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Wasserstoff-Generator Studennikova.

Wasserstoff-Generator STUDENKOVA

Physik. Forschung in der Physik.

VV Studennikov

Willkommen im Forum

In den letzten zehn Jahren hat es sich ganz offensichtlich Situation, in der die weitere intensive Entwicklung moderner Energie und Verkehr, was die Menschheit zu großen Umweltkrise. Die schnelle Reduzierung der Reserven an fossilen Brennstoffen würde Industrieländer zwingen, das Netzwerk der Kernkraftwerke zu erweitern, die zunehmend die Gefahr der Ausbeutung zu erhöhen. Heftig das Problem der Entsorgung radioaktiver Abfälle verschärft.

Angesichts dieser alarmierenden Trend, werden viele Wissenschaftler und Praktiker auf jeden Fall zugunsten einer beschleunigten Suche sprechen für alternative nicht-konventionellen Energiequellen. Insbesondere wenden sich ihre Augen zu Wasserstoff, die Bestände in den Gewässern der Ozeane unerschöpflich sind. Darüber hinaus ist die unbestreitbare Vorteil dieser Kraftstoff auf die Umweltsicherheit der Verwendung ist, Akzeptanz zu Verbrennungsmotoren ohne wesentliche Änderungen in ihrem Design, der hohen Kaloriengehalt, die Möglichkeit der langfristigen Lagerung, den Transport innerhalb des bestehenden Verkehrsnetzes, ohne Toxizität, etc .. Allerdings ist das wesentliche Problem nicht geklärt bis heute bleibt es zur industriellen Massenproduktion unwirtschaftlich. Mehr als 600 Firmen, Unternehmen, Unternehmen, Hochschullabors und öffentlichen wissenschaftlichen und technologischen Gemeinschaften von Westeuropa, USA, Australien, Kanada und Japan haben billiger auf Wasserstoff gearbeitet (siehe. Zeitschrift "Motor Transport", №4, 1992, S.38). In fast allen Ländern der GUS Koma schuf die National Hydrogen Association. Der erfolgreiche Abschluss dieser wichtigen Aufgabe, wie die Weltwirtschaft und gesündere Umwelt zu revolutionieren.

Es gibt eine Reihe von bekannten Verfahren der Zersetzung von Wasser: Chemie, thermochemische, Elektrolyse, etc., aber sie haben alle den gleichen großen Nachteil - im Prozess Wasserstoff mit teuren hochwertigen Energie erzeugen, auf die sich wiederum knapper werdenden fossilen Brennstoffe (Kohle ausgegeben. Öl, Erdgas,) oder Strom von Kraftwerken erzeugt. Eine solche Wasserstoffproduktion sein wird natürlich immer unwirtschaftlich und ökologisch gefährlich und daher hoffnungslos.

Allerdings ist unseres Planeten buchstäblich in den Strom der Wärmeenergie aus der Sonne von der Erde und von menschlichen Aktivitäten kommen gebadet. Das Problem wird nur reduziert auf ein "fit" die unerschöpfliche Quelle der unentgeltlichen niedrigen Potential Wärme in der industriellen Technik Wasserstoff aus Wasser zu erzeugen. Daher stellt sich die Frage nach der Konzentration der niedrigen potentielle Energie auf die erforderlichen thermodynamischen Parameter.

Traditionell wird es unter Verwendung von optischen Infrarotsonnenstrahlung Konzentratoren (konvergierende Linsen, Spiegel, etc.) gelöst oder einer Wärmepumpe, in der Regel, wenn die Wärmekapazität gering ist, beispielsweise im Falle der Wärmeextraktion aus der Umgebungsluft oder Wasser-Umgebungen. Die erste dieser technischen Lösungen ist stark abhängig von klimatischen Faktoren und die großflächige, zeitlich stabil und deshalb nicht weit verbreitet. Die zweite Lösung ist weniger durch diese Faktoren beeinflußt, aber bietet keine ausreichend hohe Konzentration (üblicherweise nicht mehr als 7-10-mal), die in der Praxis nicht zu einer konzentrierten Weise in vorteilhafter Weise in den Prozess der Zersetzung von Wasser verwendet, die Wärmeableitung direkt ermöglichen.

Es scheint auf den ersten Blick vielversprechend, die Richtung der Energieentwicklung ist einfach nicht machbar. Jedoch ist es nicht. Eine solche Möglichkeit besteht. Die Lösung wird klar, wenn der Vorgang der Elektrolyse einer wässrigen Elektrolytlösung erhalten wird, und die anschließende Verbrennung von Wasserstoff und Sauerstoff als einem einzigen geschlossenen thermodynamischen Zyklus Wärmepumpe betrachtet.

Da wir die Ursache der verschwenderische Leistungsverbrauch in der klassischen Elektrolyse liegt darin, dass sie die Kräfte des Hydrats Bindungen Ionen mit Wassermolekülen und Kompensation der endothermen Wirkung des Reaktions seiner Expansion zu überwinden, verwendet wird. Daher ist die Rückgewinnung von Ionen an die jeweiligen Elektroden, um sicherzustellen, muss eine größere Spannung auszuüben, als in dem Fall, wo es nicht offensichtlich auf ein physikalisches Phänomen ist. Aus diesem und anderen Gründen, unter Berücksichtigung der Stromverbrauch für die Herstellung von einem Kubikmeter Wasserstoffüberspannung bei der herkömmlichen Elektrolyse in industriellen Bedingungen 18-21,6 MJ umfassen und der Gesamtenergieverbrauch (unter Berücksichtigung der meisten Elektrizitätserzeugung) größer als 50 MJ, wodurch Wasserstoff unerschwinglich teuer ( in den US-Großhandelspreis 1,17-3 $ / m³).

Als Ergebnis der Arbeiten des PCT (internationale Anmeldung RU98 / 00190 von 10/07/97, ​​an der russischen Patent №2174162 von 27.09.2001 war) eine einfache Hochleistungsgerät zur Aufspaltung von Wasser und Herstellung von ihm beispiellos günstigen Wasserstoff durch die Schwerkraft erfunden und patentiert ( Trägheit) Elektrolyse der Elektrolytlösung "elektrovodorodny Generator (EVG)" genannt. Er wird von einem mechanischen Antrieb angetrieben und arbeitet bei Raumtemperatur im Wärmepumpenbetrieb, durch die Wärmetauscher mit der Wärme aus der Umgebung erforderlich Absorbieren und Entsorgen der Wärmeverlust von Industrie- oder Transportenergie. In dem Verfahren der Zersetzung von Wasser an der Antriebs EVG zugeführt überschüssige mechanische Energie kann bis zu 80% in Strom umgewandelt werden, das dann von jedem Benutzer auf die Bedürfnisse der externen Nutzlast verwendet wird. Zur gleichen Zeit für jede Einheitsantriebsstromgenerator ausgegeben, abhängig von der Betriebsart wird 20-88 Energieeinheiten mit niedrigem Potential Wärme absorbiert, die tatsächlich für die negative thermische Wirkung der chemischen Reaktion von Wasser Zersetzung ausgleicht. Einem Kubikmeter bedingten Generator Arbeitsvolumen optimal mit der Effizienz von 86-98% ausgeführt wird, kann eine zweite 3,5 m³ Wasserstoff und gleichzeitig etwa 2,2 MJ von elektrischen Gleichstrom zu erzeugen. Eine einzelne Wärmekraft EHG von der gewählten technischen Problems je kann von einigen zehn Watt bis zu 1000 MW liegen. Geschätzte spezifische Energieverbrauch für die Erzeugung von Wasserstoffgas ist 14,42 MJ × m³. Da das Verfahren in erster Linie in der kostenlosen billig Wasser und Wärme verwendet wird, verringert sich die Produktionskosten eines Kubikmeter Wasserstoff zu 0,0038 $ und wird 1,5-2 mal niedriger als die Gesamtkosten der Produktion und den Transport von Erdgas. Eine breite Palette von regulatorischen und einfallsreich spezifischen Prozessparameter erlauben eine Erfolgsgarantie, die Erfindung in großen und kleinen Energie, alle Formen von Verkehr, Landwirtschaft und kommunale Dienstleistungen, Chemie, Zement, Zellstoff und Papier, Kälte-, Nuklear- und Raumfahrtindustrie, Eisen- und Nichteisen gelten Metallurgie, die Entsalzung von Meerwasser, Schweißarbeiten, etc .. etc. ..

Die physikalische Natur des Arbeitsprozesses EVG ist sehr einfach, vollständig experimentell gezeigt und ist eine konsequente Weiterentwicklung der bekannten physikalischen Experimenten von Tolman und Stewart von ihnen im Jahr 1916 durchgeführt. Es ist bekannt, dass bei gelösten Elektrolyten in Ionen dissoziiert, die von Wassermolekülen hydratisiert sind. Als Ergebnis sind sie um die Hydrathüllen unterschiedlicher Festigkeit gebildet. Die Wechselwirkungsenergie von hydratisierten Ionen entgegengesetzter einander stark abnimmt und wird in die Energie der Brown'schen Bewegung von Wassermolekülen zu schließen. Wenn eine konzentrierte Lösung des dissoziierten Elektrolyten einen signifikanten Unterschied Anion und Kation Masse, in einer starken künstlichen Gravitations (Inertial) Feld platziert, zum Beispiel, drehen Sie es EVG-Kapazität (geschätzte Geschwindigkeit für verschiedene Elektrolyte und Geräteparameter 1500-40000 U / min), die Ionen teilweise abgeschöpft werden.

Schwerionen einander mit ihren elektrischen Feldes auswirken sind an den Umfang des Behälters verschoben wird. Aktuelle schmiegen an seiner inneren Oberfläche und erzeugen eine räumliche Konzentration elektrisches Potential. In diesem Fall ist die resultierende Kraft zentrifugal an der Anode wirkenden gedrückt Ionen (Anionen) ihre Hydrathülle zerstören am schwächsten ist. Leichte Ionen sind weniger auf die Schwerkraft und von einer harten Schale umgeben, und kann daher nicht vollständig zahlen schweren Ionen ihre Trinkwassermoleküle. Unter diesen Umständen konzentrieren sie sich auf schwere Ionen und in der Rotationsachse (die Kathode), wodurch ein elektrisches Potential mit entgegengesetztem Vorzeichen bildet. Die elektrische Feldstärke erreicht mehrere zehntausend Volt \ Meter. Die freien Elektronen in der Anode unter dem Einfluss der räumlichen (Volumen) Ladung Anionen bewegen zu der Kathode (Eigenschaft Faraday Zylinder).

Bei Erreichen der erforderlichen Mindest (Schwelle) Geschwindigkeit Kapazität mit dem Elektrolyten und eine konstruktive Geräteparameter, das heißt, der kritische Wert der elektrischen Potentiale an den Elektroden wird das Ladungsgleichgewicht gestört wird. Die Elektronen treten aus der Kathode und ionisieren Moleküle Hydrathüllen, und sie werden kationische Ladung ergeben. Mit anderen Worten, als ob Durchbruch auftritt und der ursprüngliche Elko Ionen entladen freier Wasserstoff an der Kathode und Sauerstoff an der Anode und Anodengase (Abrechnung) zu bilden. Die Spannung (Potentialdifferenz) des elektrischen Stroms wird an der Kathode und Anode auf die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen abhängen.

Fahrwasserstoffgenerator Studennikova

Damit aufgrund der Wirkung des physikalischen Prinzips der Umkehrbarkeit des Gravitationsfeldes der Energie ausreichend Energie, um sie erzeugen ein elektrisches Feld, das die Energie der Hydratation windet und die Elektrolyse durchzuführen. Dieser Prozess erfolgt durch die Absorptionslösung Wärmetauscher und erfordert eine ständige es mit Wasser auf die anfängliche Konzentration zu verdünnen. Seine Hauptenergieschema ist sehr ähnlich dem Schema der traditionellen Elektrolyse, aber es gilt nicht ein externer elektrischer Strom ist teuer und verwendet billiger Wärme Umgebung oder aus anderen Quellen.

Die Lösung
HBrO 3 H + + BrO 3- , oder, beispielsweise H 2 O + SO 2 + 0,5 ° 2 → H 2 SO 4

H 2 SO 4 2H + + SO 4-2

an der Kathode,
2H + + 2e - → H2

an der Anode,
2BrO 3- - 2e - → 0,5 ° 2 ↑ + Br 2 O 5 bzw. SO 4-2 - 2e → SO2 + O 2 ↑ ↑

In dem Raum des Anodenschlamm von Hydratationsreaktion mit Wasser
Br 2 O 5 + H 2 O → 2HBrO 3 oder H 2 O + SO 2 → H 2 SO 3

HBrO 3 H + BrO 3-

SO 3 H 2 2H + + SO 3-2

Hier sollten wir vier sehr wichtige Merkmale der Trägheits Elektrolyse erwähnen.

Erstens verbraucht die Trägheits Bereich der mechanischen Arbeit ihre Abscheidung auf den Wassermolekülen, Lunge und insbesondere schweren Ionen fast vollständig kinetische Energie kompensiert die Behälterachse Wasserstoff, Sauerstoff und Anodengase Pop weil ihre Dichte geringer ist als die Dichte der Lösung. Als Ergebnis wird die Menge der Drehimpuls der Anfangs- und Endprodukte der Elektrolyse der Nähe von Null, dh, mechanische Arbeit in der Lösung wird fast nicht vorgenommen. Sie EHG verbrachte im Grunde nur seine Fahrt gegen die Kräfte der Reibung. Dieser Faktor erzeugt ein Generator mit sehr hohem Wirkungsgrad. Anode beschichtete Pellet und Gase treten in sekundäre chemische Reaktionen mit Sauerstoff und Wasser, um die anfängliche Zusammensetzung der Lösung zu bilden.

Zweitens selbst abgekühlte Lösung intensiven Bedingungen bietet sie Wärme aus der Umgebung zu absorbieren , oder aus anderen Quellen für die endotherme Wirkung der Zersetzungsreaktion von Wasser zu kompensieren, d.h. in einer hocheffizienten Wärmepumpenbetrieb arbeiten.

Drittens kann es einen konstanten elektrischen Strom an die externe Last erzeugen , wenn die Schiffsgeschwindigkeit größer ist als die minimal erforderliche (threshold). Dann EHG zeigt die Eigenschaften eines elektrischen Generators mit der Strom-Spannungs-Kennlinie des Kondensatortyp (Klemmenspannung ist direkt proportional zu der externen Last).

Viertens EHG gleichzeitig in einem Gerät vereint und führt die Funktionen von zwei Vorrichtungen - und DC - elektrische Zelle.

Schließlich reduziert die Verwendung des Verfahrens zur Herstellung von Wasserstoff Umgebungs costless Wärmemedium, um den Wärmeverlust von Industrie-, Kraftwerke oder Fahrzeuge und billige Wasser dramatisch die Produktionskosten dieses Gases.

Alle diese Funktionen bieten Inertial elektrolysierten ungleich höhere Effizienz und damit mehr Effizienz.

Elektrovodorodny Generator einfaches Design, passt gut in das Layout der verschiedenen Leistungsantriebs Fahrzeuge wie Autos, Busse, Landmaschinen, Lokomotiven oder Traktor und ist gut mit ihnen, vor allem mit thermischen Anlagen montiert. Zur gleichen Zeit, zusammen mit der Entscheidung der wichtigsten technischen und wirtschaftlichen Probleme, die durch den doppelten Anstieg der Kraftstoffeffizienz, verursacht durch die Nutzwärme ICE Verlust und durch die Toxizität zu reduzieren und die Gesamteffizienz von bis zu 68 bis 70% zu erhöhen, schafft er die Voraussetzungen für die Entwicklung in der nahen Zukunft grundlegend ist neue und bessere Fahrzeug - Masse Elektroauto mit einer großen Reserve von über thermisch-mechanische Energiequelle arbeiten.

Die Umsetzung der EVG als Wärmetauscher in mehrere Verdichterstationen der Hauptgasleitungen werden von 2-2,5 mal die Kraftstoffeffizienz der Turbine durch den Einsatz von Wärmeverlust und die während der Verdichtung von Erdgas bei der Herstellung von Wasserstoff freigesetzte Wärme zu erhöhen, die bis zu 60% des Verbrauchs fossiler Brennstoffe bilden können und dadurch sicherzustellen, seine spürbare Einsparungen, dh Umsatz steigern, ohne den Zuwachs der Produktion.

Eine viel versprechende Idee ist mit Hilfe von EVG transportiert Erdgas auf minus Temperaturen kühlen. Dies gilt Eichhörnchen (gasostatic) Prinzip der zusätzlichen übermäßigen Leitungsdruck erzeugt (ca. 6-8%), sondern auch die Kapazität und Lebensdauer der Pipeline zu erhöhen. Gewonnen aus Erdgas Wärme kann für die Bedürfnisse von gewerblichen Einrichtungen entlang der Pipeline-Route umgewandelt und genutzt werden. Energie Vorteile dieses Verfahrens liegen auf der Hand, vor allem in den Bergen der Gaspipeline.

Ausrüsten Antriebe der Strassenbautechnik, eine Vielzahl von selbstfahrenden Maschinen EVG reduzieren 1,7-2 mal den Verbrauch von Diesel- oder gasförmigen Kraftstoff, was eine Verringerung der Kosten für die Bauarbeiten zur Folge hätte.

Die Übersetzung des Schienenverkehrs auf Dieseltraktion mit EVG verspricht eine drastische Reduzierung der Betriebskosten für die Wartung von elektrischen Netzen und erhebliche Energieeinsparungen.

EHG auf dem Meer und Flussschiffe können die Wärme von Meerwasser verwendet, das das Kernkraftwerk zu ersetzen, ermöglicht es, immer wieder transportiert Kohlenwasserstoffbrennstoff geschnitten liefert und somit Nutzlast und Umweltsicherheit der Betrieb von Schiffen mit nahezu unbegrenzten Autonomie Schwimmen erhöhen. Darüber hinaus kann anstelle der herkömmlichen Schraube sein, direkt direkte Umwandlung von chemischer Energie aus Wasserstoff und Sauerstoff in mechanische Bewegungsenergie in Treibstrahl-Wasserstrahlen verbrannt, die das Design des Schiffshauptmaschine vereinfachen. elektrogazogeneratornye Mobilstation Schwimmdock in der Lage, praktisch keine Kosten verursachen Wärme und Strom zu großen Küstensiedlungen, Industrie- oder landwirtschaftlichen Gebäuden zu liefern. Geschätzte Wärme MJ Produktionskosten in den russischen Bedingungen zur gleichen Zeit sein 0,027-0,04 US-Cent und Strom 0,08-0,11 Cent.

Das Schema der EHG an Bord von Flugzeugen mit Wärmetauscher, eine Energie Verbindung zwischen ihnen und Turbinenmotoren implementieren, müssen zusätzlich noch an Bord Kondensator Dampf Hilfsgasturboverbrennungsmotor läuft mit reinem Wasserstoff-Sauerstoff-Mischung, die es ermöglichen, den Mindestbestand an zirkulierendem Wasser in einem geschlossenen wiederzuverwenden Zyklus und in der Fülle und für das Fahrzeug mit Strom. Dieser Entwurf würde eine Verringerung des Bruttogewicht mit sich bringen, indem die Kraftstoffzufuhr zu reduzieren und damit die Tragfähigkeit des Flugzeugs zu erhöhen, abhängig von seiner Klasse und Reichweite mehrere zehn Tonnen, die drastisch die Kosten für den Transport zu reduzieren.

EHG können Gyroskope und traditionelle Sonnenkollektoren, und geben Orientierung und Effizienz des Motors, oft billiger und sicherer Kraftstoff ersetzen Auf Raumstationen.

Die Entsorgung von überschüssiger Wärme in den Kohleminen zu beseitigen akute Problem der Sicherheit von Kohlebergbau und Verbrennung von Kohle unterirdisch Reste von unpromising Minen und die Nutzung der erzeugten Wärme für die Produktion von Wasserstoff als Kraftstoff und Strom werden die sozialen Probleme der Kohlebergbauregionen lösen.

Verschiedene Modifikationen der Kardinalitätszahl von EHG kann seine Anwendung in kleinen stationären und mobilen Energie, vor allem im Bereich der Stromversorgung abgelegenen Siedlungen, Industrieanlagen, Missionen, Landwirtschaft, Trockner, Gewächshäuser, etc .. Im letzteren Fall finden wird es möglich, das ganze Jahr über die Bruttoproduktion von billig Pflanzenproduktion in Gebieten mit kaltem Klima. Die Energiequelle somit für EVG als Wärme alle Gewässer, Industrie- und Haushaltsabwasser aus der Müllverbrennung und Deponie, im Freien oder in der Raumluft (zB U-Bahn, Minen, Wohnhäusern und öffentlichen Gebäuden), verschiedene industrielle Gase und Dämpfe dienen, einschließlich in der Metallurgie, der Chemie und thermische Energie, Kompost Gruben in der Landwirtschaft, und Sonne, Wind und Geothermie.

Die Verwendung der Erfindung in den bestehenden thermischen und Kernkraftwerke erheblich ihre Rentabilität auf Kosten der Nutzwärme Verluste erhöhen. Es ist eine echte Chance thermische Kraftwerke auf der Verwendung von Wasserstoff als Kraftstoff zu übertragen, was zur Umwandlung von Wärme in der Nähe Gewässer. In diesem Fall kann die Herstellungskosten des Strom 1,5-fache Abnahme.

In der Stahlindustrie, Wasserstoff teuer und knapp Koks zu ersetzen, können effektiver vnedomenny Verfahren zur Herstellung von Stahl zu leiten, Backofen vorheizen und gelten Konvektoren durch Fang bei der Zersetzung von Wasser Sauerstoff, aber nicht, dass es für diesen Zweck zu erzeugen. Dieses Rohr Stahlwerke wird nicht mehr Hunderttausende von Tonnen Kohlendioxid zu emittieren. Nicht weniger Effekt wird in der Nichteisenmetallurgie erwartet.

Von besonderem Interesse stellt die Erfindung für die Fachleute mit der Trennung von verschiedenen anorganischen Substanzen, wie Uran-Anreicherung zu tun haben. Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht eine einfache und effiziente kontinuierlich getrennten Isotopen U 235 und U 238, die beide davon aus der wässrigen Lösung , die als Metallpulver zu trennen, das heißt , diese beiden unterschiedlichen Verfahren in einer Hochleistungskleingerät zu kombinieren.

Einfaches Design EHG für Industrieunternehmen ermöglicht ein paar Monate, um die Serienfertigung von einigen der einfachen Modifikationen des Generators für die Bedürfnisse von Kleinkraft ohne organisatorischen und technischen Aufwand und erhebliche Investitionen zu meistern. Die Modernisierung der Straßengüterverkehr und Bus Parks des Landes kann in einer groß angelegten Implementierung der Erfindung in Transport der erste Schritt sein. Mehrere große Kosten und Zeit für andere Verkehrsträger für die Entwicklung von EVG erforderlich und leistungsfähige Energiesysteme, aber die endgültigen Ergebnisse werden hier sein, Qualität ist unvergleichlich höher. Mit der Massenproduktion des Generators zu spezifischen russischen Bedingungen, die Kosten für die Herstellung dieses Produkts wird bei etwa 15 bis 25 $ / kW thermische Leistung geschätzt. Die geschätzte Rendite auf Investitionen in die Entwicklung von Innovation ist mehr als 60% mit einer Amortisationszeit von weniger als 1,5 Jahre. Die jährlichen wirtschaftlichen Auswirkungen des Generators auf dem durchschnittlichen Kilowatt seine Heizleistung in der Größenordnung von 40 bis 60 Dollar .. Darüber hinaus Industrieproduktion, die EVG umfasst erhöht Exportchancen für Enterprise-Produzenten. Derzeit gekauft die Autoren eine Lizenz GenOil kanadisches Unternehmen in Höhe von Lizenzgebühren von 60 Millionen. Dollar pro Jahr.

Es gibt eine detaillierte wissenschaftliche und technische Begründung Workflow Trägheits Elektrolyse, Meinungen und Schlussfolgerungen der wissenschaftlichen Einrichtungen, sowie CD- und ein Film über die Versuche, Design-Dokumentation für das Layout-Generator und seiner Arbeitsmodell.

Autor: VV Studennikov

Hiermit teilen wir Ihnen , dass am 20. August 2002 Nachfolger von Herrn VV Studennikov starb und sämtliche Rechte an der Wasserstoff - Generator Ltd übertragen "Alambik-Alpha."

Derzeit ist eine Arbeitsunterlagen und machte den ersten experimentellen Design des Wasserstoff - Generator an den Mini-Power 4,5 kW elektrische Leistung.

Mit freundlichen Grüßen,
Generaldirektor
Ltd. "Alambik-Alpha"
Mogilev Igor
Erscheinungsdatum 08.03.2004gg