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Alternde Stahlinfrastrukturen benötigen ein zuverlässiges Langzeitmonitoring, um Schäden zu vermeiden und die Lebensdauer zu verlängern. Eigenspannungen, plastische Verformung und mikrostrukturelle Veränderungen erzeugen lokale magnetische Streufelder, oft bevor sich Risse bilden. Aktuelle SHM-Methoden können mikroskopische Veränderungen übersehen oder erfordern aufwändige Aufbauten. Spannungskonzentrationen treten häufig in engen oder komplexen Bereichen auf, die mit starren Sensorköpfen schwer oder gar nicht zugänglich sind. Konforme magnetoresistive Arrays reduzieren den Lift-off auf <20 µm, verbessern dadurch die Empfindlichkeit gegenüber schwachen, stark lokalen Signalen und unterstützen komplexe Geometrien. Der nächste Schritt ist die Validierung unter realen Messbedingungen.

Die zunehmende Einführung von KI-gestützten und anderen digitalen Assistenzsystemen in der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) eröffnet erhebliche Potenziale zur Steigerung von Effizienz, Qualität und Zuverlässigkeit von Prüfaussagen. Gleichzeitig verändert sie die Rolle des Prüfpersonals grundlegend und stellt neue Anforderungen an die Gestaltung der Mensch-Maschine-Interaktion (MMI), die für eine sichere, akzeptierte und nachhaltige Umsetzung entscheidend sind. Der DGZfP-Unterausschuss „Mensch-Maschine-Interaktion (UA MMI)“ im Fachausschuss „ZfP 4.0“ adressiert diese Fragestellungen in einem umfassenden Empfehlungspapier zur menschengerechten Einführung von KI- und anderen Assistenztechnologien in der ZfP. Auf Basis einer ZfP-Community-weiten Umfrage sowie aktueller Forschung werden fünf zentrale Herausforderungen identifiziert: (1) Vertrauen und Akzeptanz, (2) Qualifikation und Kompetenzentwicklung, (3) Kognitive Belastung und Interaktionsgestaltung, (4) Zuverlässigkeit und Leistungsbewertung sowie (5) Verantwortung, Ethik und Datenqualität Das Merkblatt formuliert darauf aufbauend praxisnahe Handlungsempfehlungen für die Gestaltung und Nutzung von Assistenzsystemen entlang des Lebenszyklus – von der Entwicklung über die Einführung bis zum Betrieb. Zentrale Aspekte sind menschenzentrierte Systemgestaltung, ergonomische und gebrauchstaugliche Schnittstellen, erklärbare KI, Mensch-KI-Teaming, Steigerung des Vertrauens und der Akzeptanz, gezielter Kompetenzaufbau sowie die ganzheitliche Bewertung der Zuverlässigkeit des Mensch-Maschine-Systems. Ziel des Beitrags ist es, das Bewusstsein für die zentrale Rolle der Mensch-Maschine-Interaktion in der ZfP 4.0 zu schärfen und einen strukturierten Orientierungsrahmen bereitzustellen. Dieser soll Organisationen dabei unterstützen, Assistenzsysteme verantwortungsvoll, zuverlässig und akzeptiert in die Praxis zu integrieren – mit dem Menschen als dauerhaft verantwortlicher Akteur im Prüfprozess.

Die akustische Emission von Plasma mithilfe von Mikrohohlkathoden (MHC) stellt einen neuen Ansatz für die luftgekoppelte zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) dar. Die entstehende Coronaentladung erzeugt breitbandige Ultraschallwellen in der Luft, die ohne flüssiges Koppelmedium auf das Prüfkörpermaterial übertragen werden können. Dadurch wird der Einsatz von Ultraschall auch bei empfindlichen oder komplex geformten Bauteilen ermöglicht. Ein wesentlicher Vorteil plasmainduzierter Luftultraschallwellen gegenüber konventionellen Luftwandlern liegt in ihrer außergewöhnlich hohen Bandbreite, die eine flexible Anpassung an verschiedene Prüfaufgaben erlaubt. In dieser Arbeit werden erste experimentelle Untersuchungen zum Einsatz von MHC-Wandlern in der luftgekoppelten Ultraschallprüfung vorgestellt. Mithilfe von Laser-Doppler-Vibrometrie wurde die Schallerzeugung und -ausbreitung in Luft sowie in Prüfkörpern aus Polymethylmethacrylat (PMMA) und 3D-gedrucktem Polylactid (PLA) untersucht. In die Probekörper wurden gezielt künstliche Fehlstellen in Form von Flachbodenbohrungen integriert, um das Detektionspotenzial der Wandler zu evaluieren. Mit MHC-Wandlern im Frequenzbereich überwiegend zwischen 10 und 150 kHz konnten Resonanzschwingungen der Flachbodenbohrungen bei Frequenzen von 6 bis 23 kHz angeregt und detektiert werden. Die Ergebnisse bestätigen das Potenzial von MHC-Wandlern als breitbandige Quellen für die luftgekoppelte Ultraschallprüfung.

Luftgekoppelte Ultraschallprüfung ist ein etabliertes Prüfverfahren, jedoch noch nicht in Normen erfasst. In diesem Vortrag werden die Bemühungen und die Standardisierung der luftgekoppelten Ultraschallprüfung vorgestellt. Aktuell ist eine ISO-Norm zur Charakterisierung von luftgekoppelten Prüfköpfen in Entwurfsstadium und weitere Normen in Vorbereitung.

Lamb waves are widely utilized in material characterization, non-destructive testing (NDT), and structural health monitoring (SHM). A unique feature of Lamb waves is mode repulsion, where dispersion curves approach each other but do not cross. This phenomenon is observed in both single and multilayer plates and is influenced by wave coupling. While mode repulsion in single plates has been linked to symmetry-breaking effects, its underlying mechanism in multilayer systems remains unclear. This study investigates mode repulsion in a coupled aluminum-polycarbonate plate system using a spring-based interface model. Dispersion curves are computed via the Scaled Boundary Finite Element Method, and time-domain simulations are used to analyze the interface dynamics. Results indicate that repulsion depends on interface stiffness, distinguishing between opening and closing repulsion regions. The study further reveals that mode repulsion corresponds to distinct oscillatory behaviors in the interface, where certain wave modes induce increased coupling spring elongation, leading to localized strain. A coupled harmonic oscillator model effectively explains opening repulsion regions but does not fully capture closing regions. Findings suggest that mode repulsion could be leveraged for non-destructive evaluation of adhesive interfaces, offering insights into bond strength characterization. This research contributes to a deeper understanding of wave interactions in multilayer structures and provides a theoretical foundation for advancing NDT and SHM techniques.