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Die Erfindung betrifft ein flächiges Bogenmaterial zur Herstellung blattförmiger Bögen, einen aus diesem Material hergestellten Bogen sowie ein Verfahren zu dessen Individualisierung.
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Bogenmaterialien aus Papier oder Kunststoff sowie daraus hergestellte Bögen haben eine Vielzahl von Anwendungen gefunden. Im privaten und öffentlichen Geschäftsverkehr sind entsprechende Bögen zur Dokumentation einer Vielzahl von Vorgängen unentbehrlich. Am Beispiel von Fracht- und Zollpapieren wird deutlich, daß neben einer gesteigerten Anforderung an die Fälschungssicherheit auch entsprechende Anforderungen an die Autorisierung zur Benutzung derartiger Bögen in den Vordergrund getreten sind.
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Es sind eine Vielzahl von Bogenmaterialien und daraus hergestellter Bögen bekannt, in die Individualmerkmale wie Metallstreifen, Wasserzeichen, Hologramme oder dgl. zur Erzielung einer gewissen Fälschungssicherheit eingearbeitet sind. Aufgedruckte Bar-Codes, Kennziffern oder dgl. sollen eine Verfolgbarkeit entsprechender Bogen beim Durchlaufen eines zu dokumentierenden Prozesses sowie eine Überwachung einer autorisierten Benutzung während des Prozesses sicherstellen.
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Aus der
DE 100 49 431 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Bearbeitung von Banknoten bekannt. Informationen werden magnetisch auf den Banknoten in magnetisierbaren Bereichen aufgezeichnet.
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Die
DE 101 58 403 A1 beschreibt ein flächiges Bogenmaterial, welches eine aktivierbare Beschichtung mit eingebetteten feinen Hohlräumen und magnetisierbaren Partikeln aufweist. Der daraus gebildete Bogen ist durch gezielte Aktivierung der Hohlräume beziehungsweise der Partikel individualisierbar.
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Die
DE 195 21 048 A1 offenbart ein Sicherheitsdokument und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Das Sicherheitsdokument beispielsweise in Form einer Banknote, einer Ausweiskarte oder dergleichen ist mit einem magnetischen Sicherheitselement versehen, wobei das zugehörige magnetische Material eine bestimmte Koerzitivität aufweist.
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Es hat sich gezeigt, daß mit bekannten Individualmerkmalen ausgestaltete Bogen nicht alle Anforderungen hinsichtlich Fälschungssicherheit und Benutzungskontrolle erfüllen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flächiges Bogenmaterial sowie einen daraus hergestellten Bogen mit einer Benutzbarkeit auf einem höheren Sicherheitsniveau bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird durch ein flächiges Bogenmaterial mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen daraus hergestellten Bogen mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
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Der Erfindung liegt des weiteren die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Verfahren zur Individualisierung eines blattförmigen Bogens zu schaffen.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
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Es wird ein flächiges Bogenmaterial insbesondere zur Herstellung blattförmiger Bögen zur Aufnahme einer Information vorgeschlagen, wobei das Bogenmaterial bzw. der Bogen magnetisierbare Partikel aufweist und wobei in das Bogenmaterial eine Individualinformation eingebracht ist. Herstellerseitig ist mittels der magnetisierbaren Partikel eine im wesentlichen unveränderliche Individualinformation in dem Bogenmaterial abgelegt, die darüber hinaus in verschlüsselter Form als Kontrollinformation auf dem Bogen aufgebracht oder darin eingebracht ist. Die Individualinformation und die entsprechende Kontrollinformation kann nur mit einem entsprechenden Schlüssel auf Übereinstimmung geprüft werden. Eine Veränderung bzw. Fälschung der Kontrollinformation kann mit geeigneten Prüfroutinen leicht erkannt werden. Die herstellerseitige Ablage der Individualinformation in dem Bogenmaterial mittels der magnetisierbaren Partikel erlaubt eine gute Lesbarkeit mit geeigneten magnetischen Lesegeräten, ohne dabei die optisch erkennbare Beschreibbarkeit des Bogens zu beeinträchtigen. Die Ablage der Individualinformation kann dabei so gestaltet sein, daß sie bei guter Lesbarkeit inhaltlich im wesentlichen unveränderbar ist, was das Maß der Fälschungssicherheit erhöht.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist eine weitere Individualinformation benutzerseitig in das Bogenmaterial eingebracht oder darauf aufgebracht. Dabei kommen beispielsweise Lese- und Schreibbereiche des Bogens in Betracht, in denen die magnetisierbaren Partikel mit geeigneten Geräten beschreibbar und auch auslesbar sind. Es kommt auch eine optisch lesbare Ablage der benutzerseitig aufgebrachten Individualinformation in Betracht. Die genannte Individualinformation kann auch zweckmäßig in einem auf das Bogenmaterial aufgebrachten und/oder darin eingearbeiteten Transponder abgelegt sein. Anschließend wird die Individualinformation in verschlüsselter Form als Kontrollinformation auf dem Bogen abgelegt. Dadurch ergibt sich beispielsweise die Möglichkeit, verschiedene aus dem gleichen Bogenmaterial hergestellte Bögen entsprechenden unterschiedlichen autorisierten Personen zuzuordnen. Mittels geeigneter Lesegeräte in Verbindung mit einem Schlüssel zur Entschlüsselung der entsprechenden Informationen kann eine personenbezogene Freischaltung des Bogens erfolgen. Es kann zuverlässig sichergestellt werden, daß nur die vorgesehene Person eine Bearbeitungsmöglichkeit des Bogens erhält.
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Die Verschlüsselung und Ablage der Kontrollinformation kann auch im Zusammenhang mit der Benutzung des Bogens durch eine bestimmte Person erfolgen. Durch nachträglichen Vergleich der Individualinformation mit der zugehörigen Kontrollinformation kann nachträglich geprüft werden, ob eine autorisierte Benutzung des Bogens vorlag. Die Sicherheit gegen Mißbrauch ist erheblich gesteigert. Eine Verfolgbarkeit von Papieren und der damit vorgenommenen Vorgänge sowie eine Identifizierung der diese Vorgänge veranlassenden Personen ist erheblich vereinfacht.
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Die Individualinformation ist vorteilhaft in vorgegebenen Lesebereichen abgelegt. Ein automatisiertes Auslesen ist dadurch vereinfacht. Fehlauslesungen sowie vermeintliche Differenzen zwischen Individualinformation und Kontrollinformation können vermieden werden.
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In einer zweckmäßigen Ausgestaltung besteht die Individualinformation in der fertigungstechnisch bedingten Verteilung des magnetischen, quer zur Papierebene gemessenen Widerstands des Bogens. In einer mikroskopischen Dimension ist eine oberflächlich betrachtete gleichmäßige Beschichtung eines Bogenmaterials mit magnetisierbaren Partikeln mit örtlichen Schwankungen versehen. Diese Schwankungen sind im wesentlichen stochastisch verteilt und nicht reproduzierbar. Sie sind damit von Bogen zu Bogen unterschiedlich und dienen als gut lesbares, fälschungssicheres Individualmerkmal eines einzelnen Bogens. Die Verteilung der magnetisierbaren Partikel und der daraus resultierende magnetische Widerstand bildet damit quasi einen magnetischen Fingerabdruck, in dem sich jeder einzelne Bogen von allen anderen fälschungssicher unterscheidet. Der magnetische Fingerabdruck erzeugt eine hohe Meßempfindlichkeit und erlaubt eine berührungslose Auslesung.
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In einer vorteilhaften Alternativlösung ist die Individualinformation als sogenannter Hash-Code in den magnetisierbaren Partikeln abgelegt. Der Hash-Code umfaßt beispielsweise 16 oder 20 Bits und beginnt nach einer bestimmten Anzahl von aufeinander folgenden Nullen. Der Hash-Code erlaubt neben einer vereinfachten Auslesbarkeit eine einfache kundenspezifische Anpassung bei hoher Fälschungssicherheit.
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Die Kontrollinformationen für die Individualinformationen können in einer vorteilhaften Ausgestaltung optisch lesbar auf dem Bogen niedergelegt sein. Dies erlaubt eine einfache Datenerfassung ohne oder mit nur einfachem technischen Gerät. Dabei kann die Datenerfassung beispielsweise im Rahmen einer verfeinerten Prozeßkontrolle ohne weiteres auch ohne Vergleich mit der Individualinformation erfolgen.
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In einer zweckmäßigen Variante ist die Kontrollinformation magnetisch in den magnetisierbaren Partikeln niedergelegt. Mit geeigneten magnetischen Lesegeräten ist eine zuverlässige Auslesung möglich. Auf dem Bogenmaterial ist kein Platz für optisch erkennbare Beschriftung in Anspruch genommen, wodurch dessen Benutzungsmöglichkeiten für eine herkömmliche Beschriftung uneingeschränkt bleiben.
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In vorteilhafter Weiterbildung des Verfahrens zur Individualisierung des blattförmigen Bogens wird im Zusammenhang mit der Verschlüsselung der Individualinformation eine Prüfinformation insbesondere zur Fehlerkorrektur ermittelt und in die jeweilige Kontrollinformation eingearbeitet. Beim Vergleich zwischen Individualinformation und der zugehörigen Kontrollinformation können Lesefehler zuverlässig identifiziert und fehlerhafte Meldungen einer scheinbaren Nichtübereinstimmung zuverlässig ausgeschlossen werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
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1 in einer schematischen Querschnittsdarstellung ein beschichtetes Bogenmaterial mit in Mikrokapseln eingebetteten magnetisierbaren Partikeln,
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2 eine Variante der Anordnung nach 1 mit Mikrokapseln und separat dazu in die Beschichtung eingearbeiteten magnetisierbaren Partikeln,
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3 in perspektivischer Schemadarstellung einen aus einem Bogenmaterial aus 1 und 2 gefertigten Bogen mit vier Lesebereichen für eine Individualinformation und einer zugehörigen abgelegten Kontrollinformation,
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4 eine Variante der Anordnung nach 3 mit drei verschiedenen Individualinformationen und drei zugehörigen Kontrollinformationen,
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5 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Bogenmaterials beim Auslesen mittels eines magneto-resistiven Lesekopfes,
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6 eine beispielhafte schematische Übersicht der Erstellung einer verschlüsselten Kontrollinformation der nach 5 gelesenen Individualinformation.
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Neben dem in den nachfolgenden Figuren beschriebenen Bogenmaterial kommen auch solche in Betracht, die keine Mikrokapseln enthalten, ebenso sind andere Schichtfolgen und Anzahl von Schichten möglich.
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1 zeigt in einer schematischen Querschnittsdarstellung ein Bogenmaterial 2, welches eine Papierschicht 5 mit einer Beschichtung 4 umfaßt. Die Beschichtung 4 besteht aus einem Bindemittel 8 mit Hohlräumen 3. Die Hohlräume 3 können durch eine kristalline Struktur des Bindemittels 8 gebildet sein und sind im gezeigten Ausführungsbeispiel als Mikrokapseln 6 ausgeführt. Innerhalb der Mikrokapseln 6 sind magnetisierbare Partikel 9 angeordnet und durch Zellwände 7 der Mikrokapseln 6 ortsfest gehalten. Die Mikrokapseln 6 können darüber hinaus mit Farbbildnern oder dgl. für eine Klartextbeschriftung gefüllt sein. Es ist auch eine freischwimmende Anordnung der magnetisierbaren Partikel 9 innerhalb der Mikrokapseln 6 möglich.
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2 zeigt eine Variante der Anordnung nach 1, bei der die magnetisierbaren Partikel 9 im Bindemittel 8 außerhalb der Mikrokapseln 6 eingebettet sind. In den übrigen Merkmalen und Bezugszeichen stimmt die Anordnung nach 2 mit der Anordnung nach 1 überein. Die magnetisierbaren Partikel 9 können auch in die Papierschicht 5 eingebracht sein. Es kann auch auf die Anordnung von Hohlräumen 3 verzichtet werden. Anstelle der Papierschicht 5 kann auch eine Kunststoffolie oder dgl. vorgesehen sein.
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3 zeigt in einer perspektivischen Schemadarstellung einen aus einem Papiermaterial 2 nach 1 oder 2 hergestellten Bogen 1. Der Bogen 1 hat ein übliches genormtes Blattformat, kann aber auch als Kreditkarte, Ticket oder in einem anderen geeigneten Format ausgebildet sein.
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Der Bogen 1 weist im Bereich seiner vier Ecken je einen Lesebereich 18 auf, in dem herstellerseitig mittels der magnetisierbaren Partikel 9 (1, 2) eine im wesentlichen unveränderliche Individualinformation 10 zur Individualisierung des Bogens 1 abgelegt ist. Auf dem Bogen 1 ist ein Schreib- und Lesebereich 19 vorgesehen. Die Individualinformation 10 wurde aus den Lesebereichen 18 ausgelesen, verschlüsselt und in verschlüsselter Form als Kontrollinformation 13 auf dem Bogen 1 im Schreib- und Lesebereich 19 abgelegt. Die Ablage der Kontrollinformation 13 ist dabei magnetisch lesbar durch Magnetisierung der magnetisierbaren Partikel 9 (1, 2) erfolgt.
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4 zeigt eine Variante der Anordnung nach 3, bei der im Bereich eines Längsrandes des Bogens 1 zwei Lesebereiche 18 sowie ein Transponder 16 auf dem Bogen 1 vorgesehen ist. Einer der beiden Lesebereiche 18 enthält eine erste, herstellerseitig aufgebrachte Individualinformation 10. Der weitere Lesebereich 18 sowie der Transponder 16 sind mit je einer weiteren, benutzerseitig aufgebrachten Individualinformation 11, 12 versehen. Die beiden Individualinformationen 10, 11 in den Lesebereichen 18 sind durch Magnetisierung der magnetisierbaren Partikel 9 (1, 2) abgelegt und als sogenannter Hash-Code ausgebildet. Der Hash-Code kann beispielsweise 16 oder 20 Bits umfassen und beginnt nach einer bestimmten Anzahl von aufeinander folgenden Nullen. Der jeweilige Hash-Code ist magnetisch lesbar, kann aber auch zusätzlich oder alternativ optisch lesbar, beispielsweise anhand des Farbbildners aus den Mikrokapseln 6 (1, 2) ausgebildet sein.
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Im Anschluß an die Ablage der Individualinformation 10, 11, 12 in den Lesebereichen 18 bzw. im Transponder 16 wurde die Individualinformation 10, 11, 12 gelesen, verschlüsselt und in verschlüsselter Form als entsprechende Kontrollinformation 13, 14, 15 im Schreib- und Lesebereich 19 des Bogens 1 abgelegt. Dabei sind die Kontrollinformationen 13, 14, 15 optisch lesbar auf dem Bogen 1 niedergelegt. Statt dessen oder in Kombination damit kann auch eine magnetisch lesbare Datenablage beispielsweise durch Magnetisierung der magnetisierbaren Partikel 9 (1, 2) vorgesehen sein. Bei einer optisch lesbaren Ablage der Kontrollinformation 13, 14, 15, beispielsweise in Form eines Bar-Codes, Ziffern im Klartext oder dgl. kann dazu ein Farbauftrag mittels eines gewöhnlichen Druckers oder eine Freigabe von Farbbildnern aus den Mikrokapseln 9 (1, 2) mittels eines Nadeldruckers oder dgl. vorgesehen sein.
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5 zeigt in einer schematischen Querschnittsdarstellung ein Bogenmaterial 2, bei dem zwischen zwei Papierschichten 5 in ein Bindemittel 8 eingebettete magnetisierbare Partikel 9 vorgesehen sind. Die Beschichtung 8 und die Verteilung der magnetisierbaren Partikel 9 weist in einer mikroskopischen Dimension fertigungstechnisch bedingte Ungleichmäßigkeiten auf.
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Seitens einer Oberseite 24 des Bogenmaterials 2 ist ein Magnetfeld aufgebracht, das das Bogenmaterial 2 quer zur Papierebene durchdringt und beispielhaft an vier Stellen 20, 21, 22, 23 der magnetische Widerstand bestimmt wird. Die Stärke des Magnetfeldes beträgt dabei im Bereich der Oberseite 24 100%. Mittels eines magneto-resistiven Lesekopfes 17 ist eine Messung der Magnetfeldstärke im Bereich der Unterseite 25 des Bogenmaterials 2 vorgesehen. Die magnetische Feldstärke ist dabei geringer als 100%, wobei ihr Betrag an den vier Meßstellen 20, 21, 22, 23 abhängig von der Verteilung der magnetisierbaren Partikel 9 unterschiedlich ist. Durch Vergleich der Meßwerte an der Unterseite 25 mit der eingespeisten Feldstärke an der Oberseite 24 ergibt sich eine Messung quer zur Papierebene der fertigungstechnisch bedingten Verteilung des magnetischen Widerstandes vom Bogenmaterial 2. Anstelle der beispielhaft gezeigten Messung an vier diskreten Meßstellen 20, 21, 22, 23 kann auch eine kontinuierliche Verlaufsmessung des magnetischen Widerstandes vorgesehen sein. Die Meßwerte des magnetischen Widerstandes bilden die herstellerseitig in das Bogenmaterial 2 eingebrachte Individualinformation 10 nach 3.
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6 zeigt in schematischer Darstellung die Bildung einer Prüfinformation für eine Fehlerkorrektur beim Auslesen der Individualinformation 10 und/oder der Individualinformation 11, 12 aus dem Bogen 1 nach 3 oder 4. Beispielhaft liegen hier der Bildung der Prüfinformation Meßwerte aus dem Meßverfahren nach 5 zugrunde.
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In der mit Ziffer 30 bezeichneten Zeile sind in vier Spalten 26, 27, 28, 29 vier Zahlenwerte niedergelegt, die der an der Unterseite 25 nach 5 gemessenen Prozentzahl der Feldstärke an den jeweiligen Meßstellen 20, 21, 22, 23 entsprechen. Beispielhaft bedeutet dabei die Zahl 70 in Zeile 30, Spalte 26, daß an der Meßstelle 20 auf der Unterseite 25 70% der auf der Oberseite 24 anliegenden magnetischen Feldstärke von 1% gemessen wurden. Entsprechendes gilt für die übrigen Zahlenwerte in Zeile 30 nach 6. Die in der mit der Ziffer 31 bezeichneten Zeile dargestellten Zahlenwerte entsprechen der Differenz der Zahlenwerte aus Zeile 30 zu 100%, geteilt durch 10. In der mit der Ziffer 32 bezeichneten Zeile sind definierte Referenzzahlen niedergelegt, für die im gezeigten Ausführungsbeispiel für alle Spalten 26, 27, 28, 29 die Zahl 1 gewählt wurde. Es können auch andere geeignete Zahlen gewählt werden. Die Zahlen aus der Zeile 31 werden mit den jeweiligen Zahlen aus der Zeile 32 addiert und in der mit der Ziffer 33 bezeichneten Zeile als Summe aufgeschrieben. Das Ergebnis der Summenbildung nach Zeile 33 ist im vorliegenden Beispiel die Zahl 18, deren Quersumme nach Zeile 34 9 beträgt. Die beispielhaft gebildete Zahl 9 ist die Prüfinformation zur Fehlerkorrektur, die im Zusammenhang mit der Verschlüsselung der Individualinformation 10, 11, 12 (3, 4) ermittelt und in die jeweilige Kontrollinformation 13, 14, 15 eingearbeitet ist. Die Kontrollinformation 13, 14, 15 besteht damit im gezeigten Beispiel aus der Ziffernfolge 4, 5, 6, 3 nach Zeile 33 der 6 sowie der Prüfziffer 9 nach Zeile 34.
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Die Bildung einer Kontrollinformation 13, 14, 15 sowie ggf. einer entsprechenden Prüfinformation zur Fehlerkorrektur entsprechend dem in 6 gezeigten Verfahren kann auch für Individualinformationen 10, 11, 12 vorgesehen sein, die beispielsweise als Hash-Codes in den Lesebereichen 18 oder als beliebiger anderer Code, beispielsweise im Transponder 16 nach 4 abgelegt sind.
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Mittels eines geeigneten Prüfgerätes, das beispielsweise den magneto-resistiven Lesekopf 17 nach 5 oder einen magnetischen Lesekopf zur Auslesung des magnetischen Zustandes der magnetisierbaren Partikel 9 aufweist, kann die Individualinformation 10, 11, 12 gelesen und mit der zugehörigen Kontrollinformation 13, 14, 15 verglichen werden. Dabei umfaßt das Gerät eine Entschlüsselungssoftware, die eine Feststellung der Übereinstimmung von Individual- und Kontrollinformationen ermöglicht. Bei positivem Ergebnis des Vergleichs kann beispielsweise eine Freigabe des Bogens 1 (3, 4) zur Benutzung und insbesondere zur Beschriftung erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann eine bereits erfolgte Benutzung des Bogens 1 nachträglich hinsichtlich deren Autorisierung geprüft werden.
