Toward a Digital Twin of Hydrogen Pressure Vessels Enabled by Distributed Fiber Optic Sensors

  • We present a digital replica of a hydrogen pressure vessel enabled by distributed fiber optic sensors (DFOS). This digital replica dynamically displays and updates the vessel’s structural condition by calculating strain residuals defined as the difference between the measured DFOS strain and the expected strain based on pressure data. As an example, we show the ability of the DFOS to detect and localize damage caused by drilling six holes into the vessel’s body. This digital replica represents a foundational step toward a fully integrated digital twin for predictive maintenance and remaining lifetime prognosis.

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Autor*innen:Christos KarapanagiotisORCiD
Koautor*innen:Marcus SchukarORCiD, Mathias Breithaupt, Eric Duffner, Konstantin Hicke
Dokumenttyp:Vortrag
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Englisch
Jahr der Erstveröffentlichung:2025
Organisationseinheit der BAM:3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher
3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher / 3.5 Sicherheit von Gasspeichern und Gefahrguttanks
8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.6 Faseroptische Sensorik
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Digital twins; Fiber optic sensors; Hydrogen; Machine learning; Predictive maintenance; Structural health monitoring
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Energie / Wasserstoff
Veranstaltung:Sensor and Measurement Science International 2025
Veranstaltungsort:Nuremberg, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:06.05.2025
Enddatum der Veranstaltung:08.05.2025
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:14.05.2025
Referierte Publikation:Nein
Eingeladener Vortrag (wissenschaftliche Konferenzen):Nein
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