„Was die Aufgabenstellung nicht bietet, kann auch nicht erwartet werden.“ (Josef Leisen, schulmagazin5-10.de, 5/2019, S. 13
2021 | ||||
Aufg.- Nr | Titel | Gegenstände | Klausur ID | Kommentar |
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Wg. Corona angepasste Regelung: Die Lehrkraft wählt – in GK wie LK – für ihren Kurs 2 aus 3 Aufgaben aus. Ursprüngliche Regelung: Eine aus drei Aufgaben ist verbindlich vorgegeben, eine weitere Aufgabe wählt die Lehrkraft für die Schüler/innen aus. | ||||
1 | Relativitätstheorie | Zeitdilatation, Längenkontraktion, Myonen, Hafele-Keating-Experiment, SRT vs. ART, Zeitdilatation durch Gravitation |
PH21_L_HT_01 | eher speziell, hohe Informationsdichte |
2 | Induktion | Hall-Effekt, Datenauswertung (k-Methode), Magnetfeld reale lange Spule, Induktion bei Feldspule und Induktionsspule, t-Ui-Diagramm aus t-B-Diagramm erstellen, Zeigen, dass bei Wechselstrom Ui = - µ₀ n₁ n₂ A I (2 π/T) cos (2 &pi t/T) / √(4R²+ℓ²), Gleichrichter, Optimierung Ladestation | PH21_L_HT_02 | ok, etwas lang |
3 | Franck-Hertz-Versuch, Atommodelle | Franck-Hertz-Versuch, Atommodelle, | PH21_L_HT_03 | ok |
2020 | ||||
Aufg.- Nr | Titel | Gegenstände | Klausur ID | Kommentar |
Die Lehrkraft wählt für ihren Kurs 2 aus 4 Aufgaben aus. Die 3. und 4. Aufgabe dürfen nicht gleichzeitig gewählt werden. | ||||
1 | Beschleunigung von Elektronen | Elektronstrahlröhre, Synchrotron, Speicherring, Bremsstrahlung, Undulator | PH20_L_HT_01 | ok |
2 | Neutronenstrahlung und ihre Welleneigenschaft | Neutronenstrahlung, Entstehung, Abschirmung, Doppelspaltexeperiment, Geiger-Müller-Zählrohr, | PH20_L_HT_02 | |
3 | Altersbestimmung von Mondgestein | C14-Methode, Kalium-40, Kalium-Argon-Methode | PH20_L_HT_03 | |
4 | Fluoreszenzszintigraphie mit Americium 241 | (energetische) Betrachtung des Zerfalls von Am241, Röntgenfluoreszenzanregung von Jod, Fluoreszenzszintigraphie | PH20_L_HT_04 | ok, bis auf die Falle, das zwei zu vergleichende Diagramme kleingedruckt unterschiedlich skaliert sind |
2019 | ||||
Aufg.- Nr | Titel | Gegenstände | Klausur ID | Kommentar |
1 | Elektronenkanone, dynamische Masse und Bertozzi-Experiment | PH19_x_L_HT_01_GG | ||
2 | Doppelspalt | Prinzip von Huygens, Formelherleitung Maxima, Anzahl Photonen bei geg. Leistung, Doppelspalt mit Einzel-Photonen, Welcher-Weg-Information, Elektronen am Doppelspalt, Psi-Funktion, Wahrscheinlichkeitsinterpretation, | PH19_x_L_HT_02_GG | |
3 | Röntgenröhre und -Spektrum, auch dyn. Masse | Röntgenröhre, dynamische Masse, Aufnahme eines Spektrums, Bragg-Reflexion, Halbwertsdicke, Auffinden "Knochenbruch" | PH19_x_L_HT_03_GG | |
4 | Radionuklidbatterie | Raumsonde Cassini, Zerfall Pu 238, Massendefekt, elektromagnetisch e Induktion, Aktivtät, Halbwertszeit, Kernmodell Alpha-Zerfall, Wellenfunktion und Aufenthaltswahrscheinlichkeit, Tunneleffekt | PH19_x_L_HT_04_GG | |
2019 - Nachschreibtermin | ||||
Aufg.- Nr | Titel | Gegenstände | Klausur ID | Kommentar |
1 | Teilchenbeschleuniger LHC am Cern | Beschleunigung Protonen im E-Feld (relativ.), Protonen auf Kreisbahn im B-Feld, Unterscheidung Gesamtenergie und kin. Energie relativ., Entstehung Proton-Antiproton aus Proton-Proton-Kollision, Eigenschaften Teilchen/Antiteilchen | PH19_x_L_NT_01_GG | |
2 | langsame und schnelle Quantenobjekte (inkl. Neutroneninterferenz) | Neutroneninterferenz, Herleitung eines Terms für die Lage von Maxima, De-Broglie-Wellenlänge, Wien-Filter, Massenbestimmung, v aus E_kin relaliv. herleiten, Beurteilung Interferenzeffekte, | PH19_x_L_NT_02_GG | |
3 | Ionenstralhung in der Medizin | Austauschteilchen beim Betazerfall, Wirkung ionisierender Strahlung, Halbwertsdicke, Datenauswertung, PET Positron-Emissions-Tomographie erklären, Linearbeschleuniger erklären, Ringbeschleuniger, Umlaufdauer, | PH19_x_L_NT_03_GG | |
4 | Wechselwirkung elektromagn. Strahlung mit Materie - auch Elementarteilchen-Physik | Beschreibung Röntgenaufnahme, Geiger-Müller-Zählrohr, Datenauswertung exponentieller Zusammenhang, Halbwertsdicke, Myonen-Tomografie, Myonen relativistisch, Wechselwirkung Myonen mit Materie, Wechselwirkung über Felder vs. Austauschteilchen, Feynman-Diagramm, Wechselwirkung als "Kraftübertragung" und "Umwandlung von Teilchen". | PH19_x_L_NT_04_GG | |
2018 | ||||
Aufg.- Nr | Titel | Gegenstände | Klausur ID | Kommentar |
1 | Elektromagnetische Induktion - u.a. Drehspule im Helmholtz-Spulenpaar | drehbare Induktionsspule im Helmholtzspulenpaar, Herleitung U_i = - n · A · B · 2 π/T · sin (2 π t/T), Hall-Effekt | PH18_x_L_HT_01_GG | |
2 | Teilchen- und Welleneigenschaften von Licht | Nachweisidee Welleneigenschaften, Photoeffekt, Reproduktion von vermeintlich nicht mit Welleneigenschaften vereinbaren Ergebnissen, h-Bestimmung mit Gegenfeldmethode, Pound-Rebka-Experiment, | PH18_x_L_HT_02_GG | |
3 | Messung sehr langer Lebensdauern | Zerfallsgesetz, Massensprektrometer, Wien-Filter, Zerfallsreihen, | PH18_x_L_HT_03_GG | |
4 | Radonexposition | Geiger-Müller-Zählrohr, Zerfallsgesetz, Radon-Nachweis mit Hochspannungsdrähten, Strahlenbelastung der Lunge durch Rn-222, Dosimetrie | PH18_x_L_HT_04_GG | |
2017 | ||||
Aufg.- Nr | Titel | Gegenstände | Klausur ID | Kommentar |
1 | Der Linearbeschleuniger (Linac) in der medizinischen Therapie | Elektronenkanone, Elektron in E- und M-Feld, Erzeugung und Absorption von Röngtenstrahlung | PH17_x_L_HT_01_GG | Im Grundsatz eine schöne und angemessene Aufgabe, die darunter leidet, dass Schüler/innen mit vielen ihnen nicht vertrauten experimentellen Situationen konfrontiert werden |
2 | Der Fotoeffekt und seine Bedeutung für die Physik | Fotoeffekt, Gegenfeldmethode zur h-Bestimmung, Fotoeffekt als Kernreaktion: Deuterium H2 + Gamma -> H1 + n | PH17_x_L_HT_02_GG | |
3 | Von Teilchen und Wellen zu Quantenobjekten | Huygensches Prinzip, Beugung farbigen Lichts am Doppelspalt, Fotoeffekt, De-Broglie-Wellenlänge | PH17_x_L_HT_03_GG | |
4 | Der Positronen-Emissions-Tomograph "PET" | Energie und Impuls bei Paarvernichtung, Compton-Effekt (nicht im Lehrplan), Zyklotron | PH17_x_L_HT_04_GG | |
2017 Grundkurs | ||||
Aufg.- Nr | Titel | Gegenstände | Klausur ID | Kommentar |
1 | Interferenz am Doppelspalt | Intereferenz in der Wellenwanne / Licht am Doppelspalt / Elektronen am Doppelspalt | PH17_x_G_HT_01_GG | Schöne Aufgabe zur Wellenwanne! |
2 | Linienspektren | Flammenfärbung, Wasserstoffspektrum, Balmer, He-Spektrum | PH17_x_G_HT_02_GG | |
2016 | ||||
Aufg.- Nr | Titel | Gegenstände | Klausur ID | Kommentar |
1 | Induktion bei der Torlinientechnik | Hall-Effekt, Datenauswertung, Induktion, induzierte Spannung | 2016 PH LK HT 1 | Umfangreiche Beschreibung experimenteller Settings. Und es wird nicht sofort deutlich, wie/wo die beiden erwähnten Spulen angeschlossen sind. |
2 | Das elektromagnetische Spektrum | Interferenz hinter einem Gitter, Spektrenvergleich, Restlichtverstärker -> Fotoeffekt, | 2016 PH LK HT 2 | |
3 | Eigenschaften der Röntgenstrahlung und ein Experiment zur Unteilbarkeit von Photonen |
Einsteins Lichtquantenhypothese, Röntgenröhre, Röntgenspektrum, | 2016 PH LK HT 3 | |
4 | Der radioaktive Zerfall des Caesiums-137 | Halbwertszeit Ba137m -> Ba137, Halbwertszeit aus Messdaten, Spaltung von U235, Massendefekt, Gleichungsherleitung | 2016 PH LK HT 4 | |
2015 | ||||
Aufg.- Nr | Titel | Gegenstände | Klausur ID | Kommentar |
Der Lehrende wählt für seinen Kurs 2 aus 4 Aufgaben aus. Alle Kombinationen sind zugelassen. | ||||
1 | Ladungen in el. und magn. Feldern, MHD-Generator | MHD-Generator, Wien-Filter | 2015 PH LK HT 1 | |
2 | Bohrsches Atommodell | Rutherfordscher Streuversuch, Bahnen Elektron im Wasserstoff, Bohrsche Postulate, Frank-Hertz-Versuch | 2015 PH LK HT 2 | |
3 | Radioaktivität von Natrium-22 | 2015 PH LK HT 3 | ||
4 | Oberflächen- und Kristallanalyse mit Materiewellen | De-Broglie-Wellenlänge, Elektronenbeugung, LEED-Verfahren | 2015 PH LK HT 4 | |
2014 | ||||
Aufg.- Nr | Titel | Gegenstände | Klausur ID | Kommentar |
Der Lehrende wählt für seinen Kurs 2 aus 4 Aufgaben aus. Die Kombination 1-2 ist nicht zulässig. | ||||
1 | Kondensator als Energiespeicher | 2014 PH LK HT 1 | ||
2 | Motor und Generator |
Induktionseffekte beim Gleichstrom-Elektromotor bzw. -Generator, Lorenzkraft, Ohmsches Gesetz, Logarithmus, Differentialgleichung (DGL) |
2014 PH LK HT 2 | |
3 | Radioaktivität von Polonium-210 | Zerfallsreihe, Massendefekt, Aktivität, Halbwertszeit | 2014 PH LK HT 3 | |
4 | Experimente am Doppelspalt | De-Broglie-Wellenlänge von He+, Jönsson-Experiment, Eigenschaften Quantenobjekte, Unschärferelation als Impulsunschärfe bei Beugung am Einzelspalt | 2014 PH LK HT 4 | spezielles Unschärfe-Beispiel, welches vermutl. im U behandelt worden sein muss, um die Aufgabe sicher lösen zu können |
2013 | ||||
Aufg.- Nr | Titel | Gegenstände | Klausur ID | Kommentar |
Der Lehrende wählt für seinen Kurs 2 aus 4 Aufgaben aus. Die Kombination 2-3 ist nicht zulässig. | ||||
1 | Aspekte zum Induktionsgesetz | Induktionsspule in Feldspule, lineare Stromveränderung in der Feldspule, Ermittlung von B'(t), Aufstellen einer Funktion für eine sinusförmige B-Feldänderung B(t)=B0 ⋅ sin(ω t), damit Herleitung von Ui = n ⋅ A0 ⋅ B0 ⋅ 2 π / T ⋅ cos(ω t), Hall-Effekt | 2013 PH LK HT 1 | |
2 | Untersuchung von Spektren mit Hilfe von Gittern | subjektive Beobachtungsmethode, Formelherleitung λ= g ⋅ a &sdot 1/Wurzel( d2+a2), Bohrsche Postulate, auch im Gedicht Hubert Cremer: 2 Minuten Atomphysik, Energiestufen im Wasserstoffatom, Unterschiede in den Atomanregungsmöglichkeiten von Elektron und Photon, Vergleich der Spektren von Energiesparlampen | 2013 PH LK HT 2 | |
3 | Energiezustände in Rydbergatomen | 2013 PH LK HT 3 | ||
4 | Anregung von Vanadium und Silber durch Neutronen | HWZ anhand von Zählraten ermitteln, Herleitung HWZ = ln(2) / λ, Begründung der Gerade bei logarithmischer Auftragung von Zählrate gegen Zeit, Aktivierung von Atomen, Zeigen, dass eine gegebener Zusammenhang, Lösung einer DGL ist, Gleichgewichtszustand bei Aktivierung und Zerfall | 2013 PH LK HT 4 | |
2012 | ||||
Aufg.- Nr | Titel | Gegenstände | Klausur ID | Kommentar |
Der Lehrende wählt für seinen Kurs 2 aus 4 Aufgaben aus. Die Kombination 1-3 ist nicht zulässig. Kommentar zum Abi2012 | ||||
1 | Elektromagentische Schwingungen und Resonanz |
gedämpfter elektrischer LC-Schwingkreis, zugehörige DGL Resonanz
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2012 PH LK HT 1 | die geforderten Kompetenzen sind sehr speziell, in den Vorgaben aber nicht besonders betont → deutlich zu schwierig bei Unterricht, der alle Themen in gleicher Tiefe behandelt. |
2 | Michelson-Interferometer | Interferenz bei Ultraschall Funktionsweise, Ermittlung der Brechzahl von Styropor, Äther-Vorstellung, | 2012 PH LK HT 2 | insgesamt komplexe Aufgabe mit recht vielen Aufgaben im gefühlten AFB II und III |
3 | Die Helmholtzspule, die Messung des Erdmagnetfeldes sowie seine Wirkung auf geladene Teilchen | Bestimmung des Vorfaktors in Spulenformel, Schraubenbahn geladener Teilchen im Erdmagnetfeld, | 2012 PH LK HT 3 | eher schwierige/spezielle Teilaufgaben |
4 | Farbstoffmoleküle | Beugung am Gitter, Überlappung von Spektren aus Bergmann-Schäfer, Molekülschwingungen, Elektronen als Wellen, Potentialtopf von Farbstoffmolekülen | 2012 PH LK HT 4 | eher schwierige/spezielle Teilaufgaben, teils unglückliche Aufgabenformulierung |
2011 | ||||
Aufg.- Nr | Titel | Gegenstände | Klausur ID | Kommentar |
wie zuvor: Der Lehrende wählt für seinen Kurs eine von 2 Klausuren, bestehend aus in der Regel 2 Aufgaben, aus | ||||
1 | Definition und Messung der Feldstärke B magnetischer Felder - kontaktlose Messung großer Ströme |
Hall-Effekt, Zusammenhang zwischen Messdaten ermitteln, Formelherleitung: |
2011 PH LK HT 1 | in Ordnung |
2 | Radioaktive Strahlung | Funktionsweise Geiger-Müllerzählrohr, Arbeit mit der Nuklidkarte, Zusammenhang zwischen Messdaten ermitteln, exponentieller Abfall, Halbwertsdicke | 2011 PH LK HT 1 | in Ordnung |
1 | Der Doppelspalt | Mathematik zum Doppelspalt, Laser- und Ultraschallbeugung | 2011 PH LK HT 2 | in Ordnung |
2 | Der lichtelektrische Effekt | Auswertung des Versuchs (Gegenfeldmethode), dazu noch: Elektronen im Magnetfeld | 2011 PH LK HT 2 | in Ordnung |
2010 | ||||
Aufg.- Nr | Titel | Gegenstände | Klausur ID | Kommentar |
1 | Fadenstrahlrohr - ausgewählte Experiment und Überlegungen |
Lorentzkraft, Zusammenhang zwischen Messdaten ermitteln, Formelherleitung: |
2010 PH LK HT 1 | in Ordnung |
2 | Entstehung und Analyse von Röntgenstrahlung - das Röntgenspektrum nach der Bragg-Reflexion | Entstehung Rö.strahlung, K-Linien, Bragg-Reflexion | 2010 PH LK HT 1 | in Ordnung |
1 | Energieniveaus im Quecksilberatom (inkl. FH-Versuch) (die Klausur besteht aus einer einzigen Aufgabe) |
Gitterspektrum, Bohrsches Atommodell Resonanzabsorption, Franck-Hertz-Versuch | 2010 PH LK HT 2 | Gegenstände grundsätzl. in Ordnung, aber recht eigenwillige Aufgabenstellunge bzw. Erwartungshorizonte |
2009 | ||||
Aufg.- Nr | Titel | Gegenstände | Klausur ID | Kommentar |
1 | Induktionsspannungen an ener im Magnetfeld schwingenden Leiterschaukel |
Lorentzkraft, 2x Formelherleitung: |
2009 PH LK HT 1 | |
2 | Radioaktiver Zerfall von Uran und das Alter der Erde | Alterbestimmung, 2x Formelherleitung: | 2009 PH LK HT 1 | in Ordnung, Formelherleit. zu schwierig |
1 | Untersuchung der Fraunhoferschen Linien im Sonnenspektrum | Resonanzabsorption, Formelherleitung | 2009 PH LK HT 2 | |
2 | Hochenergetische Elektronen (β--Teilchen) | Wienscher Geschwindigkeitsfilter, Formelherleitung | PH LK HT 2 | |
Nachschreibklausur | ||||
1 | Verteilung von Photonen und Elektronen hinter Gittern | Ein-Photoen-Exp, "Lichtgitter", Formelherleitung | 2009 PH LK 1NT 1 | |
2 | Geladene Teilchen in E- und B-Feldern | Massenspektrometer, Formelherleitung und "Mathematik"-Herleitung | 2009 PH LK 1NT 1 | |
1 | Elektromagnetische Induktion | Drehspule, Formelherleitung: | 2009 PH LK 1NT 2 | |
2 | Der Lichtelektrische Effekt - Phänomene, Widersprüche, Deutung | h-Bestimmung aus f-U-Diagramm, Formelherleitung: | 2009 PH LK 1 NT2 | |
2008 | ||||
Aufg.- Nr | Titel | Gegenstände | Klausur ID | Kommentar |
1 | Elektromagnetische Induktion | Lorentzkraft, Leiterschleifenfall, Induktionsfallröhre | 2008 PH LK HT 1 | im Wesentlichen in Ordnung, SuS werden mit vielen neuen Situationen konfrontiert |
2 | Spektralanalyse des Lichts einer Laterne | 2008 PH LK HT 1 | ||
1 | Das Zyklotron | Vorhersage Protonbahn im E-/B-Feld, Formelherleitung: | 2008 PH LK HT 2 | |
2 | Radioaktivität | Radon-222-Zerfall | 2008 PH LK HT 2 | |
2007 | ||||
Aufg.- Nr | Titel | Gegenstände | Klausur ID | Kommentar |
1 | Anregung von Helium durch Elektronenstoß | Franck-Hertz-Versuch | 2007 PH LK HT 1 | |
2 | Elektrischer Schwingkreis | LC-Schwingkreis, Federpendel, Herleitung Thomsonsche Schwingungsformel, | 2007 PH LK HT 1 | |
1 | Kondensatorentladung und Schwingkreis | DGL für QC aufstellen, DGL für realen Schwingkreis | 2007 PH LK HT 2 | |
2 | Strahlungsarten, speziell β--Strahlung, | Formelherleitung zur relativistischen Rechnung: | 2007 PH LK HT 2 | |
Die Anforderungsbereiche I bis III sollen nach NRW-Oberstufenlehrplan Physik von 1999 wie folgt verteilt sein:
Eine Klausuraufgabe erreicht dann ein angemessenes Niveau, wenn das Schwergewicht der zu erbringenden Leistungen im Anforderungsbereich II liegt und daneben die Anforderungsbereiche I und III berücksichtigt werden, und zwar Anforderungsbereich I in deutlich höherem Maße als Anforderungsbereich III. Richtlinien und Lehrpläne für die Sekundarstufe II - Gymnasium / Gesamtschule in Nordrhein-Westfalen – Physik. Ritterbachverlag, Frechen, 1999, S. 52
Und weiter
Jedes Punktschema ist eine Setzung der Lehrerin bzw. des Lehrers und damit eine subjektive Basis des Beurteilungsverfahrens. Bei der Festlegung einer klausurinternen Punktwertung ist darauf zu achten, dass die Schülerinnen und Schüler durch Leistungen mit vorwiegend wiederholendem Charakter mindestens eine ausreichende Bewertung erzielen können. Der Anteil an problemlösenden und kreativen Leistungen darf nur so hoch gewertet werden, dass in diesem Anforderungsbereich eine Differenzierung zwischen guten und sehr guten Gesamtleistungen erfolgt. [...] Es besteht breiter Konsens darüber, die Grenze zwischen der Note „ausreichend" und der Note „mangelhaft" beim Erreichen von etwa 40% der geforderten Leistungen zu setzen. Oberhalb dieser Schwelle sollte die Zuordnung der Punktzahlen zu den höheren Notenstufen von einer linearen Verteilung nicht wesentlich abweichen, desgleichen nicht die Zuordnung zu den beiden Notenstufen unterhalb dieser Schwelle.
Eine Beispielklausur zum Lehrplan 1999 weist die Verteilung 40 % – 45 % – 15% auf.
Von 2007 bis 2010 waren im Abitur den Teilaufgaben Anforderungsbereiche zugeordnet, anschießend ist die Angabe der AFB entfallen.
Beispiele
AFB I | AFB II | AFB III | Σ Punkte | ||
2010 | GK, Klausur 1 , Aufgabe 1 | 40,0% | 50,0% | 10,0% | 20+25+5=50 |
2010 | GK, Klausur 1, Aufgabe 2 | 41,8% | 47,3% | 10,9% | 23+26+6=55 |
2010 | LK, Klausur 1, Aufgabe 1 | 39,1% | 51,6% | 9,4% | 25+33+6=64 |
2010 | LK, Klausur 1, Aufgabe 2 | 32,8% | 41,8% | 19,4% | 22+28+13=67 |
2010 | LK, Klausur 2 | 27,5% | 55,8% | 16,7% | 33+67+20=120 |
Der ab Sommer 2014 gültige Lehrplan (2013) formuliert lediglich:
Für alle Fächer gilt, dass die Aufgabenstellungen in schriftlichen und mündlichen Abiturprüfungen alle Anforderungsbereiche berücksichtigen müssen, der Anforderungsbereich II aber den Schwerpunkt bildet. Richtlinien und Lehrpläne für die Sekundarstufe II - Gymnasium / Gesamtschule in Nordrhein-Westfalen – Physik. Ritterbachverlag, Frechen, 1999, S. 52
Qualis 2017: Als Faustregel – aber nicht verallgemeinerbar – ist die Zusammensetzung der drei Bereiche 40% – 50 % – 10% [Anmerk.: AFB I – II – III]. Dabei ist nicht jeder Aufgabenteil genau einem Anforderungsbereich zugeordnet. Deshalb können die Grenzen auch von Aufgabe zu Aufgabe etwas variieren.
Jahre 2007-2011: Es gibt zwei komplette Klausuren, bestehend aus einer oder - in der Regel - zwei großen Aufgaben. Am Vortag des Abiturs wählt die/der Lehrende eine der beiden Klausuren aus, die dann von allen Schüler/innen geschrieben wird. Evtl. soll ein Demo-Experiment aufgebaut und zu Beginn der Klausur durchgeführt werden.
Jahr 2012 ff: Es gibt 4 Aufgaben, aus denen die/der Lehrende am Vortag für alle Schüler/innen 2 auswählt. Die möglichen Kombinationen können eingeschränkt sein. Eine Auswahl seitens der Schüler/innen ist nicht vorgesehen. Evtl. soll ein Demo-Experiment aufgebaut und zu Beginn der Klausur durchgeführt werden.
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