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The digital product passport
(2025)
This paper presents digital quality infrastructure methods for hydrogen refueling stations using the Asset Administration Shell as a standardized digital twin. Implemented at BAM’s test platform, it integrates real-time sensor data, calibration certificates, and compliance documents to support traceable, interoperable asset management. In combination with AI and semantic tools, the system will enable predictive maintenance, remote audits, and improved safety. This approach reduces downtime, enhances transparency, and offers a scalable model demonstrating the potential of digital twins in advancing metrological traceability and operational efficiency in hydrogen technologies.
Die Präsentation fasst die aktuellen Entwicklungen zur Umsetzung einer Circular Economy in der EU zusammen. Besonderes Augenmerk wird auf die aktuelle Ausgestaltung der Rechtslandschaft, sowie Möglichkeiten der wissenschaftsbasierten Politikberatung und rechtsetzungsbegleitenden Normung gelegt. Beendet wird der Vortrag mit einem Überblick über zukünftige Verknüpfungen zum Circular Economy Act, Advanced Materials Act, Single Market Strategy der Europäischen Kommission sowie dem Digitalen Produktpass.
Lithium-ion batteries power portable devices, electric vehicles, and stationary power grids, yet hidden aging reactions still shorten their service life and raise concerns about cost and safety. An analytical proxy is needed to report these reactions and accelerate product development, quality control, and recycling. Here, we demonstrate that subtle shifts in the natural 7Li/6Li ratio accurately record the two decisive stages of cell aging, solid-electrolyte interphase (SEI) formation and field-driven aging, which can be detected using multi-collector ICP-MS.
Because Li is easily stripped from digested electrodes or electrolyte in a one-step cation-exchange column, high-purity solutions reach the spectrometer in minutes. A streamlined MC-ICP-MS run yields a δ7LiLSVEC precision of 0.4 ‰, enabling dozens of battery fractions to be analyzed per day.
Applying the workflow to LiCoO2 coin cells as models, sampled from pristine to 700 cycles, reveals a clear isotopic narrative. During the first ≈45 cycles, 7Li leaves the LiCoO2 lattice, dissolves into the electrolyte, and is locked in the SEI on graphite, driving cathode δ7Li from +8 to –10 ‰ and raising the anode to +13 ‰ while capacity drops by 10 %. After the interphase matures, the electric field takes over: the lighter 6Li migrates faster to the anode, 7Li accumulates in the contracting Li1-xCoO2 lattice, and the bulk separation factor rises to α≈1.045 by 700 cycles. The δ7Li curve flattens roughly 70 cycles before capacity falls to 80%, providing an early warning of end-of-life. Isotopic gradients scale linearly with impedance growth, SEI thickness, and crack density confirmed by LA-ICP-MS mapping, FIB-SEM, XANES, and EXAFS.
Although each data point requires one cell, lithium-isotope fractionation provides direct, element-specific, and structural fatigue insight unavailable from non-destructive tests. The straightforward chemistry and fast MC-ICP-MS routine make the approach practical for targeted aging studies, additive screening, and forensic autopsies, complementing high-throughput electrochemical methods and supporting the design of longer-lived batteries.
Manufacturing lithium-ion coin cells (LIBs) for scientific research demands reproducibility, precision, and thorough metrology to ensure consistent quality and performance. Glow-discharge optical emission spectroscopy (GD-OES) emerges as a crucial analytical technique in this context, providing detailed insights into elemental composition and material homogeneity [1,2].
This study focuses on using GD-OES to optimize and standardize the manufacturing processes of LIBs, emphasizing metrology and traceability to develop reproducible and high-quality batteries for research purposes.
We refined cell production by adjusting key parameters such as cathode doping, electrolyte concentration, and calendar pressing. GD-OES facilitated depth analysis of elemental composition and distribution, which is essential for identifying and maintaining optimal manufacturing conditions. Validation was achieved through electrochemical impedance spectroscopy (EIS), ensuring the quality and consistency of the manufactured batteries.
GD-OES analysis revealed critical insights into elemental uniformity and impurities, guiding adjustments significantly improving cell performance and reproducibility. The method proved fast and effective in detecting and correcting variations in the manufacturing process, leading to enhanced battery quality. To understand the aging mechanisms, GD-OES was employed for fluorine depth profiling, which is crucial for studying polymer and electrolyte degradation. We significantly enhanced fluorine detection sensitivity by substituting the argon plasma with a neon/argon mixture, providing a more accurate aging analysis.
By demonstrating the versatility and efficacy of GD-OES in optimizing LIB manufacturing processes and gaining deeper insights into aging mechanisms, this research has significant practical implications. It not only advances lab research but also offers tangible industrial benefits, including improved battery quality, extended lifespan, and enhanced performance. By ensuring metrology and traceability, GD-OES contributes to developing a robust method for the reproducible manufacturing of Li-ion coin cells, boosting innovation and sustainability in battery technology.
Mit der im Januar 2025 in Kraft getretenen Bauproduktenverordnung (BauPVO) wurde auch ein digitaler Produktpass (DPP) für Bauprodukte neu etabliert. Dieser wird in den kommenden Jahren für alle Bauprodukte in Europa, die unter die neu geschaffene "harmonisierte Zone" fallen, verpflichtend werden. In dem Vortrag wird ein allgemeiner Überblick über Zweck und Funktionsweise des DPP nach BauPVO gegeben. Danach werden einzelne Aspekte wie Zeithorizont und Inhalt erläutert.
Die digitale Transformation der Qualitätsinfrastruktur (QI) bietet vielfältige Potentiale für mehr Effizienz, Transparenz und Vertrauen bei der Sicherung und dem Nachweis der Qualität von Produkten und Anwendungen. SMART Standards sind dabei ein wesentlicher Baustein im komplexen digitalen Ökosystem einer solchen modernen QI. Ihre wirksame Integration erfordert klare Anwendungsszenarien und Anforderungen.
Der Vortrag bietet einen Überblick über eine moderne QI und ihr digitales Ökosystem. Insbesondere die Rolle von SMART Standards wird herausgearbeitet. Mithilfe von zwei Use Cases aus der BAM - Additive Fertigung und Zulassung von Transportbehältern für radioaktive Stoffe - werden User Stories vorgestellt. Dieser einführende Vortrag soll im Workshop des IDiS Plenums als Grundlage für die Entwicklung weiterer User Stories und Ableitung von Anforderungen an SMART Standards dienen.
Die Digitalisierung in der Laborbranche stellt eine komplexe Herausforderung dar – nicht zuletzt aufgrund zahlreicher Einzelprojekte und vieler proprietärer Insellösungen. Um eine konsequente und wirkungsvolle Labordigitalisierung und Prozessautomatisierung zu erreichen, braucht es eine übergreifende Sichtbarkeit und Vernetzung bestehender Initiativen. Diese Notwendigkeit haben verschiedene Akteure der Laborbranche erkannt und, angestoßen durch die Initiative QI-Digital, den Digital LabHub ins Leben gerufen. Ziel ist es, eine Plattform für Wissensaustausch und -transfer, gegenseitige Unterstützung und praxisnahe Umsetzung zu schaffen – offen für Labore aller Branchen und Anwendungsfelder. Der Digital LabHub soll gezielte Hilfestellung beim Einstieg in die Digitalisierung bieten, Labore zukunftssicher aufstellen und dabei helfen, regulatorische Anforderungen zu erfüllen.
Als zentrale Drehscheibe für Information und Vernetzung begleitet der Digital LabHub Labore auf dem Weg der digitalen Transformation: praxisnah, kollaborativ und zukunftsorientiert. Die Drehscheibe bietet Orientierung, fördert den Austausch und macht bestehende Initiativen sichtbar. Der Digital LabHub bringt Akteure aus der und um die Laborbranche zusammen, um Wissen zu teilen, Synergien zu schaffen und Innovationen voranzutreiben.