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- 7 Bauwerkssicherheit (1786)
- 9 Komponentensicherheit (1461)
- 4 Material und Umwelt (1085)
- 5 Werkstofftechnik (1062)
- 3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher (804)
- 6.3 Strukturanalytik (616)
- 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse (577)
- 7.6 Korrosion und Korrosionsschutz (568)
- 9.4 Integrität von Schweißverbindungen (563)
- 2 Prozess- und Anlagensicherheit (558)
- 8.5 Röntgenbildgebung (549)
- 8.0 Abteilungsleitung und andere (542)
- 6.6 Physik und chemische Analytik der Polymere (489)
- 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren (468)
- 8.2 Zerstörungsfreie Prüfmethoden für das Bauwesen (466)
- 2.1 Sicherheit von Energieträgern (344)
- 1.4 Prozessanalytik (342)
- 1.2 Biophotonik (338)
- 8.4 Akustische und elektromagnetische Verfahren (333)
- 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation (327)
- 7.2 Ingenieurbau (326)
- 1.1 Anorganische Spurenanalytik (323)
- 8.1 Sensorik, mess- und prüftechnische Verfahren (320)
- 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen (311)
- 4.1 Biologische Materialschädigung und Referenzorganismen (266)
- 5.2 Metallische Hochtemperaturwerkstoffe (253)
- 7.4 Baustofftechnologie (250)
- 6.2 Material- und Oberflächentechnologien (243)
- 1.8 Umweltanalytik (239)
- 1.9 Chemische und optische Sensorik (232)
- 8.6 Faseroptische Sensorik (227)
- 9.2 Versuchsanlagen und Prüftechnik (226)
- 4.3 Schadstofftransfer und Umwelttechnologien (223)
- 9.0 Abteilungsleitung und andere (222)
- 6.5 Synthese und Streuverfahren nanostrukturierter Materialien (221)
- S Qualitätsinfrastruktur (220)
- 7.1 Baustoffe (216)
- 5.4 Multimateriale Fertigungsprozesse (202)
- 6.0 Abteilungsleitung und andere (201)
- 4.4 Thermochemische Reststoffbehandlung und Wertstoffrückgewinnung (182)
- 3.1 Sicherheit von Gefahrgutverpackungen und Batterien (174)
- 4.2 Material-Mikrobiom Wechselwirkungen (170)
- 9.5 Tribologie und Verschleißschutz (166)
- 1.7 Organische Spuren- und Lebensmittelanalytik (163)
- 3.2 Gefahrguttanks und Unfallmechanik (163)
- 4.5 Kunst- und Kulturgutanalyse (161)
- 3.3 Sicherheit von Transportbehältern (160)
- 3.4 Sicherheit von Lagerbehältern (149)
- 9.6 Additive Fertigung metallischer Komponenten (149)
- 5.3 Polymere Verbundwerkstoffe (129)
- 4.0 Abteilungsleitung und andere (127)
- 1.5 Proteinanalytik (125)
- 5.6 Glas (124)
- S.2 Digitalisierung der Qualitätsinfrastruktur (120)
- 1.6 Anorganische Referenzmaterialien (114)
- 5.5 Materialmodellierung (112)
- 6.7 Materialsynthese und Design (110)
- 3.0 Abteilungsleitung und andere (94)
- 7.7 Modellierung und Simulation (94)
- 3.5 Sicherheit von Gasspeichern (83)
- VP Vizepräsident (79)
- 1.3 Instrumentelle Analytik (78)
- VP.1 eScience (77)
- S.3 Ökodesign und Energieverbrauchskennzeichnung (76)
- 7.0 Abteilungsleitung und andere (74)
- 5.0 Abteilungsleitung und andere (70)
- 7.3 Brandingenieurwesen (64)
- 2.0 Abteilungsleitung und andere (63)
- 2.2 Prozesssimulation (56)
- P Präsident (56)
- 2.5 Konformitätsbewertung Explosivstoffe/Pyrotechnik (55)
- 1.0 Abteilungsleitung und andere (45)
- P.0 Präsident und andere (43)
- 2.3 Einstufung von Gefahrstoffen und -gütern (37)
- 2.4 Prüfung und Bewertung von Explosivstoffen/Pyrotechnik (36)
- 6.4 Materialinformatik (31)
- S.1 Qualität im Prüfwesen (20)
- PST Präsidiale Stabsstelle (15)
- 3.6 Elektrochemische Energiematerialien (14)
- 4.6 Molekulare und angewandte Entomologie (14)
- Z Zentrale Dienstleistungen (6)
- Z.1 Organisation, Controlling (6)
- S.0 Abteilungsleitung und andere (5)
- VP.2 Informationstechnik (5)
- 8.3 Thermografische Verfahren (3)
- 9.1 Komponenten für Energieträger (2)
- KM Kommunikation, Marketing (1)
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- MP.0 Mitglied des Präsidiums und andere (1)
Paper des Monats
- ja (93)
Durch Auslagerungs- und elektrochemische Tests im Labor kann das Korrosionsverhalten verschiedener metallener Werkstoffe beurteilt werden. Aus den Versuchsergebnissen, die in verschiedenen synthetischen Geothermalwässern im Labor erzielt wurden, lassen sich die folgenden Schlussfolgerungen ziehen:
• Die Anfälligkeit für Spaltkorrosion wurde als wichtigster Aspekt für die Werkstoffqualifizierung ermittelt.
• Der niedriglegierte Stahl 25CrMo4 zeigte bei niedrigem Salzgehalt in MB-Geothermalwasser eine gleichmäßige Korrosion unterhalb der akzeptierten Schwelle von 0,3 mm/Jahr. Daher kann er als geeignet für geothermische Bedingungen mit niedrigem Salzgehalt angesehen werden, wie sie für MB getestet wurden. Es besteht keine Notwendigkeit, auf höherlegierte (teurere) Werkstoffe auszuweichen. Ein niedrigerer pH-Wert (wie bei LHD) führt zu Korrosionsraten oberhalb der akzeptablen Grenzwerte, so dass die niedriglegierten Werkstoffe nicht für Flüssigkeiten mit niedrigem pH-Wert geeignet sind.
• Stark salzhaltige Geothermalwässer erfordern höherlegierte Werkstoffe, da die Korrosionsrate von niedriglegiertem Stahl zu hoch ist.
• Der Duplexstahl X2CrNiMo22-5-3 und der Superduplexstahl X2CrNiMoCuWN25-7-4 wurden aufgrund ihrer kritischen Anfälligkeit für örtliche Korrosion in Form von Loch- und Spaltkorrosion unter Betriebsbedingungen nicht als geeignet für geothermische Anwendungen in Geothermalwässern mit einer mit NDB und ORG vergleichbaren Zusammensetzung angesehen.
• Der superaustenitische Stahl X1CrNiMoCu32-28-7 eignet sich für ORG und salzarme Wässer. In NDB-Geothermalwasser wurde er bei 100 °C als geeignet angesehen. Jedoch schränkt seine Anfälligkeit für Spaltkorrosion seine Anwendbarkeit ein. Neben seiner guten Korrosionsbeständigkeit ist sein Repassivierungsverhalten für seine begrenzte Anwendbarkeit in Geothermalwässern mit niedrigem pH-Wert verantwortlich.
• Die Nickelbasislegierung NiCr23Mo16Al wurde als geeignet erachtet und stellt eine sichere Option für den Einsatz in geothermischen Anlagen dar, selbst wenn mit stark salzhaltigem Geothermalwasser gearbeitet wird.
Durch Auslagerungs- und elektrochemische Tests im Labor kann das Korrosionsverhalten verschiedener metallener Werkstoffe beurteilt werden. Aus den Versuchsergebnissen, die in verschiedenen synthetischen Geothermalwässern im Labor erzielt wurden, lassen sich die folgenden Schlussfolgerungen ziehen:
• Die Anfälligkeit für Spaltkorrosion wurde als wichtigster Aspekt für die Werkstoffqualifizierung ermittelt.
• Der niedriglegierte Stahl 25CrMo4 zeigte bei niedrigem Salzgehalt in MB-Geothermalwasser eine gleichmäßige Korrosion unterhalb der akzeptierten Schwelle von 0,3 mm/Jahr. Daher kann er als geeignet für geothermische Bedingungen mit niedrigem Salzgehalt angesehen werden, wie sie für MB getestet wurden. Es besteht keine Notwendigkeit, auf höherlegierte (teurere) Werkstoffe auszuweichen. Ein niedrigerer pH-Wert (wie bei LHD) führt zu Korrosionsraten oberhalb der akzeptablen Grenzwerte, so dass die niedriglegierten Werkstoffe nicht für Flüssigkeiten mit niedrigem pH-Wert geeignet sind.
• Stark salzhaltige Geothermalwässer erfordern höherlegierte Werkstoffe, da die Korrosionsrate von niedriglegiertem Stahl zu hoch ist.
• Der Duplexstahl X2CrNiMo22-5-3 und der Superduplexstahl X2CrNiMoCuWN25-7-4 wurden aufgrund ihrer kritischen Anfälligkeit für örtliche Korrosion in Form von Loch- und Spaltkorrosion unter Betriebsbedingungen nicht als geeignet für geothermische Anwendungen in Geothermalwässern mit einer mit NDB und ORG vergleichbaren Zusammensetzung angesehen.
• Der superaustenitische Stahl X1CrNiMoCu32-28-7 eignet sich für ORG und salzarme Wässer. In NDB-Geothermalwasser wurde er bei 100 °C als geeignet angesehen. Jedoch schränkt seine Anfälligkeit für Spaltkorrosion seine Anwendbarkeit ein. Neben seiner guten Korrosionsbeständigkeit ist sein Repassivierungsverhalten für seine begrenzte Anwendbarkeit in Geothermalwässern mit niedrigem pH-Wert verantwortlich.
• Die Nickelbasislegierung NiCr23Mo16Al wurde als geeignet erachtet und stellt eine sichere Option für den Einsatz in geothermischen Anlagen dar, selbst wenn mit stark salzhaltigem Geothermalwasser gearbeitet wird.
This study explores the acceleration of material design in the concrete industry, focusing on improving carbonation resistance, a key factor in the durability of concrete structures. Traditional tests for carbonation resistance are lengthy, but with the construction industry aiming for sustainable production, finding a balance between carbonation resistance and CO2 footprint is crucial. Our research employs two innovative methods: 1. Applying the Sequential Learning App for Materials Discovery (SLAMD), an AI materials design framework, to an extensive dataset of real-world concrete compositions to selectively test materials that meet market demands: maximum durability, optimal eco-durability, and the best cost-durability trade-off. 2. Investigating 1H Nuclear Magnetic Resonance (NMR) relaxometry as a quick alternative for characterizing carbonation behavior, as it saves time compared to traditional tests and assesses the complete material's pore space. Specific NMR features are then integrated into the material design model, with the model's performance compared against traditional approaches. The results of our study are compelling, demonstrating that materials can be precisely tailored to meet specific requirements with minimal data points. This marks a significant stride in the concrete industry, indicating that NMR-based, low-fidelity surrogate characterizations, combined with a focused, data-driven design approach, can substantially accelerate the development of durable, sustainable concrete mixtures.
The presentations discusses a use case for the optimization of concrete structures where structural and material design are integrated in a computational workflow. The workflow is based on both physics-based and data-based models and experimental data is used to calibrate/train these models with a specific focus on the integration of ucertainties.
In recent years, many protocols in computational materials science have been automated and made available within software packages (primarily Python-based). This ranges from the automation of simple heuristics (oxidation states, coordination environments) to the automation of protocols, including multiple DFT and post-processing tools such as (an)harmonic phonon computations or bonding analysis. Such developments also shorten the time frames of projects after such developments have been made available and open new possibilities. For example, we can now easily make data-driven tests of well-known rules and heuristics or develop quantum chemistry-based materials descriptors for machine learning approaches. These tests and descriptors can have applications related to magnetic ground state predictions of materials relevant for spintronic applications or for predicting thermal properties relevant for thermal management in electronics. Combining high-throughput ab initio computations with fitting, fine-tuning machine learning models and predictions of such models within complex workflows is also possible and promises further acceleration in the field. In this talk, I will show our latest efforts to link automation with data-driven chemistry and materials science.
We introduce a novel adaptive Gaussian Process Regression (GPR) methodology for efficient construction of surrogate models for Bayesian inverse problems with expensive forward model evaluations. An adaptive design strategy focuses on optimizing both the positioning and simulation accuracy of training data in order to reduce the computational cost of simulating training data without compromising the fidelity of the posterior distributions of parameters. The method interleaves a goal-oriented active learning algorithm selecting evaluation points and tolerances based on the expected impact on the Kullback-Leibler divergence of surrogated and true posterior with a Markov Chain Monte Carlo sampling of the posterior. The performance benefit of the adaptive approach is demonstrated for two simple test problems.
The number of vehicles using or transporting cryogenic fuels such as Liquefied Hydrogen (LH2) or Liquefied Natural Gas (LNG) increases fast in the land transportation sector. Does this also entail new risks? The storage of cryogenic fuels requires tanks with Thermal Super Insulations (TSI) to keep the fluid cold and limit the formation of boil-off gas. TSI has proven itself in some applications since the middle of the 20th century, but in the land transport sector they are still quite new, where accidents involving fires, collisions, and their combination are to be expected. This work focuses on investigating the behavior of different types of TSI while exposed to a heat source representing a fire. To this aim, a High-Temperature Thermal Vacuum Chamber (HTTVC) was applied, which allows the thermal loading of a thermal insulation material in a vacuum and measuring the heat flow transported through the TSI in parallel. In this study, the results of 6 samples are presented regarding 3 types of MLI, rock wool, perlites, and microspheres. The thermal exposure caused different effects on the samples. In practice, this can be connected to the rapid release of flammable gases as well as to a Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion (BLEVE). These results are relevant for reducing the risks to people and infrastructures in the progressive establishment of tanks for cryogenic fluids in our industry and society. The data presented in the study can be used to improve the design of tanks and TSIs, the assessment of accident scenarios, and the development of measures for first responders.
Concretes produced from salt aggregate and hybrid alkaline cements, an alkali-activated slag/fly ash blend, or a Portland cement were exposed to a magnesium chloride-rich saline solution ([Mg2+] = 3.6 m, [Cl−] = 8.3 m), representing a solution formed after contact of surface water with evaporite rock (rock salt) in a nuclear waste repository. The hydration and deterioration of the concretes were studied with X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, pH mapping and permeability measurements. The results show that calcium silicate hydrate (C-S-H) or sodium-substituted calcium aluminium silicate hydrate (C-N-A-S-H) and Friedel's salt were the major reaction products in the concretes prior to exposure to the saline solution. During exposure to the saline solution, increasing amounts of C-S-H/C-N-A-S-H dissolved, and gypsum and a secondary AFm phase formed. The durability of the concretes improved with increasing amounts of Portland clinker in the cements, due to the associated differences in permeability and chemical resistance. Nevertheless, a massive increase of permeability occurred for all concretes, likely caused by crack formation due to the formation of gypsum from anhydrite in the salt aggregate. Thus, the behavior of the concretes differed from, and was more complex than, the behavior of plain cement pastes.
Standards play a crucial role in the transition to more sustainable production and consumption models by promoting the development of new markets for innovative products. In the case of the bioeconomy, standards are particularly relevant to ensure the sustainability of products and processes. Hence, standards represent an essential strategic tool to foster sustainable development. Furthermore, the standard-setting process brings together different stakeholders, which encourages research and the transfer of knowledge to industrial practice. In particular, scientific publications assist the standardisation process by providing scientific evidence. This study investigates the role of science and regulation in the bioeconomy standardisation process. It first provides a general analysis of bioeconomy-related standards, followed by an analysis of the regulations and publications referenced in the standards. Our analysis discloses a strong use of scientific knowledge in the bioeconomy standardisation process and demonstrates the readiness to integrate novel academic findings into revised versions of the standards. In addition, it reveals that the interaction between science and regulation is an important driver for standardisation activities around the bioeconomy, needed to support sustainable transitions.