DE102010040029A1

DE102010040029A1 - Verfahren zum Betrieb eines thermisch zyklierten Bauteils und nach diesem Verfahren betriebenes Bauteil, insbesondere Schichtwärmeübertrager

Info

Publication number: DE102010040029A1
Application number: DE102010040029A
Authority: DE
Inventors: Hans-Heinrich Angermann
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2012-03-01

Abstract

Verfahren zum Betrieb eines thermisch zyklierten Bauteils, welches durch die Zuführung eines heißen Strömungsmediums aufgeheizt wird, wobei eine jeweils lediglich durch einen vorgebbaren thermomechanischen Schwellwert begrenzte Aufheizung vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines thermisch zyklierten Bauteils gemäß Anspruch 1, einen nach diesem Verfahren betriebenen Schichtwärmeübertrager gemäß Anspruch 13, einen Wärmeübertrager gemäß Anspruch 14 sowie ein thermisch zykliertes Bauteil nach Anspruch 15.
Unter thermisch zyklierten Bauteilen werden Komponenten verstanden, die durch Zuführung eines heißen Mediums aufgeheizt und nach einer bestimmten Dauer auf einer erhöhten Einsatztemperatur wieder abgekühlt werden. Danach wiederholt sich der Zyklus. Bei solchen Bauteilen tritt häufig der Fall auf, dass manche Bereiche des Bauteils während der Aufheizung eine deutlich andere Temperatur aufweisen als andere Bereiche. Dadurch kommt es zu thermomechanischen Spannungen, die zu Leistungseinbußen oder gar zum Ausfall des Bauteils führen können. Solche Bauteile können beispielsweise Wärmeübertrager, insbesondere Schichtwärmeübertrager sein, aber auch andere Komponenten, die Temperaturwechseln ausgesetzt sind, wie z. B. eine Hochtemperaturbrennstoffzelle. Die hier genannten Anwendungsbeispiele sollen die Anwendung des im Folgenden beschriebenen Prinzips in keinster Weise einschränken.
Schichtwärmeübertrager sind Komponenten mit einer hohen spezifischen Wärmeübertragungsleistung (auf das Volumen bezogen). Solche Bauteile bestehen zumeist aus passend konturierten aufeinander gestapelten metallischen Blechen, die mit Grund- bzw. Deckplatten und mit geeigneten Zu- und Abführungsvorrichtungen für Kühl- und/oder Aufheiz- und/oder Prozessmedien versehen sind.
Schichtwärmeübertrager bieten sich insbesondere für mobile Anwendungen, z. B. im Automobil, aufgrund der dort vorherrschen beschränkten Platzverhältnisse an. Beispielsweise sind Komponenten, welche in der Peripherie einer Hochtemperaturbrennstoffzelle (SOFC), die in Fahrzeugen als so genannte „auxiliary power unit” eingesetzt werden soll, bekannt. Die Wärmeübertrager haben dort als Luftvorwärmer die Aufgabe, die Prozesskathodenluft auf ca. 750°C aufzuheizen.
Aus der DE 103 282 74 A1 ist ein vorgeschweißter, lötgedichteter Schichtwärmeübertrager bekannt. Der fertig gestapelte Wärmeübertragerblock bzw. Stapel wird zunächst verspannt und dann mechanisch fixiert beispielsweise durch Schweißen, Löten oder Kleben. Der so vorbehandelte Schichtwärmeübertrager wird anschließend der Vorrichtung entnommen und durch Löten oder Schweißen abgedichtet. Die Vorrichtung wird nicht einer Löt-Temperaturbehandlung unterworfen. Die medienzuführenden Gehäuse können aufgeschweißt werden.
Die thermomechanischen Spannungen beim Schichtwärmeübertrager entstehen ursächlich dadurch, dass dem aus relativ dünnen Blechen bestehenden Wärmeübertragerblock zum schnellen Hochheizen schockartig in einem Kanal Heißgas aufgegeben wird. Die relativ dünnen Bleche heizen sich im Vergleich zum relativ dicken Gehäuse recht schnell auf und generieren wegen der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung Block vs. Gehäuse thermomechanische Spannungen, die auf das Gehäuse wirken und auf die Bleche zurückwirken.
Die DE 10 2007 056 182 A1 offenbart einen Schichtwärmeübertrager, bei dem der innere Wärmeübertragerblock vom nach außen abdichtenden Gehäuse durch eine Entkopplungsvorrichtung mechanisch getrennt ist. Die Entkopplungsvorrichtung kann beispielsweise eine Mineralfasermatte oder ein formgepresstes Drahtgestrick, ggf. mit Füllung oder Folienumhüllung sein. Der Wärmeübertragerblock soll sich beim thermischen Zyklieren durch die mechanische Trennung möglichst frei ausdehnen und zusammenziehen können, um so die thermomechanischen Spannungen zu minimieren.
Die beschriebenen thermomechanischen Spannungen können über Wärmeübertrager und Schichtwärmeübertrager hinaus grundsätzlich bei jedem Bauteil auftreten, das durch Zuführung eines Heizmediums lokal aufgeheizt wird. Die konstruktiven und materialtechnischen Möglichkeiten können technisch begrenzt sein und/oder zu sehr teuren Komponenten führen.
Eine einfache Möglichkeit ist es, die Aufheizgeschwindigkeit solange zu verringern bis die thermischen Gradienten hinreichend niedrig sind, um thermomechanische Beschädigungen zu verhindern. Dies ist jedoch im Konflikt mit der Absicht, das Bauteil möglichst schnell im Betrieb zu sehen. Insbesondere bei Anwendungen im Kraftfahrzeug spielt dies eine erheblich Rolle.
Derartige aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren bzw. Schichtwärmeübertrager lassen jedoch u. a. im Hinblick auf die Wärmeübertragungsleistung sowie der grundsätzlichen Ausgestaltung noch Wünsche offen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb von thermozyklisch betriebenen Bauteilen, insbesondere von Schichtwärmeübertragern bzw. ein verbessertes Bauteil, insbesondere einen verbesserten Schichtwärmeübertrager zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einem Schichtwärmeübertrager nach den Merkmalen des Anspruchs 13, einem Wärmeübertrager nach den Merkmalen des Anspruchs 14 und einem thermisch zyklierten Bauteil nach den Merkmalen des Anspruchs 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines thermisch zyklierten Bauteils, beispielsweise eines Wärmeübertragers, insbesondere eines Schichtwärmeübertragers, insbesondere für eine Hochtemperaturbrennstoffzelle in einem Fahrzeug, mit zu einem Schichtblock fixierten Deck- und Trennplatten mit zwischenliegenden Strömungskanälen für ein erstes, erwärmtes Strömungsmedium und für ein von diesem in dem Schichtblock aufzuheizendes zweites Strömungsmedium, zeichnet sich durch eine jeweils lediglich durch einen vorgebbaren thermomechanischen Schwellenwert begrenzte Aufheizung aus. Somit kann ein Verfahren bereitgestellt werden, mit dem gegebene Bauteile für hohe Temperaturen, z. B. eine Hochtemperaturbrennstoffzelle inklusive Peripherie wie z. B. Hochtemperaturwärmeübertrager, bei einem Kaltstart möglichst schnell aufgeheizt werden können.
Vorzugsweise kann eine jeweils maximale Aufheizung des zweiten Strömungsmediums durch das erste Strömungsmedium mit solchen Zeiten und/oder Temperaturen vorgesehen sein, bei denen die thermomechanische Spannung gerade unterhalb des Schwellwertes der maximalen thermomechanischen Belastbarkeit des verwendeten Werkstoffs liegt. Insbesondere ist vorgesehen, dass während des Aufheizvorganges die Aufheizung definiert lediglich zu solchen Zeiten und Temperaturen verlangsamt wird, bei denen die thermomechanischen Spannungen σ_th einen bestimmten kritischen Schwellenwert übersteigen. Dieser Schwellenwert kann beispielsweise die Streckgrenze des Bauteil-Werkstoffs σ_0,2 (T) sein. Bei mehreren Werkstoffen in einem Bauteil wird die Streckgrenze relevant, die die niedrigste der verwendeten Werkstoffe aufweist. Zu Zeiten bzw. Temperaturen, bei denen σ_th den kritischen Schwellenwert nicht übersteigt, kann die Aufheizung soweit beschleunigt werden, dass σ_th den kritischen Schwellenwert gerade nicht erreicht.
Beispielsweise kann eine anpassende Änderung der Aufheizung durch das erste Strömungsmedium durch dessen Temperatur und/oder Massenstrom und/oder durch definierte Zumischung von Kaltgas, z. B. Luft, vorgesehen sein.
Ferner kann bei Beginn einer Aufheizung zunächst lediglich eine Beaufschlagung der ersten Strömungskanäle durch das erste Strömungsmedium und eine verzögerte Beaufschlagung der zweiten Strömungskanäle mit dem zweiten Strömungsmedium vorgesehen sein. Insbesondere ist vorgesehen, dem Bauteil zunächst keine Kaltluft zuzuführen, d. h. es wird lediglich mit Heißgas beaufschlagt. Die Temperaturunterschiede ΔT zu Beginn der schnellen Aufheizung werden dadurch geringer.
Im weiteren Verlauf kann eine Verlangsamung oder Beschleunigung der Aufheizung durch entsprechendes Zumischen von Kaltluft zu dem ersten Strömungsmedium vorgesehen sein. Grundlage dieser Vorgehensweise ist die Überlegung, dass thermomechanische Spannungen, die die Streckgrenze der Werkstoffe übersteigen, zu plastischen Verformungen führen können, was zwangsläufig zu Schädigungen durch LCF (low cycle fatigue) führen kann.
Vorzugsweise kann eine Festlegung des Schwellwertes aufgrund der Streckgrenze des minimal belastbaren verwendeten Werkstoffes erfolgen. Dies gewährleistet, dass zulässige Belastungsgrenzen nicht überschritten werden, wodurch Schädigungen vermieden werden.
Beispielsweise kann man die thermomechanische Spannung in Abhängigkeit von Temperatur und/oder Zeit der Aufheizung bzw. von den mechanischen Randbedingungen abschätzen.
Beispielsweise ergeben sich als Absolutwert für die thermomechanische Spannung σ_th (dargestellt in R. Bürgel: „Handbuch Hochtemperaturtechnik"; 2. Auflage, S. 234 ff.):

– für eine einaxiale erzwungene Wärmedehnungsbehinderung σ_th= E·α·ΔT mit E = E(T): Elastizitätsmodul des Werkstoffs α = α(T): thermischer Ausdehnungskoeffizient des Werkstoffs ΔT: Temperaturunterschied zwischen zwei Punkten im Bauteil
– für eine einaxiale nicht erzwungene Wärmedehnungsbehinderung σ_th = 0,5·E·α·ΔT sowie
– für eine zweiaxiale nicht erzwungene Wärmedehnungsbehinderung σ_th= (0,5·E·α·ΔT)/(1-v) mit v: Poisson'sche Querkontraktionszahl und 0 ≤ v ≤ 0,5.

Die thermomechanische Spannung σ_th wird für dieses Beispiel mit σ_th= 0,75·E·α·ΔT abgeschätzt.
Unter einer erzwungenen Wärmedehnungsbehinderung versteht man die Behinderung der freien Ausdehnung des Werkstoffs durch eine äußere Einspannung. Die nicht-erzwungene Wärmedehnungsbehinderung entsteht allein durch ungleichmäßige Wärmeverteilung über das Bauteil.
E(T) und α(T) sind üblicherweise dem Datenblatt des Werkstoffherstellers zu entnehmen. Die Temperaturdifferenz ΔT kann beispielsweise folgendermaßen eruiert werden:
Auf ein Hochtemperaturbauteil, z. B. ein Hochtemperaturwärmeübertrager in einem SOFC-System (SOFC = Hochtemperaturbrennstoffzelle mit Festelektrolyten/Solid Oxide Fuel Cell), wird auf eine Flut ein Temperaturlastprofil aufgegeben, z. B. durch Zuführen eines Heißgases (siehe ferner Erläuterungen zu 2).
Die Erfindung betrifft ferner einen Wärmeübertrager, insbesondere einen Schichtwärmeübertrager mit in einem Schichtblock seitlich außen anliegenden Sammelkasten fixierten Trenn- und Deckplatten mit zwischenliegenden Strömungskanälen für ein erstes erwärmtes Strömungsmedium und ein von diesem in dem Schichtblock aufheizenden zweiten Strömungsmedium, der sich durch eine Aufheizung jeweils zu Zeiten und Temperaturen im Sinne eines eine gerade noch zulässige thermodynamische Spannung definierenden Schwellwertes auszeichnet.
Die Erfindung betrifft ferner im Allgemeinen jedes thermisch zyklierte Bauteil, das durch die Zuführung eines heißen Mediums aufgeheizt wird, unabhängig, ob ein zweites ggf. aufzuheizendes Medium in dem Bauteil vorhanden ist oder nicht. Auch dort wird der Fall auftreten, dass das Bauteil lokal aufgeheizt wird, wodurch prinzipiell schädliche thermomechanische Spannungen entstehen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Darstellungen bzw. Angaben zur Realisierung der Erfindung beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Es zeigen:
1 den schematischen Aufbau eines Schichtwärmeübertragers;
2 die Darstellung eines bekannten bzw. herkömmlichen T-Lastprofils;
3 die Darstellung einer Temperaturverteilung in Abhängigkeit von Zeit zu Bauteiltiefe;
4 die Darstellung von thermomechanischen Spannungswerten in Abhängigkeit der Temperatur;
5 die Darstellung von thermomechanischen Spannungswerten in Abhängigkeit der Zeit.
1 zeigt den schematischen Aufbau eines Schichtwärmeübertragers 1 bestehend aus einem aus mehreren Gehäuseteilen 2, 3, 4, 5 zusammenfügbaren Gehäuse 6, welche über Schweißnähte 7 miteinander verbunden werden können. Im Inneren des Schichtwärmeübertragers 1 ist der Kern bzw. Wärmeübertragerblock 8 angeordnet, welcher im Wesentlichen aus einem Schichtblechstapel 9, bestehend aus einer oberen und unteren Deckplatte 10, 10' sowie mehreren Dichtkanten 11, 11'.
In 2 ist ein aus dem Stand der Technik bekanntes T-Lastprofil auf der Heißgasseite eines Schichtwärmeübertragers in der Anwendung Luftvorwärmer für eine SOFC gezeigt. Die andere Flut kann beispielsweise mit Kaltluft durchströmt werden, die auf einen Zielwert erwärmt und als Nutzluft anschließend der Kathodenseite der SOFC zugeführt wird. In 2 ist zu erkennen, dass die Temperatur des Heißgases innerhalb von ca. 240 Sek von Raumtemperatur auf ca. 950°C ansteigt. Das Heißgas besteht aus dem Abgas eines Brenners, dem Kaltluft zugemischt wird, um die Aufheizzeit auf ca. 240 Sek. zu verlängern. Aus dem aufgegebenen T-Lastprofil und einem Heißgasmassenstrom-Lastprofil, ebenfalls in Abhängigkeit von der Zeit, lässt sich durch CFD (computational fluid dynamics) die Temperaturverteilung in Abhängigkeit von der Zeit für verschiedene Bauteiltiefen berechnen.
Ein solches CFD-Ergebnis ist beispielhaft für ein Schichtblech eines Schichtwärmeübertragers zur Temperaturverteilung in Abhängigkeit der Zeit ist in 3 dargestellt. Es ist natürlich auch denkbar die Temperatur alternativ, beispielsweise durch Messung, zu bestimmen. Aus 3 lassen sich für bestimmte Zeiten die Temperaturunterschiede zwischen zwei Punkten im Schichtwärmeübertrager (ausgehend von der Bauteilseite Heißgas ein) entnehmen. Im Folgenden wird exemplarisch ΔT zwischen der Kurve in 0,005 m und 0,020 m Tiefe (ΔI = 0,015 m) berechnet. Damit lässt sich die thermomechanische Spannung in Abhängigkeit von der Zeit und von der Temperatur berechnen. Natürlich kann die Temperaturdifferenz ΔT zwischen beliebigen Punkten innerhalb des Bauteils als Berechnungsgrundlage herangezogen werden, beispielsweise auch zwischen einem bestimmten Punkt in einem Schichtblech und einem bestimmten Gehäusepunkt. Letztlich wird man zur Festlegung der Aufheizgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit das ΔT zwischen den Punkten der Lokalität des Bauteils bestimmen, die thermomechanisch am meisten beansprucht ist.
Die 4 und 5 zeigen die thermomechanische Spannung einer einaxialen nicht erzwungenen Wärmedehnungsbehinderung und deren Abhängigkeit von Temperatur (4) und Zeit (5) mit den oben beschriebenen Randbedingungen für eine Ni-Legierung. Zusätzlich ist zum Vergleich die Streckgrenze σ0,2 der Ni-Legierung zu sehen. Überraschenderweise ergibt sich, dass die thermomechanische Spannung für die im Beispiel gewählten Randbedingungen die Streckgrenze des Materials bei niedrigen und mittleren Temperaturen überschreiten und nicht etwa bei höheren Temperaturen. Mit Blick auf die Aufheizzeit (5) muss von t = 0 bis t ≈ 35 Sek die Aufheizung so verlangsamt werden bis die thermomechanischen Spannungen die Streckgrenze des Werkstoffs unterschreitet. Von t ≈ 35 Sek bis zum Ende der Aufheizung kann die Aufheizung entsprechend beschleunigt werden. Im Vergleich gegenüber einer für die gesamte Dauer der Aufheizung gewählte niedrige Aufheizrate führt dieses Verfahren zu einer kürzeren Aufheizrate.
Das oben präsentierte Beispiel bezieht sich auf eine Stelle im Schichtwärmeübertrager, die eine nicht erzwungene Wärmedehnungsbehinderung erfährt. An Stellen im Schichtwärmeübertrager, die eine erzwungene Wärmedehnungsbehinderung erfahren wie z. B. in der Nähe der Deckplatte und/oder einer verschweißten Kante, kann die thermomechanische Spannung bis zu einem faktor zwei höher sein (siehe obige Gleichungen) wie in obigem Beispiel. Demzufolge müsste die Aufheizgeschwindigkeit während des neuralgischen Zeitbereiches stärker abgesenkt werden, um auch dort Schäden zu verhindern.
Zusammenfassend können die Vorteile des offenbarten Verfahrens bzw. des offenbarten Bauteils, beispielsweise eines Wärmeübertragers, insbesondere eines Schichtwärmeübertragers wie folgt zusammengefasst werden:

– Schaffung bzw. Möglichkeit zum Betrieb thermisch zyklierten Bauteils, insbesondere eines eines Schichtwärmeübertragers, der über die gesamte Laufzeit die geforderten Dichtspezifikationen erfüllt;
– Optimiert kurze Aufheizzeit;
– Kostengünstige Herstellung eines thermisch zyklierten Bauteils, beispielsweise eines Wärmeübertragers, insbesondere eines Schichtwärmeübertragers möglich, da kostengünstige Werkstoffe verwendet werden können.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10328274 A1 [0005]
DE 102007056182 A1 [0007]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

R. Bürgel: „Handbuch Hochtemperaturtechnik”; 2. Auflage, S. 234 ff. [0020]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines thermisch zyklierten Bauteils, welches durch die Zuführung eines heißen Strömungsmediums aufgeheizt wird, gekennzeichnet durch eine jeweils lediglich durch einen vorgebbaren thermomechanischen Schwellwert begrenzte Aufheizung.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung mit einem Wärmeübertrager, insbesondere einem Schichtwärmeübertrager, insbesondere für eine Hochtemperaturbrennstoffzelle in einem Fahrzeug, mit zu einem Schichtblock fixierten Deck- und Trennplatten mit zwischenliegenden Strömungskanälen für ein erstes, erwärmtes Strömungsmedium und für ein von diesem in dem Schichtblock aufzuheizendes zweites Strömungsmedium, und einer jeweils lediglich durch einen vorgebbaren thermomechanischen Schwellenwert begrenzten Aufheizung.
Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, gekennzeichnet durch eine jeweils maximale Aufheizung des zweiten Strömungsmediums durch das erste Strömungsmedium mit solchen Zeiten und/oder Temperaturen, bei denen die thermomechanische Spannung gerade unterhalb des Schwellwertes der maximalen thermomechanischen Belastbarkeit des verwendeten Werkstoffs liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und/oder 3, gekennzeichnet durch eine anpassende Änderung der Aufheizung durch das erste Strömungsmedium durch dessen Temperatur und/oder Massenstrom.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch bei Beginn einer Aufheizung zunächst lediglich eine Beaufschlagung der ersten Strömungskanäle durch das erste Strömungsmedium und eine verzögerten Beaufschlagung der zweiten Strömungskanäle mit dem zweiten Strömungsmedium.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Verlangsamung oder Beschleunigung der Aufheizung durch entsprechendes Zumischen von Kaltluft zu dem ersten Strömungsmedium.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Festlegung des Schwellwertes aufgrund der Streckgrenze des minimal belastbaren verwendeten Werkstoffes.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Definition der thermomechanischen Spannung in Abhängigkeit von Temperatur und/oder Zeit der Aufheizung.
Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Definition des Schwellwertes ausgehend vom Elastizitätsmodul σ_th des Werkstoffes, dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten α des Werkstoffes und dem Temperaturunterschied ΔT entsprechend der Beziehung σ_th = E·α·ΔT.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Verringerung der Aufheizgeschwindigkeit im unteren und/oder mittleren Temperaturbereich.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Erhöhung der Aufheizgeschwindigkeit im oberen Temperaturbereich.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Aufheizung durch das Heizgas eines Abgasverbrenners.
Schichtwärmeübertrager mit in einem Schichtblock seitlich außen anliegenden Sammelkasten fixierten Trenn- und Deckplatten mit zwischenliegenden Strömungskanälen für ein erstes erwärmtes Strömungsmedium und ein von diesem in dem Schichtblock aufheizenden zweiten Strömungsmedium, gekennzeichnet durch eine Aufheizung jeweils zu Zeiten und Temperaturen im Sinne eines eine gerade noch zulässige thermodynamische Spannung definierenden Schwellwertes.
Wärmeübertrager, gekennzeichnet durch einen Betrieb gemäß einem Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12.
Thermisch zykliertes Bauteil mit einer Ausbildung zur Verwendung eines Verfahrens gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12.