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In this presentation the results of the Project HySpark are shown. Mechanical impacts are among the important possible ignition sources to be considered in explosion protection. Hydrogen is particularly prone to be ignited by mechanical impacts compared to natural gas. The effectivity of mechanical impacts as ignition source is dependent from different parameters. In this work the effectivity of impacts as an ignition source for hydrogen containing atmospheres was studied experimentally depending on the inhomogeneous material pairing of the impact. Moreover it was studied, how the effectivity of mechanical impacts as ignition source changes when hydrogen is added to natural gas.
This study investigates the non-destructive detection of delaminations in concrete plates using non-contact laser ablation, instead of the conventional hammer excitation, as part of the impact echo method. We performed tests on five concrete specimens of different sizes, two of which contained artificial delaminations. A range of steel ball hammers was used as reference impulse sources, the responses of which were compared with wave excitation generated by a 7 ns pulsed 1064 nm Nd:YAG laser with 150 mJ pulse energy. Signals were recorded by surface-mounted accelerometers and two contactless methods: microphones and a laser Doppler vibrometer. The laser generates frequencies across a broad range of frequencies (0 to 150 kHz) but with much less energy than the hammers' narrower frequency spectra; the laser pulse energy transferred into the specimen is 0.07 mJ, corresponding to about 0.5 ‰ of the impulse source energy. Because of this, the thick intact plates' characteristic thickness stretch resonance frequency can be reliably detected by the hammer excitations but not when using laser excitation. However, the laser can excite low-frequency flexural vibration modes over a shallow delamination at 3 cm depth. The low-frequency flexural vibration results are verified by numerical natural frequency analysis.
In dem hier vorgestellten Projekt wurde die Wirksamkeit mechanischer Schläge als Zündquelle für wasserstoffhaltige Atmosphären in Abhängigkeit von der inhomogenen Materialpaarung systematisch untersucht. Dabei wurden praxisrelevante Materialien wie Edelstahl, niedrig legierter Stahl, Beton und Nichteisenmetalle betrachtet. Es wurde festgestellt, dass eine Zündung vermieden werden kann, wenn Nichteisenmetalle in Kombination mit verschiedenen metallischen Werkstoffen verwendet werden. In Kombination mit Beton muss die kinetische Schlagenergie auch mit Nichteisenmetallen weiter begrenzt werden, um eine wirksame Entzündung zu vermeiden. Außerdem wurde untersucht, wie sich die Beimischung von Wasserstoff zu Erdgas auf die Wirksamkeit mechanischer Stöße als Zündquelle auswirkt. Bei Beimischungen von bis zu 25 % Wasserstoff und sogar mehr konnte kein Einfluss festgestellt werden. Die Ergebnisse sind vor allem relevant im Zusammenhang mit der Umwidmung des Erdgasnetzes oder der Beimischung von Wasserstoff im Erdgasnetzes.
Liebe Leser*innen,
vom Umbau des Energiesystems über die Nachhaltigkeit der Wirtschaft bis hin zu den Veränderungen unserer Städte und der Mobilität: Das Wort Transformation ist wohl neben der "Zeitenwende" das derzeit mit am häufigsten gebrauchte. Wir sind zweifellos in einer neuen Wirklichkeit angekommen, die sich nicht umdeuten lässt, sondern die aktiv von uns gestaltet werden muss.
Aber sind wir überhaupt in der Lage, unsere ökonomische Basis zu schützen und gleichzeitig unsere Aufmerksamkeit auf den Erhalt von Ressourcen statt deren Ausnutzung zu richten? Ich glaube fest daran, dass wir das können. Produzieren hieße dann z. B., Lösungen im Sinne einer zirkulären Wirtschaft zu finden. Zur grünen Transformation leistet die BAM, deren Auftrag es ist, die deutsche Wirtschaft zu fördern, bereits heute vielfältige Beiträge: durch Grundlagenforschung, die den schnellen Weg in die Anwendung findet. Aber auch durch unsere Vielfalt und Spezialisierung, die es uns erlauben, eine übergreifende Perspektive zu entwickeln. Denn: Lösungen für den Wandel zu finden, bedeutet auch eine Veränderung des Denkens.
So sind wir z. B. beteiligt an der Entwicklung smarter Tools bei der Qualitätssicherung moderner Wasserstofftechnologien, nachhaltiger Batteriematerialien für leistungsstarke E-Akkus oder sicherer Konstruktionen für noch größere und effizientere Windenergieanlagen. Langfristig erfolgreich werden wir dabei nur sein, wenn wir uns selbst transformieren.
So sind wir in der BAM dabei, unsere Expertisen in weiteren disziplin- und branchenübergreifenden Kompetenzzentren zu bündeln, neue ganzheitliche Formate der Zusammenarbeit zu erproben und unsere Vernetzung mit relevanten Akteur*innen aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik weiter auszubauen.
Im neuen BAM Report 2022/23 möchten wir Ihnen gern eine Auswahl unserer aktuellen Projekte vorstellen. Idealerweise ergeben sich aus der Lektüre für Sie Anknüpfungspunkte für gemeinsame Vorhaben und Initiativen, mit denen wir zusammen die Transformation sicher gestalten können. Lassen Sie uns darüber ins Gespräch kommen!
PS: Erstmals erscheint unsere Jahrespublikation übrigens rein digital, als kleiner Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit.
Disinfectants are important to prevent the transmission of pathogens, especially in the face of the current antibiotic resistance crisis. The crisis is further exacerbated by phenotypically tolerant persister subpopulations that can survive transient antibiotic treatment and facilitate resistance evolution. Despite the transient nature of disinfectant application, persistence to disinfectants and its role for the evolution of tolerance and cross-resistance to antibiotics has not been studied. Our work shows that E. coli displays persistence against several widely used disinfectants, including benzalkonium chloride (BAC), didecyldimethylammoniumchlorid (DDAC) and isopropanol. The molecular mechanism of BAC persistence is triggered in stationary phase and affected by several antibiotic persister genes (hipA, tisB, tolC, relA, spoT). Experimental evolution and population dynamic modeling show that repeated failure of disinfection due to persisters rapidly selects for BAC tolerance underpinned by reduced cell surface charge due to mutations in genes related to lipid A acylation (lpxML). Furthermore, evolved BAC tolerance affects the susceptibility to antibiotics, leading to positive selection of disinfectant tolerant strains at environmentally relevant antibiotic concentrations and variations in evolvability of antibiotic resistance due to epistatic effects. These results highlight the need for faithful application of disinfectants to steward their efficacy and the efficacy of antibiotics. A better understanding of the bacterial response to disinfectants is crucial to understand and avert the ongoing antimicrobial resistance crisis.
Die Material Acceleration Platform der BAM (MAPz@BAM) bündelt unsere Automatisierungs-Expertise auf dem Gebiet der Materialwissenschaft und -prüfung. Wir entwickeln modulare Experimentmodule, automatische Prüf- und Auswerteverfahren und setzen künstliche Intelligenz für eine effiziente und autonome Versuchsplanung, - vorhersage und Datenanalyse ein.