Preisträger des Schülerwettbewerbs „Einstein-OWL“ …...das nicht nur Kinder zum Staunen...

Preisträger des Schülerwettbewerbs

„Einstein-OWL“ 2010 – 2015

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Einstein-OWL – Die Preisträger 2015

Die hohe Qualität der vorgelegten Präsentationen hat die Jury im Jahr 2015 dazu veranlasst,

den 1. Preis an zwei Teams zu vergeben.

1. Preis 2015:

„Lokpit – eine automatische Modelleisenbahnsteuerung“

Team:

Fabian Lüpke

Einstein-OWL Schule:

Marianne-Weber-Gymnasium Lemgo

Einstein-OWL Lehrer: Klaus Deerberg

Begründung der Jury:

Fabian Lübke entwickelte sowohl die Hard‐ als auch die Software, um Modelleisenbahnanla-

gen komplett digital per PC oder Smartphone steuern zu können. Damit hat er ein in die Jah-

re gekommenes Spielzeug in die Moderne überführt.

Ein wichtiges Alleinstellungsmerkmal dieses Projektes ist die Offenheit des Systems, das

versierten Modellbahnern großzügige Erweiterungsmöglichkeiten bietet.

Ein Highlight ist außerdem der Lichtmanager, der einen realistischen Tag‐Nacht‐Ablauf in

der Anlage ermöglicht.

Überzeugend war neben dem großen Arbeitseinsatz, dass das System auch als Testobjekt

für Fahrplangeneratoren oder für Hochregallager übertragbar ist. Damit ist Fabian Lübke ge-

lungen, eine marktreife Technik zu entwickeln, die eine preiswerte Alternative zu aktuell ver-

fügbaren Steuerungssystemen bietet und darüber hinaus über mehr Funktionalitäten verfügt.

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1. Preis 2015:

„PowerMg – Die Magnesiumbatterie“

Team:

Fabian Fritsch & Peter Wendt


Ravensberger Gymnasium Herford

Einstein-OWL Lehrer: Dr. Volker Weinrich


Lithium‐Ionen‐Akkus und Lithium‐Batterien werden in der Industrie häufig verwendet und der

Bedarf steigt – beispielsweise im Bereich der Elektromobilität. Doch Lithium ist ein knapper

werdender Rohstoff mit niedrigen Förderraten.

Fabian Fritsch und Peter Wendt vom Ravensberger Gymnasium in Herford entwickelten

deshalb einen Prototyp für eine Hochleistungs‐Magnesiumbatterie. Sie hat eine Spannung

von über zwei Volt und stellt damit eine wirkungsvolle Alternative zu Lithium‐Ionen‐Akkus

und Lithium‐Batterien dar. Der Anteil von Magnesium an der Erdkruste ist deutlich höher als

der von Lithium, zudem hat es ein ähnlich gutes Redoxpotenzial (eine Maßeinheit für – bei

chemischen Reaktionen – frei werdende Energien). Noch ist die konkrete Anwendung der

Magnesiumbatterie nicht möglich, da der Prototyp zu groß ist.

Durch den Preis möchte die Jury den weiteren Miniaturisierungsprozess und die noch anste-

hende Leistungsbewertung der Batterie unterstützen.

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3. Preis 2015:

„Optimale Nutzung von Windenergie im urbanen Siedlungsraum“

Team:

Frederik Finke, Maik Gärner, Tobias Kleinert

& Timm Fritze

Ravensberger Erfinderwerkstatt

Betreuer: Kirsten Biedermann


Frederik Finke, Maik Gärner, Tobias Kleinert und Timm Fritze haben sich mit dem Thema

Windenergie befasst. In ihrem Projekt „Optimale Nutzung von Windenergie im urbanen Sied-

lungsraum“ erforschen sie zwei Aspekte: zum einen die idealen Standorte für Kleinwindkraft-

anlagen in dicht besiedelten Gebieten und zum anderen dafür optimierte Windströmungsleit-

systeme.

Als ersten Analyseschritt haben sie ausgewählte Gebäude oder Gebäude‐Ensemble per PC

und CAD‐Software nachkonstruiert und in einem virtuellen Windkanal im Hinblick auf lokale

Windstärken und ‐richtungen untersucht. Anschließend wurden die Häuser in Pappmodelle

übertragen und im realen Windkanal unter anderem auf die in der Simulation gefundenen

Ergebnisse getestet. Aus den Ergebnissen dieser beiden Messungen kann das Team Emp-

fehlungen für die Standorte von Kleinwindkraftanlagen aussprechen.

Mit ihrem Projekt konnten die Jugendlichen punkten, weil ihr Versuch sehr aufwendig war –

beispielsweise hat das Team den Windkanal selbst konstruiert – aber auch weil das Projekt

vor dem Hintergrund erneuerbarer Energien zukunftsweisend ist.

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1. Preis 2014:

„Bau einer LED-Fahrradlampe mit Mikroprozessorsteuerung und Kurvenlicht“

Team:

Malte Blask & David-Levin Lange


Hermann-Vöchting-Gymnasium Blomberg

Einstein-OWL Lehrer:

Gunnar Jürgens auf der Haar


David-Levin Lange und Malte Blask haben eine LED-Fahrradbeleuchtung mit Kurvenlicht

vorgestellt und damit am meisten überzeugt.

Ähnlich wie beim Auto können die von ihnen entwickelten Scheinwerfer in Kurven der Fahrt-

richtung folgen und dadurch die Sicherheit beim Fahren in der Dunkelheit erhöhen. Möglich

wird dies mit Hilfe einer speziellen Mikroprozessorsteuerung.

Für die Blomberger sprach vor allem der praxisrelevante Ansatz ihrer Idee, die unmittelbar

im Alltag umgesetzt werden kann. Außerdem wurde deutlich, dass sie sehr überlegt an ihr

anspruchsvolles Vorhaben gegangen sind und es von der Planung bis zur Umsetzung gut

durchdacht haben. Eine souveräne Projektpräsentation rundete den hervorragenden Ein-

druck schließlich ab.

Mit ihrer innovativen Fahrradbeleuchtung haben die beiden Schüler bereits einen Preis beim

NRW Landeswettbewerb „Jugend forscht“ gewonnen.

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2. Preis 2014:

„Vom Sonnenblumenöl zum Superkleber“

Team:

Marabel Riesmeier & Caroline Schneider

Marianne-Weber-Gymnasium Lemgo

Betreuender Lehrer: Olaf Göke


Vor dem Hintergrund schwindender Ressourcen gewinnen alternative Rohstoffe zunehmend

an Bedeutung. Marabel Riesmeier und Caroline Schneider haben dieses wichtige gesell-

schaftliche Thema in ihrem Klebstoff-Projekt aufgegriffen und erfolgreich umgesetzt.

Die Schülerinnen aus Lemgo entwickelten einen auf Sonnenblumenöl basierenden Klebstoff,

der vielseitig einsetzbar ist. Außerdem schont er die Umwelt, denn normalerweise wird Kle-

ber aus Erdöl hergestellt – ein Rohstoff, der bekanntlich immer knapper wird.

Die gelungene Arbeit der beiden Preisträgerinnen besticht nicht nur durch ihren weitblicken-

den und vorausschauenden ökologischen Ansatz, sondern ist auch außerordentlich innova-

tiv: Fachleute aus der Branche haben bestätigt, dass das Thema Sonnenblumenöl für die

Klebstoffherstellung bisher nicht von der Industrie verfolgt wird.

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den 3. Preis an drei Teams zu vergeben.

3. Preis 2014:

„Das Lärmschutzprojekt – Der flexible Schallschutz für das Fenster"

Team:

Verena Hunstig & Lars Wortmeier

coolMINT.forscht

Betreuerin: Ingrid Löcke


Wie kann man sich in seinen eigenen vier Wänden vor Lärm von außen schützen? Mit dieser

Frage hat sich die Gruppe aus Paderborn beschäftigt und ein alltagsnahes Projekt vorgestellt,

das gut in der Praxis umsetzbar ist.

Im Fokus der Arbeit von Lars Wortmeier und Verena Hunstig stand das Dämmen von kurzfris-

tigem Lärm, wie er etwa durch vorbeifahrende Autos entstehen kann. Die Jugendlichen führten

zunächst Untersuchungen mit einem Schallpegelmessgerät durch. Danach entwickelten sie

einen speziellen Schallschutz aus Rigips und Mineralwolle, der Geräusche reduziert und in

Wärme umwandelt. Er kann einfach in ein Fenster eingesetzt werden, ohne dass kosteninten-

sive Einbauarbeiten nötig sind. Der flexible Schallschutz ist vor allem für Menschen interes-

sant, die in der Innenstadt leben und sich nachts von Lärm gestört fühlen.

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3. Preis 2014:

„Wie der Frosch zum Prinz wird"

Team:

Lisa Heidenhöfer, Daria Manthei,

Celine Steidel & Caroline Stelbrink

Gymnasium Verl

Betreuender Lehrer: Sascha Packhäuser


Das Team aus Verl hat sich im Rahmen des Projektes mit einem Spaß-Produkt beschäftigt,

das nicht nur Kinder zum Staunen bringt: Der Frosch, der sich im Wasser auflöst, zu einem

Prinzen wird und seine Größe ändern kann. Die Schülerinnen untersuchten, woraus Frosch

und Prinz eigentlich bestehen, wie die „märchenhafte“ Verwandlung funktioniert und welche

chemischen Prozesse dabei wirken.

Preiswürdig wurde das originelle Vorhaben vor allem durch seinen didaktischen Ansatz:

Celina Steidel, Lisa Heidenhöfer, Daria Manthei und Caroline Stelbrink entwickelten ein inte-

ressantes Konzept, in dem sie darlegten, wie die Untersuchung des Produktes im Chemieun-

terricht für verschiedene Jahrgänge aufgegriffen werden kann.

Insgesamt präsentierte die Gruppe ein spannend aufbereitetes Thema, das neugierig macht

auf wissenschaftliche Zusammenhänge.

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3. Preis 2014:

„Wetterballon-Analyse zur optimalen Nutzung bebauter Flächen durch Photovoltaik"

Team:

Nicole Baeumer, David Märtins &

Jonas Wilinski

Steinhagener Gymnasium

Betreuender Lehrer: Andreas Frerkes


Mit dem Thema Solarenergie haben sich David Märtins, Jonas Wilinski und Nicole Baeumer

aus Steinhagen befasst. Ihre Grundidee war, eine mit Kameras bestückte Gondel auf eine

Höhe von rund 35.000 Meter zu befördern und diesen Flug aufzuzeichnen.

Nach der Fertigstellung ihres Films „SteinGy Stratos“ stießen die Jugendlichen auf vielseitige

Möglichkeiten, wie solche Aufnahmen sonst noch genutzt werden könnten: Anhand des

Schattenverlaufs ließe sich zum Beispiel kostengünstig feststellen, welche Gebäude beson-

ders für die Nutzung von Photovoltaikanlagen geeignet sind.

Mit ihrem Projekt konnten die Jugendlichen punkten, weil ihr Versuch sehr aufwendig und

komplex war. Der Jury gefiel zudem, dass mit der Wetterballon-Analyse ein gesellschaftlich

relevantes Thema aufgegriffen wurde: die Nutzung von regenerativen Energien.

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1. Preis 2013:

„Energy Harvesting – Die Fußböden der Zukunft“

Team:

Felix Dammann & Arne Schneuing



Einstein-OWL Lehrer: Andreas Frerkes


Das Siegerprojekt 2013 überzeugte durch die originelle und kreative Idee einer neuen Art der

Energiegewinnung: Felix Dammann und Arne Schneuing entwickelten Fußbodenelemente,

mit deren Hilfe die kinetische Energie, die beim Auftreten auf den Boden entsteht, in elektri-

sche Energie umgewandelt werden kann. Dank dem Einsatz sogenannter Piezo-Technik

kann so die Energie, die im Alltag normalerweise ungenutzt bleibt, auf umweltfreundliche

Weise nutzbar gemacht werden.

Das Potential der Entwicklung ist groß: Insbesondere an Stellen, an denen jeden Tag hun-

derte Menschen entlanggehen, ließe sich eine große Menge Ladung speichern und in der

Folge weiterverwenden. Das Gewinnerprojekt stellt eine echte Alternative zu den aktuellen

Gewinnungsmöglichkeiten von „Grünem Strom“ dar und kann so einen kleinen Beitrag zum

Kampf gegen den globalen Klimawandel leisten.

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den 2. Preis an zwei Teams zu vergeben.

2. Preis 2013:

„UnTremor“

Team:

Miriam Löcke & David Löcke

Gymnasium Schloß Neuhaus

Betreuende Lehrerin: Eva Nicolin-Sroka


Nach Platz eins im vergangenen Jahr war auch beim Wettbewerb 2013 das Projekt der Ge-

schwister Miriam und David Löcke preiswürdig. Erneut glänzten sie mit einer Lösung zur Un-

terstützung von beeinträchtigten Personen: Sie entwickelten eine Software, die es Menschen

mit einem Tremor, also einem unwillkürlichen rhythmischen Zittern von Körperteilen, möglich

macht, eine Computermaus zu bedienen.

Menschen mit dieser Beeinträchtigung haben vor allem Probleme beim Anklicken von Be-

dienelementen, da der Cursor zittert und so häufig daneben geklickt wird. Das Geschwister-

paar programmierte deshalb eine Software, die den Tremor selbstständig herausfiltert und

aus den echten Mausbewegungen die gewollte Bewegung errechnen kann.

Die Entwicklung besticht vor allem durch ihre hohe Praxisrelevanz: Für Betroffene ist Un-

Tremor eine große Hilfe, wie umfangreiche Tests bereits bewiesen haben.

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2. Preis 2013:

„SozialGenial - Spielspaß mit/für Senioren“

Team:

Marisa Görgen & Shahbaz Starke

Ravensberger Erfinderwerkstatt

Betreuer: Kirsten Biedermann


Das Projekt „SozialGenial“ greift ein in unserer Gesellschaft immer wichtiger werdendes

Thema auf kreative und spielerische Art und Weise auf: Marisa Görgen und Shahbaz Starke

entwickelten altersgerechte Spiele für Senioren, die im Design der Spielflächen und der Stei-

ne, bei den Inhalten und in der Auslegung der Spielregeln auf altersbedingte Beeinträchti-

gungen zugeschnitten sind.

Die beiden Schüler verstanden es auf hervorragende Weise, ihre Beobachtungen im Alters-

heim in seniorengerechte Spiele umzusetzen: Die Spielfelder wurden beispielsweise groß

und übersichtlich und mit starken Hell-Dunkel-Kontrasten gestaltet und die Spielsteine in ei-

ner spezielle Form angefertigt, die Senioren besser greifen können. Darüber hinaus entwi-

ckelten sie neue seniorengerechte Strategiespiele und neue Spielregeln für bereits bekannte

Spiele.

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Die hohe Qualität der vorgelegten Präsentationen hat die Jury im Jahr 2012 zu dem unge-

wöhnlichen Schritt veranlasst, den 1. Preis an zwei Teams zu vergeben.

1. Preis 2012:

„DressCoder“

Team:

Miriam Löcke & David Löcke


Gymnasium Schloß Neuhaus

Einstein-OWL Lehrerin: Eva Nicolin-Sroka


Dieses Projekt besticht durch seine originelle Idee und die außerordentlich elegante Lösung.

Es geht hierbei um die Unterstützung von Blinden / Sehbehinderten bei der farblich passen-

den Auswahl von Kleidungsstücken. Eine gesprochene Nachricht informiert darüber, ob die

Kleiderwahl stimmig ist. Die/der Anwender/in kann das System jederzeit an die eigenen Be-

dürfnisse anpassen.

Im Vergleich zu den anderen Preisträgern konnte diese Gruppe auf eine etwas längere Vor-

bereitungszeit zurückblicken, die gleichwohl durch eine sehr professionell strukturierte Vor-

gehensweise ausgezeichnet war. Dies wurde eindrucksvoll durch die Einbindung aktueller

Technologien (Bsp.: Programmierung spezifischer Apps für die Kommunikation mit Smart-

phones) und durch eine praxisgerechte Erprobung und weitere Optimierung des Systems

aufgezeigt.

Eine routinierte und originelle Präsentation rundeten den durchweg positiven Gesamtein-

druck ab.

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1. Preis 2012:

„Müsli 2 go“

Team:

Patrik Eikermann, Niklas Grönke,

Matthias Neumann, Jannis-Martin Schwedt

& Robin Simonsmeier


Städt. Gymnasium Barntrup

Einstein-OWL Lehrer: Friedrich Dreier


Bei diesem Projekt wurde ein Apparat konstruiert, der in der Lage ist, eine Auswahl unter-

schiedlicher Müslisorten mit Milch zu einem fertigen Produkt zusammenzustellen und zu ser-

vieren.

Der Jury gefiel neben der originellen Idee die mit viel Eigenleistung gelungene praktische

Umsetzung und die effiziente Kooperation mit gleich mehreren Firmen. Dieses Projekt über-

zeugte nicht nur durch die Lösung zahlreicher konstruktiver Schwierigkeiten, sondern auch

durch die elegante steuerungstechnische Realisierung der verschiedenen Abläufe.

Diese Kombination aus Praxisrelevanz und Vielseitigkeit, aber auch die offene Ansprache

der noch zu lösenden Probleme zeichnen nach Ansicht der Jury dieses Projekt besonders

aus.

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3. Preis 2012:

„Oberflächenreinigung mit Plasma“

Team:

Fabian Hinzmann, Bastian Lehwalder,

Daniel Lehwalder, Jannik Leimkuhl &

Jonas Wilinski


Betreuender Lehrer: Andreas Frerkes


Dieses Projekt stellte eine innovative Lösung vor zur schonenden Entfernung von Graffitis

auf unterschiedlichen Oberflächen. Hier wurde ein sehr praxisrelevantes Thema aufgegriffen,

das in Kooperation mit einer einschlägigen Firma und vielen eigenen Ideen kreativ umge-

setzt wurde.

Der Jury gefiel außerdem die sehr sorgfältige, ja geradezu wissenschaftliche Versuchspla-

nung, die sowohl die positiven Ergebnisse belegte, aber auch die noch vorhandenen Schwä-

chen klar herausarbeitete. Die originelle Kombination verschiedener Analyseverfahren zeig-

te, dass die Gruppe außerdem tief in die Theorie ihrer Idee und seiner verfahrenstechnischer

Umsetzung eingestiegen war.

Die Ergebnisse waren aus Sicht der Jury ein sehr überzeugender Beleg für die praktische

Umsetzbarkeit der Projektidee.

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1. Preis 2010:

„ConcentrA“

Team:

Sebastian Birke, Lukas Gleisberg,

Nicole Koczorek & Lukas Poppenburg



Einstein-OWL Lehrer: Andreas Frerkes


Die Jury sieht den Schwerpunkt dieses Projektes vor allem im Bereich der Grundlagenfor-

schung angesiedelt. Ausgehend von der 1990 von Michael Grätzel in der Schweiz erfunde-

nen und 1992 patentierten elektrochemischen Farbstoff-Solarzelle, der so genannten „Grät-

zel-Zelle“, werden Möglichkeiten zur Erhöhung deren Energieeffizienz und Langzeitstabilisie-

rung untersucht.

Dabei geht die Arbeitsgruppe das Thema sehr grundsätzlich und strukturiert an. Da die ei-

gentlichen Vorgänge in der Grätzel-Zelle wissenschaftlich noch nicht abschließend geklärt

sind, werden die unterschiedlichen, für elektrochemische Prozesse geeigneten Farbstoffe

hinsichtlich ihrer Energieausbeute sowie Licht- und Wärmebeständigkeit untersucht und ver-

schiedene Stabilisatoren getestet. Gleiches wird mit dem Elektrolyten vorgenommen. Um-

fangreiche Messreihen werden angelegt und sorgfältig dokumentiert.

Die Arbeitsgruppe sieht ihre Untersuchungen vor allem im Kontext mit der Suche nach und

Optimierung von alternativen Energiequellen. Deshalb wird zusätzlich der Versuch unter-

nommen, die Energieausbeute der Grätzel-Zelle durch eine Fotooptische Optimierung mit

Hilfe einer Fresnellinse zu steigern. Auch dafür wird ein einfacher, aber wirkungsvoller Ver-

suchsaufbau präsentiert.

Die Jury war vom Forschungsansatz der Gruppe, von der tiefen wissenschaftlichen Durch-

dringung des Themas, vom methodischen Vorgehen, von der erkennbaren Zusammenarbeit

bis hin zur Präsentation überzeugt und erkennt diesem Projekt den ersten Preis zu.

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2. Preis 2010:

„Entwicklung und Bau eines Lüftungssystems

für die Regelung der idealen Luftfeuchtigkeit und des idealen Lüftens“

Team:

Axel Beller, Felix Schreckenberg &

Daniel Tönsing

Gymnasium Theodorianum Paderborn

Betreuender Lehrer: Michael Zengerling


Ausgehend von der Erkenntnis, dass falsches Lüftungsverhalten die klimatischen Bedingun-

gen in Innenräumen eher verschlechtern als verbessern kann, möchte die Projektgruppe aus

Paderborn ein automatisches Lüftungssystem entwickeln.

Ziel der Arbeit ist also zunächst die Untersuchung der Einflüsse von Temperatur und Luft-

feuchtigkeit in einem eigens dafür entworfenen und angefertigten Simulationsmodell, das

nach und nach mit Sensoren und Regelungselementen ergänzt werden soll. Die Entwicklung

einer Software für die Programmierung der geplanten Lüftungsanlage soll das Projekt ab-

schließen. Für die Weiterentwicklung bis zur Produktreife sollen anschließend Sponsoren

gefunden werden.

Die Jury würdigt hier insbesondere die Produktidee, die zahlreiche weitergehende Einsatz-

möglichkeiten durch Varianten beinhaltet, die klare Beschreibung der Prozesse und die ex-

perimentelle Vorgehensweise mit Hilfe des Simulationsmodells. Besonders hervorzuheben

ist die zielführende Zusammenarbeit der fachlich gemischten Gruppe, die das Thema ur-

sprünglich außerhalb der Schule in der Freizeit entwickelt hat.

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3. Preis 2010:

„Maßgeschneiderte Wärmespeicher? Experimente mit Latentwärmespeichern“

Team:

Alexander Brand, Nadjib Dastagir,

Nadine Martins, Jörg Nordlohne,

Maren Steinsiek, Fabian Stevens &

Vanessa Westermann

Besselgymnasium Minden

Betreuender Lehrer: Martin Lembcke


Die Projektgruppe überzeugte die Jury durch ihren praxisbezogenen Ansatz.

Die Untersuchung der Einsatzmöglichkeit der mit Paraffin gefüllten Microkapseln der Fa.

Follmann & Co. aus Minden für neue, innovative Aufgaben, ist gut strukturiert. Der Aufbau

der Laborversuche zur Erlangung der Referenzdaten und die Planung der darauf folgenden

„Freilandversuche“ wurden überzeugend dargestellt. Die ökologischen Bezüge des Projektes

wurden von der Arbeitsgruppe entsprechend formuliert, die ökonomischen Fragestellungen

(Kosten/Nutzen) konnten im gegenwärtigen Bearbeitungsstand jedoch noch nicht aus-

reichend beantwortet werden.

Positiv hervorzuheben ist die enge Zusammenarbeit mit einem Unternehmen aus der Region

und der dadurch gegebene Praxisbezug.

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