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Transportierbarkeit von Transport- und Lagerbehältern für radioaktive Stoffe, welche nach eine längerfristigen trockenen Zwischenlagerung
transportiert werden müssen. Überblick über die aktuellen Regelwerke und Richtlinien sowie die Zeitpläne für das Finden eines Endlagers für hochradioaktive Stoffe und die damit verbundene verlängerte Zwischenlagerung. Des Weiteren werden das für die verlängerte Zwischenlagerung notwendige Alterungsmanagement und die noch erforderlichen Forschungstätigkeiten vorgestellt.
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.
The EU member states have set out ambitious long-term goals for deploying offshore wind energy. The installed offshore wind capacity is set to increase from 14.6 GW in 2021 to around 320 GW in 2050. This signifies the role of offshore wind energy as a major contributor to reaching the EU’s climate and energy goals. To ensure that the defined targets are met, a significant number of new wind farms has to be installed and existing wind farms reaching the end of their planned life need to be reused efficiently. Some of the relevant reuse alternatives are lifetime extension, repowering based on the existing support structures and repowering with new turbines.
As a basis of the decision-making regarding the reuse of existing offshore wind farm, the expected utility of each relevant option should be determined based on the associated expected rewards, costs and risks. The optimal concept maximizes the utility of the decision-maker and fulfills the existing constraints and requirements. To facilitate such a quantitative decision-making, models and methods have to be developed. In particular, models are required that enable predictions of (a) the condition and performance of the turbines and support structures and (b) the renumeration, costs and consequences of adverse events. These predictions have to consider (a) the governing uncertainties, (b) the available information from the planning, construction, installation and operating phase, (b) potential repair, retrofitting and strengthening schemes and (c) possible monitoring, inspection and maintenance regimes for the future operating phase.
Over the past years, several models, methods and tools have been developed at the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) to support the structural integrity management of offshore wind turbine substructures. These include:
(a) a prototype for reliability-based, system-wide, adaptive planning of inspections of welded steel structures in offshore wind farms,
(b) a method for monitoring and risk-informed optimization of inspection and maintenance strategies for jacket structures subject to fatigue, and
(c) a probabilistic cost model of inspection and maintenance of welded steel structures in offshore wind farms.
This contribution provides an overview on these works and discusses how they can be adapted and extended to support the decision-making regarding lifetime extensions and repowering of offshore wind farms.
Gläser zeichnen sich durch eine breite und kontinuierlich abstimmbare chemische Zusammensetzung sowie einzigartige Formgebungstechniken aus, was sie oft zur Schlüsselkomponente moderner Hochtechnologien macht. Die Glasentwicklung ist jedoch oft noch zu kosten-, zeit- und energieintensiv. Der Einsatz von robotergestützten Schmelzsystemen, eingebettet in eine Ontologie-basierte digitale Umgebung, soll diese Probleme in Zukunft überwinden. Im Rahmen der BMBF Forschungsinitiative MaterialDigital unternimmt das Verbundprojekt GlasDigital „Datengetriebener Workflow für die beschleunigte Entwicklung von Glas“ erste Schritte in diese Richtung. Das Projektkonsortium, an dem das Fraunhofer ISC in Würzburg, die Friedrich-Schiller-Universität Jena (OSIM), die Technische Universität Clausthal (INW) und die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM, Fachgruppe Glas) beteiligt sind, will alle wesentlichen Basiskomponenten für eine beschleunigte datengetriebene Glasentwicklung zusammenführen. Zu diesem Zweck wird ein robotergestütztes Hochdurchsatz-Glasschmelzsystem mit neuartigen Inline-Sensoren zur Prozessüberwachung, auf maschinellem Lernen (ML) basierenden adaptiven Algorithmen zur Prozessüberwachung und -optimierung, neuartigen Werkzeugen für die Hochdurchsatz-Glasanalyse sowie ML-basierten Algorithmen zum Glasdesign, Data Mining sowie Eigenschafts- und Prozessmodellierung ausgestattet. Der Vortrag gibt einen Überblick darüber, wie all diese Komponenten miteinander verzahnt sind, und veranschaulicht ihre Nutzbarkeit anhand einiger Beispiele.
lasses stand out by their wide and continuously tunable chemical composition and large variety of unique shaping techniques making them a key component of modern high technologies. Glass development, however, is still often too cost-, time- and energy-intensive. The use of robotic melting systems embedded in an ontology-based digital environment is intended to overcome these problems in future. As part of the German research initiative MaterialDigital, the joint project GlasDigital takes first steps in this direction. The project consortium involves the Fraunhofer ISC in Würzburg, the Friedrich Schiller University Jena (OSIM), the Clausthal University of Technology (INW), and the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM, Division Glasses) and aims to combine all main basic components required for accelerated data driven glass development. For this purpose, a robotic high throughput glass melting system is equipped with novel inline sensors for process monitoring, machine learning (ML)-based, adaptive algorithms for process monitoring and optimization, novel tools for high throughput glass analysis and ML-based algorithms for glass design, including software tools for data mining as well as property and process modelling. The talk gives an overview how all these tools are interconnected and illustrates their usability with some examples.
GlasDigital
(2023)
When it comes to dental treatments, success is not only measured by attained functionality but, to a large extent, the associated aesthetics. This can become challenging for certain restorations and implants due to the complex optical characteristic of a tooth, which reflects, absorbs, diffuses, transmits, and even emits light. Thus, to get acceptable aesthetic results, favourable shade matching of ceramic restorations and implants should be achieved by strict control of optical response, which translates into a materials design question. Optical response is affected by several factors such as the composition, crystalline content, porosity, additives, grain size and the angle of incidence of light on the dental ceramics. The properties to be characterized are colour (and its stability), translucency, opalescence, refractive index, and fluorescence. Several techniques can be applied for the characterization of these properties and in this presentation, an overview will be given. Moreover, particular emphasis will be given on the capacitation of less familiarized public to UV-Vis absorption and photoluminescence (PLE) spectroscopies that are versatile and widely employed for functional and structural characterization of glasses and glass ceramic materials.
Suitable material solutions are of key importance in designing and producing components for engineering systems – either for functional or structural applications. Materials data are generated, transferred, and introduced at each step along the complete life cycle of a component. A reliable
materials data space is therefore crucial in the digital transformation of an industrial branch.
A great challenge in establishing a materials data space lies in the complexity and diversity of materials science and engineering. It must be able to handle data from different knowledge areas over several magnitudes of length scale.
The Platform MaterialDigital (PMD) is expected to network a large number of repositories of materials data, allowing the direct contact of different stakeholders as materials producers, testing labs, designers and end users. Following the FAIR principles, it will promote the semantic
interoperability across the frontiers of materials classes. In the frame of a large joint initiative, PMD works intensively together with currently near 20 research consortia in promoting this exchange (www.material-digital.de).
In this presentation we will describe the status of our Platform MaterialDigital. We will also present in more detail the activities of GlasDigital, one of the joint projects mentioned above dealing with the digitalization of glass design and manufacturing.
(https://www.bam.de/Content/EN/Projects/GlasDigital/glasdigital.html)