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12.10.2007: Das Eurogress in Aachen ist am Mittwoch, dem 17. Oktober 2007, Schauplatz eines Autorennens der besonderen Art. Am Start sind neun Racing-Teams, die ihre Fahrzeuge mit Hilfe der hohen Kunst der Verfahrenstechnik ausschließlich durch (bio-)chemische Reaktionen fortbewegen und steuern. Das Sieger-Team kann sich über einen Geldpreis von 2.000 Euro freuen und nimmt den ChemCar-Pokal mit nach Hause.
Folgende Teams gehen am 17. Oktober beim 2. ChemCar Wettbewerb an den Start:
- Team EsterRacer (RWTH Aachen)
- MyBeck (TU Chemnitz)
- CarTalase (TU Berlin)
- TUCtuc (TU Clausthal)
- Die Porigen (Universität Erlangen)
- H.A.T. - Hydrogen Avalanche Team (TU Graz)
- Magdecar (Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg)
- CARMA - Chemo mechanical artificial musclo automotive (Universität Würzburg)
- Lions-TU Graz (TU Graz)
Dieser Wettbewerb möchte den jungen Chemikern und Verfahrenstechnikern nicht nur Spaß am praktischen Arbeiten vermitteln, sondern auch zeigen, welche Bedeutung die Chemie und die Verfahrenstechnik für viele andere Branchen besitzen und welche Impulse von diesen beiden Disziplinen ausgehen.
Das Autorennen der etwas anderen Art wird von den kreativen jungen Verfahrensingenieuren (kjVI), der VDI-GVC Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen und der DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. organisiert.
Kurzvorstellung der teilnehmenden Teams:
Team EsterRacer - ChemCar Team der RWTH Aachen (Marcus Verhülsdonk, Max Jordan, Oliver van Neerven, Johannes Buyel, Benjamin Bergmann, Kai Wetzel)
Das "Herz" des EsterRacers stellt die völlig neuartige Interpretation eines Klassikers der Elektrochemie dar - die des "Galvanischen Elements" von John Frederic Daniell. Das ChemCar-Konzept nutzt die elektrochemische Potentialdifferenz zwischen Zink und Wasserstoff, um einen elektrischen Stromfluss zu erzeugen. Eine Innovation ist dabei die Tatsache, dass der benötigte Elektrolyt der Kathodenhalbzelle nicht etwa wie bei einer gewöhnlichen galvanischen Zelle vorgelegt, sondern in einer enzymatisch katalysierten Reaktion erzeugt wird, bei der eine Lipase den Ester Sonnenblumenöl spaltet. Erst die dadurch freigesetzte Säure ermöglicht eine Reduktion der Protonen zu Wasserstoff. Auch zum Anhalten des Fahrzeugs wurde ein neuartiges System entwickelt: der über eine Kapillare zugeführte Farbstoff sorgt für die Unterbrechung einer Lichtschranke und der "EsterRacer" hält an.
MyBeck - ChemCar Team der TU Chemnitz (Manja Händel, Steffi Gloza)
Das Konzept zum Antrieb beruht auf der Erzeugung von Spannung aus Wärme mit Hilfe von Seebeck-Elementen. Durch die Zusammenführung konzentrierter Schwefelsäure mit Natronlauge in drei modular angeordneten Mikrostrukturreaktoren mit jeweils vier parallel angeordneten Kanälen wird Wärme erzeugt. Mikrostrukturreaktoren ermöglichen durch ein großes Oberflächen/Volumen-Verhältnis einen intensiven Wärmeübergang. Die Wärme wird auf die insgesamt 12 Seebeck-Elemente übertragen. Deren zu erwärmende Seite befindet sich auf den Reaktoren, während an der Wärme abführenden Seite ein luftgekühlter Aluminiumblock aufliegt. Durch die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Seiten des thermoelektrischen Generators wird eine Spannung erzeugt (Seebeck-Effekt). Diese treibt den Elektromotor des "MyBecks" an.
CarTalase - ChemCar Team der TU Berlin (Oliver Litzmann, Kiara Kochendörfer, Juliane Scholz, Daniel Trawny, Benjamin Beck, Verena Strempel, Stefan Horn)
Zum Antrieb des ChemCars wird der katalytische Zerfall von Wasserstoffperoxid genutzt. Als Katalysator dient Katalase, ein Enzym, das in der Natur sehr häufig vorkommt. Bei dieser Reaktion wird Wasserstoffperoxid in kurzer Zeit in Wasser und Sauerstoff zerlegt. Der Sauerstoff setzt über einen Druckgasantrieb das ChemCar in Bewegung. Der Druck, der durch das in die Zylinder einströmende Gas aufgebaut wird, bewegt die Kolben. Diese Bewegung wird dann mit Hilfe von Pleuelstangen auf die Welle übertragen und in eine Drehbewegung umgesetzt, die die Räder antreibt. CarTalase besitzt einen Dreizylindermotor. Der Sauerstoff wird nach dem Durchströ-men des Motors aufgefangen, so dass das ChemCar emissionsfrei fährt.
TUCtuc - ChemCar Team der TU Clausthal (Kristian Voelskow, Sebastian Alter, Alexandra Deeke, Kirsten Hönoch, Carsten Kno-bloch, Matthias Kurze, Marco Schulze)
Dieses ChemCar wird von einem Schrittmotor angetrieben, der seine Energie aus einer vierzelligen Silberchlorid-Magnesium-Batterie mit Natriumchloridlösung als Elektrolyt bezieht. Durch einen Schneckenradsatz und ein maßgefertigtes O-Ring-Getriebe erfolgt die Übersetzung des Antriebs auf die jeweils benötigte Drehzahl. Um eine höhere Genauigkeit auch bei kürzeren Strecken zu erzielen, kann zwischen drei Getriebeeinstellungen gewählt werden. Die Zeitbestimmung erfolgt über eine elektrochemische Reaktion, bei welcher Natriumsulfit und Kaliumjodid in saurer Umgebung unter Zuführung eines konstanten Stroms reagieren. Über eine Potentialmessung wird, sobald das Natriumsulfit verbraucht ist, die Batterie kurzgeschlossen und so die Energiezufuhr zum Motor gestoppt.
Die Porigen - ChemCar Team Universität Erlangen (Daniel Kilian, Bernhard Herrmann, Johannes Trautner, Christian Kirsch, Stephanie Bajus, Alvin Unterwegner, Stefan Schorsch)
Wasserstoff ist als umweltfreundlicher und dezentraler Energieträger zukunftsweisend für die Energieversorgung. Die sichere technische Handhabung, in Form einer kontrollierten Knallgasreaktion, stellt dabei neben der Lagerung und Herstellung für die Verfahrenstechnik eine bedeutende Herausforderung dar. Das Chemcar Team der Universität Erlangen hat sich dieser Aufgabe gestellt. Den besonderen stofflichen Eigenschaften des Wasserstoffs (hoher Diffusionskoeffizient und breite Zündgrenzen) wurde bei der Konstruktion und Materialauswahl in besonderem Maße Rechnung getragen. Die Reaktion selbst, also die Umsetzung von reinem Wasserstoff mit Luftsauerstoff findet unter kontrollierten Bedingungen in einem eigens entworfenen Porenbrenner statt. Anders als bei herkömmlichen Verbrennungsprozessen bildet sich keine freie Flamme aus. Der Brennstoff reagiert in zwei Zonen im porösen Keramikelement. Zunächst werden die Stoffe vermischt und in den Brenner eingeleitet. In der ersten Zone erfolgt lediglich eine Vorwärmung. Durch sehr kleine Porenradien wird ein Flammenrückschlag ausgeschlossen. In der zweiten Zone wird die Knallgasreaktion umgesetzt. Die entstehende Wärme wird an einen Verdampfungskessel weiter geführt, der eine konventionelle Dampfmaschine mit Heizdampf versorgt. Eine gefederte Fahrwerkskonstruktion sorgt schließlich für einen optimierten Lauf des Fahrzeugs.
H.A.T.-Hydrogen Avalanche Team - ChemCar Team der TU Graz (Peter Parz, Wolfgang Peter, Markus Perchthaler, Mario Hainschitz, Manfred Wegleit-ner, David Obermayer, Harald Moser)
Das ChemCar des Hydrogen Avalanche Teams (H.A.T.) wird durch einen Getriebe- Elektromotors angetrieben. Die dazu benötigte elektrische Leistung wird über zwei Hochtemperatur-Polymerelektrolyt-Membran- Brennstoffzellen (HT-PEM-BZ) erzeugt. Dabei werden die einzelnen Zellen in Serie geschalten, um die benötigte Betriebsspannung für den Elektromotor zu erreichen. Die zwei Zellen werden mit Luft und Wasserstoff betrieben, die jeweils eine aktive Fläche von 50 cm2 besitzen. Im Ver-gleich zu einer gewöhnlichen Niedertemperatur-PEM-Brennstoffzelle zeichnet sich die HT-PEM-BZ durch eine höhere Unempfindlichkeit gegenüber Kohlenmonoxid aus. Damit empfiehlt sie sich als Energieverwerter für reformiertes Biogas. Dadurch wird CO2-Neutralität nicht nur im Betrieb, sondern auch in der Bereitstellung des Brennstoffes garantiert und somit ein eventueller Einstieg in eine umweltfreundliche Wasserstoffwirtschaft ermöglicht.
Magdecar - Chemcar der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (Richard Bormann, Juliane Breuer, Tanja Buch, Tobias Heidig, Martin Kirchhoff, Julia Schneider, Robert Heyer)
Angeregt durch das historische Experiment mit den "Magdeburger Halbkugeln" wird das Magdecar durch die Macht des Drucks angetrieben. Grundlage dafür ist die Reaktion von Zitronensäure mit Natriumcarbonat, bei welcher die Säure Kohlenstoffdioxid aus dem Salz heraustreibt. Das frei werdende Gas erhöht den Druck im System, wodurch ein Kolben aus einem Zylinder ausfährt. Diese Linearbewegung wird mit Hilfe eines Seilzuggetriebes, welches am Kolbenende befestigt ist, auf die Antriebsachse übertragen. Die Achse wird dabei durch das abrollende Seil in Rotation versetzt. Die Reaktion bringt mit Wasser, Kohlenstoffdioxid und dem Lebensmittelzusatz Natriumcitrat, das beispielsweise - wie auch die Zitronensäure - Bestandteil von Brausepulver ist, umwelt- und sicherheitstechnisch bedenkenlose Produkte hervor.
CARMA-Chemo mechanical artificial muscle automotive - ChemCar Team der Universität Würzburg (Thomas Fischer, Johannes Hofmann, Alexander Paasche, Thomas Schmidt)
Diese Konzept orientiert sich am Vorbild der Natur, die chemische Energie direkt mittels eines Muskels in Bewegungsenergie umwandelt. Der Antrieb des Fahrzeugs wird mit einem chemomechanischen Linearaktuator (künstlicher Muskel) realisiert. Als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Aktuatoren dienen Fasern aus Polyacrylnitril (PAN), die in der Textilindustrie häufig verwendet werden. Die PAN-Fasern sind chemisch so modifiziert und optimiert, dass sie auf Säuren und Laugen mit Volumenänderung reversibel reagieren. Grund hierfür sind Wechselwirkungen zwischen protonierten bzw. deprotonierten Carbonsäuregruppen, die eine vollständig reversible Expansion bzw. Kontraktion des Polymernetzwerkes hervorrufen. Die Kontraktionsleistung des Muskels wird durch Wahl der Säurekonzentration variiert. Die lineare Kontraktion des Aktuators wird über eine Mechanik in eine Drehbewegung umgewandelt, welche dann auf eine Achse des Fahrzeugs übertragen wird. Dieses Antriebskonzept ist frei von gasförmigen Emissionen, als Abfallprodukte entstehen lediglich die Salzlösungen der verdünnten Säuren und Laugen.
Lions-TU Graz - ChemCar Team der TU Graz (Cornelia Bayer, Colin God, Lucas Hauser, Christian Holly, Bernhard Preisack, Chris-toph Stangl)
Der Energiegewinnung und -speicherung wird infolge der begrenzten fossilen Energieträger eine zentrale Rolle in der Zukunft zukommen. Als zurzeit modernster und vielseitigster Speicher von elektrischer Energie stellen Lithium-Ionen-Batterien eine vielversprechende Alternative dar. Mit Lithiumtitanat und Lithiumeisenphosphat wurden zwei Aktivmaterialien gewählt, die im Stabilitätsfenster des Elektrolyten operieren. Durch die kleinere mittlere Entladespannung von 1,9 V gegenüber 3,7 V, die aus kommerziellen Lithium-Ionen-Batterien erhalten werden, sinkt zwar die Energiedichte, jedoch lassen sich dadurch mehrere tausend Lade- und Entladezyklen realisieren. Diese hohe Zyklenstabilität stellt eine unabdingbare Notwendigkeit für den Einsatz in Hybridfahrzeugen oder zur Speicherung von Solarstrom dar.
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Positiver Ausblick auf ACHEMA 2012
Mit Optimismus blicken Veranstalter und Aussteller auf die weltgrößte Messe für chemische Technik, Biotechnologie und Umweltschutz ACHEMA, die vom 18.-22. Juni 2012 in Frankfurt am Main stattfindet. Die stabilen bis leicht positiven Prognosen für die chemische Industrie und den Anlagenbau s ... mehr
Die chemische Industrie ist im Wandel: Nachwachsende Rohstoffe und biotechnologische Verfahren nehmen immer breiteren Raum ein. Mit der "BiobasedWorld at ACHEMA" trägt die ACHEMA vom 18.-22. Juni 2012 diesem Trend Rechnung. Forscher und Entwickler ebenso wie Ausrüster und Anwender finden hi ... mehr
Student der Fachhochschule Lübeck erhielt DECHEMA-Auszeichnung
Dustin Dinse ist Absolvent des Studiengangs Chemieingenieurwesen der Fachhochschule Lübeck. Er hat sein Studium im Wintersemester 2010/ 2011 abgeschlossen und ist mit seiner Diplomarbeit einer von sieben Studierenden aus dem gesamten Bundesgebiet, die von der DECHEMA mit Preisen der Max-Buc ... mehr
Gentechnikrecht: Gefährdungspotentiale, Sicherheitsmaßnahmen und Rechtsvorschriften
Staatliche anerkannte Fortbildungsveranstaltung für Projektleiter und BBS gemäß § 15 GenTSV In Vorträgen und Diskussionen werden aktuelle gentechnikrechtliche, biologische und technisch-organisatorische Sicherheitsaspekte behandelt. In einer Art Übersicht wird die Einbindung des EG-Rechts ... mehr
Grundlagen und rechtliche Anforderungen des Explosionsschutzes
Explosionsgefahren können beim Umgang mit brennbaren Stoffen auftreten, wenn diese Stoffe als Gase, Dämpfe, Nebel oder Stäube vorliegen, ihre Konzentration im Gemisch mit Luft innerhalb der Explosionsgrenzen liegt und eine gefahrdrohende Menge vorhanden ist. Grundlage für die Ermittlung und ... mehr
Forschungs- und Entwicklungsverträge
Forschungs- und Entwicklungsverträge sind von zentraler Bedeutung für den Austausch von Wissen im wirtschaftlich-technischen Bereich. Kooperationen zwischen Wissenschaft und Wirtschaft sind heute für Unternehmen mit innovativen Produkten unentbehrlich. Der Kurs soll (Natur-)Wissenschaftler ... mehr
DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V.
Die DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. ist eine gemeinnützige Fachgesellschaft mit Sitz in Frankfurt am Main. Eine wichtige Aufgabe der DECHEMA ist es, Forschung und Entwicklung in Chemischer Technik und Biotechnologie zu fördern und zu begleiten. Dafür ve ... mehr
DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V.
Die DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie ist eine gemeinnützige wissenschaftlich-technische Gesellschaft mit Sitz in Frankfurt am Main. Sie wurde im Jahr 1926 gegründet. Mehr als 5.000 Naturwissenschaftler, Ingenieure, Firmen, Organisationen und Institute gehören ih ... mehr
Ingenieurlücke entgegen der saisonalen Abkühlung am Arbeitsmarkt gestiegen
Die Zahl der arbeitslosen Ingenieure ist im Dezember 2011 erneut auf nunmehr 18.273 Personen gesunken. Gleichzeitig stieg die Zahl der offenen Stellen auf 98.300. Damit ergibt sich mit 80.400 die größte Ingenieurlücke, die seit Beginn der Aufzeichnungen im August 2000 gemessen wurde. „Dass ... mehr
Neue Richtlinie: Elektroschrott richtig recyceln
Die technische Entwicklung von Elektro- und Elektronikgeräten verläuft rasant, und die Hersteller bieten regelmäßig neue und leistungsfähigere Geräte an. In den letzten Jahren sind in der Folge immer mehr ausgediente Videorecorder, Kühlschränke und zahlreiche andere Elektrogeräte auf den Mü ... mehr
Ingenieurarbeitslosigkeit erreicht neuen Tiefststand
Die Zahl der arbeitslosen Ingenieure ist im November 2011 auf 18.370 Personen gesunken und hat damit den tiefsten Stand seit Beginn der Aufzeichnungen erreicht. Da jedoch auch die Zahl der offenen Stellen im Vergleich zum Vormonat niedriger lag, ist die Ingenieurlücke leicht auf 78.700 gesu ... mehr
VDI Verein Deutscher Ingenieure e.V.
Mit seinem strategischen Wandel folgt der VDI seiner Vision, national und international anerkannter Dienstleister und Sprecher der Ingenieure und der Technik zu sein. Der VDI knüpft auch in Zukunft an seine bisherigen Erfolge an. Er konzentriert sich auf seine Stärken und Rollen: inter- und ... mehr
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Ein neues Konzept zur Speicherung und zum Transport regenerativer Energie für mobile Anwendungen steht im Fokus der aktuellen Forschung von Prof. Dr. Wolfgang Arlt und Prof. Dr. Peter Wasserscheid von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU). Das Konzept geht davon aus, d ... mehr
Forscher ebnen den Weg für elektronische Schaltungen aus Graphen
Graphen gilt wegen seiner physikalischen und chemischen Eigenschaften als eines der vielversprechendsten neuen Materialien. Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben jetzt ein Verfahren entwickelt, das es erlaubt, Bauelemente aus Graphen mithilfe ... mehr
Teamarbeit bei Katalysatorpartikeln
Jeder Fußballexperte weiß genau: Eine erfolgreiche Mannschaft benötigt Spieler mit unterschiedlichsten Fähigkeiten. Ähnlich verhält es sich offensichtlich bei komplexen chemischen Prozessen, die durch katalytische Materialien beschleunigt werden. Diese Katalysatoren bestehen aus versch ... mehr
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Das über die Jahre gewachsene breite Fächerangebot der Friedrich-Alexander-Universität bietet die einzigartige Chance, interdisziplinäre, über Fakultätsgrenzen hinweg arbeitende Kompetenzzentren und Zentralinstituten einzurichten. Verwurzelt in der klassischen humanistischen Bildung und auf ... mehr
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Unerwartete Effekte bei der zeitlichen Abfolge von Photonen im Laserstrahl hat der Magdeburger Physiker Jan Wiersig vorhergesagt. Gemeinsam mit seinen Kooperationspartnern aus Bremen, Dortmund und Würzburg berichtete der Professor für Theoretische Physik an der Otto-von-Guericke-Universität ... mehr
Workshop „Angewandte Partikelmesstechnik“
Malvern Instruments veranstaltete am Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnik (IWW) der TU Chemnitz einen Workshop zum Thema „Angewandte Partikelmesstechnik“. Viele Teilnehmer von Universitäten und aus der Industrie nahmen an dem Seminar teil. Durch die Vorträge und die Disku ... mehr
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"Ich dachte sofort an Weihnachtskugeln, als ich durch das Rasterelektronenmikroskop blickte", sagt Kerstin Gläser, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Chemie der Technischen Universität Chemnitz. Was war geschehen? Bei der Herstellung eines so genannten Mikrosiebes im Labor hatt ... mehr
Zwei Schnecken für die optimale Mischung
Mit Naturfasern verstärkte Kunststoffe kommen immer häufiger im Fahrzeugbau zum Einsatz. Sie finden beispielsweise in der Verkleidung des Autoinnenraums Anwendung, wo durch die eingearbeiteten Naturfasern - etwa Holz oder Hanf - der Kunststoff erheblich stabiler wird. Für die Werkstoff-Aufb ... mehr
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Die Mittelständische Metallindustrie will die laufenden Projekte mit der TU Clausthal zu einer langfristigen Zusammenarbeiten ausbauen. Dies ist beim Besuch einer Delegation des Metall-Unternehmertisches (MUT) an der Harzer Universität deutlich geworden. Der MUT ist eine Vereinigung von nam ... mehr
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Ein großer Erfolg für die Leibniz Universität Hannover gemeinsam mit der Universität Bonn und der Technischen Universität Clausthal: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligte eine neue Forschergruppe FOR 1277 "Mobilität von Lithiumionen in Festkörpern (molife)". Insgesamt 3,6 Mil ... mehr
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Die Technische Universität Clausthal etabliert sich weiter als Wissenschaftsstandort für Materialtechnik. Mit rund zwei Millionen Euro unterstützt die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ein Projekt, an dem unter Clausthaler Führung auch die TU Chemnitz sowie die Ruhr-Universität Bochum b ... mehr
Das entwickelte Leitbild der TU besteht darin, die in der langen und erfolgreichen Zeit des Bestehens dieser Universität erworbene Lehr- und Forschungskompetenz in mathematisch-naturwissenschaftlichen und technischen Disziplinen zu festigen und weiterzuentwickeln sowie durch Schwerpunkte au ... mehr
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Super-Mikroskop misst Schwingungen von Elektronen
Ein neuartiges High-Tech-Mikroskop haben Forscher aus Bielefeld, Kaiserslautern und Würzburg entwickelt: Es stellt Objekte millionenfach vergrößert und Bewegungen um eine Million Milliarden Mal verlangsamt dar. Mit der neu entwickelten Technik lassen sich extrem schnelle Prozesse in winzigs ... mehr
Der dünnste Draht der Welt, hergestellt aus purem Gold, wird von Physikern der Universitäten Würzburg und Kassel untersucht. Für Aufsehen sorgt jetzt seine ungewöhnliche elektrische Leitfähigkeit: Die Elektronen bewegen sich nicht frei durch den Draht, sondern wie Autos im Stop-and-Go-Verke ... mehr
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Ein Protein mit zwei Köpfen: Biochemiker entdecken Enzym mit Doppelfunktion
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Beim Testen in einer Parfümerie erkennt man im Wesentlichen die am leichtesten flüchtigen Duftstoffe eines Parfüms, die sogenannte Kopfnote. Sie prägen den ersten und häufig entscheidenden Eindruck eines Parfüms. Erst später bemerkt man die schwerer flüchtigen Bestandteile der Herz- und der ... mehr
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Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH)
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