11 days, and (iii) Late: at 14 days of injection. Viral genomes from all passages will be analyzed by combined data from high-throughput (Illumina NextSeq) and long-read (Oxford Nanopore) sequencing. Viral population dynamics will be reconstructed, linking of mutations to inter-host transmission and viral load, and site-/gene-specific tests of natural selection will be conducted T2 - Ecological Immunology Conference 2022 CY - Heidesee, Germany DA - 07.09.2022 KW - Evolution KW - Varroa KW - Honeybees PY - 2022 AN - OPUS4-61714 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Bio, Waste, Non-vegan – Fun, Food for Thought, or Future N2 - Overview of the state of the art and current trends with the main topics: - renewable sources in flame retardant polymers (flame retarded bio-polymers and biocomposites; bio-flame retardants, renewable adjuvants from industrial waste) - flame retardancy meets sustainability - concepts between analogy and out-of-the-box. T2 - 18th SKZ International Conference on Trends in Fire Safety and InnovativeRFlame retardants for Plastics CY - Würzburg/Rottendorf, Germany DA - 27.09.2022 KW - Bio-polymer KW - Bio-composite KW - Renewable source KW - Renewable adjuvants KW - Vitrimer KW - Bio-flame retardant PY - 2022 AN - OPUS4-55840 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Babutzka, Martin T1 - Forschungsprojekt RUNOFF: "Neubewertung der Dauerhaftigkeit von Dach- und Fassadenmaterialien und des Eintrags von Schwermetall-Ionen in die Umwelt hervorgerufen durch Runoff„ N2 - Bei Betrachtungen zur Lebensdauer von Metallbauteilen im Bauwesen müssen Korrosions- und Runoff-Vorgänge an der Atmosphäre als verschiedene Reaktionen unterschieden werden. Korrosion ist der Prozess, der von elektrochemischen Reaktionen an der Grenzfläche Metall/Patina kontrolliert wird. Runoff dagegen wird durch chemische Reaktionen an der Grenzfläche Patina/Atmosphäre begünstigt. Mit zunehmender Bewitterungszeit nimmt die Korrosionsgeschwindigkeit stetig ab, während postuliert wird, dass die Geschwindigkeit des Runoffs über die gesamte Zeit konstant bleibt. Dieses Verhalten des Runoffs muss aber zunehmend bezweifelt werden. Die Gesamtmenge an abgezehrtem Metall beinhaltet zwei Bestandteile. Ein Teil wird in die Schicht aus Korrosionsprodukten eingebaut, der andere wird aufgrund von Niederschlägen aus der Patina gelöst. Aus diesem Grund ist die Menge an Zink-Runoff stark abhängig von den Eigenschaften der Korrosionsprodukt- bzw. Patinaschicht und nicht anhand der Zusammensetzung des Metalls abschätzbar. Vorhandene Modelle können die Menge an Runoff, und damit verbunden die Abzehrung einer Schicht aus Zink und Kupfer, sowie den resultierenden Eintrag von Schwermetallionen in die Umwelt nicht mehr darstellen und erklären. Um den Korrosionsschutz an Bauwerken zum einen dauerhaft unter Beachtung von Kostenaspekten und Ressourcenschonung und zum anderen unter ökologischen Gesichtspunkten auslegen zu können, müssen deshalb neue wissenschaftliche Grundlagen erarbeitet und die Mechanismen beschrieben werden. Das BAM-Forschungsvorhaben RUNOFF widmet sich den Fragestellungen. Der Vortrag gibt einen kurzen Überblick zum Forschungsvorhaben. T2 - 19. Projektetage der Bauforschung CY - Online meeting DA - 22.03.2022 KW - Runoff KW - Zink KW - Korrosion KW - Kupfer PY - 2022 AN - OPUS4-54580 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 52, Heft 1 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 1/2022 PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-545287 SN - 0340-7551 VL - 52 IS - 1 SP - 1 EP - 54 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-54528 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 52, Heft 2 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 2/2022 KW - Festlegungen KW - Zulassungen KW - Richtlinien KW - Anerkennungen PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-550917 SN - 0340-7551 VL - 52 IS - 2 SP - 55 EP - 158 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-55091 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 52, Heft 3 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 3/2022 KW - Anerkennungen KW - Zulassungen KW - Richtlinien PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-558323 SN - 0340-7551 VL - 52 IS - 3 SP - 159 EP - 404 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-55832 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rübner, Katrin T1 - HYTEGRA - Hydrothermalgranulate - Rohstoffliches Recycling von Mauerwerkbruch N2 - Ziel des Projekts HYTEGRA ist die Herstellung leichter Gesteinskörnungen durch hydrothermale Behandlung quarz- und kalkreicher Reststoffe. Als Ausgangsstoffe dienen heterogener Mauerwerkbruch aus Bau- und Abbruchabfällen als SiO2-Träger und Papierasche aus dem Altpapierrecycling als CaO-Träger. Für beide Reststoffe besteht derzeit ein Verwertungsdefizit. Das Verfahren beruht auf der Idee des rohstofflichen Recyclings, d. h. die chemisch-mineralogischen Stoffeigenschaften werden für die hydrothermale Stoffumwandlung genutzt. Bei der Härtung der Hydrothermalgranulate bilden sich Calciumsilicathydrat-Phasen (CSH) aus der Reaktion zwischen Quarzpartikeln und Kalk im Autoklav bei 200 °C und 16 bar Sattdampf. T2 - Innovationstag Mittelstand des BMWK am 22. Juni 2022 CY - Berlin, Germany DA - 23.06.2022 KW - Mauerwerkbruch KW - Papierasche KW - Rohstoffliches Recycling KW - Leichte Gesteinskörnung KW - Bodenfilter PY - 2022 AN - OPUS4-55552 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Babutzka, Martin A1 - Valet, Svenja A1 - Kotula, Stefan A1 - Burkert, Andreas A1 - Gümmer, K. A1 - Bender, S. A1 - Huckshold, M. T1 - Normentwurf für ein Prüfverfahren zur Bestimmung von Deckschichtwiderständen an Zinküberzügen mittels gelartiger Elektrolyte N2 - Das Grundproblem der heute verfügbaren und normativ geregelten Prüfverfahren für Zinküberzüge besteht neben den realitätsfernen Prüfbedingungen vor allem in der subjektiv geprägten Auswertung der Prüfergebnisse. Die systematische Betrachtung der Entwicklungen der letzten Jahre zeigt, dass die üblichen Verfahren den aktuellen Anforderungen damit schon vom Ansatz her nicht gerecht werden können und auch die bisher betriebene, fortlaufende Variation und Anpassung von Prüfbedingungen keinen grundlegend neuen Lösungsansatz bieten können. Ein solcher ergibt sich nur, wenn die Zinküberzüge hinsichtlich der kinetischen Eigenschaften der Deckschichtbildung und -auflösung umfassend beschrieben werden können, was nur durch den Einsatz elektrochemischer Untersuchungsmethoden mittels Gelelektrolyten möglich ist. Aus diesem Grund wurde im Verbundforschungsvorhaben GELELEK auf der Basis elektrochemischer Methoden unter Verwendung eines Gelelektrolyten ein Normenvorschlag für eine Prüfnorm erarbeitet und zur Normungsreife geführt, welcher den Anforderungen an ein Messsystem für Feldanwendungen entspricht. Im Verbundforschungsvorhaben GELELEK wurde eine gezielte Kombination von Laboruntersuchungen mit Untersuchungen im Feld und Bauteilen unter realen Einsatzbedingungen angestrebt. Randbedingungen für eine gesicherte Messung von atmosphärisch bewitterten Zinküberzügen unter Einsatz von Gelelektrolyten wurden erarbeitet und im Normenvorschlag festgeschrieben. Darüber hinaus wurde ein mobiles Messgerät für Messungen mit Gelelektrolyten an realen Bauteilen entwickelt. Nach Abschluss des Forschungsvorhabens steht Industrievertretern und Prüfinstituten ein wissenschaftlich gesichertes Messverfahren basierend auf Kennwerten zur Verfügung, um Zinküberzüge und deren momentane Schutzwirkung unter praxisrelevanten Bedingungen einschätzen und normativ geregelt prüfen zu können. Der vorliegende Forschungsbericht gibt einen Überblick über die Motivation zur Durchführung des Forschungsvorhabens, wichtige Arbeitsschritte, Details zur entwickelten Prüfmethode sowie Einsatzmöglichkeiten für Prüfinstitute und Unternehmen. KW - Normung KW - Zink KW - Korrosion KW - Deckschichtbildung KW - Atmosphärische Korrosion KW - Korrosionsprüfung PY - 2022 UR - https://www.gav-verzinken.de/forschung/wissenspool SP - 1 EP - 24 AN - OPUS4-54947 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stohl, Leonie T1 - Bioreceptivity of Concrete Facades N2 - In recent years, the demand for new and sustainable products has been constantly rising. Especially cementitious materials are known for their high carbon footprint and novel approaches will be needed to counterbalance that. The BAM departments 7.1 (building materials) and 4.0 (Material and the environment) try to improve the sustainability of concrete panels by establishing a biofilm on the weather protection layer. Using an ultra-high-performance-concrete allows the production of very thin facade tiles with a small carbon footprint. Furthermore, the durability of these tiles is expected to surpass the one of “normal” concrete facades and offer the possibility of modular renewing of defective tiles instead of a wall, or even remodeling a whole building. The controlled application of biofilms on facades aims to improve biodiversity, microclimate, and air quality in cities. Furthermore, the greening of typically gray surfaces could improve the mental health of the residents. The project focuses on testing a multiplicity of concrete samples, varying e.g., in roughness or pH. The bioreceptivity is analyzed via laboratory tests, as well as in perennial outdoor experiments. T2 - Biology versus building materials: from biocides to bio-receptivity CY - Online meeting DA - 08.02.2022 KW - Bioreceptivity KW - Algea KW - Concrete KW - Biofilm PY - 2022 AN - OPUS4-54470 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Richter, Anja T1 - Reducing Escherichia coli adhesion to PET by modulating spatial periods of laser-induced surface nanoripples N2 - Using nanofiber-like cell appendages, secreted proteins and sugars, bacteria can establish initial surface contact followed by irreversible adhesion and the formation of multicellular biofilms. Here, the stabilizing extracellular biofilm matrix together with physiological changes on the single cell level leads to an increased resilience towards harsh environmental conditions, antimicrobials, the host immune response and established cleaning procedures. Persistent microbial adhesion on e.g., medical implants, in water supply networks or food-processing industry is often associated with chronic inflammation, nosocomial and foodborne infections, enhanced biofouling and product contamination. To prevent persistent microbial colonization, antibacterial surface strategies often target the initial steps of biofilm formation and impede adhesion of single cells before a mature biofilm is being formed. While chemical coatings have been widely used, their restricted biocompatibility for eukaryotic cells and attenuated antibacterial-effects due to compound release limit their areas of application and alternative strategies focus on modified surfaces topographies to impede bacterial adhesion. In this work, we used ns-UV laser treatment (wavelength 248 nm and a pulse duration of 20 ns) to generate laser-induced periodic surface structures (LIPSS) with different submicrometric periods ranging from ~210 to ~610 nm on commercial poly(ethylene terephthalate) (PET) foils. Following structurally and chemically analyses, PET samples were subjected to bacterial colonization studies with Escherichia coli TG1, a bacterial test strain with a strong biofilm formation capacity due to the formation of nanofiber-like cell-appendages (pili). Bacterial adhesion tests revealed that E. coli repellence decisively depends on the spatial periods of the LIPSS with the strongest reduction (~91%) in cell adhesion observed for LIPSS periods of 214 nm. Scanning electron microscopy and additional biofilm studies using a pili-deficient E. coli TG1 strain revealed the importance of extracellular appendages in the bacterial repellence observed here, thus, pointing out new antibiotics-free strategies for antibacterial surfaces by impeding nanofiber-mediated bacterial adhesion. T2 - E-MRS Spring Meeting 2022 CY - Online meeting DA - 30.05.2022 KW - Laser-induced periodic surface structures (LIPSS) KW - Bacterial adhesion tests KW - Bacteria repellent surfaces KW - Polymer foils KW - E. coli PY - 2022 AN - OPUS4-54930 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ecke, Alexander T1 - An Immunosensor for Pharmaceutical Contaminants in Water Supply N2 - Contamination of drinking water with pharmaceuticals is an emerging problem and a potential health threat. Immunochemical methods based on the binding of the analyte to specific antibodies enable fast & cost-effective on-site analyses. Magnetic bead-based immunoassays (MBBAs) allow for implementation into an immunosensor for online testing. Particles are prepared by either coupling the analyte molecule (diclofenac) or the respective antibody (amoxicillin) to the surface. For miniaturization, detection is performed electrochemically (chronoamperometry) on a microfluidic chip. The developed immunosensor will enable detection of pharmaceuticals directly in water supply pipes. T2 - Analytica Conference CY - München, Germany DA - 21.06.2022 KW - Immunosensor KW - Magnetic Particles KW - Microfluidics KW - Amperometry KW - Diclofenac KW - Amoxicillin PY - 2022 AN - OPUS4-55381 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Thieme-Hack, M. A1 - Berghaus, U. A1 - Brümmer, F. A1 - Elsner, U. A1 - Färber, C. A1 - Frank, D. A1 - Illgas, M. A1 - Kalbe, Ute A1 - Kathage, J. A1 - Leers, A. A1 - Müller, B. A1 - Röger-Göpfert, C. A1 - Russland, H.-J. A1 - Schnabel, B. A1 - Schneider, O. A1 - Schockmann, D. A1 - Schomakers, H. A1 - Schwalbe, D. A1 - Stegemann, D. A1 - van den Berg, T. A1 - Kramps, S. T1 - Fachbericht Kunststoffsportböden - Nachhaltige Kunststoffbelagsauswahl für Sportfreianlagen N2 - Kunststoff- und Kunststoffrasenflächen kommt bei intensiv genutzten Flächen als Allwetterbeläge eine große Bedeutung zu. Sie leisten einen wichtigen Beitrag zur Absicherung eines ganzjähriger Sportangebote. Gerade Kunststoffrasen ist aber in den letzten Jahren häufig in die Kritik geraten, insbesondere durch gefährliche Inhaltsstoffe und andere negative Einflüsse auf die Umwelt. Dies hat bei Bauherren zu einer Verunsicherung geführt und Fragen aufgeworfen, die erst teilweise beantwortet sind. Die Diskussionen rund um diesen Allwetterbelag haben bereits dazu geführt, dass von Seiten der Industrie viel verändert wurde und neue innovative Lösungen gefunden werden. Der Fachbericht stellt eine Handreichung für Fachleute und interessierte Laien dar, um mehr Klarheit besonders hinsichtlich der Umweltanforderungen zu erzielen. KW - Kunststoffsportbeläge KW - Kunstrasen KW - Umweltverträglichkeit KW - Schadstofftransfer KW - Mikroplastik PY - 2022 UR - https://shop.fll.de/de/fachbericht-kunststoffsportboeden-broschuere.html SP - 1 EP - 70 PB - Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau (FLL) CY - Bonn AN - OPUS4-54390 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia T1 - Biorezeptive Betonfassaden: Algenbiofilme als Gestaltungselement und zur Verbesserung des Stadtklimas N2 - Der Vortrag fasst den aktuellen Stand der Forschung an der BAM zum Thema "Biorezeptive Betonfassaden" zusammen. Während im Projekt Funktionsbeton der Einfluss der Textur von ultrahochfestem Beton auf die Biorezeptivität im Vordergrund steht, wird im Projekt Algenbiofilmfassade untersucht, inwieweit ein Biofilm künstlich auf Betonsubstraten etabliert werden kann. T2 - BUGG-Tag der Forschung und Lehre Gebäudegrün 2022 CY - Stuttgart, Germany DA - 10.05.2022 KW - Biofilm KW - Biorezeptivität KW - Beton KW - UHPC KW - Fassade PY - 2022 AN - OPUS4-56388 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -