VDI

Energie und Umwelt

26. Deutscher

Flammentag

Verbrennung und Feuerung

Duisburg, 11. und 12. September 2013

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Inhalt

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Vorwort 1

Plenarvortrag

L. Tognotti, IFRF combustion research for future power generation 3 H. Spliethoff and industrial applications

Kraftwerksteuerungen / Furnaces in Power Plant

M. Weidmann, S. Grathwohl, H. Dieter, V. Verbaere, G. Bouti, C. Gobin, G. Goddard, D. Honorö

S. Babat, J. Stracke, J. Maier, G. Scheffknecht

B. Zimmermann, N. Hachenberg, A.Schmidt, T. Bühnen

J.-P. Busch, F. Alobaid, J. Ströhle, ß, Epple

C. Thiel, M.Pohl, M. Beckmann, T. Herzog, W. Spiegel

Detaillierte experimentelle Untersuchung der flammlosen Oxidation von Kohlenstaub (230 kWth)

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Untersuchung eisenreicher Beläge vor Eintritt in die Konvektionsheizflächen eines steinkohlegefeuerten Heizkraftwerks

Modernisierung der Kohlenstaubfeuerung des Dampferzeugers von Block IV im Kraftwerk Herne

Charakterisierung torrefizierter biogener Reststoffe hinsichtlich der Mitverbrennung in Großfeuerungen

PartikelGitterNetzSonde - Untersuchungen zum Verschmutzungs- und Verschlackungsverhalten von Kohlenstaub

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S. Paulo, Verschlackungsuntersuchung mittels Online-Daten G. Stecklina, Beispieluntersuchung am Braunkohle gefeuerten R. Weber Kraftwerk Jänschwalde

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Thermische Behandlung / Thermal Treatment

A. Giese, E. Tali

M. T. Morgano, H.J. Gehrmann, H. Leibold, F. Richter, T. Seufert, H. Seifert

J. Schmidt, R Gillmann, K. Görner, A. Becker, S. Wirtz, V. Scherer

i Entwicklung eines Mehrstoffbrenners für Heizöl-, Erdgas-und Schwachgasbetrieb (MSB)

Production of Biochar for Co-utilization in Combustion Furnaces - Pyrolysis of Biomass in a Screw Reactor for the Production of High Quality Biochar

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Experimentelle Untersuchungen zur brennstoff­spezifischen Charakterisierung von Ersatzbrennstoffen

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Kleinbrenner - Haushaltsfeuerungen / Small Burners - Household Furnaces

W. Karsten, M. Goy, H. vom Schloß

J. Wiese, D. Höhner, S. Wirtz, V. Scherer, M. Behr, U.Ley

Kompakter und regelbarer Diesel-Vollstrombrenner 109 zur Regeneration von Partikelfiltern bei NRMM-Anwendungen - Darstellung der Entwicklungen und Ergebhisse

Modellierung der Transport- und Verbrennungsvorgänge 119 in Holzpelletfeuerungen - Optimierung derTransport-und Verbrennungsprozesse von Holzpellets anhand von DEM-Simulationen

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Verbrennung in Gasturbinen - Prozessmesstechnik / Combustion in Gas-Turbines - Process Metrology

T. Albin, D.Abel, S. Kruse, E. Varea, H. Pitsch

S. C. Eichmann, A. Leipertz, S. Schlüter, T. Seeger, M. J. Kryger, J.Hult

S. Wagner, A. Leibinger, E. Baum, B. Peterson, B. Böhm, A. Dreizier, V. Ebert

Active Control of MILD Combustion for Gas Turbine Applications

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Charakterisierung und Anwendung eines laserbasierten Gassensors zur Online-Bestimmung der Gemisch­zusammensetzung in der Zuleitung eines erdgas­betriebenen Schiffsmotorprüfstands

Kurbelwinkel-aufgelöste, probennahmefreie Messung absoluter CO-Konzentrationen im Abgas eines Ein­Zylinder-Ottomotors

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Neuartige und verbesserte Messverfahren I Innovative and Improved Measuring Methods

W. Vieweg, A. Günther

M. Schnitzler, C. Schwotzer, H. Pfeifer

S. Grahl, M. Beckmann

Verbundprojekt VIBRATHERM - Diagnosesystem und Verbrennungsregelung mit akustischer und optischer Brennraumüberwachung

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Untersuchung des Zusammenhangs zwischen der 179 Verteilung von Hydroxyl-Radikafen und dem Wärmestrom beim Direct Flame Impingement

In-situ-Analyse von Ablagerungsstoffeigenschaften in Dampferzeugern

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CFD - Gesamtberechnungen ICFD Overall Calculations

A. M. Beckmann, M. Mancini, R. Weber

W. Timm

H. Yilmaz, G. Oeljeklaus, K. Görner

G. Olenik, O. T. Stein, A. Kronenburg

W. Arnold, S. Wirtz, V. Scherer, B. Krüger

M. J. Murer, R. Koralewska, R. von Raven, P. Baj

CFD-Modellierung einer Kohlenstaubflamme mit dem 201 Fokus auf der Vorhersage der Ascheablagerung

CFD-Simulation eines Drallbrenners mit Skalen- 211 auflösenden Verfahren

Analyse von Gas-Feststoffmodellen für 221 Flugstromvergaser

LES of an industrial scale swirled pulverised coal fumace 235

Numerische Simulation der Verbrennung von 243 Ersatzbrennstoffen in industriellen Feuerungen

Optimierte Feuerungsführung in der Müllverbrennung - 255 Untersuchung einer großtechnischen Anlage mit Messungen und CFD-Modellierung

Vergasung, Verflüssigung und andere Umwandlungsprozesse -Prozessfeuerung / Gasification, Liquefaction and other Transformation Processes - Process Furnaces

F. Hunger, Gekoppelte Flamelet-CFD Simulation der Hochdruck- 267 D. Messig, Vergasung unter besonderer Berücksichtigung des C.Hasse Strahlungseinflusses in optisch dichten Medien

F. Botteghi, Experimental set-up and procedura for the investigation 281 M. Stetka, of high pressure cöal pyrolysis and its influence on H20 M. Nakonz, intrinsic gasification kinetics H. Spliethoff

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K. Koring, C02-Emissionsminderungspotential und technologische 291 V. Hoenig Auswirkungen der Oxyfuel-Technologie im Zementklink-

erbrennprozess - Simulationsstudie und Laborunter­suchungen zum Einsatz der Oxyfuel-Technologie

Prozessfeuerungen - Flammenerzeugte Materialien I Process Furnaces - Flame-generated Materials

R. Schott, M. Schumacher

S. Kluge, H. Wiggers, C. Schulz

Modellierungswerkzeug zur Vorhersage der Effizienz­steigerung des Reduktionsmitteleinsatzes mittels der Oxycoal+ Technologie

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Molekularstrahlmassenspektrometrie in der Niederdruck- 313 flammensynthese

Biomassenutzung I Exploitation of Blomass

A. Sänger, T. Jakobs, N. Djordjevic, N. Zarzalis, T.KoIb

J. Schwark, A. Spantig, M. Rehm, A. Heinzel

S. Vodegel, D. Bernhardt, H.-J. Gehrmann, R. Weber

V. Kempe, V. ijoviblt,un'^ ^ A. Delgado, M. Almeida Ribeiro

Basic investigations on burner design for high pressure 321 entrained flow gasifier: Influence of pressure and fluid viscosity on twin fluid atomization

Vergleichende Analyse der Prozesse hydro- und 333 vapothermale Carbonisierung als Konversions­technologie zur Erzeugung von Biokohle

Prozessorientierte Bewertung verschiedener 343 Biomassen

Untersuchungen zur Vergasung von Biomasse mit 353 hibM-ttiörftischern Stickstoff Plasma

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Verbrennung in Motoren I Combustion in Engines

R. Stiehl, B. Böhm, A. Dreizier

B. Jochim, A. Vanegas, H. Pitsch

M. Storch, L. Zigan, M. Wensing, S. Will

Untersuchung der Interaktion von Strömung und 365 Einspritzung in einem optisch zugänglichen Ottomotor

Development of an efficient and accurate multi-zone 377 model for model-based PCCI Diesel engine control

High-Speed Visualisierung von Verbrennungsvorgängen 387 bei der Benzindirekteinspritzung für verschiedene Ethanol-Ottokraftstoff Gemische

Verbrennung in Motoren und Gasturbinen / Combustion in Engines and Gas Turbines

B. Heuser, F. Kremer, S. Pischinger

J. Prause, E. Ivanova, B. Noll, M. Aigner, K. Syed

Maßgeschneiderte Kraftstoffe aus Biomasse - Ein 397 weiterer Freiheitsgrad zur Optimierung der diesel­motorischen Verbrennung

Parameterstudie zur numerischen Simulation der Selbst- 423 zündung von Wasserstoff bei Gasturbinen-spezifischen Bedingungen

Verbrennung in Gasturbinen / Combustion in Gas Turbines

J. Sedlmaier, Untersuchung des Mischungsverhaltens einer Jet-in- 433 C. Cärdenas, Crossflow-Anordnung in Abhängigkeit der Reynolds-Zahl P. Habisreuther, N. Zarzalis

Ignition and Mixture Formation of a Multi-Fuel-Combustpr 445 for Micro Gas Turbine

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O. Antoshkiv, H. P. Berg, J. Mundstock

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Y.-C. Lin, P. Jansohn, K. Boulouchos

C. Hennecke, T. Maronna, F. Dinkelacker

Turbulent Flame Speed as an Indicator for Flashback 461 Propensity: Effects of PreheatTemperature

Detektion von Triebwerksbrennkammerfehlern durch 473 Analyse von Temperatur- und Speziesprofilen der Heiß­gase einer Modell-Brennkammer

Neuartige und verbesserte Messverfahren -Modellflammen und -brenner- Reaktoren / Innovative and improved Measuring Methods - Model Flames and Burners

B. Gövert, H. D. Haustein, D. Christ, O. Hatzfeld, R. Kneer

A. Klein, O. Witzei, V. Ebert

L. R. Böck, J. Haßlberger, T. Sattelmayer

Reaktionsratenmessung von Steinkohlenkoks in N2/02- 481 und CCy02-Atmosphäre mittels eines Wirbelschicht­reaktors - Experimenteller Aufbau und Messergebnisse

Entwicklung eines minimalinvasiven Laserabsorptions- 495 sensors für die innermotorische Gasanalyse im 2-3 pm Bereich

Flammenbeschleunigung und Deflagrations- Detonations- 505 Obergang in Wasserstoff-Luft Gemischen mit Konzentrationsgradienten

Modellflammen und -brenner - Reaktoren I Model Flames and Burners

T. Lammersen, Modellprädiktive Regelung von instabilen Verbrennungs- 517 K. Stoehr, Vorgängen - Modellbildung eines instabilen homogenen D.Abel Verbrennungsreaktors-Entwurf eines Modellprädiktiven

Reglers für Verbrennungsprozesse - Echtzeitfähige Implementierung

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Seite

Untersuchung einer Modellflamme für Vergasungs- 527 prozesse von schwierigen Kohlen unter erhöhtem Druck -Experimentelle und numerische Untersuchung der Flammenzone an einer inversen CHVCOj-Oj-Diffusions-flamme

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B. Stelzner, F. Hunger, S. Voss, C. Hasse, D. Trimis

F. Sen, T. Kasper, U. Bergmann, B. Atakan

N.Zobel, Zur Reaktionsenthalpie der Holzpyrolyse-Experimentelle 547 A. Dieguez-Alonso, Untersuchungen an einem Holzpartikel mittels Laser-F. Behrendt induzierter Fluoreszenz

Modellierung und Experimente zur partiellen Oxidation von Methan unter erhöhtem Druck und die Auswirkung von Additiven

Modellflammen u. -brenner- Reaktoren - Vereinfachte Gesamtmodelle -CFD-Gesamtberechnung I Model Flames and Burners - Simplified Overall Models - CFD Overall Calculations

U.Schneider Development ofa simplified dynamic model of an 557 incineration plant for control purposes

C. Schuhbauer, Detailliert gekoppelte Simulation von Kraftwerksfeuerung 567 M. Angerer, und Dampferzeugung H. Spliethoff, F. Kluger, H. Tschaffon

CFD - Gesamtberechnungen / CFD Overall Calculations

A. Fiolitakis, Anwendung eines Transportgleichungs-PDF-Verfahrens -579 P.Ess, zur Berechnung eines Eindüsen-FLOX®-Brenners P. Gerlinger, B. Noll, M.Aigner

U. Kleinhans, Modellierung des zeitlichen Depositionsaufbaus bei der 589 C. Wieland, Kohlestaubfeuerung in einem Flugstromreaktor: Ein H. Spliethoff Vergleich zwischen Simulation und Experiment

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J. A. Denev, H. Bockhorn

T. Gronarz, M. Habermehl, R. Kneer, M. Weidmann, D. Kurz, G. Scheffknecht

M. Mancini, R. Weber, R Weigand, W. Leuckel, T.KoIb

Alocal look into the unsteady premixed combustion phenomena

Numerische Simulation der Stickoxidbildung bei der flammlosen Verbrennung von Kohle

Design of the entrained flow reactor for gasification of biomass based slurry

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CFD - Gesamtberechnungen - Teilmodeile und spez. Werkzeuge / CFD Overall Calculations - Partial Models and Special Tools

Mathematical Modeling of SNCR DeNOx Processes 635 S. Perumalsamy, K. Görner

T. Meier, G. Künne, A. Ketelheun, J. Janicka

N. Sikalo, 0. Hasemann, C. Schulz, 1. Wlokas, A. Kempf

B. M. Franchetti, Large Eddy Simulation of Pulverized Coal Combustion 665 F. C. Mahncola, S, Navarro-Martinez, A.M.Ksmpf

Numerische Abbildung von Verbrennungsprozessen mit 643 Hilfe detaillierter und tabellierter Chemie

Reduction and Optimization of Chemical Kinetic 653 Mechanisms using Genetic Algorithms

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Posterbeiträge / Poster Presentations

T. Froese, T. Merklein

P. Alps, H. Müller, R. Leithner

A. Giese, A. Al-Halbouni, H. Rahms, A. Cemal Benim, K. Kuppa, B. Pfeifelmann, P. Wollny

A. Al-Halbouni, H. Rahms, M. Hofman, B. Chalh-Andreas

E. Keim

J. Benthin, A. Giese, E. Tali, M. Werschy, S. Franke, H. Dörr

C. Weise, I. Wlokas, A. Kampf

M. Fikri, M. Aghsaee, H. Böhm, C. Schulz, H. Jander, A. Eremln

Feuerungsoptimierung in Großkraftwerken

Weitere Minderung der Stickoxidemissionen von Braunkohlenstaubfeuerungen

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Entwicklung eines effizienten, schadstoff- und pulsations- 687 armen Überschall-Sauerstoff-Öl/Gasbrenners für energieintensive Industrieanwendungen

Combustion Systems for Energy-Intensive Industrial Applications

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OCHO

697 Vormischbrenner in Schmelz- und Wärmebehandlungs­prozessen - Poren- und Oberflächenbrenner verbessern die Effizienz und Produktqualität

Auswirkungen von Gasbeschaffenheitsschwankungen auf 701 industrielle Prozesse

Investigation of the flow and temperature field in a 707 spray flame reactor for nanoparticle synthesis and functionalization

Investigation of the effectofhydrogenonsootparticle 711 formation from hydrocarbons

Seite

T. Methling, M. Braun-Unkhoff, U. Riedel

S. Haarmann, A. Becker, S. Krusch, M. Schiemann, V. Scherer

R. Reschmeier, J. Karl

R. Giese, E. Thienpont, W. Bender

S. Giesel, M. Kühn, J. Nitzsche, H. Krause

L. Paesler, R. Haas-Wittmüß, R.T. E. Hermanns, K. Lucka

T. Reindorf, O. Carlowitz, L. Piech, K.-H, Dammeyer, E. Rieder, M. Warnet

Numerische Untersuchung der Verbrennungs­eigenschaften eines Biogases mit hohem C02-Anteil in einem Hybridkraftwerk

Experimentelle Untersuchungen zum Verbrennungs­verhalten von torrefizierten Holzpellets in einer 0,1 MW zirkulierenden Wirbelschichtfeuerung

Kinetik der Pyrolyse von Holzwürfeln in Wirbelschichten -Experimentelle Bestimmung der Pyrolysekinetik von Holzwürfeln mittels Gravimetrie an einer Wirbelschicht

Stickoxidminderung von NOx-beladenen Prozess­abluftströmen durch feuerungstechnische Maßnahmen

Modellgestützte Auslegung eines Mehrstoffbrenners mit Luftvorwärmung für Brennstoffzellenheizgeräte

Untersuchung des Freistrahlverhaltens von Vormisch-flammen mit rekuperativer Luftvorwärmung in einer Trockenbrennkammer

Bildung und Minderung von Stickoxiden in Thermischen Nachverbrennungsanlagen mit regenerativer Abluftvorwärmung

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Restgasgehalt im Zylinder eines Serienmotors: Vergleich von Modellrechnungen und in-situ Laserabsorptions-Spektroskopie

C. Meffert, T. Farber, S. A. Käis&r, C. Schulz,

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V. Ebert neiBi'ilideJgnwenunnw

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Seite

N. M. Thuong, A. M. Kempf

P. Maas, V. Scherer

T. Zomek, T Monz, M. Aigner

M. Bläsing, K. Nazeri, M. Müller

T. Sander, P. Altenhofen C. Mündt, M. Pfitzner

M. Werschy, M. Kühn, T. Obenaus, A. Giese, J. Leicher, J. Benthin, C. Pruss

S. Kotzich, B. Stranzlnger

M. Röder, T. Dreier, C. Schulz

O. Witzel, S. Wagner, V.Ebert

R.Nosko A Brockhinke

LES of an IC Engine using Flame Surface Density 767 Combustion Modelling

Entwicklung einer Brennkammer für Mikrogasturbinen 771 für den Einsatz mit Erdgas und Biogas: Experimentelle Untersuchungen

Experimentelle Charakterisierung eines Holzgas-Brenners 775 für Mikrogasturbinen

Untersuchungen zur Freisetzung von anorganischen 779 Spurenstoffen bei der Co-Vergasung von Kohle mit Petrolkoks

Einsatz von laserinduzierter Gitterspektroskopie zur 785 Bestimmung der Temperatur in reagierenden Strömungen

- - < • vvu.H M Optisches, Minimal - Invasives Analysesystem für die 791 UV Flammen-Diagnose in Thermoprozessanlagen

Neues Messgerät zur Bestimmung verbrennungs- 795 technischer Gaseigenschaften von Prozess- und Mischgasen

Simultaneous detection of OH*, CH*, and C02* 799 chemiluminescence coupled with heat-release-rate imaging in turbulent swirl flames

SchneUe, optische und berührungsfreie Bestimmung der $07 Gastemperatur mittels VCSEL-basierter Laserabsorptions­spektroskopie

Phasenaufgelöste Chemilumineszenzmessungen von 813 oszillierenden Flammen mit dem Ziel der Kontrolle von s

Verbrennungsinstabilitäten ^ i V

Seite

O. Peise, S. Voss, D. Trimis

Verbrennung von chlorieren Kohlenwasserstoffen - Laser- 819 diagnostische Untersuchungen der Flammenstruktur von chlorierten Kohlenwasserstoffen

A.Kuntze, Hochstabiler verbrennungsbasierter Rußaerosolgenerator 823 A. Nowak, zur Validierung von Rußmesstechniken A. Jordan Gerkens, M. Hildebrandt, N. Böse, V. Ebert

S. HartI, C. Hasse, F. Rau, S. Voss, D. Trimis

C. Schneider, D. Kuhn, A. G. Ciass, T. Kessler, H. Bockhorn

G. Jovicic, L Zigan, S. Will, A. Leipertz

J. Veith, M. Pfitzner

P. Parthasarathy, P. Habisreuther, N. Zarzalis

U. Schneider, S. Georg

Numerische und experimentelle Untersuchungen der laminaren Brenngeschwindigkeit von ethanolhaltigen Brennstoffen - Vergleich von Iso-Oktan/Ethanol basierten Reaktionsmechanismen mit ausgewählten Messungen am Heat Flux Modellbrenner

Laserinduzierte Zündung von Methan-Freistrahlen

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Temperatur- und Geschwindigkeitsbestimmung in Gasströmen mittels laserinduzierter Phosphoreszenz

Numerische und experimentelle Untersuchung des Umgebungseinflusses auf die Abbrandzeit von Borpartikeln

Fluid flow through ceramic porous inert media

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Simulation zur Gesamtbetrachtung von Verbrennungs- 851 und Transportvorgängen bei inhomogenen Brennstoffen in Kraftwerken

Seite

CFD-Simulation eines Braunkohlefeuerraums mit 855 Zufeuerung von EBS - Anpassung der CFD-Simulation an experimentell untersuchte Brennstoffeigenschaften

Simulation der Flammenbeschleunigung und des 859 Deflagrations-Detonations Übergangs in Wasserstoff-Luft-Gemischen -Analyse der Flammenoberflächen in homogenen und inhomogenen Gemischen

M. Ehmann

J. Haßlberger, L R. Böck, T Sattelmayer

I. Dinkov, H. Bockhorn

F. Zhang, H. Bonart, P. Habisreuther, H. Bockhorn

Z. Yang, Simulationsgestützte Analyse und Optimierung eines S. Hackhofer, ölbetriebenen Verbrennungssystems für Mikro-KWK-R. T. E. Hermanns, Anlagen K. Lucka

Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Verbrennung in radial-durchströmten porösen inerten Medien

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On Direct Numerical Simulation of Turbulent Combustion 867

873

Implementierung eines Flamelet-Modells für nicht 877 vorgemischte Verbrennung in OpenFOAM

Numerische und experimentelle Untersuchung der 881 Rußbildung und Partikelgrößenverteilung in laminaren Vormischflammen

Numerische Umsetzung eines »Flame Speed Closure"- 885 Ansatzes für turbulente Flammenfronten in OpenFOAM®

G. Frank, H. Müller, M. Pfitzner

S. Salenbauch, C, Hasse, I. Frenzel, D. Trimis

C, Bruzzese, M. Ranft, D. Schön, A. Class, Y. Bronner,•« •. r v R. SpeefcB6totefn«na ffsnsyomoflni lad wm

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