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Thermografische Prüfverfahren ermöglichen eine effiziente und zerstörungsfreie Bewertung kritischer Bauteile, selbst wenn sich Kamera und Objekt relativ zueinander bewegen. Anhand verschiedener Anwendungsszenarien wird deutlich, welchen Mehrwert die Thermografie für Integritätsbewertung und Wartungsplanung moderner Energieinfrastruktur bietet. Ob im Feld, im Teststand oder im Labor – sie erlaubt schnelle Messungen, liefert tiefe Einblicke in das Innenleben komplexer Strukturen und unterstützt damit die frühzeitige Erkennung von Schäden sowie die Qualitätssicherung und Weiterentwicklung kritischer Bauteile.
Im ersten Teil wird die bodengestützte passive Thermografie an Rotorblättern von Windenergieanlagen betrachtet. Die Methode ermöglicht eine schnelle, berührungslose Zustandsbewertung im laufenden Betrieb. Da die Messung aus der Distanz erfolgen kann, eignet sie sich ideal zur regelmäßigen Zustandsüberwachung ohne Stillstand der Anlage und liefert damit eine wirtschaftlich attraktive Alternative zu aufwendigen stationären Prüfungen. Die Bewegung der Rotorblätter während des Betriebs sowie die laufenden Änderungen der thermischen Randbedingungen durch wechselnde Einstrahlung, tageszeitliche Temperaturschwankungen und aerodynamische Effekte beeinflussen die Temperaturverteilung deutlich, was eine tiefergehende Interpretation der Messergebnisse nötig macht.
Der zweite Teil befasst sich mit der aktiven Laserthermografie an Gasturbinenschaufeln im Labor. Anders als in der zuvor beschriebenen Anwendung wirkt die Relativbewegung zwischen Laseranregung und Bauteil hier nicht als Störfaktor oder Testmodalität, sondern ist ein zentraler Bestandteil der Prüfmethode. Erst durch das kontrollierte Abscannen der Schaufeloberfläche entstehen charakteristische thermische Signaturen, die die Detektion kleinster Oberflächenrisse ermöglichen. Die Kombination aus bewegter Anregung und hochauflösender Thermografie liefert damit Informationen, die mit konventionellen Prüfverfahren konkurrieren, ohne dabei auf umweltbelastende Verbrauchstoffe oder manuelle Prüfung angewiesen zu sein.
The Parallel Seismic method is used determine the depth of foundation piles is used since decades. a hammer is used as a source on the pile top, while the first arrivals are captured by hydrophones or geophones in a borehole parallel to the pile.
While oversimplified algorithms to evaluate the data, ignoring the distance between pile end borehole and thus overestimating the pile length, have been used in the past, better procedures have been published around 15 years ago, based on correction factors or ray tracing and model fitting. The latter can also deal with non-parallel boreholes or inclined piles.
Meanwhile there have been several practical applications, meanly in foundation re-use scenarios. Results and experiences are presented and an open source software code demonstrated.
Wiedernutzung von Bauwerksteilen und -elementen spart Zeit, Geld, Energie, Nerven und CO2. Der Vortrag fokussiert auf zerstörungsfreie Untersuchung im Tiefbau, um weiter nutzbare Elemente, zum Beispiel Fundamentpfähle zu untersuchen und bewerten. Dazu werden zwei Beispiele gegeben, inkl. wirtschaftlicher Bewertung.
Dr. Niederleithinger will deliver the keynote address for session 2 at the conference, which focuses on the testing and evaluation of piles that are to be reused. As one of the principal investigators of the foundation re-use project REFUND (in Germany) and RUFUS (in the European Union) and co-author of various NDT and monitoring guidelines and standards, he will share his views on how the current condition and the remaining life of existing deep foundation elements can be assessed.
Advanced measurement methods for non-destructive testing in the construction industry (NDT-Construction), such as ultrasonic and radar echo testing, have evolved from their infancy to practical application over the past 20 years. The number of companies offering these services is growing, as is the range of equipment available. But is the quality up to par?
Regarding personnel qualifications, options have been available since the introduction of DIN 4871 and will also be available in the future for certification (DIN 4873). Recommendations regarding equipment, data processing, and data presentation/transfer exist, e.g., in the DGZfP guidelines, but there are no regulations or quantitative comparison options. There are only isolated studies, e.g., on the “Probability of Detection” regarding specific inspection tasks and suitable measurement systems.
Continuing earlier activities, the BAM has developed a set of test specimens whose manufacturing precision significantly exceeds the standard typically found on construction sites. These are now being used for training as well as for research. In addition, highly accurate measurement data is collected using ultrasound and radar on these and other reference specimens—some of which are more than 20 years old—and documented in detail; this data is made available to the professional community for testing and validating new evaluation and imaging methods. This wealth of data is continuously supplemented by measurements using other testing equipment and expanded to include measurements from the continuous monitoring of structures using active ultrasound.
Für Geräte und Maschinen, die zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß 2014/34/EU konstruktiv vorgesehen sind, muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen alle 13 Zündquellen betrachtet werden.
Eine Teilmenge der 13 Zündquellen sind die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen, zu denen auch die mechanischen Schlag-, Schleif- und Reibvorgänge sowie heiße Oberflächen gehören. Bei mechanischen Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke bzw. Bauteile zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen (Zündquelle "heiße Oberflächen") als auch die abgetrennten Partikel (Zündquelle "mechanisch erzeugte Funken") können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen.
Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. Weitere Festlegungen von Grenzwerten für die kinetische Schlagenergie und geeignete Werkstoffpaarungen finden sich u.a. in der DIN EN 1755 (ex-geschützte Flurförderzeuge) und in der DIN EN 14986 (ex-geschützte Ventilatoren).
This study investigates the thermal behavior of poly(limonene carbonate) (PLimC), focusing on three main areas: molecular mobility, pyrolysis, and flammability. Considering its molecular structure, a key objective is to compare the properties of PLimC with those of conventional polyolefins (PO) and bisphenol A polycarbonate (PC), while also examining the role of the plasticizer in PLimC and the effect of molecular weight. Molecular mobility was analyzed using broadband dielectric spectroscopy (BDS) and differential scanning calorimetry (DSC); pyrolysis by thermogravimetric analysis (TGA), Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy, and pyrolysis gas chromatography-mass spectrometry (Py-GC-MS); and flammability by cone calorimeter, bomb calorimeter, UL 94, and limiting oxygen index (LOI). Three relaxation processes were identified by BDS: γ (low temperature), β (intermediate), and α (near glass transition temperature). Higher molecular weight increased the cooperativity of the α relaxation mobility due to chain entanglements. Plasticizers counteract this effect by increasing free volume and reducing intermolecular interactions, leading to less cooperative molecular dynamics and stronger glass-forming behavior. PLimC resembles polyolefins in its lack of char formation and low LOI (17.2 vol.-% O₂), but its decomposition pathway and effective heat of combustion (29.3 MJ kg-1) are similar to those of PC, producing CO₂ and limonene oxide derivatives. Notably, PLimC has a lower decomposition temperature (242–243 °C). These findings provide a foundation for developing effective flame retardant strategies tailored to PLimC’s hybrid thermal behavior, sharing characteristics of both PO and PC.
Context & Core Subject
This presentation held at the BAM - Fraunhofer Materials LLM days II on April 28, 2026, focuses on prototypes using AI for accelerating parts of a qualification process of a structural health monitoring. The core technology discussed is "Crack Luminescence," a method developed at BAM that uses a two-layered coating to reveal fatigue cracks under black light.
The Challenge
Qualifying structural health monitoring technologies for industrial applications (such as outdoor bridges, steel structures, and cranes) is highly time-consuming and cost-intensive. There is a pressing need for accelerated "delta-qualification" processes when adapting this technology for new scenarios, such as highly corrosive environments.
AI-Assisted Solutions
To overcome some bottlenecks, the presentation outlines two examples of primary AI-driven assistance frameworks:
Multi-Agent FMEA Assistance System:
To improve Root-Cause Analysis (RCA) and Failure Mode & Effects Analysis (FMEA), domain experts were converted into an AI-driven multi-agent system guided by an orchestrator/moderator. Using the AIAG/VDA FMEA Handbook as a system prompt, the agents simulated a workshop. Following human verification, this AI approach successfully identified multiple relevant additional failure modes and interdependencies.
Enhanced Data Augmentation via Diffusion Models:
Because laboratory data often fails to represent highly variable "in-the-field" defects, diffusion models (specifically using Google's Nano Banana API) were utilized to generate synthetic training data. This API allowed for concurrent generation of realistic crack images and corresponding segmentation masks to improve crack detection networks. For physics-based evaluations the method of using diffusion models to aufment environmental disturbvances will be merged with optical renderings using measured reflections (BRDF) and emission characteristics (Excitation-Emission-Matrix).
Spannstahlbrücken die in der Vergangenheit mir vergüteten Spannstählen errichtet worden sind können unter ungünstigen Gegebenheiten bei deren Erstellung signifikante Probleme hinsichtlich der Tragfähigkeit bekommen. Im Speziellen kann die wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hier bei der Errichtung der Brückenbauwerke Anrisse an den Spanndrähten erzeugt haben die Jahre später zum Versagen der Brücke führen können. Die Präsentation im Speziellen behandelt den Teileinsturz der Carolabrücke in Dresden.
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.