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Die Erfindung betrifft einen Warmwasserspeicher oder Warmwassererzeuger mit einem Volumenspeicher zum Speichern von Wasser, mit einem Frischwasseranschluss zur Zuführung von Frischwasser in den Volumenspeicher, mit einem Ablassanschluss zum Ablassen von Wasser aus dem Volumenspeicher, mit einem den Frischwasseranschluss vorgelagerten ersten Absperrventil und mit einem dem Ablassanschluss nachgelagerten zweiten Absperrventil. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Warmwasserspeichers oder Warmwassererzeugers, sowie einen Bausatz zum Nachrüsten eines Warmwasserspeichers oder Warmwassererzeugers, welcher einen Volumenspeicher aufweist.
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Als eines der wichtigsten Lebensmittel gilt Trinkwasser, wobei an die Qualität des Trinkwassers hohe Anforderungen gestellt werden. In Deutschland ist die Qualität des Trinkwassers bis zum Hauswassereingang, das heißt in den städtischen Wasserleitungen, sehr gut. Allerdings sind die Trinkwassersysteme beziehungsweise Trinkwasseranlagen in den Ein- und Mehrfamilienhäusern, vor allem in den Ein- und Mehrfamilienhäusern älterer Bauart zum Teil sehr unhygienisch. Einerseits erfolgt keine Sterilisierung oder Desinfektion der Trinkwasseranlagen bei Inbetriebnahme. Andererseits können sich im erwärmten Trinkwasserbereich beispielsweise Legionellen bilden, welche zu Erkrankungen und im schlimmsten Fall zu Todesfällen führen können. Darüber hinaus ist ein Warmwasserspeicher oder Warmwassererzeuger ein optimaler Nährboden für Keime und sich im Warmwasserspeicher oder Warmwassererzeuger absetzenden Wasserschlamm.
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Auf Grund dessen fordert der Gesetzgeber nun auch eine erhöhte Trinkwasserqualität zu jeder Zeit an jeder Wasserentnahmestelle. Um dies zu gewährleisten, soll das erwärmte Trinkwasser nun regelmäßig, zumindest bei Warmwasserversorgungsanlagen ab drei Wohneinheiten, durch Kontrollen überprüft werden. Dabei müssen komplizierte Vorgaben und Regelungen eingehalten werden.
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Eine solche Reinigung oder Reinhaltung ist mit derzeitigen Systemen jedoch nicht möglich. Mit den derzeit verbauten Systemen müsste jeweils immer händisch durch einen Handwerker eingegriffen werden, der den Warmwasserspeicher oder Warmwassererzeuger in einem komplizierten Vorgang von seinen Verunreinigungen befreit. Dies ist sowohl aus praktischen, als auch aus Kostengründen nicht durchführbar. So zeigt beispielsweise die
DE 100 59 255 C1 ein solches System mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Um den Warmwasserspeicher oder Warmwasssererzeuger reinigen zu können, muss dort jedes Mal ein Ablassventil von Hand geöffnet oder geschlossen werden.
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Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, einen Warmwasserspeicher oder Warmwassererzeuger bereitzustellen, mit dem eine hohe Trinkwasserqualität auch über einen langen Zeitraum gewährleistet werden kann. Diese Aufgabe wird durch einen Warmwasserspeicher oder Warmwassererzeuger mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demgemäß ist vorgesehen, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, wobei die Steuereinrichtung ein Spülprogramm mit einem Spülzyklus derart aufweist, dass die Schließung des ersten Absperrventils vor oder gleichzeitig mit der Öffnung des zweiten Absperrventils erfolgt. Bei dem Warmwasserspeicher oder Warmwassererzeuger handelt es sich dabei insbesondere um einen Warmwasserspeicher für eine Trinkwasserversorgungsanlage. Dadurch, dass das erste Absperrventil kurz vor dem zweiten Absperrventil schaltet, das heißt dass das erste Absperrventil geschlossen wird, kurz vor oder gleichzeitig mit der Öffnung des zweiten Absperrventils wird ein Druckabfall beziehungsweise eine Druckentspannung im Volumenspeicher erzeugt. Der kompressive Druck des Wassers hin zur Speicherwandung kann schlagartig aufgehoben werden. Dies verhindert ein Anlagern bzw. fördert ein Ablösen von Ablagerungen oder Kristallen von der Wandung des Volumenspeichers beziehungsweise von der Heizwendel eines Warmwassererzeugers. Die Verunreinigungen beziehungsweise der sich im Warmwasserspeicher oder Warmwassererzeuger absetzende Wasserschlamm kann somit über den Ablassanschluss aus dem Volumenspeicher ausgespült werden. Langandauernde Unterbrechungen der Wasserversorgung, welche durch solche händischen Inspektions- und Wartungsarbeiten hervorgerufen werden können, vermieden werden. Ferner können mit einem solchen Warmwasserspeicher oder Warmwassererzeuger geringere Folgekosten erreicht werden, da sich der Warmwasserspeicher oder Warmwassererzeuger nicht mit Schlamm zusetzen kann. Dies führt zu einer geringeren Korrosion im Warmwasserspeicher oder Warmwassererzeuger beziehungsweise in der Trinkwasserversorgungsanlage. Somit können auch die Folgekosten, welche beispielsweise für eine Reparatur aufgewendet werden müssten, miniert werden.
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Bei gereinigtem oder neu installierten Warmwasserspeicher oder Warmwassererzeuger kann ausreichend sein, dass durch Öffnung des zweiten Absperrventils lediglich eine geringe Wassermenge entnommen wird, da durch die regelmäßigen Spülvorgänge die Bildung von Wasserschlamm nicht auftreten kann. Bei Ein- oder Zweifamilienhäuser kann beim Spülzyklus durch Druckentlastung eine Entnahme von 0,1 bis 0,7 Liter, insbesondere 0,15–0,2 Liter ausreichend sein. Bei größeren Anlagen kann auch deutlich mehr Wasser entnommen werden, insbesondere 1 bis 2 Liter.
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Das Öffnen des zweiten Absperrventils während eines Spülzyklusses kann dabei nur wenige zehntel oder ganze Sekunden, insbesondere 0,2 bis 10 Sekunden und vorzugsweise 0,5 bis 3,0 Sekunden erfolgen. Der Spülzyklus kann insbesondere nachts erfolgen, da dann in der Regel kein Wasser entnommen wird.
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Vorteilhafterweise weist die Zuleitung zum Frischwasseranschluss einen größeren Querschnitt als die Leitung, welche am Ablassanschluss angeschlossen ist, auf. Die Zuleitung am Frischwasseranschluss kann dann zur Versorgung der kompletten Trinkwasserversorgungsanlage beziehungsweise zur Versorgung des kompletten Wassersystems in einem Haus verwendet werden. Auf Grund der unterschiedlichen Querschnitte der Leitungen ist es besonders vorteilhaft, wenn das erste Absperrventil einen größeren Öffnungsquerschnitt aufweist als das zweite Absperrventil, welches am Ablassanschluss angeordnet ist.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des Warmwasserspeichers oder Warmwassererzeugers sieht vor, dass die Steuereinrichtung ein Spülprogramm, das neben dem Spülzyklus ein Befüllzyklus derart durchführt, dass die Schließung des zweiten Absperrventils vor der Öffnung des ersten Absperrventils erfolgt. Somit kann, wenn das zweite Absperrventil geschlossen ist, kein Wasser mehr am Ablassanschluss austreten. Vorteilhafterweise wird dann das erste Absperrventil geöffnet und der Wasserspeicher oder Warmwassererzeuger wird wieder mit Wasser befüllt.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Spülprogramm der Steuereinrichtung abwechselnd jeweils vier Spülzyklen und vier Befüllzyklen aufweist. Somit können Verschmutzungen, wie beispielsweise Ablagerungen oder Kristalle oder sich im Warmwasserspeicher oder Warmwassererzeuger absetzender Wasserschlamm in zuverlässiger Art und Weise aus dem Volumenspeicher ausgespült werden. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn das Spülprogramm wenigstens einmal pro Woche durchgeführt wird.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Warmwasserspeichers oder Warmwassererzeugers sieht vor, dass das erste Absperrventil und das zweite Absperrventil als gesteuerte Motorventile ausgebildet sind und von der Steuereinrichtung ansteuerbar sind.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn sich der Volumenspeicher im Bodenbereich nach vertikal unten hin zum Ablassanschluss verjüngt. Dies ist vorteilhaft, da die Verschmutzungen im Volumenspeicher beziehungsweise das im Volumenspeicher gespeicherte Wasser dann eine Strömungsrichtung hin zum Ablassanschluss aufweisen.
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Besonders bevorzugt ist dabei, wenn der Ablassanschluss am tiefsten Punkt des Volumenspeichers angeordnet ist. Dadurch kann erreicht werden, dass der Volumenspeicher auch entleert werden kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Warmwasserspeichers oder Warmwassererzeugers sieht vor, dass die Steuereinheit als Teil eines übergeordneten Steuersystems ausgebildet ist. Somit kann die Steuereinheit als Teil in ein übergeordnetes Warmwassersystem beziehungsweise eine übergeordnete Trinkwasserversorgungsanlage eingegliedert werden, wobei die übergeordnete Trinkwasserversorgungsanlage beziehungsweise das übergeordnete Warmwassersystem von dem Steuersystem gesteuert wird.
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Die eingangs gestellte Aufgabe wird auch gelöst durch einen Bausatz zum Nachrüsten eines Warmwasserspeichers oder Warmwassererzeugers, welcher einen Volumenspeicher aufweist. Ein solcher Bausatz umfasst ein erstes Absperrventil zur vorgelagerten Anordnung an einem Frischwasseranschluss des Volumenspeichers, ein zweites Absperrventil zur nachgelagerten Anordnung am Bodenbereich des Volumenspeichers und eine Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung ein Spülprogramm derart aufweist, dass die Schließung des ersten Absperrventils vor oder gleichzeitig mit der Öffnung des zweiten Absperrventils erfolgt. Mit einem solchen Bausatz kann dann das erste Absperrventil am Frischwasseranschluss eines vorhandenen Warmwasserspeichers oder Warmwassererzeugers angeordnet werden. Das zweite Absperrventil kann dabei vorteilhafterweise im Bodenbereich des Volumenspeichers des vorhandenen Warmwasserspeichers oder Warmwassererzeugers angeordnet werden.
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Wenn ein solcher Warmwasserspeicher oder Warmwassererzeuger noch keinen Ablassanschluss aufweist, ist es besonders vorteilhaft, wenn ein neuer Ablassanschluss, beispielsweise in Form eines Anschlussstutzens am Bodenbereich des Volumenspeichers in den Volumenspeicher eingeschraubt oder eingeschweißt wird. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn der Ablassanschluss am tiefsten Punkt des Volumenspeichers angeordnet wird. Mit einem solchen Bausatz können dann vorhandene Warmwasserspeicher oder Warmwassererzeuger derart nachgerüstet werden, dass mit dem Spülprogramm der Steuereinheit das erste Absperrventil und das zweite Absperrventil so angesteuert werden, dass durch den Druckabfall beziehungsweise die Druckentspannung der kompressive Druck des Wassers zur Speicherwandung aufgehoben werden kann. Somit kann mit einem solchen Bausatz zum Nachrüsten vorhandener Warmwasserspeicher oder Warmwassererzeuger ein erfindungsgemäßer Warmwasserspeicher oder Warmwassererzeuger hergestellt werden.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Warmwasserspeichers oder Warmwasserzeugers. Ein solches Verfahren umfasst ein Spülschritt, wobei das erste und das zweite Absperrventil von der Steuereinrichtung derart angesteuert werden, dass das erste Absperrventil kurz vor oder gleichzeitig mit dem zweiten Absperrventil geöffnet wird.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Verfahren jeweils vier abwechselnde Spül- und Befüllschritte aufweist, wobei im Befüllschritt das zweite Absperrventil geschlossen wird, bevor das erste Absperrventil geöffnet wird.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer die in der Figur dargestellte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben und erläutert ist.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Warmwasserspeichers mit einem Zirkulationssystem für Warmwasser.
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1 zeigt einen Warmwasserspeicher 2 mit einem daran angeschlossenen Zirkulationssystem 4. Der Warmwasserspeicher 2 weist in seinem Inneren einen Volumenspeicher 6 auf, wobei der Volumenspeicher 6 von einer Verkleidung 8 umgeben ist. Der Volumenspeicher 6 ist mit einer in der Figur nicht gezeigten Dämmung umgeben, um das im Volumenspeicher 6 beziehungsweise im Warmwasserspeicher 2 gespeicherte Wasser warmhalten zu können. Der Volumenspeicher 6 weist ferner an seinem unteren Bereich einen sich verjüngenden Ablassabschnitt 10 auf. Am tiefsten Punkt des Ablassabschnitts 10 beziehungsweise des Volumenspeichers 6 weist der Volumenspeicher 6 ferner einen Ablassanschluss 12 auf. Der Volumenspeicher weist ferner einen Frischwasseranschluss 14, sowie einen Warmwasserausgangsanschluss 16 und einen Zirkulationseingangsanschluss 18 auf. Über den Frischwasseranschluss 14 ist eine Frischwasserleitung 20 mit dem Volumenspeicher 6 fluidisch verbunden. In der Frischwasserleitung 20, das heißt dem Frischwasseranschluss 14 vorgelagert, ist ein erstes Absperrventil 22 angeordnet. Dieses Absperrventil 22 ist als gesteuertes Motorventil ausgebildet.
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Ferner ist über den Ablassanschluss 12 der Volumenspeicher 6 mit einer Ablassleitung fluidisch verbunden. In der Ablassleitung 24, das heißt dem Ablassanschluss 12 nachgelagert, ist ein zweites Absperrventil 22 angeordnet. Über die Frischwasserleitung 20 kann Frischwasser in den Volumenspeicher 6 eingeleitet werden, wenn das erste Absperrventil 22 geöffnet ist, wohingegen über die Ablassleitung 24 Wasser aus dem Volumenspeicher 6 abgelassen werden kann, wenn das zweite Absperrventil geöffnet ist. Da die Frischwasserleitung 20 zur Versorgung eines kompletten, in den Figuren nicht gezeigten Trinkwassersystems ausgelegt ist, weist die Frischwasserleitung 20 einen größeren Querschnitt als die Ablassleitung 24 auf. Folglich weist auch das erste Absperrventil 22 einen größeren Öffnungsquerschnitt als das zweite Absperrventil 26 auf. Das erste Absperrventil 22, welches als gesteuertes Motorventil ausgebildet ist, ist über eine erste Steuerleitung 28 mit der Steuereinrichtung 30 verbunden, wohingegen das zweite Absperrventil 26, welches ebenfalls als gesteuertes Motorventil ausgebildet ist, über eine zweite Steuerleitung 32 ebenfalls mit der Steuereinrichtung verbunden ist.
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Dem Warmwasserausgangsanschluss 16 ist eine Entnahmeleitung 36 nachgelagert, von der eine Zirkulationsleitung 34 des Zirkulationssystems 4 abzweigt, welche in den Zirkulationseingangsanschluss 18 mündet. Die Entnahmeleitung 36 mündet in einer Entnahmestelle 38, welche beispielsweise als Wasserhahn ausgebildet sein kann. In der Zirkulationsleitung 34 ist ferner eine Umwälzpumpe 40, sowie ein Rückflussventil 42 angeordnet.
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Zur Versorgung des Warmwasserspeichers 2 beziehungsweise zum Befüllen des Volumenspeichers 6 mit Frischwasser kann über die Frischwasserleitung 20 bei geöffnetem ersten Absperrventil 22 über den Frischwasseranschluss 14 Wasser in den Volumenspeicher 6 eingeleitet werden. Im Betrieb des Warmwasserspeichers 2 kann dann an der Entnahmestelle 38 Warmwasser entnommen werden. Um in der warmwasserführenden Zirkulationsleitung 34 keine Keime entstehen zu lassen, wird die Umwälzpumpe 40 betrieben, um das Wasser in der Zirkulationsleitung 34 umzuwälzen und die Entstehung von Keimen zu verhindern. Das Rückflussventil 42 verhindert dabei ein Rückfließen von warmem Wasser entgegen der Strömungsrichtung in der Zirkulationsleitung 34, welche durch die beiden Pfeile 44, 46 angezeigt wird.
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Um auch im Volumenspeicher 6 beziehungsweise im Warmwasserspeicher 2 eine konstant gute Trinkwasserqualität gewährleisten zu können, ist eine Reinhaltung des Volumenspeichers 6 beziehungsweise des Warmwasserspeichers 2 notwendig. Hierzu weist die Steuereinrichtung 30 Spülprogramme auf.
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In einem ersten Spülprogramm können einzelne Spülzyklus so generiert werden, dass zunächst das erste Absperrventil 22 und das zweite Absperrventil 26 so an, dass das erste Absperrventil 22 geschlossen wird, kurz vor oder gleichzeitig mit der Öffnung des zweiten Absperrventils 26. Dies führt zu einem Druckabfall im Volumenspeicher 6. Der kompressive Druck des im Volumenspeicher 6 gespeicherten Wassers zur Speicherwandung kann somit aufgehoben werden und an der Wandung des Volumenspeichers 6 beziehungsweise an einer potentiell vorhandenen, hier nicht gezeigten Heizwendel kommt es nicht zur Anlagerung von Kristalle bzw. abgelagerte lösen sich ab. Die Verunreinigungen können dann mit dem noch im Volumenspeicher 6 vorhandenen Wasser über den sich verjüngenden Ablassabschnitt am Ablassanschluss 12 über die Ablassleitung 24 in Richtung des Pfeils 48 abgelassen werden.
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Ein Spülzyklus kann dabei 0,2 bis 3 Sekunden dauern. Der Vorgang kann insbesondere nachts erfolgen, da dann in der Regel kein Wasser entnommen wird. Insgesamt kann eine Entnahme von 0,1–0,2 Liter ausreichend sein. Bei größeren Anlagen kann auch deutlich mehr Wasser abgelassen werden, insbesondere 1 bis 2 Liter.
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Ein zweites Spülprogramm kann mehrere Spülzyklen in Verbindung mit Befüllzyklen umfassen, wobei in einem Spülzyklus der Volumenspeicher 6 beziehungsweise der Warmwasserspeicher 2 druckentlastet wird, wohingegen er dem Befüllzyklus wiederum mit Frischwasser über die Frischwasserleitung 20 versorgt wird. Nach einem Spülzyklus kann also im Spülprogramm der Steuereinrichtung 30 ein Befüllzyklus folgen. In einem solchen Befüllzyklus steuert die Steuereinrichtung 30 das erste Absperrventil 22 und das zweite Absperrventil 26 derart an, dass das zweite Absperrventil geschlossen wird, kurz oder gleichzeitig mit der Öffnung des ersten Absperrventils. Vorteilhafterweise wird jedoch das zweite Absperrventil 36 geschlossen, bevor das erste Absperrventil geöffnet wird. Wenn das zweite Absperrventil 26 geschlossen ist, wird im Befüllzyklus über die Frischwasserleitung bei geöffnetem ersten Absperrventil 22 Wasser in Richtung des Pfeils 50 in den Volumenspeicher eingelassen. Das Spülprogramm führt nun abwechselnd jeweils vier Spül- und Befüllzyklen aus, so dass gewährleistet werden kann, dass Verunreinigungen, welche sich im Volumenspeicher 6 abgelagert haben, zuverlässig aus dem Volumenspeicher entfernt werden können.
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Ein weiteres, drittes Spülprogramm kann derart ausgebildet sein, dass das erste und das zweite Absperrventil 22, 26 wenigstens zeitweise zeitgleich geöffnet werden. Dadurch kann es zu einem „Durchspülen“ des Volumenspeichers 6 kommen; einströmendes Wasser durchströmt den Volumenspeicher 6 und tritt an dem Ablassanschluss 12 aus dem Warmwasserspeicher 2 aus. Dieser Vorgang kann einige Sekunden, beispielsweise 3 bis 15 Sekunden, andauern.
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Somit kann durch wiederholtes, einmaliges Durchführen von Spülzyklen (Spülprogramm 1), beispielsweise einmal täglich, mit dem Warmwasserspeicher 2 nicht nur eine hohe Wasserqualität in der Zirkulationsleitung 34 gewährleistet werden. Vielmehr erlaubt der Warmwasserspeicher 2 auch die Gewährleistung einer anhaltend hohen Wasserqualität im Volumenspeicher 6, wenn das Spülprogramm der Steuereinrichtung 30 in regelmäßigen Abständen, das heißt beispielsweise einmal pro Woche, mehrere Spülzyklen in Verbindung mit Befüllzyklen ausführt (Spülprogramm 2) und/oder der Volumenspeicher 6 durchspült wird (Spülprogramm 3).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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