Category Archives: Technik

Technik

Die nächste Leistungsgrenze ist thermisch

23. September 2026 – 14:49

Warum mehr Leistung auf weniger Raum Thermomanagement zur Architekturfrage macht

BildEin System stellt bei einem Wirkungsgrad von 95 Prozent eine Nutzleistung von 100 kW bereit. Dabei entstehen rund 5,3 kW Verlustleistung, die als Wärme abgeführt werden müssen. Steigt die Leistung bei gleichem Wirkungsgrad auf 120 kW, sind es bereits rund 6,3 kW; häufig im gleichen oder sogar kleineren Bauraum. Was nach technologischem Fortschritt klingt, wird damit schnell zu einer physikalischen Herausforderung: Wohin mit der Wärme?

Ob KI-Recheneinheit, Fahrzeugumrichter, schnellladende Batterie oder Satellit: Die Anwendungen könnten unterschiedlicher kaum sein. Dennoch kämpfen Entwickler mit Varianten desselben Problems. Höhere Rechenleistung, kürzere Ladezeiten, kompaktere Elektronik und steigende Leistungsdichten führen dazu, dass immer mehr Wärme auf begrenztem Raum beherrscht werden muss. Bei Hochleistungselektronik können lokale Wärmestromdichten bereits mehrere hundert Watt pro Quadratzentimeter erreichen. Die nächste Leistungsgrenze moderner Technik könnte deshalb zunehmend thermisch bestimmt sein.

Wenn Kühlung zur Architekturfrage wird
„Wenn die Kühlung erst am Ende der Entwicklung betrachtet wird, ist das eigentliche Problem häufig längst konstruiert“, sagt Dipl.-Ing. (TU) Stefan Merkle, Geschäftsführender Gesellschafter der Merkle CAE Solutions GmbH. „Bei hohen Leistungsdichten wird Thermomanagement zur Architekturfrage. Bauraum, Materialien, Strömungsführung, Kontaktflächen und Betriebsstrategie müssen gemeinsam betrachtet werden.“

Denn eine zulässige Maximaltemperatur allein sagt wenig über die thermische Qualität eines Systems aus. In der Leistungselektronik kann eine ungünstige Grenzfläche einen lokalen Hotspot verursachen. In einem Batteriesystem können trotz akzeptabler Maximaltemperatur große Temperaturunterschiede zwischen den Zellen entstehen. Bei hochpräzisen Strukturen können Temperaturgradienten wiederum thermische Dehnungen und damit funktionskritische Verformungen hervorrufen.

Aus einem Wärmeproblem wird Multiphysik
Damit reicht es zunehmend nicht mehr, lediglich zu berechnen, wie heiß ein Bauteil wird. Entscheidend ist, wie Wärme entsteht, durch Materialien und Kontaktflächen transportiert, von Kühlmedien aufgenommen und an die Umgebung abgegeben wird. Ebenso wichtig ist die Frage, welche Auswirkungen die Temperatur anschließend auf andere physikalische Größen hat.
Genau hier werden gekoppelte Simulationen relevant. CFD bildet beispielsweise Kühlströmungen und Wärmeübergänge ab, thermische Modelle zeigen Temperaturverteilungen, FEM berechnet daraus resultierende Spannungen und Verformungen. Parameterstudien ermöglichen zusätzlich, Kühlkanäle, Volumenströme, Materialien oder Bauteilanordnungen virtuell zu verändern, bevor die Konstruktion festgelegt ist.

Nicht mehr Leistung um jeden Preis
Der Nutzen liegt deshalb nicht nur darin, ein fertiges Kühlkonzept abzusichern. Simulation kann bereits in frühen Entwicklungsphasen zeigen, wo die thermische Grenze eines Gesamtsystems entsteht und welche konstruktive Änderung sie verschieben kann.
Damit verändert sich auch die Rolle des Thermomanagements. Es folgt nicht mehr zwangsläufig auf die Entwicklung leistungsfähigerer Komponenten, sondern wird selbst zu einer Voraussetzung für weitere Leistungssteigerungen.
Für Entwickler lautet die entscheidende Frage deshalb künftig möglicherweise nicht mehr nur: „Wie viel Leistung können wir erzeugen?“ Sondern: „Wie viel davon können wir thermisch beherrschen?“

Verantwortlicher für diese Pressemitteilung:

Merkle CAE Solutions GmbH
Herr Stefan Merkle
Friedrichstraße 1
89518 Heidenheim
Deutschland

fon ..: 07321 9343-0
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Das Unternehmen Merkle CAE Solutions GmbH in Heidenheim wurde 1989 als Merkle & Partner GbR von Luft- und Raumfahrtingenieur Stefan Merkle gegründet. Merkle CAE Solutions GmbH zählt zu den ersten und führenden Dienstleistern für ingenieurwissenschaftliche Berechnungen und Simulationen in Deutschland. Am Hauptsitz Heidenheim und den Niederlassungen Homburg/Saar und Erfurt bearbeiten die ca. 50 Mitarbeiter jedes Jahr rund 500 Kundenprojekte aus den Kerngebieten Strukturanalyse, Strömungssimulation und virtuelle Produktentwicklung. Zum Kundenkreis zählen namhafte Unternehmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau, der Luft- und Raumfahrttechnik, der Automobilindustrie, der Konsumgüterindustrie und dem Schiffbau.

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Technik

TGA-Planung für öffentliche Auftraggeber: TGA-Vision setzt auf gewerkeübergreifende Koordination

23. September 2026 – 06:47

TGA-Vision aus Berlin plant die technische Gebäudeausrüstung für öffentliche Auftraggeber. Im Fokus: die gewerkeübergreifende Koordination von Elektro, Heizung, Sanitär, Lüftung und Kälte – für Kosten

BildBerlin, 27. August 2026, Öffentliche Bauvorhaben stehen unter besonderem Druck: Feste Budgets, verbindliche Termine, Anforderungen an Energieeffizienz und eine Nutzung, die über Jahrzehnte zuverlässig funktionieren muss. Die TGA-Vision Ingenieurgesellschaft mbH aus Berlin hat sich auf die technische Gebäudeausrüstung (TGA) für genau dieses Umfeld spezialisiert und stellt dabei die gewerkeübergreifende Koordination in den Mittelpunkt.

„In öffentlichen Projekten entscheidet sich der Erfolg selten an einem einzelnen Gewerk, sondern an deren Zusammenspiel“, sagt Ricardo Proksch, Geschäftsführer von TGA-Vision. „Heizung, Lüftung, Kälte, Sanitär und Elektro greifen in modernen Gebäuden eng ineinander. Wenn diese Gewerke getrennt geplant werden, entstehen Kollisionen, Mehrkosten und Nachbesserungen. Wir planen sie deshalb von Anfang an aufeinander abgestimmt.“

Ein Gebäude als Gesamtsystem denken

Statt einzelne Anlagen isoliert zu betrachten, plant TGA-Vision die gesamte Gebäudetechnik als zusammenhängendes System. Das interdisziplinäre Team aus Ingenieuren, Architekten und Technikern koordiniert sich dabei eng mit Architekten, Tragwerksplanern, weiteren Fachplanern und ausführenden Firmen. Für öffentliche Auftraggeber bedeutet dieser Ansatz vor allem Planungssicherheit: Eine saubere, koordinierte Planung hält Baukosten und Termine über alle Leistungsphasen hinweg stabil und senkt den späteren Wartungsaufwand.

Das Leistungsspektrum umfasst die vollständige TGA-Fachplanung, Elektroplanung, Heizungsplanung, Sanitärtechnik, Lüftungstechnik und Kältetechnik, ebenso wie die gewerkeübergreifende Gebäudeplanung. Je nach Projekt übernimmt das Büro ein einzelnes Gewerk oder die komplette Fachplanung über die Leistungsphasen der HOAI.

Erfahrung im Bildungs- und Bestandsbau

Wie sich anspruchsvolle Anforderungen mit wirtschaftlicher Technik verbinden lassen, zeigt ein aktuelles Projekt: Beim Umbau der Platanus Schule in Berlin, aus einer ehemaligen Kita entstanden moderne Schulräume der Sekundarstufe II, plante TGA-Vision eine bewusst reduzierte, energieeffiziente Gebäudetechnik nach dem LowTec-Prinzip. Solche Referenzen sind gerade im öffentlichen Bereich, in dem Bildungs- und Verwaltungsgebäude oft im laufenden Betrieb saniert werden, ein wichtiges Vertrauenssignal.

Seit der Gründung Ende 2019 hat TGA-Vision 181 Projekte abgeschlossen und begleitet Investoren, Projektentwickler, Generalunternehmer, öffentliche Auftraggeber und Architekten von der ersten Konzeptidee bis zur Inbetriebnahme. Auftraggeber aus Berlin und Brandenburg, die einen erfahrenen Partner für die technische Gebäudeausrüstung suchen, erreichen das Büro direkt unter den unten genannten Kontaktdaten.

Verantwortlicher für diese Pressemitteilung:

TGA-Vision Ingenieurgesellschaft mbH
Herr Ricardo Proksch
Große Seestraße 3
13086 Berlin
Deutschland

fon ..: +49 172 3035343
web ..: https://www.tga-vision.de
email : info@tga-vision.de

Die TGA-Vision Ingenieurgesellschaft mbH ist ein inhabergeführtes Ingenieurbüro für technische Gebäudeausrüstung (TGA) mit Sitz in Berlin. Das Unternehmen ging Ende 2019 aus dem Berliner Büro Proksch Ingenieure hervor; Geschäftsführer ist Ricardo Proksch. TGA-Vision plant und überwacht die gesamte Gebäudetechnik, Elektro-, Heizungs-, Sanitär-, Lüftungs- und Kältetechnik, bei Neubauten, Sanierungen und im Bestand. Zu den Auftraggebern zählen Investoren, Projektentwickler, Generalunternehmer, öffentliche Auftraggeber und Architekten in Berlin, Brandenburg und darüber hinaus. Seit der Gründung hat das interdisziplinäre Team aus Ingenieuren, Architekten und Technikern 181 Projekte abgeschlossen.

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Technik

Neues Heizungsgesetz 2026: Warum die freiere Wahl bei der Heizung mehr Planung verlangt, nicht weniger

22. September 2026 – 10:18

Seit dem 29. Juli 2026 gilt das Gebäudemodernisierungsgesetz. Die 65-Prozent-Erneuerbaren-Pflicht ist entfallen. TGA-Vision aus Berlin ordnet ein, was das für die Heizungsplanung im Bestand bedeutet.

BildBerlin, 22. September 2026 – Zum 29. Juli 2026 ist das neue Gebäudemodernisierungsgesetz (GModG) in Kraft getreten und hat das Gebäudeenergiegesetz (GEG) von 2024 abgelöst. Die vielleicht wichtigste Änderung: Die Pflicht, neue Heizungen zu mindestens 65 Prozent mit erneuerbaren Energien zu betreiben, ist entfallen. Auch die Kopplung des Heizungstauschs an die kommunale Wärmeplanung ist weggefallen. Bauherren und Eigentümer haben damit wieder deutlich mehr Freiheit bei der Wahl ihres Heizsystems, theoretisch auch für neue Gas- oder Ölheizungen.

Das Berliner Ingenieurbüro TGA-Vision Ingenieurgesellschaft mbH warnt jedoch davor, die neue Freiheit mit einem Freifahrtschein zu verwechseln. „Dass eine bestimmte Technik erlaubt ist, heißt nicht, dass sie über die Lebensdauer des Gebäudes wirtschaftlich ist“, sagt Geschäftsführer Ricardo Proksch. „Die Verantwortung für eine zukunftssichere Entscheidung liegt jetzt stärker beim Bauherrn. Der Bedarf an fundierter, gewerkeübergreifender Planung steigt dadurch, statt zu sinken.“

Was 2026 gilt – und was ab 2029 kommt

Auch wenn fossile Heizungen wieder uneingeschränkt eingebaut werden dürfen, bleiben sie nicht folgenlos. Nach der sogenannten Bio-Treppe müssen neue Gas- und Ölheizungen ab 2029 anteilig mit klimafreundlichen Brennstoffen betrieben werden: zunächst mindestens 10 Prozent, ab 2030 15 Prozent, ab 2035 30 Prozent, ab 2040 60 Prozent, bis 2045 soll der Wärmesektor klimaneutral sein. Der Betrieb bestehender fossiler Heizungen bleibt bis zum 31. Dezember 2044 erlaubt. Parallel wird die Solarpflicht ausgeweitet.

Für Eigentümer heißt das: Wer heute eine reine Gasheizung einbaut, kalkuliert steigende CO?-Preise und Brennstoffkosten über die kommenden 15 Jahre mit ein. Auch Fachinstitute weisen darauf hin, dass fossile Heizungen bis 2040 wirtschaftlich zum Risiko werden können.

Worauf es bei der Heizungsplanung im Bestand jetzt ankommt

TGA-Vision empfiehlt Bauherren, die Heizungsfrage nicht isoliert, sondern im Gesamtsystem des Gebäudes zu betrachten. Entscheidend seien vier Punkte: Erstens die energetische Qualität der Gebäudehülle, denn sie bestimmt, welche Vorlauftemperatur und damit welches System bei der Heizungsplanung überhaupt sinnvoll ist. Zweitens das Zusammenspiel der Gewerke, Heizung, Lüftung und Elektro/Photovoltaik greifen zunehmend ineinander. Drittens die Betriebskosten über den gesamten Lebenszyklus statt allein der Anschaffungspreis. Und viertens ein Blick auf wartungsarme Lösungen, die den Aufwand im laufenden Betrieb gering halten.

Wie sich das umsetzen lässt, zeigt ein aktuelles Referenzprojekt des Büros: Beim Umbau einer Berliner Schule verzichtete TGA-Vision vollständig auf ein wasserführendes Heizsystem und kombinierte elektrische Infrarot-Strahlungswärme mit Photovoltaik und einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung, ein Beispiel für das Prinzip „so viel Technik wie nötig, so wenig wie möglich“.

„Das neue Gesetz nimmt Bauherren die Vorschrift ab, aber nicht die Entscheidung“, fasst Proksch zusammen. „Genau dafür ist eine unabhängige Fachplanung da: die technisch und wirtschaftlich beste Lösung für das konkrete Gebäude zu finden, unabhängig davon, was gerade politisch vorgegeben ist oder nicht.“

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Technik

LowTec statt HighTech: TGA-Vision plant energieeffiziente Berliner Schule ohne wasserführende Heizung

11. September 2026 – 11:56

Das Berliner Ingenieurbüro TGA-Vision hat die technische Gebäudeausrüstung für den Umbau der Platanus Schule geplant – ein energieeffizientes Bildungsgebäude nach dem LowTec-Prinzip: so viel Technik w

BildBerlin, 27. August 2026 – Die TGA-Vision Ingenieurgesellschaft mbH hat die technische Gebäudeausrüstung (TGA) für den Umbau der Platanus Schule in Berlin geplant. Das Berliner Ingenieurbüro verantwortete die gesamte Gebäudetechnik dafür, dass aus einer ehemaligen Kindertagesstätte moderne Schulräume für die Sekundarstufe II entstehen konnten, ergänzt um eine Erweiterung des Bestandsgebäudes. Bauherr des Projekts ist die Platanus Bildungs gGmbH.
Kernidee der Planung war ein konsequenter LowTec-Ansatz: „So viel Technik wie nötig, so wenig wie möglich.“ Statt komplexer, wartungsintensiver Anlagen setzte TGA-Vision auf robuste, wartungsarme Systeme, die dauerhaft günstig im Betrieb sind, ohne Abstriche bei Energieeffizienz und Komfort.

Heizen ohne Wasser

Auffälligstes Merkmal des Konzepts: Die Schule kommt vollständig ohne wasserführendes Heizsystem aus. Beheizt werden die Räume über elektrische Infrarot-Deckenstrahlplatten, die die Wärme direkt an Personen und Flächen abgeben. Das spart aufwendige Rohrnetze, Heizzentrale und deren Wartung. Für frische Luft sorgt eine zentrale Anlage aus der Lüftungstechnik mit Wärmerückgewinnung, ausgelegt nach DIN 1946-2, gerade in Schulräumen mit hoher Belegung ein wichtiger Faktor für Luftqualität und Konzentration. Die Anlage versorgt die Unterrichts- und Verwaltungsräume mit gefilterter Außenluft und führt verbrauchte Raumluft zuverlässig ab. Mit einer Leistung von rund 6.000 m³/h sorgt das System für eine gute Raumluftqualität und angenehme Temperaturen. Die integrierte Wärmepumpe kann die Räume je nach Bedarf beheizen oder kühlen. Gleichzeitig wird die Wärme der Abluft zurückgewonnen, wodurch ein energieeffizienter Betrieb unterstützt wird.

Strom vom eigenen Dach

Für die Energieversorgung plante TGA-Vision Photovoltaik-Anlagen, die das Gebäude weitgehend autark mit Strom versorgen, auch für den Betrieb der elektrischen Wärmeerzeugung. Ergänzt wird die Technik durch die Sanitärplanung sowie die weiteren Elektroinstallationen.
„Bei einem Bildungsgebäude zählt nicht die spektakulärste Technik, sondern die, die im Alltag zuverlässig läuft und wenig kostet“, sagt Ricardo Proksch, Geschäftsführer von TGA-Vision. „Der Verzicht auf ein wasserführendes System reduziert Komplexität und Wartungsaufwand deutlich. In Kombination mit Photovoltaik und Wärmerückgewinnung erreichen wir einen energieeffizienten Betrieb mit sehr überschaubarer Anlagentechnik.“

Projektdaten im Überblick

TGA-Vision übernahm die Fachplanung über die Leistungsphasen 2 bis 8 nach HOAI und die Anlagengruppen 1 bis 5. Der Projektzeitraum erstreckte sich von 2023 bis 2025, die TGA-Baukosten lagen bei rund 810.000 Euro netto. Damit reiht sich die Platanus Schule in die inzwischen 181 abgeschlossenen Projekte des Berliner Büros ein.
Das Projekt zeigt exemplarisch, wie sich energieeffiziente Gebäudetechnik im Bildungsbau mit reduziertem technischem Aufwand umsetzen lässt, ein Ansatz, der angesichts steigender Bau- und Betriebskosten zunehmend an Bedeutung gewinnt.

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Technik

Wie viel Vertrauen verdient eine Simulation?

20. August 2026 – 13:58

Warum Entwickler Unsicherheiten kennen müssen, bevor virtuelle Modelle zur Entscheidungsgrundlage werden

BildEin Simulationsergebnis von 78 °C bei einer zulässigen Bauteiltemperatur von 80 °C sieht eindeutig aus. Doch ist das Bauteil damit tatsächlich sicher ausgelegt? Was passiert, wenn Verlustleistung, Materialkennwerte, Volumenstrom oder Wärmeübergang innerhalb ihrer realen Streuung variieren? Je stärker virtuelle Modelle Entwicklungsentscheidungen bestimmen, desto wichtiger wird eine bislang oft unterschätzte Frage: Wie belastbar ist das Ergebnis wirklich?

Die Aktualität zeigt sich auch in der Standardisierung. Im Februar 2026 veröffentlichte die NASA mit NASA-HDBK-7009B einen neuen Leitfaden für gute Modellierungs- und Simulationspraxis. Auch die ASME baut ihr Regelwerk zu Verification, Validation and Uncertainty Quantification (VVUQ) aus. Dahinter steht ein grundlegender Wandel: Nicht das möglichst präzise wirkende Simulationsergebnis entscheidet über die Qualität eines Modells, sondern dessen nachgewiesene Glaubwürdigkeit für den vorgesehenen Anwendungsfall.

Präzise gerechnet heißt nicht automatisch belastbar
„Das gefährlichste Simulationsergebnis ist nicht unbedingt ein falsches, sondern eines, das präzise aussieht und deshalb nicht mehr hinterfragt wird“, sagt Dipl.-Ing. (TU) Stefan Merkle, geschäftsführender Gesellschafter der Merkle CAE Solutions GmbH. „Erfahrung zeigt sich auch darin, zu erkennen, welche Annahmen ein Ergebnis dominieren und wo eine scheinbar komfortable Sicherheitsreserve plötzlich kritisch werden kann.“

Bei Multiphysics-Modellen gewinnt diese Frage zusätzlich an Bedeutung. Unsicherheiten können sich über mehrere physikalische Disziplinen fortpflanzen: Eine abweichende Verlustleistung verändert beispielsweise das Temperaturfeld, dieses beeinflusst Materialeigenschaften und thermische Dehnung, und damit schließlich Spannungen oder Verformungen.

Von 78 °C zur belastbaren Entscheidung
Für den Entwickler bedeutet das einen Perspektivwechsel. Statt lediglich einen Nominalwert zu berechnen, werden relevante Eingangsgrößen systematisch variiert. Parameter- und Sensitivitätsanalysen zeigen, ob beispielsweise Kühlmittelstrom, Kontaktwiderstand oder Verlustleistung das Ergebnis maßgeblich beeinflussen.
Aus der Aussage „78 °C“ wird damit eine technisch wesentlich wertvollere Information: Unter welchen Bedingungen hält das Konzept seine Grenze ein und wann nicht? Daraus können unmittelbar Entscheidungen entstehen: Kühlkanal ändern, Pumpenleistung anpassen, Toleranzen verschärfen, Material wechseln oder das vorhandene Design bewusst freigeben.

Mehr Simulation verlangt mehr Ingenieurwissen
Verification prüft, ob das mathematische Modell numerisch korrekt gelöst wird. Validation untersucht, wie gut es die reale Anwendung beschreibt. Uncertainty Quantification bewertet schließlich, wie Unsicherheiten der Eingangsgrößen und des Modells das Ergebnis beeinflussen. Genau diese Trennung wird wichtiger, wenn Simulation physische Versuche zunehmend ergänzt.
Dabei gilt: Ein komplexeres Modell ist nicht automatisch ein besseres Modell. Gerade bei gekoppelten Multiphysics-Simulationen entscheidet die fachgerechte Wahl von Randbedingungen, Materialmodellen, Kopplungsmethoden und sinnvollen Vereinfachungen über die Aussagekraft. Entscheidend ist nicht maximale Modellkomplexität, sondern ein Modell, dessen Genauigkeit und Grenzen für die konkrete Entwicklungsentscheidung bekannt sind.
Für Entwicklungsabteilungen ergibt sich daraus ein pragmatischer Ansatz: Erstens die Entscheidung definieren, die mit der Simulation getroffen werden soll. Zweitens die dafür relevanten Unsicherheiten und Einflussgrößen identifizieren. Drittens gezielt jene Größen durch Versuche absichern, die das Ergebnis tatsächlich dominieren. Simulation und physischer Test werden damit nicht als Alternativen betrachtet, sondern als iterativer Prozess: Messdaten validieren und verbessern das Modell; das Modell zeigt wiederum, welche Versuche den größten Erkenntnisgewinn liefern.

Genau dieser Abgleich zwischen virtuellem Modell und Realität ist entscheidend. In der Praxis von Merkle CAE werden Simulationsmethoden deshalb gezielt mit Versuchsdaten abgeglichen und weiterentwickelt. So entsteht aus einem Rechenergebnis eine belastbare Entscheidungsgrundlage.

Denn schlussendlich zählt nur eine Größe und zwar: „Ist mein Modell für genau die Entscheidung validiert, die ich damit treffen möchte?“

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Das Unternehmen Merkle CAE Solutions GmbH in Heidenheim wurde 1989 als Merkle & Partner GbR von Luft- und Raumfahrtingenieur Stefan Merkle gegründet. Merkle CAE Solutions GmbH zählt zu den ersten und führenden Dienstleistern für ingenieurwissenschaftliche Berechnungen und Simulationen in Deutschland. Am Hauptsitz Heidenheim und den Niederlassungen Homburg/Saar und Erfurt bearbeiten die ca. 50 Mitarbeiter jedes Jahr rund 500 Kundenprojekte aus den Kerngebieten Strukturanalyse, Strömungssimulation und virtuelle Produktentwicklung. Zum Kundenkreis zählen namhafte Unternehmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau, der Luft- und Raumfahrttechnik, der Automobilindustrie, der Konsumgüterindustrie und dem Schiffbau.

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