TY - GEN A1 - Schalau, Bernd T1 - Ausbläser – Berechnung von Ex-Bereichen N2 - Die Gefährdungen durch die Freisetzung von Gasen und Dämpfen infolge der Ableitung über Ausbläser aus Sicherheitsventilen, Prozess-Berstscheiben, Entlüftungs- und Entspannungsleitungen sind in einer Gefährdungsbeurteilung zu bewerten. Freisetzungen aus Druckanlagen können nach TRBS 2141 beurteilt werden. In der Fachbereich AKTUELL werden verschiedene Methoden mit ihren benötigten Eingangsdaten und Anwendungsgrenzen zur Beurteilung der Gefahren an Ausbläsern für brennbare Gase vorgestellt, um den Anwendern und Prüfern von solchen Anlagen eine Hilfestellung bei der Bewertung und Beurteilung möglicher Gefahren an den prozessbedingten Stoffauslässen ins Freie zu geben. KW - Ex-Schutz bei Ausbläsern PY - 2024 IS - FBRCI-028 SP - 1 EP - 12 PB - DGUV Fachbereich Rohstoffe und chemische Industrie CY - Deutschland AN - OPUS4-60961 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Ermittlung des angemessenen Sicherheitsabstands - Aktueller Stand und Ausblick N2 - Es wird die historische Entwicklung des Leitfadens KAS-18 dargestellt. Darauf aufbauend werden die aktuellen Entwicklungen diskutiert. T2 - Meinungs- und Erfahrungsaustausch im Sinne von § 29a BImSchG CY - Münster, Germany DA - 05.09.2024 KW - LUP KAS-18 PY - 2024 AN - OPUS4-60962 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz - Grundlagen und Maßnahmen zum nichtelektrischen Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß 2014/34/EU muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei mechanischen Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke bzw. Bauteile zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen (Zündquelle "heiße Oberflächen") als auch die abgetrennten Partikel (Zündquelle "mechanisch erzeugte Funken") können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. Weitere Festlegungen von Grenzwerten für die kinetische Schlagenergie und geeignete Werkstoffpaarungen finden sich u.a. in der DIN EN 1755 (ex-geschützte Flurförderzeuge) und in der DIN EN 14986 (ex-geschützte Ventilatoren). T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten im HdT e.V., Veranstalt.-Nr. VA24-00169-E CY - Essen, Germany DA - 23.01.2024 KW - Explosionsschutz KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Mechanische Funken PY - 2024 AN - OPUS4-60609 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Explosionsschutz - Grundlagen und Maßnahmen zum nichtelektrischen Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß 2014/34/EU muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei mechanischen Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke bzw. Bauteile zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen (Zündquelle "heiße Oberflächen") als auch die abgetrennten Partikel (Zündquelle "mechanisch erzeugte Funken") können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. Weitere Festlegungen von Grenzwerten für die kinetische Schlagenergie und geeignete Werkstoffpaarungen finden sich u.a. in der DIN EN 1755 (ex-geschützte Flurförderzeuge) und in der DIN EN 14986 (ex-geschützte Ventilatoren). T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten CY - Lübeck, Germany DA - 02.07.2024 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz PY - 2024 AN - OPUS4-60558 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Explosionsschutz - Grundlagen und Maßnahmen zum nichtelektrischen Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß 2014/34/EU muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei mechanischen Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke bzw. Bauteile zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen (Zündquelle "heiße Oberflächen") als auch die abgetrennten Partikel (Zündquelle "mechanisch erzeugte Funken") können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. Weitere Festlegungen von Grenzwerten für die kinetische Schlagenergie und geeignete Werkstoffpaarungen finden sich u.a. in der DIN EN 1755 (ex-geschützte Flurförderzeuge) und in der DIN EN 14986 (ex-geschützte Ventilatoren). T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten, Veranstalt.-Nr. VA24-00187-050-E CY - Essen, Germany DA - 04.06.2024 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz PY - 2024 AN - OPUS4-60531 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Entzündung von wasserstoffhaltigen Atmosphären durch mechanisch erzeugte Funken N2 - In einer Forschungskooperation zwischen BG-RCI und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) wurde im Rahmen des Forschungsvorhabens „HySpark“ untersucht, wie sich die Zündwahrscheinlichkeit von verschiedenen, metallischen Werkstoffpaarungen in unterschiedlichen Methan-Wasserstoff-Gemischen verhält. Es bestehen signifikante Unterschiede in der Zündwahrscheinlichkeit durch mechanisch erzeugte Schlagvorgänge zwischen den ver¬schiedenen Metallen bzw. Stählen und insbesondere zwischen den einzelnen Brenngas/Luft-Gemischen. Mechanisch erzeugte Schlagfunken stellen in explosionsgefährdeten Bereichen eine potentielle Zündquelle dar, oft in Verbindung mit der Zündquelle „heiße Oberflächen“. Eine Vielzahl von mechanischen und reaktionskinetischen Einflüssen verursacht dabei eine komplexe Interaktion von Parametern, von deren Auswirkung auf die Zündwahrscheinlichkeit bislang wenig bekannt ist. Die statistisch erfassten Eigenschaften von Schlagfunken in verschiedenen Untersuchung der BAM lassen auf stochastische Prozesse schließen, bei denen die Anzahl der durch einen Schlagprozess abgetrennten Partikel und deren Oxidationsverhalten sowie die Höhe der kinetischen Schlagenergie entscheidenden Einfluss auf die Zündwahrscheinlichkeit hat /L4/; /L5/. Werkzeuge sind keine Geräte oder Schutzsysteme im Sinne der Richtlinie 2014/34/EU /L1/. Deshalb ist es nicht möglich, Werkzeuge in Übereinstimmung mit dieser Richtlinie zu zertifizieren. Trotzdem müssen die Materialien für solche Werkzeuge bestimmte Mindestanforderungen gemäß TRGS 723 /L2/ erfüllen. Die TRGS 723 Abschnitt 5.15 fordert den Nachweis der Funkenfreiheit der verwendeten Werkstoffpaarung bei Verwendung in explosionsgefährdeten Berei¬chen. Der Nachweis der Erfül¬lung dieser Anforderungen ist durch Zertifizierungen im sogenannten „gesetzlich nicht geregelten“ Bereich möglich. Die BAM bietet diese Zertifizierung im Rahmen ihres Zertifizierungsprogrammes 2.8 „Funkenarme Werkzeuge“ an /L3/. Bei der Gefährdungsbeurteilung für den Gebrauch von Werkzeugen im explosionsgefährdeten Bereich müssen mechanisch erzeugte Funken oder heiße Reibflächen, die bei mechanischen Schlagvorgängen durch den Einsatz von Werkzeugen oder Geräten bzw. Maschinen entstehen können, müssen als Zündquelle gesondert betrachtet werden. Üblicherweise wird die Mindestzündenergie bzw. die Explosionsgruppe auch für die Beurteilung der Zündwirksamkeit von mechanischen Schlägen für Brenngase herangezogen [6]. Während Schlagvorgänge als Zündquelle für explosionsfähige Atmosphären der Explosionsgruppe IIA in vielen Fällen weniger relevant sind, werden sie besonders bei Vorhandensein einer explosionsfähigen Atmosphäre der Explosionsgruppe IIC als sehr wirksame Zündquelle angesehen, die berücksichtigt werden muss. Entsprechend wird in der TRGS 723 [6] sowie der DIN EN ISO 80079-36 [21] als Schutzmaßnahme z.B. die Verwendung von funkenarmen Werkzeugen aus nicht gehärtetem schwer oxidierbarem Nicht-Eisen-Metall genannt, wobei die mögliche kinetische Schlagenergie unter 60 J bleiben und die Funkenfreiheit für die jeweils vorliegende mögliche Werkstoffpaarung (Werkstück, Stützen, Boden usw.) nachgewiesen sein muss. Manche Hersteller von Werkzeugen, die für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen vorgesehen sind, nennen ihre Werkzeuge „funkenfrei“. Die Bezeichnung wird missverständlicher Weise abgeleitet aus dem englischen „non sparking tools“. Die Bezeichnung funkenarme Werkzeuge, „low sparking tools“, trifft eher zu, denn es gibt tatsächlich keine funkenfreien, metallischen Werkzeuge. Denn es ist immer eine Frage mit welcher kinetischen Energie und gegen welchen weiteren potentiellen Schlagpartner/Werkstoff die funkenarmen Werkzeuge geschlagen werden. Üblicherweise werden Werkzeuge für den industriellen Einsatz aus hochlegierten Chromstählen hergestellt. Mit steigender kinetischer Schlagenergie und sinken¬der Zündenergie der Brenngas-Luft-Atmosphäre im explosionsgefährdeten Be¬reich, steigt die Zündwahrscheinlichkeit im Falle von Schlag- oder Reibbeanspru¬chung deutlich. Funkenarme Werkzeuge für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen wer¬den überwiegend aus speziellen Nichteisen-Metalllegierungen (NE-Metall) her¬stellt. Die beiden großen Werkstoffsorten zur Herstellung von funkenarmen Werkzeugen sind Aluminium-Bronze und Kupfer-Aluminium. Für diese beiden Werkstoffe und deren mögliche Schlagpartner gibt es bisher nur wenige umfassenden Untersuchungen mit Aussagen zur Zündwahrscheinlichkeit. T2 - 18. Essener Explosionsschutztage, Haus der Technik e.V. (HdT), Außeninstitut der RWTH Aachen, Veranst.-Nr. VA24-00428-050-E CY - Essen, Germany DA - 24.09.2024 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Nichtelektrische Funken KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Funkenarme Werkzeuge KW - Funkenfreie Werkzeuge KW - Ex-Werkzeuge PY - 2024 AN - OPUS4-61120 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz - Grundlagen und Maßnahmen zum nichtelektr. Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß 2014/34/EU muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei mechanischen Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke bzw. Bauteile zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen (Zündquelle "heiße Oberflächen") als auch die abgetrennten Partikel (Zündquelle "mechanisch erzeugte Funken") können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. Weitere Festlegungen von Grenzwerten für die kinetische Schlagenergie und geeignete Werkstoffpaarungen finden sich u.a. in der DIN EN 1755 (ex-geschützte Flurförderzeuge) und in der DIN EN 14986 (ex-geschützte Ventilatoren). T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten CY - Essen, Germany DA - 26.11.2024 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Nichtelektrische Funken KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz PY - 2024 AN - OPUS4-61821 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Stand der Arbeiten am Leitfaden KAS-18 N2 - Als Grundlage der Bewertung aktueller Aktivitäten zur Überarbeitung des Leitfadens KAS-18 wird die Entwicklung des Themas LUP in Deutschland dargestellt. Der Entwicklungsstand des neuen Leitfadens KAS-18 wird vorgestellt. T2 - BAM/UBA Behördenerfahrungsaustausch 2024 CY - Berlin, Germany DA - 03.06.2024 KW - LUP KAS-18 PY - 2024 AN - OPUS4-60318 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas T1 - Aktuelles aus dem Sauerstoffbereich N2 - Der Arbeitsschwerpunkt „Sauerstoff“ des Fachbereichs 2.1 ist v.a. durch seine wissenschaftlich-technischen Tätigkeiten und seine Einnahmen aus Dienstleistungsvorgängen geprägt und bekannt. Die Durchführung standardisierter und nichtstandardisierter Prüfungen zur Untersuchung der Eignung nichtmetallischer Materialien sowie die Prüfung auf Ausbrennsicherheit von Armaturen und Anlagenteilen für den Einsatz in Sauerstoff stellen einen Großteil der Tätigkeiten und Arbeiten dar. Weit weniger bekannt sind die Forschungsaktivitäten des Arbeitsschwerpunkts, von denen drei Beispiele in diesem Vortrag kurz vorgestellt werden: Die in Normen für Druckstoßprüfungen festgelegte Sauerstofftemperatur beträgt bei den nichtmetallischen Materialien 60 °C, bei den Armaturen aber 65 °C. Seit mehr als zwei Jahren werden nunmehr systematische Untersuchungen durchgeführt, ob dieser Temperaturunterschied zu signifikanten Unterschieden bei den Prüfergebnissen der nichtmetallischen Materialien führt. Ziel ist es, einerseits den Prüfaufwand zu optimieren und andererseits die entsprechenden Normen zu harmonisieren. Es ist bekannt, dass Bearbeitungsverfahren, Probenvorbereitung und Vorkonditionierung einen Einfluss auf die Eignung nichtmetallischer Materialien für den Einsatz in Sauerstoff haben können. Anhand einer Charge eines Referenzmaterials werden diese möglichen Einflussfaktoren in Kooperation mit industriellen Partnern systematisch untersucht. Ziel hierbei ist es, unterschiedliche Prüfergebnisse einer Materialcharge zu erklären, die kritischsten Prüfbedingungen herauszufinden und Möglichkeiten der Übertragbarkeit von Prüfergebnissen auszuloten. Wasserstoff gilt als zukunftsweisender Energieträger, der bei der Elektrolyse von Wasser anfallende Sauerstoff soll dabei ebenfalls genutzt werden. Die Anforderungen an die eingesetzten Materialien (Kombination aus niedrigem Druck, hohem Wasserdampfanteil im Sauerstoff und hoher Temperatur) führen dazu, dass bestehende und bewährte Prüfeinrichtungen modifiziert werden müssen. Im Rahmen BAM-interner Forschungsvorhaben und mit Unterstützung industrieller Partner wurde damit begonnen, die Zündtemperaturbestimmung sowie die Untersuchung des Alterungsverhaltens nichtmetallischer Materialien in Wasserdampf-gesättigtem Sauerstoff zu untersuchen T2 - Kolloquium der Abteilung 2 CY - Berlin, Germany DA - 28.09.2022 KW - Sauerstoff KW - Forschung KW - Vorkonditionierung von Materialien KW - Wasserstoff PY - 2022 AN - OPUS4-60629 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Explosionsschutz - Grundlagen und Maßnahmen zum nichtelektrischen Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß 2014/34/EU muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei mechanischen Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke bzw. Bauteile zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen (Zündquelle "heiße Oberflächen") als auch die abgetrennten Partikel (Zündquelle "mechanisch erzeugte Funken") können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. Aufgrund neuerer Erkenntnisse der BAM zum Verhalten von Schlagvorgängen in Wasserstoff/Luft-Gemischen bei bestimmten Werkstoffpaarungen werden Änderungen der relevanten Regelwerke des nichtelektrischen Explosionsschutzes angestrebt. Weitere Festlegungen von Grenzwerten für die kinetische Schlagenergie und geeignete Werkstoffpaarungen finden sich u.a. in der DIN EN 1755 (ex-geschützte Flurförderzeuge) und in der DIN EN 14986 (ex-geschützte Ventilatoren) T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten (Veranst.-Nr. VA25-00302-050-E) CY - Essen, Germany DA - 28.01.2025 KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz PY - 2025 AN - OPUS4-62469 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Vergleichsberechnungen zur Ausbreitung von Wasserstoff N2 - Die NASA hat 1980 Experimente mit der Freisetzung von flüssigem Wasserstoff durchgeführt. Auf der Grundlage der veröffentlichten Daten sind ein Satz von Szenarien entwickelt worden, der die Unsicherheiten der vorliegenden Informationen abdeckt. Mit dem lagrange´schen Partikelmodell der VDI 3783/1, Entwurf (2024) wurden Ausbreitungsberechnungen für diese Szenarien durchgeführt. Darauf aufbauen konnte eine Bewertung, ob das Ausbreitungsmodell für diese Fragestellung geeignet ist, durchgeführt werden. T2 - DECHEMA-Fachgruppe Auswirkungen von Stoff- und Energiefreisetzungen CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 20.11.2024 KW - Ausbreitungsmodellierung PY - 2024 AN - OPUS4-62020 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Explosionsschutz - Grundlagen und Maßnahmen zum nichtelektrischen Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß 2014/34/EU muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Dies erfordert umfangreiche Kenntnisse über die insgesamt 13 relevanten Zündquellen u.a. gemäß DIN EN ISO 80079-36 und EN 1127-1. Bei nichtelektrischen Zündquellen bzw. mechanischen Schlag- und Schleifvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke bzw. Bauteile zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen (Zündquelle "heiße Oberflächen") als auch die abgetrennten Partikel (Zündquelle "mechanisch erzeugte Funken") können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. Aufgrund neuerer Erkenntnisse der BAM zum Verhalten von Schlagvorgängen in Wasserstoff/Luft-Gemischen bei bestimmten Werkstoffpaarungen sind Änderungen der relevanten internationalen Regelwerke des nichtelektrischen Explosionsschutzes bereits erfolgt bzw. werden für weitere Regelwerke angestrebt. Weitere Festlegungen von Grenzwerten für die kinetische Schlagenergie und geeignete Werkstoffpaarungen finden sich u.a. in der DIN EN 1755 (ex-geschützte Flurförderzeuge) und in der DIN EN 14986 (ex-geschützte Ventilatoren) T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten (Veranst.-Nr. VA25-00303-050-E) CY - Essen, Germany DA - 13.05.2025 KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz PY - 2025 AN - OPUS4-63101 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schiaroli, Alice A1 - Mata, Christian A1 - Scarponi, Giordano Emrys A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kluge, Martin A1 - Ustolin, Federico A1 - Cozzani, Valerio T1 - Digital image processing for the advanced characterization and simulation of experimental fire tests N2 - The fire engulfment of storage tanks of hazardous materials is among the most critical scenarios in hazard assessment of industrial value chains. Laboratory and full-scale experimental trials are used to test the tank performance and integrity in such scenarios. However, strong uncertainties usually affect the actual fire load experienced by the tank, in particular when large-scale experiments are carried out in open test fields. Such uncertainties arise from several factors difficult to control during experimental tests, such as the atmospheric conditions as there is the influence of wind drifts influencing the actual fire engulfment, the flame temperature and the flame dynamic distribution around the target. Consequently, verifying the concordance of an experimental test with standard test criteria and defining accurate boundary conditions in correlated model simulations is challenging. In this study, the development of a novel method for the analysis of fire conditions based on image processing is presented. The approach allows identifying the flame coverage on the target surface during the test and provides an accurate map of the flame distribution on the equipment over time. The approach is tested using experimental data from a full-scale fire test campaign carried out on liquid hydrogen cryogenic tanks. The results prove to be accurate in replicating the experimental temperatures measured on the outer tank shell during the test. The proposed methodology can be used to better understand the results of experimental fire tests and to characterize realistic fire scenarios, also supporting the definition of fire test requirements. Moreover, the approach produces results that can be implemented as advanced space-time-varying boundary conditions in simulation models, improving their accuracy in reproducing real cases. KW - Fire test KW - Digital image processing KW - Flame coverage KW - Storage tank KW - Boundary conditions KW - Fire engulfment PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-636956 DO - https://doi.org/10.1016/j.psep.2025.107571 SN - 0957-5820 VL - 201 IS - B SP - 1 EP - 15 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-63695 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bernardy, Christopher A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kluge, Martin A1 - Schalau, Bernd A1 - Kant, Hanjo A1 - Schulze, Marcel A1 - Orchini, Alessandro ED - Nabizada, A. ED - Dechany, A. ED - B. Carré, B. ED - Stendardo, E. ED - Lappa, F. ED - Vanlaere, J. ED - Mendoza, M.J. ED - Dejonghe, M. ED - Daese, M. ED - Namazifard, N. ED - Jacops, R. ED - Jottrand, S. ED - Pahlavan, S. T1 - Real scale safety investigations of hydrogen jet flames at high pressure N2 - In order to reduce the human footprint of CO2 emissions and limit global warming effects hydrogen combustion is becoming increasingly important. To enable fuel cells and gas turbines to operates this carbon free fuel, unprecedently large amounts of hydrogen need to be produced and safely transported and stored. The investigation of the effects of accidents involving hydrogen is therefore becoming of outmost importance. Since hydrogen is usually stored and transported under pressure, one scenario to be considered is the release of hydrogen from a leakage with subsequent ignition. The resulting jet flame must be characterized with respect to the thermal radiation emitted into the environment to define safety regulations. Various models that characterize the resulting flame shape and radiation already exist in the literature, but these are mainly based on empirical data from hydrocarbon jet flames.[1-4] To verify these models, a H2 Jet Flame project conducted at BAM, is investigating the safety of momentum driven hydrogen jet flames. For this purpose, large-scale tests are carried out at the Test Site Technical Safety (BAM-TTS). The object of the investigations is to assess the effects of real scale release scenarios regarding flame geometry and the thermal radiation emitted. Parameters such as release angle, leakage diameter (currently 1 mm to 10 mm), pressure (currently up to max. 250 bar) and mass flow (up to max. 0.5 kg/s) are varied. In addition, influences such as the type of ignition, ignition location as well as delayed ignition can also be investigated. The gained knowledge will be compared with existing jet flame models, to validate these and identify a possible need for further development. In particular, the focus will be laid on the thermal radiation of hydrogen flames. The challenge here is the visualization and characterization of the flame geometry in an open environment. Visualization is performed using infrared (IR) camera systems from at least two viewing angles. Measurements of the heat radiation of jet flames, which can be found in the literature, are mostly based on unsteady outflow conditions. The experimental setup used here allows for the generation of a steady-state outflow for several minutes and thus a direct comparability with existing (steady-state) models. Furthermore, the tests can be carried out for comparative measurements with hydrocarbons (methane, etc.) as well as mixtures of hydrogen and hydrocarbons. T2 - European PhD Hydrogen Conference 2024 (EPHyC2024) CY - Gent, Belgium DA - 20.03.2024 KW - Thermal radiation KW - Release KW - Hydrogen KW - Jet flame PY - 2024 SP - 551 EP - 556 AN - OPUS4-59910 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bernardy, Christopher T1 - Thermal Radiation Investigations of Real-Scale Hydrogen Jet Flames at High Pressure N2 - In order to reduce global warming, the use of hydrogen as a renewable energy source is becoming more important. To enable this transition, unprecedently large amounts of hydrogen need to be safely transported and stored. Since hydrogen is usually stored and transported under pressure, one scenario to be considered is the release of hydrogen from a leakage with subsequent ignition. The resulting jet flame must be characterized with respect to the thermal radiation emitted into the environment to define safety distances. Various models that characterize the resulting flame shape and radiation already exist in the literature, but these are mainly based on empirical data from hydrocarbon jet flames. To verify the applicability of these models to hydrogen, real-scale tests are carried out at the BAM Test Site for Technical Safety (BAM-TTS) with the aim to assess the flame geometry and the emitted thermal radiation. Parameters such as leakage diameter (currently up to 30 mm), pressure (currently up to max. 250 bar) and mass flow (up to max. 0.5 kg/s) are varied. In particular, the focus will be laid on the measurement and modelling of the thermal radiation. The challenge here is the characterization of the flame geometry in an open environment and its impact on the thermal radiation. Existing heat radiation data from literature are mostly based on unsteady outflow conditions. The experimental setup used here allows for the generation of a steady-state outflow for several minutes and thus a direct comparability with existing (steady-state) models. Furthermore, stationary outflow tests with hydrocarbons (methane) were also carried out, which are intended to serve as reference tests for checking flame models based on hydrocarbon data. Following from the experimental investigations, modelling parameters such as the Surface Emissive Power (SEP) and the radiant heat fraction for hydrogen and methane will be compared to literature data. T2 - Center for Hydrogen Safety Americas Conference, American Institute of Chemical Engineers CY - Las Vegas, NV, USA DA - 21.05.2024 KW - Thermal radiation KW - Hydrogen KW - Release KW - Jet flame PY - 2024 AN - OPUS4-60195 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bernardy, Christopher T1 - Wärmestrahlung von Freistrahlflammen N2 - Wasserstoff als Energieträger gewinnt zunehmend an Bedeutung. Die Untersuchung von Störfallauswirkungen mit Wasserstoff rückt somit stärker in den Fokus. Da Wasserstoff meist unter Druck gelagert und transportiert wird, ist ein zu betrachtendes Szenario die Freisetzung aus einer Leckage mit anschließender Zündung. Die daraus resultierende Freistrahlflamme (Jet Flame) muss hinsichtlich der in die Umgebung emittierten Wärmestrahlung charakterisiert werden. In der Literatur existieren bereits verschiedene Modelle ([1], [2]), welche jedoch vermehrt auf Daten aus Kohlenwasserstoffflammen mit geringem Impuls basieren. Zur Überprüfung dieser Modelle wird im Zuge des BAM internen H2 Jet Flame Projektes die sicherheitstechnische Untersuchung von impulsbehafteten Wasserstoff Freistrahlflammen vorgenommen. Hierfür finden Versuche im Realmaßstab auf dem Testgelände Technische Sicherheit der BAM (BAM-TTS) statt. Gegenstand der Untersuchungen ist die Beurteilung der Auswirkungen von realistischen Freisetzungsszenarien hinsichtlich der Flammengeometrie und der freigesetzten Wärmestrahlung. Dabei werden Parameter wie Freisetzungswinkel, Leckagedurchmesser (z.Zt. 1 mm bis 10 mm), Druck (z.Zt. bis max. 250 bar) und Massenstrom (bis max. 0,5 kg/s) variiert. Zusätzlich können auch Einflüsse wie Art der Zündung, Zündort sowie Zündung mit zeitlichem Verzug untersucht werden. Gewonnene Erkenntnisse werden mit den Ergebnissen bereits vorhandener Modelle verglichen und diese im Bedarfsfall weiterentwickelt. Insbesondere wird der Fokus auf die Modellierung der freigesetzten Wärmestrahlung von Wasserstoffflammen gelegt. Herausforderung dabei stellt die IR-Vermessung und Modellierung von Sichtmodellen der Flammen dar. Die Visualisierung der Flammengeometrie wird mit Hilfe mehrerer Infrarot Kamerasystemen (aus mindestens zwei Blickwinkeln) vorgenommen. Bisherige Messungen, die in der Literatur zu finden sind, basieren meist auf instationären Auströmbedingungen. Der hier verwendete Versuchsaufbau ermöglicht ein stationäres Ausströmen für mehrere Minuten und somit eine direkte Vergleichbarkeit mit den existierenden (stationären) Modellen. Weiterhin ist der Versuchsstand umrüstbar für Vergleichsmessungen mit Kohlenwasserstoffen (Methan etc.) sowie Mischungen aus Wasserstoff und Kohlenwasserstoffen. T2 - DECHEMA - Fachgruppe Auswirkungen von Stoff- und Energiefreisetzungen CY - Online meeting DA - 08.11.2023 KW - Freistrahlflamme KW - Wärmestrahlung KW - Wasserstoff KW - Methan PY - 2023 AN - OPUS4-60513 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gerbeit, Marco T1 - An apparatus for generating reproducible and scalable shock waves in the free field N2 - A simple test bench was set up on the BAM test site to investigate shock waves caused by gas detonations. The aim was to build a simple mobile test bench that can be used for various applications, to demonstrate the vaildity and for comparison with other test benches. For this purpose a balloon filled with acetylene and oxygen at atmospheric pressure with an electric ignitor was used. The characteristics of the shock waves can be scaled via the gaseous mixture, the filling quantity of the balloon and the distance to the sensors. Pressure sensors were set up around the balloon at various distances to measure the shock. With the help of the high-speed recordings and the Rankine Hugoniot equations, the shock front pressure was estimated and compared with the results of the pressure sensors. In order to validate the results of this test bench, they were compared with an experiment using plastic explosive no. 4 . These agreed well with the results. Overall, symmetrical undisturbed scalable shock waves can be generated with the setup. Only the reproducibility, which is comparatively poor to open shock tubes due to the influence of wind, had to be improved. T2 - 35th International Symposium on Shock Waves (ISSW35) CY - Brisbane, Australia DA - 07.07.2025 KW - Shock waves KW - BOS KW - Gas detonation PY - 2025 AN - OPUS4-63786 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gerbeit, Marco T1 - Background oriented Schlieren measurements for pressure relief systems in the free field N2 - Shock waves or shocks are a supersonic phenomenon in which the flow variables change abruptly in a thin layer. These occur with super sonic flow, such as the supersonic flight of airplanes or rockets or with explosions. As the pressure, temperature and density change in a shock, this can be recorded. The most commonly used approach is the use of pressure sensors. Pressure information is only available at the certain locations where the sensors are installed. Any body, such as free-standing sensors, that is introduced into the flow, distorts it. Therefore, not inverse measurement methods for measuring flow variables, such as the background orientated schlieren (BOS) method or the partical image velocimetry (PIV), are used. For this reason, a BOS setup was carried out in an open field at the Test Site Technical Safety (TTS) of BAM using a shock wave generator to visualize the shocks that result from a gas explosion. These investigations are presented in this paper. The aim is also to draw conclusions about the pressure change caused by the shock and the advantages that such a simple structure provides to the tests. T2 - 30th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems CY - Ottawa, Canada DA - 28.07.2025 KW - BOS KW - Blast KW - Shock PY - 2025 AN - OPUS4-63915 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dirk, Schmidt A1 - Kreißig, Michael A1 - Gutte, Frank A1 - Th., Heidermann T1 - Ergebnisse beim Test von Flammendurchschlagsicherungen bei stabilen Detonationen bei atmosphärischen und nicht atmosphärischen Bedingungen N2 - Im Zuge der Umstellung auf grüne Energie, etwa bei der Nutzung von Wasserstoff und Ammoniak, gewinnen Flammendurchschlagsicherungen (FDS) weiter an Bedeutung für den Explosionsschutz. Flammendurchschlagsicherungen sind Armaturen, die in Rohrleitungen eingebaut werden, um das Fortschreiten von Explosionen und den Durchtritt von Flammen zwischen Anlagenteilen zu verhindern. Sie kommen vor allem in chemischen Anlagen, bei der Lagerung und dem Transport von Treibstoffen sowie an Tankstellen zum Einsatz und sind dort oft die einzige wirksame Maßnahme des konstruktiven Explosionsschutzes für brennbare Gase und Flüssigkeiten. Mit zunehmenden Betriebsdrücken und Temperaturen in modernen Industrieprozessen steigen die Anforderungen an FDS, die deshalb an die jeweiligen maximalen Betriebsbedingungen angepasst werden müssen. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens wurden grundlegende Untersuchungen für ein neues Prüfverfahren durchgeführt, dass die veränderten Einsatzbedingungen der FDS einbezieht. KW - Flammendurchschlagsicherungen KW - Rohrleitungen KW - IIB3 und IIC Gasgemische KW - Detonationen KW - Nicht atmosphärische Bedingungen PY - 2025 SN - 2191-0073 VL - 15. IS - 07-08 SP - 25 EP - 30 PB - VDI Fachmedien GmbH und Co. KG CY - Düsseldorf AN - OPUS4-63989 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bernardy, Christopher T1 - Real scale safety investigations of hydrogen jet flames at high pressure N2 - In order to reduce the human footprint of CO2 emissions and limit global warming effects hydrogen combustion is becoming increasingly important. To enable fuel cells and gas turbines to operates this carbon free fuel, unprecedently large amounts of hydrogen need to be produced and safely transported and stored. The investigation of the effects of accidents involving hydrogen is therefore becoming of outmost importance. Since hydrogen is usually stored and transported under pressure, one scenario to be considered is the release of hydrogen from a leakage with subsequent ignition. The resulting jet flame must be characterized with respect to the thermal radiation emitted into the environment to define safety regulations. Various models that characterize the resulting flame shape and radiation already exist in the literature, but these are mainly based on empirical data from hydrocarbon jet flames.[1-4] To verify these models, a H2 Jet Flame project conducted at BAM, is investigating the safety of momentum driven hydrogen jet flames. For this purpose, large-scale tests are carried out at the Test Site Technical Safety (BAM-TTS). The object of the investigations is to assess the effects of real scale release scenarios regarding flame geometry and the thermal radiation emitted. Parameters such as release angle, leakage diameter (currently 1 mm to 10 mm), pressure (currently up to max. 250 bar) and mass flow (up to max. 0.5 kg/s) are varied. In addition, influences such as the type of ignition, ignition location as well as delayed ignition can also be investigated. The gained knowledge will be compared with existing jet flame models, to validate these and identify a possible need for further development. In particular, the focus will be laid on the thermal radiation of hydrogen flames. The challenge here is the visualization and characterization of the flame geometry in an open environment. Visualization is performed using infrared (IR) camera systems from at least two viewing angles. Measurements of the heat radiation of jet flames, which can be found in the literature, are mostly based on unsteady outflow conditions.The experimental setup used here allows for the generation of a steady-state outflow for several minutes and thus a direct comparability with existing (steady-state) models. Furthermore, the tests can be carried out for comparative measurements with hydrocarbons (methane, etc.) as well as mixtures of hydrogen and hydrocarbons. T2 - European PhD Hydrogen Conference 2024 (EPHyC2024) CY - Gent, Belgium DA - 20.03.2024 KW - Hydrogen KW - Release KW - Jet flame KW - Thermal radiation PY - 2024 AN - OPUS4-59908 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mazzola, T. A1 - Hanna, S. A1 - Chang, J. A1 - Bradley, S. A1 - Meris, R. A1 - Simpson, S. A1 - Miner, S. A1 - Gant, S. A1 - Weil, J. A1 - Harper, M. A1 - Nikmo, J. A1 - Kukkonen, J. A1 - Lacome, J.-M. A1 - Nibart, M. A1 - Björnham, O. A1 - Khajehnajafi, S. A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Armand, P. A1 - Bauer, T. A1 - Fabbri, L. A1 - Spicer, T. A1 - Ek, N. T1 - Results of comparisons of the predictions of 17 dense gas dispersion models with observations from the Jack Rabbit II chlorine field experiment N2 - The Jack Rabbit II (JR II) chlorine field trials in 2015 and 2016 involved nine 5–20 ton releases of pressurized liquefied chlorine from a tank mounted 1 m above a broad flat desert sand surface. A model comparison study was initiated, where 17 widely-used dense-gas dispersion models were run by scientists in seven countries. Predictions were submitted following specified formats, using specified emissions and meteorology inputs. To compare with the model predictions, sets of observations were defined for the arc-maximum 1–3 s averaged concentrations (arc max C) and for cloud widths and heights (to 20 ppm and 200 ppm contours) at distances from 0.2 to 11.0 km from the release. The initial focus is on the three field trials (1, 6, and 7) that have the highest observed concentrations and that have detailed emissions information. It is found that these models are able to satisfactorily simulate (generally within a factor of two) the observed arc max C's and their variation with downwind distance at this flat desert site. At each downwind distance, the scatter in the arc max C predictions covers about 1 ½ orders of magnitude, but the observed arc max C is within the range of the predictions. The median of the cloud width predictions is about 50% larger than the observed value for the three trials. The median of the cloud height predictions is within about 10% of the observed value. For both cloud width and/or height, there are a few models with large (factor of 3 or higher) overpredictions. Of the 17 models, when compared to observations, there is a core group of 5 or 6 with consistently (across all three trials and all distances) less mean error and scatter in their predictions of arc max C and cloud width and height. However, as a group, the 17 models are performing adequately (using the “factor of two” rule of thumb). An important caveat is that, at the JR II desert site, chlorine deposition is minimal. At a site with vegetation and/or organic-rich soil, the effects of removal of chlorine by deposition are expected to be significant. KW - Jack rabbit II KW - Chlorine KW - Field experiment KW - Dense gas dispersion KW - Model evaluation PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2020.117887 VL - 244 SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-60740 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bernardy, Christopher A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kluge, Martin A1 - Schalau, Bernd A1 - Kant, Hanjo A1 - Schulze, Marcel A1 - Orchini, Alessandro T1 - Sicherheitstechnische Untersuchungen von Wasserstoff Freistrahlflammen bei Hochdruck im Realmaßstab N2 - Wasserstoff als Energieträger gewinnt zunehmend an Bedeutung. Die Untersuchung von Störfallauswirkungen mit Wasserstoff rückt somit stärker in den Fokus. Da Wasserstoff meist unter Druck gelagert und transportiert wird, ist ein zu betrachtendes Szenario die Freisetzung aus einer Leckage mit anschließender Zündung. Die daraus resultierende Freistrahlflamme (Jet Flame) muss hinsichtlich der in die Umgebung emittierten Wärmestrahlung charakterisiert werden. In der Literatur existieren bereits verschiedene Modelle, welche jedoch vermehrt auf Daten aus Kohlenwasserstoffflammen mit geringem Impuls basieren. Zur Überprüfung dieser Modelle wird im Zuge des BAM internen H2 Jet Flame Projektes die sicherheitstechnische Untersuchung von impulsbehafteten Wasserstoff Freistrahlflammen vorgenommen. Hierfür finden Versuche im Realmaßstab auf dem Testgelände Technische Sicherheit der BAM (BAM-TTS) statt. Gegenstand der Untersuchungen ist die Beurteilung der Auswirkungen von realistischen Freisetzungsszenarien hinsichtlich der Flammengeometrie und der freigesetzten Wärmestrahlung. Dabei werden Parameter wie Freisetzungswinkel, Leckagedurchmesser (z.Zt. 1 mm bis 10 mm), Druck (z.Zt. bis max. 250 bar) und Massenstrom (bis max. 0,5 kg/s) variiert. Zusätzlich können auch Einflüsse wie Art der Zündung, Zündort sowie Zündung mit zeitlichem Verzug untersucht werden. Gewonnene Erkenntnisse werden mit den Ergebnissen bereits vorhandener Modelle verglichen und diese im Bedarfsfall weiterentwickelt. Insbesondere wird der Fokus auf die Modellierung der freigesetzten Wärmestrahlung von Wasserstoffflammen gelegt. Herausforderung dabei stellt die IR-Vermessung und Modellierung von Sichtmodellen der Flammen dar. Die Visualisierung der Flammengeometrie wird mit Hilfe mehrerer Infrarot Kamerasystemen (aus mindestens zwei Blickwinkeln) vorgenommen. Bisherige Messungen, die in der Literatur zu finden sind, basieren meist auf instationären Auströmbedingungen. Der hier verwendete Versuchsaufbau ermöglicht ein stationäres Ausströmen für mehrere Minuten und somit eine direkte Vergleichbarkeit mit den existierenden (stationären) Modellen. Weiterhin ist der Versuchsstand umrüstbar für Vergleichsmessungen mit Kohlenwasserstoffen (Methan etc.) sowie Mischungen aus Wasserstoff und Kohlenwasserstoffen. T2 - Magdeburg-Köthener Brandschutz- und Sicherheitstagung 2024 CY - Magdeburg, Germany DA - 14.03.2024 KW - Wärmestrahlung KW - Wassersoff KW - Freistrahlflamme PY - 2024 SN - 978-3-948749-42-2 SP - 137 EP - 146 CY - Magdeburg AN - OPUS4-59912 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bernardy, Christopher T1 - Large scale safety investigations of hydrogen jet flames N2 - For industrial applications dealing with hydrogen, the definition of safety distances and the assessment of possible hazards emanating from releases is mandatory. Since hydrogen is usually stored and transported under pressure, one scenario to be considered is the momentum driven release of hydrogen from a leakage with subsequent ignition. In this scenario, the emitted heat radiation from the resulting jet flame to the surroundings has to be determined to define adequate safety distances. For hydrocarbon flames, different jet flame models are available to assess the hazards resulting from an ignited jet release. Since hydrogen flames differ from hydrocarbon flames in their combustion behavior, it has to be checked if these models are also applicable for hydrogen. To evaluate the accuracy of these models for hydrogen jet flames, tests with a horizontal outlet at large-scale are carried out at the BAM Test Site for Technical Safety (BAM-TTS). Herein, the flame geometry and the heat radiation at defined locations in the surroundings are recorded for varying release parameters such as release pressure (currently up to max. 250 bar), mass flow (up to max. 0.175 kg/s) at an outlet diameter of 30 mm. The challenge here is the characterization of the flame geometry in an open environment and its impact on the thermal radiation. Existing heat radiation data from the literature are mostly based on unsteady outflow conditions. For a better comparability with the steady state jet flame models, the experiments presented here are focused on ensuring a constant mass flow over the release duration (currently 120 s) to obtain a stationary jet flame. In addition, stationary outflow tests with hydrocarbons (methane) were also carried out, which are intended to serve as reference tests for checking flame models based on hydrocarbon data. The comparison of the flame geometry shows that hydrogen jet flames with the same outlet mass flow have a greater flame length (average deviation of 15 %) but a smaller flame diameter than methane jet flames (average deviation of 17 %). Conclusions regarding thermal radiation show that the proportion of total combustion energy emitted as thermal radiation is lower for hydrogen (xrad = 0.04–0.08) than for methane (xrad = 0.05–0.1). A comparison of the surface emissive power (SEP) of the jet flame shows a SEP range of 7 kW/m²-15 kW/m² for hydrogen and 3 kW/m² - 9,5 kW/m² for methane. T2 - H2 Safety - Colloquium - Process and Plant Safety CY - Online meeting DA - 19.02.2025 KW - Hydrogen KW - Release KW - Radiant heat fraction KW - Jet flame KW - Thermal radiation PY - 2025 AN - OPUS4-62779 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin T1 - Unterfeuerung von Flüssigwasserstofftanks N2 - In einer Versuchsreihe im Realmaßstab wurden drei Flüssigwasserstofftanks (LH2) unterfeuert. Hierbei sollte unter anderem geklärt werden, ob es, analog zu druckverflüssigten Gasen, zu einem BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Cloud Explosion) kommen kann. Die Experimente wurden auf dem Testareal Wasserstoffsicherheit des Testgeländes Technische Sicherheit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM-TTS) im Rahmen einer Forschungskooperation zwischen der BAM und Gexcon, als Teil des SH2IFT-Programms durchgeführt. Es handelte sich um doppelwandige, vakuumisolierte Tanks von 1 m³ Volumen. Die zylindrischen Tanks unterschieden sich durch ihre Ausrichtung (horizontal oder vertikal) und das verwendete Isoliermaterial (Perlit oder Mehrschichtisolierung (MLI). Der Füllgrad der Tanks betrug bei jedem der durchgeführten Tests etwa 35-40 %. Die Brandlast wurde homogen durch ein propangasbetriebenes Brennersystem erzeugt. Gemessen wurden die Bedingungen im Behälter (Temperaturen und Druck) sowie äußere Randbedingungen und Auswirkungen beim Versagen (Wärmestrahlung, Druckwellen, Flammenballentwicklung und Fragmentierung). Mit Bolometern wurde die Wärmestrahlung gemessen, die sowohl durch das Propanfeuer als auch durch einen möglichen Feuerball/BLEVE erzeugt wurde. Zur Messung der durch das Bersten von Behältern/BLEVEs erzeugten Druckwellen wurden sog. Pencil-Probes verwendet. Des Weiteren wurden mehrere Kameras zur Überwachung der Experimente eingesetzt: Normalbildkameras, Infrarot (IR)-Kameras und Hochgeschwindigkeitskameras, sowohl bodengestützt als auch mittels einer Drohne. Zwei der untersuchten Tanks, ein horizontaler und der vertikale, die beide mit Perlit isoliert waren, hielten der Brandbelastung stand, ohne dass es zu einem Behälterversagen kam. Der mit MLI isolierte horizontale Behälter barst nach 1 Stunde und 6 Minuten und erzeugte dabei einen Feuerball, Trümmerflug und eine Druckwelle. Neben der Beschreibung der Auswirkungen eines kritischen Versagens eines LH2-Tanks sind weitere Ziele der Arbeit die Identifizierung kritischer Behälterzustände sowie die Erstellung eines umfassendes Datensatzes der Trümmer des geborstenen Tanks. Die größten Abstände für kritische Abstände ergaben sich durch Fragmentwurf. Hier sollen 3D-Scans für die Verwendung in CAD und FEM Anwendungen bereitgestellt werden. Umfassende Daten zu den Fragmentwurfweiten, - massen und -positionen wurden bereits publiziert. Damit soll die Voraussetzung geschaffen werden, um vorhandene Wurfweitenmodelle, die bisher nur für einschalige Behälter konzipiert wurden auf ihre Eignung für mehrschalige Behälter zu überprüfen oder mögliche Anpassungen anhand der realen Daten vornehmen zu können. Zudem wurde damit begonnen die nicht geborstenen Tanks zu vermessen und zu zerlegen, um u.a. die Perlit-Schüttung auf Beeinträchtigungen durch den Transport und die Unterfeuerung zu untersuchen. T2 - Magdeburg-Köthener Brandschutz- und Sicherheitstagung 2024 CY - Magdeburg, Germany DA - 14.03.2024 KW - LH2 KW - BLEVE KW - Bersten KW - Tank KW - Unterfeuerung PY - 2024 AN - OPUS4-59715 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Untersuchung der Freistzung von Flüssigwasserstoff auf und unter Wasser N2 - In einer Reihe von Experimenten wurden die möglichen Folgen der Freisetzung von verflüssigtem Wasserstoff (LH2) auf, bzw. unter Wasser untersucht. Die Experimente zielten darauf ab, eine unbeabsichtigte Freisetzung von LH2 (z.B. durch Schlauchabriss) insbesondere bei der Betankung eines Schiffes zu simulieren. Für verflüssigtes Erdgas (LNG) wurden dabei sog. RPT’s (rapid phase transition) nachgewiesen, bei denen die spontane Verdampfung relevante Druckwellen erzeugt. Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass RPTs auch im Falle von LH2 möglich sind. Die Versuche wurden auf dem Testareal Wasserstoffsicherheit auf dem Testgelände Technische Sicherheit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM-TTS) in Horstwalde, im Rahmen einer Forschungskooperation zwischen der BAM und Gexcon im Rahmen des SH2IFT-Programms durchgeführt. Die LH2-Freisetzungen erfolgten direkt aus einem LH2-Tanklastwagen über eine lange, flexible, vakuumisolierte Transferleitung. Während die Freisetzung oberhalb und unterhalb der Wasseroberfläche jeweils vertikal orientiert war, wurde bei der Unterwasserfreisetzung zusätzlich eine horizontale Ausströmung, parallel zur Wasseroberfläche realisiert. Zur Bestimmung des Massenstromes, wurde ein Wägesystem unter dem Tankwagen eingesetzt. Spezielle Drucksensoren wurden verwendet, um die durch die Freisetzungsvorgänge erzeugten Stoßwellen sowohl im Wasser als auch in der Luft zu messen. Die Gaskonzentrationen über dem Wasserbecken wurden an verschiedenen Positionen gemessen. Hochgeschwindigkeits-, Infrarot- (IR) und normale Kameras wurden eingesetzt, um die Phänomenologie der Freisetzung aufzuzeichnen und das Verhalten der Gaswolke im Zeitverlauf zu verfolgen. Neben den fest installierten Systemen an Land, kamen auch Unterwasserkameras sowie eine Drohne mit Normal- und IR-Kameras zum Einsatz. Zwei Wetterstationen wurden zur Messung von Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Temperatur und Luftfeuchtigkeit während aller durchgeführten Tests eingesetzt. Des Weiteren kamen Bolometer zur Wärmestrahlungsmessung zum Einsatz. Zwar führten die Freisetzung zu einer hochturbulenten LH2/Wasser Mischzone, jedoch zu keinen nennenswerten Überdrücken durch RPT. Im Gegensatz dazu wurde unerwartet, aber reproduzierbar, eine Zündung der Gaswolke in freier Luft in einiger Entfernung von den Instrumenten und dem Ort der Freisetzung beobachtet. Die daraus resultierenden Gaswolkenexplosionen führten zu relevanten Überdrücken und zur Wärmeabstrahlung in die Umgebung. T2 - Magdeburg-Köthener Brandschutz- und Sicherheitstagung 2024 CY - Magdeburg, Germany DA - 14.03.2024 KW - LH2 KW - Flüssigwasserstoff KW - Gaswolkenexplosion KW - Freisetzung KW - RPT PY - 2024 AN - OPUS4-59716 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bernardy, Christopher T1 - Sicherheitstechnische Untersuchungen von Wasserstoff Freistrahlflammen bei Hochdruck im Realmaßstab N2 - Wasserstoff als Energieträger gewinnt zunehmend an Bedeutung. Die Untersuchung von Störfallauswirkungen mit Wasserstoff rückt somit stärker in den Fokus. Da Wasserstoff meist unter Druck gelagert und transportiert wird, ist ein zu betrachtendes Szenario die Freisetzung aus einer Leckage mit anschließender Zündung. Die daraus resultierende Freistrahlflamme (Jet Flame) muss hinsichtlich der in die Umgebung emittierten Wärmestrahlung charakterisiert werden. In der Literatur existieren bereits verschiedene Modelle, welche jedoch vermehrt auf Daten aus Kohlenwasserstoffflammen mit geringem Impuls basieren. Zur Überprüfung dieser Modelle wird im Zuge des BAM internen H2 Jet Flame Projektes die sicherheitstechnische Untersuchung von impulsbehafteten Wasserstoff Freistrahlflammen vorgenommen. Hierfür finden Versuche im Realmaßstab auf dem Testgelände Technische Sicherheit der BAM (BAM-TTS) statt. Gegenstand der Untersuchungen ist die Beurteilung der Auswirkungen von realistischen Freisetzungsszenarien hinsichtlich der Flammengeometrie und der freigesetzten Wärmestrahlung. Dabei werden Parameter wie Freisetzungswinkel, Leckagedurchmesser (z.Zt. 1 mm bis 30 mm), Druck (z.Zt. bis max. 250 bar) und Massenstrom (bis max. 0,5 kg/s) variiert. Zusätzlich können auch Einflüsse wie Art der Zündung, Zündort sowie Zündung mit zeitlichem Verzug untersucht werden. Gewonnene Erkenntnisse werden mit den Ergebnissen bereits vorhandener Modelle verglichen und diese im Bedarfsfall weiterentwickelt. Insbesondere wird der Fokus auf die Modellierung der freigesetzten Wärmestrahlung von Wasserstoffflammen gelegt. Herausforderung dabei stellt die IR-Vermessung und Modellierung von Sichtmodellen der Flammen dar. Die Visualisierung der Flammengeometrie wird mit Hilfe mehrerer Infrarot Kamerasystemen (aus mindestens zwei Blickwinkeln) vorgenommen. Bisherige Messungen, die in der Literatur zu finden sind, basieren meist auf instationären Auströmbedingungen. Der hier verwendete Versuchsaufbau ermöglicht ein stationäres Ausströmen für mehrere Minuten und somit eine direkte Vergleichbarkeit mit den existierenden (stationären) Modellen. Weiterhin ist der Versuchsstand umrüstbar für Vergleichsmessungen mit Kohlenwasserstoffen (Methan etc.) sowie Mischungen aus Wasserstoff und Kohlenwasserstoffen. T2 - Magdeburg-Köthener Brandschutz- und Sicherheitstagung 2024 CY - Magdeburg, Germany DA - 14.03.2024 KW - Wassersoff KW - Freistrahlflamme KW - Wärmestrahlung PY - 2024 AN - OPUS4-59911 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tamburini, Federica A1 - Kluge, Martin A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Ustolin, Federico A1 - Cozzani, Valerio A1 - Paltrinieri, Nicola T1 - Exploring experimental tests concerning liquid hydrogen releases N2 - In recent years, the adoption of liquid hydrogen (LH2) has increased significantly in industrial and transport applications, driven by its low carbon footprint, thereby aiding the fight against global warming. Additionally, its high volumetric energy density, compared to gaseous or compressed hydrogen, enhances hydrogen storage capabilities. However, safety remains a major concern due to its physical-chemical properties and inherent hazardous characteristics, especially in the event of spillage scenarios. Therefore, to better understand the consequences of LH2 releases onto or into water, large-scale experimental tests were conducted by Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) within the Safe Hydrogen Fuel Handling and Use for Efficient Implementation (SH2IFT) project at the Test Site Technical Safety of BAM, comprising 75 single spill events at varied release rates and orientations. While the rapid phase transition (RPT) phenomenon was not observed, selfignition of the hydrogen-air cloud occurred, accompanied by blast wave overpressure and heat radiation, without a discernible ignition source. These findings emphasize the need for further investigation into LH2 safety. Leveraging experimental data for real-world applications provides insights into safe LH2 infrastructure implementation, laying foundational knowledge for addressing safety challenges and advancing LH2 technology. KW - Liquid Hydrogen KW - Rapid phase transition KW - Ignition KW - Safety PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-618644 DO - https://doi.org/10.1016/j.psep.2024.11.014 SN - 0957-5820 VL - 192 SP - 1330 EP - 1343 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-61864 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Explosionsschutz - Grundlagen und Maßnahmen zum nichtelektrischen Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß 2014/34/EU muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Dies erfordert umfangreiche Kenntnisse über die insgesamt 13 relevanten Zündquellen u.a. gemäß DIN EN ISO 80079-36 und EN 1127-1. Bei nichtelektrischen Zündquellen bzw. mechanischen Schlag- und Schleifvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke bzw. Bauteile zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen (Zündquelle "heiße Oberflächen") als auch die abgetrennten Partikel (Zündquelle "mechanisch erzeugte Funken") können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. Aufgrund neuerer Erkenntnisse der BAM zum Verhalten von Schlagvorgängen in Wasserstoff/Luft-Gemischen bei bestimmten Werkstoffpaarungen sind Änderungen der relevanten internationalen Regelwerke des nichtelektrischen Explosionsschutzes (80079-36) bereits erfolgt bzw. werden für weitere Regelwerke angestrebt (DIN EN 1127-1, TRGS 723). Weitere Festlegungen von Grenzwerten für die kinetische Schlagenergie und geeignete Werkstoffpaarungen finden sich u.a. in der DIN EN 1755 (ex-geschützte Flurförderzeuge) und in der DIN EN 14986 (ex-geschützte Ventilatoren)… T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten, Haus der Technik e.V. (HdT), RWTH Aachen CY - Lübeck, Germany DA - 01.07.2025 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken PY - 2025 AN - OPUS4-63607 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schalau, Bernd A1 - Bernardy, Christopher A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Modellierung von Wasserstoff - Freistrahlflammen N2 - Bei der Freisetzung von Wasserstoff aus Ausbläsern kann nicht ausgeschlossen werden, dass es zu einer Selbstentzündung und der Bildung einer Freistrahlflamme kommt. Als Auswirkungen für die Umgebung sind der Explosionsüberdruck bei der Zündung und die Wärmestrahlung im Rahmen einer Gefährdungsbeurteilung zu betrachten. In der Literatur sind verschiedene Ansätze für die Modellierung einer Wasserstoff-Freistrahlflamme zu finden, wobei viele sich mit der Berechnung der Flammenlänge befassen. Experimentelle Freifeld-Untersuchungen unter Windeinfluss und entsprechende Modellierungen der Wärmestrahlung in der Umgebung einer Wasserstoff-Freistrahlflamme liegen nur wenig vor. In der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung BAM sind solche Experimente durchgeführt worden und die daraus abgeleitete Modellierung wird im Folgenden vorgestellt. KW - Freistrahlflamme KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2025 SN - 2191-007 VL - 15 IS - 05-06 SP - 16 EP - 24 CY - Düsseldorf AN - OPUS4-63709 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kluge, Martin A1 - Habib, Abdel Karim ED - Fabiano, Bruno ED - Cozzani, Valerio T1 - Cryogenic LH2 Storage Vessels in a Fire N2 - To investigate the hazards emanating from cryogenic LH2 storage Vessels in a fire, experiments have been performed at the Test Site Technical Safety of the Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM), Germany. Three double-walled vacuum insulated vessels of 1 m3 volume, filled to approximately 35-40 Vol.% with LH2 were put in a fire. The cylindrical Vessels differed in orientation (horizontal or vertical) and the insulationmaterial used (perlite or multi-layer insulation (MLI)). The fire load was provided by a propane fed burner-system positioned under the storage vessel and designed to give a homogeneous fire load. During the tests the conditions in the vessel (temperatures and pressure) as well as external effects (heat radiation, blast waves, flame ball development and fragmentation) were measured. Two of these vessels, a horizontal and a vertical vessel both insulated with perlite withstood the fire loading for 1 hour 20 minutes and 4 hours respectively without catastrophic failure, but partly showing leakages. The horizontal vessel insulated with MLI failed by bursting after 1 hour and 6 minutes resulting in a fireball, fragments, and blast wave. The test results as well as the detailed examination of the non-destroyed vessels rose some interesting questions which type of insulation might be better to protect a vessel not only during its normal operation but also under fire loading against a heat flux from the surroundings, as well as to the suitability of cryogenic (safety) equipment under fire loading. 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 - Cryogenic tank KW - Fire engulfment KW - BLEVE PY - 2025 DO - https://doi.org/10.3303/CET25116130 SN - 2283-9216 VL - 116 SP - 775 EP - 780 PB - AIDIC Servizi S.r.l. CY - Italy AN - OPUS4-63697 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Heat radiation emanating from hydrogen and methane jet fires N2 - Modelling the heat radiation emanating from jet flames for hazard assessment purposes, is generally done using simple, steady-state approaches that give a quick result and estimation of the consequences to account for. Although nowadays computational fluid dynamics can be used to simulate this phenomenon in detail, it is still very demanding in computational power and time and generally not all required boundary conditions to achieve a reliable result are known. Therefore, even today the simpler approaches as for example the Model of Chamberlain or Johnson (mainly developed for hydrocarbon flames) are still widely used for consequence analysis. Hydrogen is becoming increasingly important as renewable energy carrier resulting in an increasing demand of “hydrogen approved” models. Since the aforenamed jet flame models were mainly developed based on data from hydrocarbon jet flame experiments, it is to be verified, that they also apply to hydrogen jet flames. To this purpose real-scale tests are carried out at the BAM Test Site Technical Safety (BAM-TTS) with the aim to assess the flame geometry and the emitted thermal radiation of hydrogen and methane jet flames. Parameters such as leakage diameter (ranging from 1 mm to 10 mm), pressure (up to max. 250 bar), release orientation (vertical or horizontal) and mass flow (up to max. 0.5 kg/s) are varied. In particular, the focus is laid on the measurement and modelling of the thermal radiation. The challenge here is the characterization of the flame geometry in an open environment and its impact on the thermal radiation. Existing heat radiation data from the literature are mostly based on unsteady outflow conditions. The experimental setup used here allows for the generation of a steady-state outflow for several minutes and thus a direct comparability with existing (steady-state) models. From these data, an assessment of the applicability of jet flame models to hydrogen jet flames is carried out not only accounting for their accuracy in predicting the heat radiation but also with regard to possible needs of further development of the models. T2 - 18th EFCE International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Bologna, Italy DA - 08.06.2025 KW - Jet Fire KW - Hydrogen KW - Methane KW - Heat radiation PY - 2025 AN - OPUS4-63696 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin T1 - Cryogenic LH2 storage vessels in a fire N2 - To investigate the hazards emanating from cryogenic LH2 storage Vessels in a fire, experiments have been performed at the Test Site Technical Safety of the Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) in Horstwalde, Germany. Three double-walled vacuum insulated vessels of 1 m3 volume, filled to approximately 35-40 Vol.% with LH2 were put in a fire. The cylindrical Vessels differed in orientation (horizontal or vertical) and the insulation material used (perlite or multi-layer insulation (MLI)). The fire load was provided by a propane fed burner-system positioned under the storage vessel and designed to give a homogeneous fire load. During the tests the conditions in the vessel (temperatures and pressure) as well as external effects (heat radiation, blast waves, flame ball development and fragmentation) were measured. The tests showed that the k-type thermocouples used are not suitable for measuring very low temperatures as for example the temperature of the hydrogen liquid phase when using the standard tabled values and conversion functions. An assessment of the measured temperatures could only be done by an own “recalibration” of the thermocouples for the very low temperature range. Bolometers were used to measure the heat radiation generated by a possible fireball/BLEVE. To measure blast generated by the vessel burst/BLEVEs blast pencils were positioned at up to three locations. Further several cameras were used to monitor the events: normal cameras, infrared (IR)-cameras, high-speed cameras also on board of a drone. Two of these vessels, a horizontal and a vertical vessel both insulated with perlite withstood the fire loading for 1 hour 20 minutes and 4 hours respectively without catastrophic failure, but partly showing leakages. The horizontal vessel insulated with MLI failed by bursting after 1 hour and 6 minutes resulting in a fireball, fragments, and blast wave. The test results as well as the detailed examination of the non destroyed vessels rose some interesting questions which type of insulation is better to protect a vessel not only during its normal operation but also under fire loading against a heat flux from the surroundings, as well as to the suitability of cryogenic (safety) equipment under fire loading. T2 - 18th EFCE International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Bologna, Italy DA - 08.06.2025 KW - BLEVE KW - LH2 KW - Consequences KW - Cryogenic storage KW - Fire engulfment PY - 2025 AN - OPUS4-63700 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bernardy, Christopher T1 - Experimental investigation of large scale hydrogen diffusion jet flames N2 - Hydrogen is a promising alternative to natural gas in industrial energy applications which would serve the goal of limiting global warming. However, wide application of hydrogen requires specific safety considerations taking into account that hydrogen is stored and transported under much higher pressure than natural gas. Thus, one scenario to be considered for hazard assessment is a sudden release of hydrogen from a leakage or safety valve and its subsequent ignition. For hydrocarbon flames, various jet flame models are available. However, hydrogen flames significantly differ from hydrocarbon flames in their combustion behavior, so that the applicability of these models to hydrogen has to be investigated. For that purpose, reals scale tests were carried out at the BAM Test Site Technical Safety. In addition, hydrocarbon jet flames (methane) were investigated. In these tests, the flame geometry and the thermal heat radiation were investigated for a release angle of 90°, for different release pressures (up to 220 bar) and mass flows (up to 0.175 kg/s). While existing heat radiation data from the literature are mostly based on unsteady outflow conditions and/or releases in still air, the experiments presented here are focused on ensuring a constant mass flow over the release duration under realistic free field conditions (with wind influence). This allows a better comparability with the stationary jet flame models and assessment of wind influence on model predictions. A number of parameters such as the surface emissive power of the jet flame and the radiant heat fraction were determined. A detailed comparison of the obtained experimental results with literature radiation models was performed. Good agreement between experimental and literature data was found for hydrogen whereas significant differences were identified for methane. Based on the investigations, empirical equations for modelling jet flames could be derived. T2 - American Society of Mechanical Engineers - Turbomachinery Technical Conference & Exposition CY - Memphis, TN, USA DA - 15.06.2025 KW - Hydrogen KW - Release KW - Thermal radiation KW - Diffusion jet flame PY - 2025 AN - OPUS4-63454 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Explosionsschutz - Grundlagen und Maßnahmen zum nichtelektrischen Explosionsschutz N2 - Geräte und Maschinen, die zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß 2014/34/EU konstruktiv vorgesehen sind, muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen alle 13 Zündquellen betrachtet werden. Eine Teilmenge der 13 Zündquellen sind die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen, zu denen auch die mechanischen Schlag-, Schleif- und Reibvorgänge gehören. Bei mechanischen Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke bzw. Bauteile zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen (Zündquelle "heiße Oberflächen") als auch die abgetrennten Partikel (Zündquelle "mechanisch erzeugte Funken") können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. Weitere Festlegungen von Grenzwerten für die kinetische Schlagenergie und geeignete Werkstoffpaarungen finden sich u.a. in der DIN EN 1755 (ex-geschützte Flurförderzeuge) und in der DIN EN 14986 (ex-geschützte Ventilatoren). T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten CY - Essen, Germany DA - 02.12.2025 KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz PY - 2025 AN - OPUS4-65001 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bradley, Ian A1 - Kluge, Martin A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Scarponi, Giordano Emerys T1 - Experimental Study on Thermal Exposure of Pipes to Steady Hydrogen Jet Fire Impingement N2 - Jet fires resulting from the accidental release of pressurized hydrogen represent a critical issue, especially due to their potential to trigger a domino effect. The lack of studies on the characterisation of the conditions experienced by, and response of, structures and process equipment directly engulfed in a hydrogen jet fire is of concern to industry. This work presents a characterisation study of a hydrogen jet fire with respect to the conditions experienced by an engulfed object. The total heat flux, along with its radiative component, was measured for hydrogen mass flow rates ranging from 0.05 to 0.2 kg/s. Heat fluxes exceeding 700 kW/m2 were measured at a location that coincided with the point of jet impact. The maximum radiative fraction measured was 20 % at the back of the tube where the specimen could receive radiation from the majority of the flame plume. It is concluded that conditions within hydrogen jet fires are notably more severe than those in hydrocarbon jet fires (for which a heat flux of 350 kW/m2 is considered high). This suggests that PFP systems should not be automatically assumed to provide protection against hydrogen jet fires without further research or actual test evidence of performance. KW - Hydrogen KW - Jet Fire KW - Fire Protection KW - Pfp PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1016/j.psep.2025.108017 SN - 0957-5820 VL - 204 SP - 1 EP - 15 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-64479 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gant, Simon A1 - Chang, Joseph A1 - Hetherington, Rory A1 - Hanna, Steven A1 - Tickle, Gemma A1 - Spicer, Tom A1 - McMasters, Sun A1 - Fox, Shannon A1 - Meris, Ron A1 - Bradley, Scott A1 - Miner, Sean A1 - King, Matthew A1 - Simpson, Steven A1 - Mazzola, Thomas A1 - McGillivray, Alison A1 - Tucker, Harvey A1 - Björnham, Oscar A1 - Carissimo, Bertrand A1 - Fabbri, Luciano A1 - Wood, Maureen A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Harper, Mike A1 - Hart, Frank A1 - Vik, Thomas A1 - Helgeland, Anders A1 - Howard, Joel A1 - Mauri, Lorenzo A1 - Mackie, Shona A1 - Mack, Andreas A1 - Lacome, Jean-Marc A1 - Puttick, Stephen A1 - Ibrahim, Adeel A1 - Miller, Derek A1 - Dharmavaram, Seshu A1 - Shen, Amy A1 - Cunningham, Alyssa A1 - Beverly, Desiree A1 - O’Neal, Daniel M. A1 - Verdier, Laurent A1 - Burkhart, Stéphane A1 - Dixon, Chris A1 - Nilsen, Sandra A1 - Bradley, Robert A1 - Skarsvåg, Hans L. A1 - Fyhn, Eirik H. A1 - Aasen, Ailo T1 - Pressure-Liquefied Ammonia Jet Dispersion: Multi-Model Intercomparison Using Desert Tortoise and FLADIS Field Data N2 - This paper presents the findings of an international model inter-comparison exercise that was undertaken in the period 2021-2024 to assess the performance of atmospheric dispersion models for simulating releases of pressure-liquefied ammonia. The exercise used data from ammonia field trials dating from the 1980s and 1990s: the Desert Tortoise and the FLADIS trials. Concentration data from two arcs of sensors in the Desert Tortoise trials and three arcs of sensors in the FLADIS trials were used. Twenty-one independent modelling teams from North America and Europe participated in the exercise and provided in total twenty-seven sets of results from a range of different models, including empirically-based nomograms, integral, Gaussian puff, Lagrangian particle, and Computational Fluid Dynamics (CFD) models. The work is novel in presenting the results from such a large cohort of models, examining specifically the dispersion behaviour of ammonia. This is particularly relevant at the current time, given the growing international interest in using ammonia as a clean energy vector and shipping fuel. The study found that the agreement between model predictions and measurements (as determined by performance measures such as geometric mean bias and geometric variance) varied between different models. At any downwind distance, the range in predicted plume arc-max concentrations spanned a range of up to one or two orders of magnitude about the measurements. Several modelling teams used the same models and, in most cases, their predictions differed. Given appropriate inputs, most models generally predicted concentrations that agreed with the data within commonly-used model acceptance criteria. There was no single class of model that provided superior predictions to others; predictions from several empirically-based nomograms, integral, Gaussian puff, Lagrangian particle, and CFD models were all in close agreement with the data (as defined by the model acceptance criteria). The findings of the exercise are being used to help plan a programme of future ammonia experiments in the USA, called the Jack Rabbit III trials. The results are also useful for assessing the performance of models that may be applied to assess risks at ammonia facilities, and for emergency planning and response. KW - Ammonia KW - Atmospheric dispersion KW - Validation KW - Jack rabbit PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-646069 DO - https://doi.org/10.1016/j.aeaoa.2025.100389 SN - 2590-1621 VL - 28 SP - 1 EP - 76 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-64606 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bernardy, Christopher A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kluge, Martin A1 - Schalau, Bernd A1 - Kant, Hanjo A1 - Schulze, Marcel A1 - Orchini, Alessandro T1 - Experimental Investigation of Large-Scale Hydrogen Diffusion Jet Flames N2 - Hydrogen is a promising alternative to natural gas in industrial energy applications to limit global warming. However, wide application of hydrogen requires specific safety considerations taking into account that hydrogen is stored and transported under much higher pressure than natural gas. Thus, one scenario to be considered for hazard assessment is a sudden release of hydrogen from a leakage or safety valve and its subsequent ignition. For hydrocarbon flames, various jet flame models are available. However, hydrogen flames significantly differ from hydrocarbon flames in their combustion behavior, so that the applicability of these models to hydrogen has to be investigated. For that purpose, reals scale tests were carried out at the BAM Test Site Technical Safety. In these tests, the flame geometry and the thermal heat radiation were investigated for a release angle of 90°, for different release pressures (up to 220 bar) and mass flows (up to 0.175 kg/s). Most existing data on thermal radiation are based on unsteady flow conditions and/or still air, whereas the experiments carried out here ensure a constant mass flow under realistic free-field conditions (with wind influence). This allows a better comparability with the stationary jet flame models and assessment of wind influence on model predictions. A number of parameters such as the surface emissive power and the radiant heat fraction were determined. A detailed comparison of the obtained experimental results with literature radiation models was performed. Based on the investigations, empirical equations for modelling jet flames could be derived. T2 - Proceedings of ASME Turbo Expo 2025 Turbomachinery Technical Conference and Exposition CY - Memphis, Tennessee, USA DA - 16.06.2025 KW - Hydrogen release KW - Radiant heat fraction KW - Thermal radiation KW - Jet flame PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-643401 DO - https://doi.org/10.1115/1.4070012 SN - 0742-4795 VL - 148 IS - 5 SP - 51008-1 EP - 51008-8 PB - ASME International AN - OPUS4-64340 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spitzer, Stefan A1 - Amyotte, P. A1 - Salzano, E. T1 - Explosion behavior of hybrid mixtures N2 - Flammable mixtures of dusts with gases or liquids occur in the process and energy industries. Most research about these so-called "hybrid mixtures" was, and still is, about coal dust with the admixture of methane because of their occurrence in the mining industry. In the modern industry, hybrid mixture explosions play an increasing role in many existing processes like spray-drying, or in emerging technologies like the direct reduction of iron ore with hydrogen or nuclear/fusion reactors. While some safety characteristics of one of the component substances stay the same or are unaffected by the concentrations that occur in the process, others are severely influenced by only traces of the other substance. This review paper shows in which processes and applications hybrid mixtures pose a risk and gives an overview of the research conducted in the last 150 years. Findings that are reproducible and represent current proven knowledge are stated and compared to each safety characteristic containing only solid particles, gases or liquids as combustible substances. Additionally, fundamental studies on the mechanisms of flame propagation in hybrid mixtures are reviewed. The significance of these studies in enhancing our understanding of explosion behaviors in hybrid mixtures is also discussed. An outlook on what has been missing so far in the literature, is also given comparing the knowledge of single substances with their mixtures, why this might not have been investigated, and where the challenges lie. KW - Hybrid mixtures KW - Safety characteristics KW - Combustion regimes KW - Industrial explosions PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-654013 DO - https://doi.org/10.1016/j.pecs.2025.101276 SN - 0360-1285 VL - 113 SP - 1 EP - 24 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-65401 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bernardy, Christopher T1 - Thermal radiation of inclined large scale hydrogen jet flames N2 - In order to assess the thermal radiation emanating from hydrogen jet flames, experiments under real scale conditions were carried out at the Test Site Technical Safety of BAM. Herein, the behavior of inclined hydrogen jet flames was investigated. The aim of the work is to determine the Surface Emissive Power and radiant heat fraction of these flames and to provide a reliable dataset for model evaluation purposes. Since the aforementioned values are not directly measurable, the incident heat radiation was measured at defined distances from the flame, as well as the flame's shape and size. The required values were then derived from these measurements. The hydrogen releases ranged from 0.005 kg/s to 0.175 kg/s with a 30 mm orifice. The mass flows were held constant during the releases, nevertheless a transient behavior of the flame could be observed since the experiments were carried out under open field conditions, with unsteady wind fields. In the literature, the flame lengths are often determined using visible light imaging, either by injecting coloring substances in the low light emitting hydrogen jet flame or by carrying out the measurements in darkness. In this work the jet flames were visualized using infrared (IR) and OH* imaging. The recorded flame shapes and resulting flame lengths are compared. Results from this showed that the flame lengths determined with OH* and IR recordings differ greatly. A flame length ratio l_(f OH*)/l_(f IR) in the range of 0.47-0.62 can be found. In addition, the SEP differ also in the range of 10 kW/m²-16 kW/m² (IR) and 40 kW/m²-80 kW/m² (OH*) for hydrogen jet flames due to differences in the determined flame surface. Conclusions regarding the determined x_(RAD )values for IR and OH* result in approximately the same range of 0.031-0.043. T2 - INTERNATIONAL CONFERENCE ON HYDROGEN SAFETY 2025 CY - Seoul, Republic of Korea DA - 22.09.2025 KW - Hydrogen release KW - Inclined jet flame KW - IR and OH* measurement KW - Thermal radiation KW - Radiant heat fraction PY - 2025 AN - OPUS4-65360 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bernardy, Christopher A1 - Habib, Abdel Karim A1 - zur Nedden, Philipp Maximilian A1 - von Saldern, Jakob Georg Raimund A1 - Beuth, Jan Paul A1 - Orchini, Alessandro T1 - Thermal Radiation Of Inclined Large Scale Hydrogen Jet Flames N2 - In order to assess the thermal radiation emanating from hydrogen jet flames, experiments under real scale conditions were carried out at the Test Site Technical Safety of BAM. Herein, the behavior of inclined hydrogen jet flames was investigated. The aim of the work is to determine the Surface Emissive Power (SEP) and radiant heat fraction of these flames and to provide a reliable dataset for model evaluation purposes. Since the aforementioned values are not directly measurable, the incident heat radiation was measured at defined distances from the flame, as well as the flame’s shape and size. The required values were then derived from these measurements. The hydrogen releases ranged from 0.0125 kg/s to 0.175 kg/s with a 30 mm orifice. The mass flows were held constant during the releases, nevertheless a transient behavior of the flame could be observed since the experiments were carried out under open field conditions, with unsteady wind fields. In the literature, the flame lengths are often determined using visible light imaging, either by injecting coloring substances in the low light emitting hydrogen jet flame or by carrying out the measurements in darkness. In this work the jet flames were visualized using infrared (IR) and OH* imaging. The recorded flame shapes and resulting flame lengths are compared. Results from this showed that the flame lengths determined with OH* and IR recordings differ greatly. A flame length ratio lf OH*/lf IR in the range of 0.47–0.62 can be found. In addition, the SEP differ also in the range of 10 kW/m2–16 kW/m2 (IR) and 40 kW/m2–80 kW/m2 (OH*) for hydrogen jet flames due to differences in the determined flame surface. Conclusions regarding the determined xRAD values for IR and OH* result in approximately the same range of 0.031–0.043. T2 - 11th Iinternational conference on hydrogen safety 2025 CY - Seoul, Republic of Korea DA - 22.09.2025 KW - Hydrogen safety KW - Jet flames KW - Thermal radiation KW - Large scale experiment PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-655181 DO - https://doi.org/10.58895/hysafe.27 SN - 2943-5935 VL - 3 IS - 1 SP - 39 EP - 50 PB - Karlsruhe Institute of Technology Library AN - OPUS4-65518 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bernardy, Christopher A1 - Habib, Abdel Karim A1 - zur Nedden, Philipp Maximilian A1 - von Saldern, Jakob Georg Raimund A1 - Beuth, Jan Paul A1 - Orchini, Alessandro ED - Carcassi, Marco T1 - Thermal radiation of inclined large scale hydrogen jet flames N2 - In order to assess the thermal radiation emanating from hydrogen jet flames, experiments under real scale conditions were carried out at the Test Site Technical Safety of BAM. Herein, the behavior of inclined hydrogen jet flames was investigated. The aim of the work is to determine the Surface Emissive Power and radiant heat fraction of these flames and to provide a reliable dataset for model evaluation purposes. Since the aforementioned values are not directly measurable, the incident heat radiation was measured at defined distances from the flame, as well as the flame's shape and size. The required values were then derived from these measurements. The hydrogen releases ranged from 0.005 kg/s to 0.175 kg/s with a 30 mm orifice. The mass flows were held constant during the releases, nevertheless a transient behavior of the flame could be observed since the experiments were carried out under open field conditions, with unsteady wind fields. In the literature, the flame lengths are often determined using visible light imaging, either by injecting coloring substances in the low light emitting hydrogen jet flame or by carrying out the measurements in darkness. In this work the jet flames were visualized using infrared (IR) and OH* imaging. The recorded flame shapes and resulting flame lengths are compared. Results from this showed that the flame lengths determined with OH* and IR recordings differ greatly. A flame length ratio l_(f OH*)/l_(f IR) in the range of 0.47-0.62 can be found. In addition, the SEP differ also in the range of 10 kW/m²-16 kW/m² (IR) and 40 kW/m²-80 kW/m² (OH*) for hydrogen jet flames due to differences in the determined flame surface. Conclusions regarding the determined x_(RAD )values for IR and OH* result in approximately the same range of 0.031-0.043. T2 - 11th International conference on hydrogen safety 2025 CY - Seoul, Republic of Korea DA - 22.09.2025 KW - IR and OH* measurement KW - Hydrogen release KW - Inclined jet flame KW - Thermal radiation KW - Radiant heat fraction PY - 2025 SN - 979-12-243-0274-2 SP - 837 EP - 849 AN - OPUS4-65362 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Jankuj, Vojtech A1 - Skrinsky, Jan A1 - Krietsch, Arne A1 - Schmidt, Martin A1 - Krause, Ulrich A1 - Kuracina, Richard A1 - Szabová, Zuzana A1 - Spitzer, Stefan T1 - Simplifying standards, opening restrictions Part I: The influence of the test vessel volume on the maximum explosion pressure of dusts N2 - Explosion characteristics are widely used in the process industries to determine the potential hazard of the used substances. In the American and European standards for determination of the maximum explosion pressure of dusts, the measured pressure is corrected if the tests are conducted in the 20L-sphere. This correction formula increases the measured values if they are above 5.5 bar g. It also causes, that the only two volumes for testing that are used are the standard 1m³ and the 20L-sphere because it is unclear whether corrections are necessary and, if so, what correction should be applied at other volumes. In this article explosion tests were performed with four different dusts, lycopodium, lignite, aluminum, and nitrocellulose, in four different vessel sizes: 20 L, 250 L, 365 L, and 1000 L to investigate the influence of the vessel size. KW - Explosion protection KW - Dusts KW - Pressure rise KW - Ignition PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2025.105556 VL - 94 SP - 1 EP - 7 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-62522 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spitzer, Stefan A1 - Aghaei, Siavash A1 - Askar, Enis A1 - Krietsch, Arne A1 - Salzano, Ernesto T1 - The Hazard of Soy Flour, n‑Hexane, and Their Hybrid Mixtures in the Extraction Process N2 - Soybean oil takes around half of the vegetable oil resources in the world, increasing in importance constantly. Besides, soy oil plants have experienced numerous accidents due to the coexistence of soy flour and hexane (as a solvent) in the extraction process, thus creating a hazardous environment. This study aims to find the maximum pressure, the maximum rate of pressure rise, and the minimum ignition energy of soy flour−hexane mixtures through specific experiments by varying the concentration of fuels in air and ignition mechanism (chemical igniters or exploding wires). The results have shown that soy flour alone is hard to ignite, whereas adding hexane even in small amounts increases the hazard and the severity of the explosions considerably. Eventually, the substitution of hexane with a greener and safer extraction agent should be of utmost focus. KW - Hybrid Explosions KW - Safety characteristics KW - Hexane KW - Soy Flour PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1021/acs.iecr.4c01498 SN - 0888-5885 SP - 1 EP - 9 PB - ACS American Chemical Society AN - OPUS4-60597 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Portarapillo, Maria A1 - Di Benedetto, Almerinda A1 - Spitzer, Stefan T1 - Turbulence effect on the determination of powders safety characteristics — A review on the experimental findings and simulation approaches N2 - Safety characteristics are widely used in the process industry to design facilities in a safe way. For powders, they are normally investigated under turbulent conditions inside a spherical test vessel, the so called 20L-sphere, to disperse the dust in air. This has been the target of many researchers to either investigate the turbulence that is present during the standardized test conditions, to compare it to quiescent conditions or to manipulate it for the comparison to other conditions. The approaches have been numerous and while the focus used to be on obtaining different experimental results it has shifted more and more to different kinds of simulations. This review gives an overview about different simulation approaches and how they can be compared. It is also an overview over the experimental findings and compares it to data obtained for three different dusts while changing the pre-ignition turbulence level in a very fine way. KW - Explosion protection KW - Dusts KW - Pressure rise KW - Ignition PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-625216 DO - https://doi.org/10.1016/j.powtec.2025.120694 SN - 1873-328X VL - 454 SP - 1 EP - 19 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-62521 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spitzer, Stefan A1 - Stevens, Nicole C. A1 - Krietsch, Arne A1 - Hermanns, Roy T.E. A1 - Makarova, Ekaterina A1 - Lorenzon, Ivan A1 - van Genderen, Albert C. A1 - Hessels, Conrad J.M. T1 - A first step towards a standardized iron fuel: Safety characteristics of several pure iron powders N2 - While the use of iron powder as a dense energy carrier has clear advantages over other carriers such as hydrogen and ammonia in terms of health and safety, risks may still emerge from the powder if accidentally dispersed in air during handling, transport and storage. Since the safety characteristics of dusts are affected by, among others, its particle size distribution, chemical properties and moisture content, it is hard to implement safety measures and select the most promising reduction method without a prior explosion testing. Various production and reduction methods are currently being investigated, each producing a morphologically different type of powder. In one of the key databases on safety characteristics of dusts from the Federation of the Statutory Accident lnsurance of Germany, the maximum explosion pressure ranges from non-explosible (=0) to 5.1 bar and the deflagration index goes up to 111 bar*m /s. In this work the safety characteristics of four different iron dusts, produced via three different reduction methods, are investigated using a 20-Liter sphere according to ISO/IEC 80079–20-2:2016–12 (explosibility). Three of the dusts were found to be explosible and were further tested according to EN 14034–1 (maximum explosion pressure) and EN 14034–2 (maximum rate of pressure rise). Though they were found explosible they were all categorized in dust class St1 as mildly explosible. The morphology of the powder was analyzed before the explosion tests using scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The particle size distribution was also determined. Since the chemical properties and the moisture content are known, the findings may be applicable to implementation at larger scale without prior testing of every powder. KW - Energy carrier KW - Explosion pressure KW - Explosion protection PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1016/j.fuel.2025.135824 SN - 0016-2361 VL - 400 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier BV AN - OPUS4-63446 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kosár, László A1 - Szabová, Zuzana A1 - Kuracina, Richard A1 - Spitzer, Stefan A1 - Mynarz, Miroslav A1 - Filipi, Bohdan T1 - Study of the Safety Characteristics of Different Types of Pepper Powder (Capsicum L.) N2 - This research was aimed at comparing the fire characteristics of different types of pepper in the context of explosion prevention. The following characteristics were studied: explosion pressure Pmax and Kst at selected concentrations, ignition temperature of the deposited dust layer from the hot surface, and minimum ignition energy. The comparison of the chemical properties of the used types of pepper was performed using TG/DSC. The results of the measurements suggest that different types of peppers exhibit different explosion characteristics. Each sample reached the maximum value of the explosion pressure and rate of pressure rise at different concentrations. The volume of the explosion chamber used also influenced the explosion characteristics. It is a consequence of the fact that the explosion characteristics strongly depend on the mechanism of action of a particular igniter. The minimum effect on the safety characteristics was observed when measuring the minimum ignition energy and the minimum ignition temperature of the dust layer from the hot surface. The results of the measurements suggest that different types of peppers exhibit different explosion characteristics. This information should then be considered in explosion prevention. KW - Dust explosions KW - Pepper samples KW - Explosion characteristics KW - Explosion protection PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-605965 DO - https://doi.org/10.3390/fire7070229 VL - 7 IS - 7 SP - 1 EP - 14 PB - MDPI AG AN - OPUS4-60596 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spitzer, Stefan A1 - Reitmeier, Fabian A1 - Danzi, Enrico A1 - Janovsky, Bretislav A1 - Paul, Michael T1 - The Exploding Wire: A novel ignition source for the determination of safety characteristics of dusts and hybrid mixtures N2 - For the determination of safety characteristics of dusts there are mainly chemical igniters in use. Especially for the maximum explosion pressure and the maximum rate of pressure rise there is no standard with another ignition source. The chemical igniters have the disadvantage of being very hard to obtain in most countries and they are even illegal in some. This leads to the fact, that those countries are not able to investigate the safety characteristics or only with a high effort by sending dust samples to facilities outside the country. This article presents a novel ignition source and describes how to build it. It is also the first step to place this ignition source into the dust standards in the future. KW - Explosion protection KW - Dust explosions KW - Pressure rise PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-645209 DO - https://doi.org/10.1016/j.elstat.2025.104188 SN - 0304-3886 VL - 138 SP - 1 EP - 8 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-64520 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Ermittlung des angemessenen Sicherheitsabstands - Aktueller Stand und Ausblick N2 - Es wird ein historischer Abriss über die Entwicklung des Leitfadens KAS-18 und damit zusammenhängenden Papieren gegeben. Es wird der aktuelle Diskussionsstand vorgestellt. T2 - Meinungs- und Erfahrungsaustausch im Sinne von § 29a BImSchG und Fortbildungslehrgang für Störfallbeauftragte gemäß der 5. BImSchV CY - Dresden, Germany DA - 04.12.2025 KW - LUP KW - KAS-18 PY - 2025 AN - OPUS4-65081 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holtappels, Kai T1 - Eine Frage der Technik? Verfahren und Kriterien für den sicheren Betrieb von Wasserstoffanlagen N2 - Das Webinar wird im Rahmen von TransHyDE Systemanalyse (AP5.3 Akzeptanzbewertungen) durchgeführt und adressiert aus einer interdisziplinären Perspektive relevante Aspekte der Sicherheit und öffentlichen Risikowahrnehmung von Wasserstoffprojekten. Dabei erfolgt ein Überblick über Standards der sicherheitstechnischen Forschung, Einblicke aus der Projektkommunikation mit Akteuren und Bürger*innen sowie die Vorstellung aktueller Forschungsergebnisse zur öffentlichen Wahrnehmung der Risiken von Wasserstofftechnologien. Die Diskussion geht den u.a. Fragen nach, welche Rolle das Thema Sicherheit in der aktuellen Planungspraxis spielt, wie transparent über Risiken kommuniziert werden kann, ohne Vertrauen zu gefährden und welche Kommunikationsansätze sich als zielführend zeigen, um gesellschaftlichen Unsicherheiten zu begegnen. Der Vortrag zeigt auf, dass der sichere Betrieb von Anlagen nicht nur mit der Technologie alleine gewährleistet werden kann. T2 - Lunch Talk: Wasserstoff im Fokus: Sicherheit, Risikowahrnehmung und Kommunikation CY - Online meeting DA - 08.12.2025 KW - Gefahrenanalyse KW - Methoden KW - Kriterien PY - 2025 AN - OPUS4-65040 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bernardy, Christopher A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kluge, Martin A1 - Schalau, Bernd A1 - Schulze, Marcel A1 - Kant, Hanjo A1 - Orchini, Alessandro ED - Ruggiero, Eric J. T1 - Experimental investigation of large-scale hydrogen diffusion jet flames N2 - Hydrogen is a promising alternative to natural gas in industrial energy applications which would serve the goal of limiting global warming. However, wide application of hydrogen requires specific safety considerations taking into account that hydrogen is stored and transported under much higher pressure than natural gas. Thus, one scenario to be considered for hazard assessment is a sudden release of hydrogen from a leakage or safety valve and its subsequent ignition. For hydrocarbon flames, various jet flame models are available. However, hydrogen flames significantly differ from hydrocarbon flames in their combustion behavior, so that the applicability of these models to hydrogen has to be investigated. For that purpose, reals scale tests were carried out at the BAM Test Site Technical Safety. In addition, hydrocarbon jet flames (methane) were investigated. In these tests, the flame geometry and the thermal heat radiation were investigated for a release angle of 90°, for different release pressures (up to 220 bar) and mass flows (up to 0.175 kg/s). While existing heat radiation data from the literature are mostly based on unsteady outflow conditions and/or releases in still air, the experiments presented here are focused on ensuring a constant mass flow over the release duration under realistic free field conditions (with wind influence). This allows a better comparability with the stationary jet flame models and assessment of wind influence on model predictions. A number of parameters such as the surface emissive power of the jet flame and the radiant heat fraction were determined. A detailed comparison of the obtained experimental results with literature radiation models was performed. Good agreement between experimental and literature data was found for hydrogen whereas significant differences were identified for methane. Based on the investigations, empirical equations for modelling jet flames could be derived. T2 - American Society of Mechanical Engineers - Turbomachinery Technical Conference & Exposition GT2025 CY - Memphis, TN, USA DA - 16.06.2025 KW - Hydrogen release KW - Jet flame KW - Radiant heat fraction KW - Thermal radiation PY - 2025 SN - 978-0-7918-8877-3 DO - https://doi.org/10.1115/GT2025-FM2 SP - 1 EP - 11 PB - The American Society of Mechanical Engineers CY - Livingston AN - OPUS4-64098 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duch, Karsten T1 - Sauerstoffsicherheit in Elektrolyseanlagen N2 - Nichtmetallische Materialien müssen für den Einsatz in Sauerstoff unter Druck geprüft werden. Im S3dEL Projekt wird die O2-Sicherheit für Elektrolyseanlagen untersucht und ein Prüfverfahren entwickelt das reale EL-bedingungen abbildet, als Erweiterung zur standardisierten Prüfung mit reinem O2. T2 - 1. Berliner Fachtagung für Prozess- und Anlagensicherheit CY - Berlin, Germany DA - 24.03.2026 KW - Sauerstoffsicherheit KW - Sauerstoff KW - Elektrolyse PY - 2026 AN - OPUS4-65762 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gerbeit, Marco T1 - Experimentelle und numerische Charakterisierung von Druckwellen im offenen Stoßwellenrohr zur Auslegung von Entlastungssystemen N2 - In industriellen Prozessanlagen können Druckwellen bei unfallbedingten Ereignissen (z. B. Detonation oder Bersten von Druckbehältern) schwere Schäden verursachen. Die Norm EN ISO 4126 beschreibt daher Druckentlastungseinrichtungen, die in solchen Fällen wirksam eingreifen. Dabei entweicht das Gas nach dem Öffnen der Berstscheibe und belastet das Umfeld, wie zum Beispiel benachbarte Module oder Personal (Burgess et al 2013). Daher soll in dieser Arbeit das Strömungsfeld hinter solch einer Einrichtung betrachtet werden, um exemplarisch Daten zur Einschätzung der Gefährdung im Nahbereich hinter einer Berstscheibe zu geben. Zu diesem Zweck wurde auf dem BAM TTS ein Versuchskonzept entwickelt, bei dem ein druckfester Autoklav (Stoßwellengenerator, SWG) als zu entlastende Anlage dient. Damit lassen sich die Ausbreitung und die Impulsübertragung von Gasen und Druckwellen sowie deren Phänomenologie am offenen Ende mit verschiedenen Gasen untersuchen. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse eines Gemischs aus Acetylen und Sauerstoff vorgestellt. Dieses Gemisch wurde gewählt, da es hohe Explosionsdrücke und Flammentemperaturen erreicht, die mit anderen Gasgemischen kaum möglich sind und somit ein Worst-Case-Szenario darstellt. Eine solche Untersuchung wurde bereits mit Wasserstoff durchgeführt (Kuang et al. 2024). Es wurden verschiedene Auslassgeometrien von Schutzarmaturen – etwa Entlastungsöffnungen, wie bereits von Heinrich publiziert (Heinrich et al. 1966) – untersucht, um eine fundierte Nahfeldbewertung zu ermöglichen. Die experimentellen Daten können beispielsweise zur Validierung von CFD- Simulationen dienen und erlauben, den Einfluss von Geometrie und Umgebungsbedingungen systematisch abzubilden, und liefern praxisrelevante Daten als Basis für Leitlinien für den Explosionsschutz und die Bewertung von Störfallauswirkungen in modularen Anlagen und tragen somit zur Steigerung der Anlagensicherheit bei. T2 - 1. Berliner Fachtagung Prozess- und Anlagensicherheit CY - Berlin, Germany DA - 24.03.2026 KW - Blast KW - Druckstoß KW - Messtechnik PY - 2026 AN - OPUS4-65761 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Experimentelle Untersuchung der Zündwirksamkeit von mechanischen Schlagvorgängen mit nicht-metallischen Materialien in Wasserstoffatmosphäre - HICON-Projekt N2 - Bei der sicherheitstechnischen Beurteilung einer möglichen Wasserstofffreisetzung muss die Wirksamkeit verschiedener potenzieller Zündquellen beurteilt werden. In den einschlägigen internationalen Regelwerken des Explosionsschutzes werden insgesamt 13 verschiedene Arten von Zündquellen definiert, die zu beurteilen sind. Der mechanische Schlagvorgang ist einer dieser Zündquellen. Die Wirksamkeit dieser Zündquelle hängt vor allem von der kinetischen Schlagenergie, der Materialpaarung und der Zusammensetzung des Brenngas-Luft-Gemisches ab. Aufgrund des stochastischen Charakters der mechanisch erzeugten Funken gibt es keine geeigneten Berechnungsmethoden, um die Wirksamkeit des mechanischen Schlags als Zündquelle in Abhängigkeit dieser Parameter vorherzusagen. Anhand von geeigneten experimentellen Daten ist eine Einschätzung jedoch empirisch möglich. In früheren Arbeiten wurden vor allem homogene metallische Materialpaarungen untersucht. Damit werden einige Szenarien nicht abgedeckt, die bei der vermehrten Installation von Wasserstoffanlagen vor allem im nicht-industriellen Raum relevant sind. Dazu gehört z.B. die Beurteilung der Zündwirksamkeit von Steinschlägen im Zusammenhang mit Anlagen, die auf Untergrund oder Bodenabdeckungen aus Kiesgestein installiert werden, der aufgewirbelt werden kann oder die Beurteilung der Zündwirksamkeit bei Schlägen auf verunreinigte Oberflächen. In dieser Arbeit wurde die Zündwirksamkeit von mechanischen Schlagvorgängen mit Gesteinen und verunreinigten Oberflächen in wasserstoffhaltiger Atmosphäre systematisch untersucht. Dazu wurden Versuche in einer Schlagfunkenapparatur durchgeführt. Die Schlagfunkenapparatur erzeugt reproduzierbare streifende Schläge zwischen Schlagbolzen und Schlagplatten aus beliebigem festem Material mit stufenweise verstellbarer kinetischer Schlagenergie in einer beliebigen Gasatmosphäre. Um Steinschläge zu erzeugen, wurden spezielle Schlagplatten aus Beton mit ausgesuchten, eingebetteten Gesteinen sowie Schlagbolzenhalter mit eingeklebten Gesteinen konstruiert. Grundsätzlich konnte festgestellt werden, dass die Zündwirksamkeit bei Schlagvorgängen mit Quarzgestein in wasserstoffhaltigen Atmosphären gegenüber Schlagvorgängen mit metallischen Werkstoffen deutlich erhöht ist. Im Vergleich dazu waren dieselben Schläge in erdgas- bzw. methanhaltiger Atmosphäre nicht zündwirksam. Das ist vor allem bei der Umstellung von Erdgasanlagen bzw. bei der Übertragung von Risikomodellen für Erdgasanlagen auf Wasserstoffanlagen relevant, da neue Zündquellen berücksichtigt werden müssen. Es konnte darüber hinaus festgestellt werden, dass die Art des Gesteins einen großen Einfluss auf die Zündwirksamkeit hat. Weiterhin konnte eine deutlich erhöhte Zündwahrscheinlichkeit bei Schlagvorgängen mit homogenen Metallpaarungen bei ölbenetzten und sandgestrahlten Oberflächen beobachtet werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern Erkenntnisse, die relevant sind für die Risikoanalyse von Wasserstoffanlagen, für die Beurteilung von nicht-elektrischen Zündquellen in explosionsgefährdeten Bereichen und für die Weiterentwicklung der Regelsetzung im Explosionsschutz. T2 - 1. Berliner Fachtagung Prozess- und Anlagensicherheit CY - Berlin, Germany DA - 24.03.2026 KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Gesteinsfunken KW - sandgestrahlte Oberflächen KW - Ölbenetzte Oberflächen KW - Benzinbenetzte Oberflächen KW - Sandbenetzte Oberflächen PY - 2026 AN - OPUS4-65763 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holtappels, Kai T1 - Ammoniak als Energieträger in Deutschland: Zwischen Sicherheitsanforderungen, Infrastruktur und Akzeptanz N2 - Die Gewährleistung einer sicheren, zuverlässigen und klimaneutralen Energieversorgung stellt eine der zentralen Herausforderungen der kommenden Jahrzehnte dar. Als zentraler Baustein für die Energiewende wird Grüner Wasserstoff gesehen. Allerdings müssen bis zum Hochlauf einer flächendeckenden Wasserstoffinfrastruktur effektive Speicher- und Transportlösungen bereitgestellt werden. Verschiedene Wasserstoff-derivate, insbesondere Ammoniak, Methanol, synthetisches Methan und flüssige organische Wasserstoffträger (LOHCs), können dabei eine tragende Rolle spielen. Aufgrund seiner etablierten globalen Infrastruktur und der vorhandenen industriellen Produktions- und Handelsketten (weltweit über 170 Mio. Tonnen jährlich) stellt Ammoniak, besonders kurzfristig, eine vielversprechende Option für die energetische Nutzung dar. Zusätzlich zeichnet sich Ammoniak durch seine hohe Energiedichte und, im Vergleich zu Wasserstoff, einfache Lager- und Transportfähigkeit aus. Auch langfristig bietet Grüner Ammoniak, insbesondere der in sonnen- und windreichen Regionen aus erneuerbaren Energiequellen erzeugte, das Potenzial für eine wirtschaftliche Produktion und eine vielversprechende Option für künftige Energieimporte. Aufgrund der toxischen Eigenschaften und potenziellen Umweltrisiken sind allerdings umfassende sicherheitstechnische Maßnahmen sowie eindeutige regulatorische Rahmenbedingungen erforderlich. Darüber hinaus gilt es, technologische Herausforderungen zu lösen, die sich in Abhängigkeit von der Nutzung von Ammoniak ergeben. Hierzu zählen unter anderem die Emissionskontrolle bei der direkten Verbrennung von Ammoniak sowie die Verbesserung der Effizienz bei der Rückumwandlung von Ammoniak in Wasserstoff (Ammoniak-Cracking). Vor diesem Hintergrund hat die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) im Rahmen zweier Workshops in Kooperation mit relevanten Stakeholdern aus Behörden, Wirtschaft und aus der Wissenschaft zentrale Handlungsempfehlungen für die Politik abgeleitet, mit dem Ziel, den Einsatz von Ammoniak als Energieträger in Deutschland voranzubringen. Diese Handlungsempfehlungen werden im Beitrag päsentiert und anschließend zur Diskussion gestellt. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass Ammoniak ein vielversprechendes Wasserstoffderivat für die Dekarbonisierung darstellt, sofern politischer Wille und eine klare Strategie den zielgerichteten Ausbau der notwendigen Infrastruktur, die Schaffung regulatorischer Rahmenbedingungen sowie die Förderung technologischer Innovationen vorantreiben. T2 - 1. Berliner Fachtagung Prozess- und Anlagensicherheit CY - Berlin, Germany DA - 24.03.2026 KW - Ammoniak KW - Wasserstoffderivate KW - Energieträger KW - Herausforderungen PY - 2026 AN - OPUS4-65766 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hartwig, Peter T1 - Sichere Wasserstoffnetze ModuH2Pipe N2 - Der Wasserstofftransport durch Pipelines in Deutschland und Europa ist von zentraler Bedeutung für die zukünftige Energieversorgungssicherheit. Neben dem Neubau einer Wasserstoff-Transportinfrastruktur wird vor allem die kosteneffiziente Umwidmung bestehender Erdgasnetze für den Wasserstofftransport vorangetrieben. Dabei ergeben sich zahlreiche sicherheitstechnische Fragestellungen, insbesondere zur Materialeignung und -kompatibilität, der Zustandsanalyse und -überwachung von Pipelines sowie der Gewährleistung der Gasqualitäten. Die Validierung der wissenschaftlich-technischen Tragfähigkeit der Antworten zu diesen Fragen unter realen Bedingungen ist erforderlich für die erfolgreiche Transformation des Energietransports. Hierzu stellt die BAM eine neue, einzigartige Prüfinfrastruktur vor, die ab Juli 2026 zur Verfügung stehen wird. T2 - 1. Fachtagung für Anlagen- und Prozesstechnik CY - Berlin, Germany DA - 24.03.2026 KW - Wasserstoff KW - ModuH2Pipe KW - Modulare-Testplattform KW - Realmaßstab KW - Wasserstoffkernnetz PY - 2026 AN - OPUS4-65767 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Askar, Enis T1 - Sicherheitstechnische Eigenschaften von Wasserstoff-Sauerstoff-Gemischen unter Prozessbedingungen der Elektrolyse N2 - Die Bildung von Wasserstoff-Sauerstoff-Gemischen, beispielsweise aufgrund von Cross-Over, Fehlfunktionen oder An- und Abschaltvorgängen, stellt eine für Elektrolyseprozesse ganz spezifische Gefahr dar, die angemessen berücksichtigt werden muss. In dieser Arbeit wurden die Explosionsgrenzen von Wasserstoff-Sauerstoff-Gemischen bei Prozessbedingungen von bis zu 30 bar und 300 °C experimentell bestimmt. Es zeigte sich, dass die vorhandenen experimentellen Daten mithilfe empirischer Ansätze mit guter Genauigkeit interpoliert werden können. Darüber hinaus wurden auch die Explosionsgrenzen unter atmosphärischen Bedingungen mit reduzierter Zündenergie bis hinunter zu 1 mJ bestimmt. Obwohl in der Literatur zu finden ist, dass die Zündenergie von brennbaren Gasen stark ansteigt, wenn die Konzentration von stöchiometrisch in den Bereich nahe den Explosionsgrenzen wechselt, wurde innerhalb des getesteten Zündenergiebereichs für H₂/O₂-Gemische kein signifikanter Einfluss der Gemischkonzentration festgestellt. Schließlich wurde die Zündung an heißen Oberflächen für Gemische mit 6 Mol-% Wasserstoff in Sauerstoff, also leicht oberhalb der Explosionsgrenze, experimentell bei verschiedenen Drücken bis zu 30 bara untersucht. Auch hier wurden nur geringe Abweichungen von den für stöchiometrische Gemische ermittelten Zündtemperaturen festgestellt. Zur Berechnung der Zündtemperaturen wurde ein 0D-Reaktormodell mit adiabatischem, konstantem Volumen verwendet. Das Modell wurde hinsichtlich seiner Vorhersage der Zündtemperaturen von Wasserstoffgemischen bei verschiedenen Drücken getestet. T2 - 1. Berliner Fachtagung Prozess- und Anlagensicherheit CY - Berlin, Germany DA - 24.03.2026 KW - Elektrolyse KW - Explosionsgrenzen KW - Zündenergie KW - Zündtemperatur PY - 2026 AN - OPUS4-65782 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Funnemann, Patrick T1 - Nachhaltige TiFe‑basierte H2-Speicher: Sicherheit entlang des Lebenszyklus - Ex-Kenngrößen eines hybriden Staub/H2 (2 %)/Luft‑Gemischs N2 - Der sichere Umgang mit Legierungen auf TiFe-Basis ist für deren Einsatz als reversible Wasserstoffspeichermaterialien von entscheidender Bedeutung. Während der Herstellung, des Betriebs und des Recyclings werden diese Legierungen häufig in Form feiner Pulver verarbeitet, die zündfähige Staubwolken und hybride Gemische mit Wasserstoff bilden können. In diesem Vortrag werden die Explosionscharakteristika einer pulverförmigen TiFe–Mn-Legierung unter zwei verschiedenen Atmosphären systematisch untersucht: Luft und Luft mit 2 % Wasserstoff, was 50 % der unteren Explosionsgrenze entspricht. Schlüsselparameter, darunter der maximale Explosionsdruck (pmax), die maximale Druckanstiegsrate ((dp/dt)max) und der Kst-Wert, wurden mittels standardisierter Versuche in einem 20-Liter-Kugel-Apparat bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass Wasserstoff in Konzentrationen unterhalb der unteren Explosionsgrenze (UEG) in Kombination mit Staub die Druckanstiegsrate und den Kst-Wert tendenziell erhöht, während der maximale Explosionsdruck aufgrund der verringerten Sauerstoffverfügbarkeit leicht absinkt. Diese Ergebnisse unterstreichen, dass bereits geringe Wasserstoffzugaben die Flammenausbreitung beschleunigen und die Explosionsschwere erhöhen können, was für die Risikobewertung und die Auslegung von Explosionsschutzmaßnahmen in Wasserstoffspeichersystemen von entscheidender Bedeutung ist. Darüber hinaus liefert die durchgeführte umfassende chemische Charakterisierung eine solide Grundlage für zukünftige Untersuchung der sicherheitstechnischen Eigenschaften und unterstützt damit die Entwicklung sicherer und nachhaltiger Wasserstoffspeicher-Technologien. T2 - 1. Berliner Fachtagung Prozess- und Anlagen-sicherheit CY - Berlin, Germany DA - 24.03.2026 KW - Staubexplosionen KW - Hybride Gemische KW - Wasserstoffspeicherung KW - Wasserstoffsicherheit PY - 2026 AN - OPUS4-65781 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Askar, Enis T1 - HICON Experimental Campaign 3 - Ignition of Hydrogen due to Single Impact N2 - The experimental campaigns within HICON aim to obtain quantitative and qualitative data through experiments for statistics and understanding of ignition probabilities. Based on that hydrogen ignition models are developed transfering the risk-based models from the natural gas applications. Within the presented experimental campaign the focus was on impacts with gravel and with contaminated surfaces. It was found that the ignition probabilty of hydrogen atmospheres by mechanical impacts can be highly increased when gravel is involved and when surfaces are contaminated with oil or with fine sand (sandblasted surfaces), while natural gas atmospheres cannot be ignited under similar conditions. T2 - FABIG Fire and Blast Information Group 111th UK Technical Meeting CY - London, United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland DA - 24.03.2026 KW - Explosion protection KW - Ignition sources KW - Mechanical sparks KW - Natural gas KW - Safety KW - Risk assessment PY - 2026 AN - OPUS4-65783 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hartwig, Peter T1 - Sichere Wasserstoffnetze ModuH2Pipe N2 - Modulare Testplattform für den sicheren Transport von Wasserstoff in neuen und vorhandenen Gasverteilnetzen Die BAM schafft mit der modularen Testplattform ModuH2Pipe erstmals in Europa eine Testinfrastruktur, welche die Betrachtung sicherheitstechnischer Fragestellungen im Realmaßstab und zugleich unter kritischen Bedingungen erlaubt, die sich im Zusammenhang mit Wasserstoff-und Wasserstoff-Erdgas-Pipelines stellen. Ziel ist, Gasnetzbetreibern u. a. ein Dienstleistungsangebot zur Verfügung zu stellen, welches die umfassende Beantwortung dieser und weiterer sicherheitstechnischer Fragestellungen ermöglicht. Die Testplattform ModuH2Pipe wird auf dem BAM Testgelände Technische Sicherheit (BAM TTS) stehen und integriert zwei Module, die für die experimentelle Untersuchung von Pipelinesegmenten, -komponenten (Dichtungen, Ventile etc.) und Polymerkomponenten im Originalmaßstab ausgelegt sind. Aber auch digitale Aspekte für Wasserstoffnetze können betrachtet werden. T2 - 1. Fachtagung für Anlagen- und Prozesstechnik CY - Berlin, Germany DA - 24.03.2026 KW - Wasserstoff KW - ModuH2Pipe KW - Testplattform KW - Realmaßstab KW - Wasserstoffkernnetz PY - 2026 AN - OPUS4-65765 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas T1 - Sicherheit von Sauerstoffanlagen - aus Unfällen und Erfahrungen lernen N2 - Der Vortrag zeigt Beispiele auf, wie einerseits durch Untersuchungen von Unfällen sowie andererseits durch die zahlreichen Prüfungen an der BAM Erkenntnisse gewonnen wurden. Diese sind in die Überarbeitung von Normen und Standards sowie in die Modifikation von Prüfverfahren und von Bewertungskriterien eingeflossen. So wird zum Beispiel bei der Untersuchung nichtmetallischer Materialien versucht, den tatsächlichen, praktischen Anwendungsfall zu berücksichtigen und diesen durch die Prüfungen möglichst abzubilden. Änderungen beim Herstellungsprozess, bei der Materialzusammensetzung und bei Weiterverarbeitungsprozessen nichtmetallischer Materialien haben in der Vergangenheit immer wieder zu deutlich unterschiedlichen Prüfergebnissen geführt. Dem wurde nunmehr durch die Einführung chargenbezogener Prüfungen Rechnung getragen. Für Ventile mit integriertem Druckregler (Valves with Integrated Pressure Regulator - VIPR) wurden neue und überarbeitete Prüfanforderungen für die Lebensdauer und für die Ausbrennsicherheit festgeschrieben, um den gestiegenen sicherheitstechnischen Anforderungen für Anwendungen mit medizinischem Sauerstoff Rechnung zu tragen. Ziel ist es, auch zukünftig die Sicherheit von Sauerstoffanlagen durch die Betrachtung von Unfällen und die Erfahrungen aus Prüfungen zu verbessern. T2 - 1. Berliner Fachtagung für Prozess- und Anlagensicherheit CY - Berlin, Germany DA - 24.03.2026 KW - Sauerstoff KW - Unfälle KW - Chargenprüfung KW - Prüfanforderungen KW - Sicherheit PY - 2026 AN - OPUS4-65813 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -