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Schmierstoffreinigungstechnologie: Die “ Unsichtbarer Wächter” Moderne Industrie – Warum es eine globale R&D ist D Fokus?
In der globalen Fertigung, Energieproduktion und Verkehrssektor handeln Industriemaschinen wie ein “ schlagendes Herz,” während Schmieröl das “ Blut” Das hält dieses Herz pumpen. Neben der Reduzierung der Reibung zwischen mechanischen Komponenten, der Ableitung von Wärme aus dem Betrieb und der Verhinderung von Metallkorrosion beseitigt es auch winzige Verunreinigungen - Funktionen, die die Lebensdauer und die Betriebsstabilität der Anlage direkt bestimmen.
Dennoch bleibt eine kritische Herausforderung bestehen: Schmieröl ist während des Gebrauchs sehr anfällig für Verschmutzung. Sobald sich Verunreinigungen in das Öl mischen, beschleunigen sie nicht nur den Verschleiß der Ausrüstung, sondern lösen auch ungeplante Ausfallzeiten aus, was Unternehmen dazu zwingt, hohe Wartungskosten und sogar Sicherheitsrisiken zu tragen. Traditionell verlassen sich Unternehmen auf “ geplante Ölwechsel” Ersatz von Öl in festgelegten Abständen unabhängig von seinem tatsächlichen Zustand. Dieser Ansatz ist kostspielig (die Kosten für die Beschaffung neuer Öle sind erheblich) und umweltschädlich - die falsche Entsorgung von gebrauchtem Öl verschmutzt Boden und Wasser, während die Raffinierung neuer Öle massive Energie verbraucht.
Heute wechselt der globale Industriesektor zu einer effizienteren Denkweise: Schmieröl aus einem “ Einwegverbrauchsmaterial” in eine “ recycelbare Ressource”Die fortschrittliche Schmierstoffreinigungstechnologie ist der Schlüssel zu diesem Wandel. In diesem Artikel wird untersucht, warum ausländische Unternehmen die Schmierstoffreinigungstechnologie kontinuierlich fortsetzen und wie diese Innovationen Probleme lösen, die traditionelle Methoden nicht können.
Traditionelle Filtrationsmethoden: Funktional, aber nicht “ Genau genug”
Seit Jahrzehnten verwenden Unternehmen verschiedene Filtrationsgeräte, um die Lebensdauer von Schmierstoffen zu verlängern, wie Inline-Filter, Offline-Bypass-Systeme, Zentrifugalseparatoren und Vakuumdehydratoren. Während diese Werkzeuge bis zu einem gewissen Grad Öl reinigen, sind ihre Einschränkungen immer deutlicher geworden, da Industriemaschinen präziser werden (z. B. Hochpräzisionslager, Hydrauliksysteme).
1. Inline-Filter: Einschränkungen des “ Erste Verteidigungslinie”
Zwischen dem Öltank und der Maschine installiert, dienen Inline-Filter als “ erste Verteidigungslinie ” Entfernung von Verunreinigungen so klein wie ein paar Mikron. Sie haben jedoch einen inhärenten Mangel: Sie beschränken den Ölfluss.
Um kleinere Verunreinigungen zu filtern, sind feinere Filtermedien erforderlich. Aber feinere Medien erhöhen den Widerstand gegen den Ölfluss (bekannt als “Druckabfall”). Um dies zu bewältigen, müssen Unternehmen größere Filtergehäuse und leistungsstarkere Pumpen installieren, die den Energieverbrauch erhöhen, während Filter häufiger ersetzt werden. Dies erhöht nicht nur die Kosten, sondern erzeugt auch mehr Industrieabfall (die Entsorgung gebrauchter Filterpatronen ist ein zusätzlicher Aufwand).
2. Offline Bypass-Systeme: Vermeiden “ Druckabfall ” Aber mit Blind Spots
Offline-Bypass-Systeme funktionieren wie eine Maschine “ Nierendialyse” Ein Teil des Öls aus dem Tank zur speziellen Reinigung abzulenken, bevor es in das System zurückgegeben wird. Dadurch werden Druckabfallprobleme vermieden, die mit Inline-Filtern verbunden sind. Zum Beispiel entfernen Zentrifugalseparatoren freies Wasser und große feste Verunreinigungen unter Verwendung von Dichtendifferenzen, während elektrostatische Filter Hochspannungs-elektrische Felder verwenden, um polare Verunreinigungen wie Metallverschleißschmutz und Schlamm im frühen Stadium anzuziehen.
Obwohl diese Methoden flexibler als Inline-Filtration sind, haben sie immer noch eine “ kritische Lücke”: Sie können nicht mit Verunreinigungen im Nanoskala umgehen.
3. Die größte Herausforderung: Nano-Skala Unreinheiten ” Unsichtbar, aber schädlich”
Nano-Skala-Verunreinigungen beziehen sich auf winzige Partikel kleiner als 1 Mikron (1μm) - Hundertmal dünner als ein menschliches Haar und fast nicht nachweisbar durch Standard-Öl-Analyse-Geräte. Diese “ unsichtbare Bedrohungen” sind die zerstörerischsten für Ausrüstung und Schmierstoffe.
Selbst die feinsten traditionellen mechanischen Filter können nicht zuverlässig Nanopartikel erfassen. Der Versuch, ultrafeine Filter zu verwenden, schlägt zurück: Sie erhöhen nicht nur den Druckabfall, sondern streichen auch weg Wertvolle Zusatzstoffe im Öl. Diese Zusatzstoffe (z. B. Antioxidantien, Verschleißschutzmittel) sind entscheidend für die Aufrechterhaltung der Schmierstoffleistung - deren Verlust verringert drastisch die schützenden Fähigkeiten des Öls.
Warum Nano-Skala Unreinheiten verursachen “ Großer Schaden”
Warum konzentrieren sich ausländische Unternehmen auf R& D auf “ Nano-Skala-Verunreinigungen”? Denn die zerstörerische Kraft dieser winzigen Partikel übersteigt ihre Größe bei weitem.
1. Beschleunigende Schmierstoffoxidation: Die “ Oberflächenfalle Trap”
Die Hauptursache für Schmierstoffausfall ist “ Oxidation” Öl abbaut sich bei Kontakt mit Luft und Metallverunreinigungen und bildet Schlamm und Lack (eine harte, unlösliche Folie). Der Hauptfaktor der Oxidation ist Kontaktbereich zwischen Öl und Verunreinigungen.
Untersuchungen von SKF RecondOil (einem weltweit führenden Anbieter von Lager- und Schmiertechnik) zeigen, dass in einer typischen kontaminierten Ölprobe nanoskalige Partikel für 80 % der Gesamtfläche aller VerunreinigungenDiese massive Oberfläche wirkt wie ein “ Katalysator,” Beschleunigung der Oxidation - Öl, das ein Jahr dauern sollte, kann sich in Monaten abbauen und einen frühen Ersatz zwingen.
2. Direkt “ Verstoß” Schmierfolien: Mechanischer Verschleiß verursachen
Der Schmierfilm an kritischen Komponenten von Präzisionsmaschinen (z. B. Kugellagern) kann bis zu 500 Nanometer dünner sein - dünner als ein menschliches Haar. Harte nanoskalige Partikel (z.B. Metallscheiben), die in Öl suspendiert sind, dringen leicht in diesen Film ein, was zu Schleifverschleiß, Oberflächenmüdigkeit und schließlich zum Ausfall der Komponenten führt.
Dieser unkontrollierte Verschleiß erzeugt mehr Partikel und schafft einen Teufelskreis: “ schmutzigeres Öl führt zu mehr Verschleiß, was zu schmutzigerem Öl führt. ”
3. Förderung der Lackbildung: Die “ Unsichtbarer Killer” von Hydrauliksystemen
Eng mit Verunreinigungen im Nanomaßstab verbunden ist die Bildung von Lack - einer harten, klebrigen harzartigen Substanz, die an Metalloberflächen, Ventilen und inneren Rohrleitungen haftet.
Lack bildet sich, wenn Oxidationsnebenprodukte (katalysiert durch Metallverschleißpartikel und Wasserverschmutzung) polymerisieren und ihre Löslichkeit in Öl übersteigen. Obwohl es dünn ist, verursacht es schwere Schäden: Es kann Hydraulikventile verstopfen, Reibung und Wärme in Lagern erhöhen, die Wärmeübertragungseffizienz reduzieren und sogar katastrophale Ausrüstungsausfälle auslösen. Seine amorphe, submikrone Natur macht es fast unmöglich, mit herkömmlichen mechanischen oder Zentrifugalfiltern zu entfernen.
Ausländische innovative Technologien: Wie sie Nano-Skala Herausforderungen überwinden
Um die Einschränkungen traditioneller Methoden zu bewältigen, konzentrieren sich ausländische Technologieunternehmen auf Forschung und Entwicklung. D auf drei Ziele: Entfernung von Verunreinigungen im Nanoskala, Abbau von Lack und Erhaltung von Schmierstoffzusätzen. Drei fortschrittliche Technologien wurden bereits erfolgreich eingesetzt.
1. Doppelte Trennungstechnologie (DST): Kombination von Chemie und Mechanik zur Bekämpfung von Nano-Verunreinigungen
Die von SKF RecondOil entwickelte Double Separation Technology (DST) ist ein “ Revolutionärer Durchbruch” in der Schmierstoffreinigung. Anstatt sich ausschließlich auf physikalische Filtration zu verlassen, kombiniert es chemische und mechanische Trennung— ein Konzept, das ursprünglich für biochemische Anwendungen konzipiert wurde und später für Schmierstoffe angepasst wurde.
Der DST-Prozess besteht aus zwei Schritten:
- Schritt 1: Hinzufügen eines “ Trennungsmittel. ” Ein spezialisiertes chemisches Mittel wird genau in kontaminiertes Öl eingespritzt. Dieses Mittel haftet selektiv an der Oberfläche von Nano-Skala-Verunreinigungen (z. B. Oxidations-Nebenprodukte, feine Metallpartikel) an, während die vorteilhaften Zusatzstoffe des Öls intakt bleiben. Das Mittel verursacht, dass diese winzigen Partikel “ zusammenklammern” (Agglomerate) in größere Komplexe.
- Schritt 2: Mechanische Trennung. Die agglomerierten Partikel werden mit herkömmlichen mechanischen Methoden wie Zentrifugation aus dem Öl entfernt.
Die Ergebnisse sind beeindruckend: SKF-Daten zeigen, dass DST 90-99% der Verunreinigungen, die kleiner als 0,2 Mikron sind, beseitigt und die “ unsichtbare Killer” im Schmieröl.
Noch wichtiger ist, dass die DST die “ Oxidationszyklus” Durch die Entfernung von Nanopartikeln, die die Oxidation beschleunigen, wird die Lebensdauer des Schmierstoffes drastisch verlängert - sogar “ nahezu unendliches Recycling. ” Für Unternehmen senkt dies nicht nur die Kosten, die mit häufigen Ölwechseln verbunden sind, sondern reduziert auch den Abfallentsorgedruck und entspricht den Prinzipien der Kreislaufwirtschaft.
2. Elektrostatische Filtration (ESF): Spezialisiert auf Lack und Sub-Mikron-Verunreinigungen
Elektrostatische Filtrationssysteme verwenden ein Hochspannungs-Gleichspannungs-elektrisches Feld, um eine Potentialdifferenz zwischen einer geladenen Elektrode und einer Sammelfläche zu erzeugen. Verunreinigungen im Öl - insbesondere polare Moleküle (z.B. lackbildende Oxidationsnebenprodukte, Schlammpartikel) - werden polarisiert und werden stark an die Sammelfläche angezogen (z.B. Platten oder Patronen).
Periodisch schaltet sich das System ab, um den gesammelten Schlamm abzuspülen. Diese Technologie bietet klare Vorteile:
- Kein häufiger Filteraustausch (kein Verbrauchsabfall);
- Außergewöhnliche Leistung bei der Entfernung weicher, klebriger Lackverlaufer, die Lackbildung verhindert;
- Hohe Effizienz bei der Entfernung von Submikronpartikel.
Es hat jedoch Einschränkungen: Der hohe Wassergehalt im Öl reduziert die Filtrationseffizienz und eine Vorfiltration ist erforderlich, um große Partikel zu entfernen (die sich an Elektroden klammern und das elektrische Feld stören können).
3. Advanced Media Filtration Balanced Charge Agglomeration (BCA): Herstellung kleiner Partikel “ Größer” für Filtration
Einige Unternehmen verwenden “ Tiefenmedienfilter” — Filter mit ultrafeinen porösen Strukturen, die sehr kleine Partikel erfassen. In der Zwischenzeit “ Balanced Charge Agglomeration (BCA) Technologie” Ein innovativerer Ansatz:
Es bringt eine elektrische Ladung auf Schadstoffpartikel auf, wodurch sie durch elektrostatische Anziehung zu größeren Massen agglomerieren. Diese größeren Massen werden dann durch nachfolgende Filtrationsstufen leicht entfernt. BCA wirkt nicht nur bei suspendierten Verunreinigungen, sondern auch bei gelösten Lackverlaufern, was es sehr vielseitig macht.
Warum ausländische Unternehmen “ Nachhaltigkeit”? Die Kreislaufwirtschaft ist der Schlüssel
Neben der technischen Leistung ein Kerntraiber ausländischer Investitionen in Schmierstoffreinigung R & amp; D ist Umweltschutz und KreislaufwirtschaftDie traditionelle “ Ablauf und Ersatz” Das Modell ist wirtschaftlich und ökologisch zunehmend nicht nachhaltig.
1. Die “ Doppelte Kosten” Traditionelle Ölwechsel
- Wirtschaftliche KostenDie Beschaffung neuer Schmierstoffe ist teuer. Ölwechsel erfordert auch Ausfallzeiten (Produktionsstörungen), Arbeitskosten und Gebühren für die sichere Entsorgung von gebrauchtem Öl - all dies führt zu erheblichen Ausgaben.
- UmweltkostenDie Raffinierung von Schmierstoffgrundölen verbraucht große Mengen Rohöl und erzeugt erhebliche Kohlenstoffemissionen. Unsachgemäß entsorgtes gebrauchtes Öl verunreinigt Boden und Grundwasser und verursacht langfristige ökologische Schäden (dauernde Jahrzehnte).
2. Fortgeschrittene Reinigungstechnologie: Drehen “ Verbrauchsmaterialien” In “ Vermögenswerte”
Fortgeschrittene Reinigungstechnologien setzen im Wesentlichen Schmierstoff in ein “ geschlossenen Kreislauf” : Öl zirkuliert in der Ausrüstung, wird kontinuierlich gereinigt, um Verunreinigungen zu entfernen, und wird in einem “ nahezu neu” Zustand - Beseitigung der Notwendigkeit häufiger Ersatze.
SKF hat eine Life Cycle Assessment (LCA) durchgeführt, die zeigt, dass die Regeneration von 1 Tonne Schmierstoff mit DST die Kohlenstoffemissionen um etwa 3 Tonnen reduziert. Dies liegt daran, dass regeneriertes Öl die Energie und die Emissionen vermeidet, die mit der Rohölgewinnung und -raffination verbunden sind, und gleichzeitig die Entsorgung von gebrauchtem Öl reduziert – diese Daten unterstreichen direkt den Umweltwert der Reinigungstechnologie.
Diese Denkweise hat auch neue Geschäftsmodelle wie “ Öl als Service (OaaS). ” Unternehmen wie SKF RecondOil verkaufen keine Geräte oder Öl direkt; Stattdessen unterzeichnen sie “ Leistungsverträge” mit Kunden: Kunden zahlen für das Ergebnis (saubere, zuverlässige Schmierung), während der Anbieter den Eigentum an Öl- und Reinigungsgeräten behält und für die Aufrechterhaltung der Ölqualität verantwortlich ist.
Dieses Modell orientiert sich an Anreizen: Anbieter sind motiviert, das Öl in optimalem Zustand zu halten (je länger das Öl hält, desto höher sind ihre Gewinne), während Kunden Risiken bei der Beschaffung von Geräten und dem Ölwechsel vermeiden – was einen Win-Win für beide Parteien und die Kreislaufwirtschaft schafft.
Auswahl der Reinigungsanlage: 5 Schlüsselfaktoren (nicht nur Preis)
Die Auswahl des richtigen Schmierstoffreinigungssystems erfordert mehr als nur den Vergleich der Vorkosten. Ausländische Unternehmen konzentrieren sich auf diese 5 kritischen Faktoren:
1. Ausrüstungskritischkeit: Ausrüstung mit höheren Einsätzen erfordert fortschrittliche Technologie
Für hochwirkende Anlagen (z.B. Kraftwerksturbinen, Flugzeugmotoren, große Kompressoren), bei denen Ausfallzeiten massive Verluste verursachen können, ist eine Investition in fortschrittliche Technologien wie DST oder elektrostatische Filtration gerechtfertigt. Zum Beispiel kostet ein einzelner Kompressorausfall in der norwegischen Gasanlage von Equinor 20 Millionen Norwegische Kronen (NOK) pro Tag (≈150 Millionen RMB), was High-End-Reinigungsanlagen zu einer kostengünstigen Investition macht.
2. Schmierstofftyp: Vermeiden Sie schädliche Zusatzstoffe
Verschiedene Schmierstoffe (z.B. Hydrauliköl, Getriebeöl, Lageröl) haben einzigartige Additivformeln. Die gewählte Reinigungstechnologie muss mit der Chemie des Öls kompatibel sein und keine vorteilhaften Zusatzstoffe entfernen - zum Beispiel entfernen einige ultrafeine mechanische Filter Verschleißschutzmittel und sollten vermieden werden.
3. Schadstofftyp: “ Die richtige Lösung”
Identifizieren Sie zunächst den primären Schadstoff: überschüssiges Wasser. Große Partikel? Nanopartikel oder Lack? Zum Beispiel sind Vakuumdehydratoren ideal für wasserhaftes Öl, während elektrostatische Filtration oder BCA am besten für Lack funktioniert.
4. Gesamtbetriebskosten (TCO): Berechnen Sie die “ Langfristiges Budget”
Schauen Sie über die ursprünglichen Beschaffungskosten hinaus “ versteckte Kosten”:
- Energieverbrauch: Wie viel Strom verbraucht das System?
- Verbrauchsmaterialien: Benötigen Filter oder Trennmittel einen Austausch? Was sind ihre Kosten?
- Wartung: Wie viel Arbeitskraft ist für die Wartung erforderlich?
- Rücksendung: Wie lange hält das Öl noch? Wie viel sinken die Wartungskosten?
Zum Beispiel hat DST zwar höhere Anfangskosten für Ausrüstung und Trennmittel, beseitigt es häufige Ölwechsel und reduziert den Verschleiß der Ausrüstung, was langfristig Geld spart.
5. Installationsmethode: Priorisieren Sie “ Produktion-Ununterbrochen” Systeme
Bevorzugt “ Offline-Bypass-Systeme” Diese reinigen das Öl, indem sie einen Teil aus dem Tank ablenken, ohne die Hauptausrüstung auszuschalten, wodurch “ Reinigung während der Produktion. ” Chargenbehandlungssysteme (die Ausfallzeiten erfordern) eignen sich weniger für Fabriken mit kontinuierlichem Betrieb.
Real-World-Fälle: Wie viel kann fortgeschrittene Reinigung sparen?
Technische Beschreibungen allein reichen nicht aus – diese ausländischen Fallstudien zeigen den greifbaren Wert der Reinigungstechnologie.
Fall 1: Equinors Gaswerk Kollsnes (Norwegen) - Von “ Häufige Fehler” auf “ Null Ölwechsel”
Das Gaswerk Kollsnes von Equinor (ehemals Statoil) betreibt fünf große 43 MW Erdgaskompressoren – Kernausrüstung, bei der Ausfallzeiten 20 Millionen NOK (≈150 Millionen RMB) pro Tag kosten.
Zuvor kämpfte die Anlage mit “ unrein Schmiermittel” Kompressoren verschleißen sich schnell, der Ölverbrauch war hoch und Ausfälle waren häufig. Die Lösung? Installieren “ Offline-Bypass-Filtrationssysteme” (Europafilter Renopa-Einheiten) für jeden Kompressor – wirkt wie ein “ Dialysemaschine” Öl reinigen, ohne die Produktion zu unterbrechen.
Die Ergebnisse übertrafen die Erwartungen:
- Schmiermittelsauberkeit verbessert von “ extrem schmutzig” NAS 1638 Klasse 12 bis “ fast rein” Klasse 0;
- Der Verschleiß des Kompressors sank erheblich, der Ölverbrauch sank und Ölwechsel wurde vollständig beseitigt;
- Die jährlichen Einsparungen erreichten rund 7,5 Millionen NOK (≈56 Millionen RMB), wobei sich die Anlageinvestitionen in weniger als einem Jahr erholten.
Fall 2: SKFs italienische Fabriken – Reinigungstechnologie steigert die Produktqualität
SKF installierte seine RecondOil DST-Systeme in zwei italienischen Fabriken:
- Airasca Plant (Automobillagereinheiten): Sommerzeit verbesserte Produktionsstabilität, erhöhte Lagerpassraten;
- Cassino-Anlage (Tiefgroove-Kugellager für die Lebensmittelindustrie): Sauberes Öl reduziert Lagerlärm und Vibrationen – kritische Qualitätsmetriken für Lebensmittelmaschinen (wo ein leiser, reibungsloser Betrieb erforderlich ist).
Diese internen Erfolge haben bewiesen, dass die nanoskalige Reinigung die Produktionskonsistenz und die Produktqualität direkt verbessert, was SKF dazu veranlasste, DST als Service für externe Kunden anzubieten.
Die Zukunft der Schmierstoffreinigung: Smart, integriert und grüner
Die Zukunft der Schmierstoffreinigung wird sich tief in die industrielle Intelligenz und die Kreislaufwirtschaft integrieren. Diese drei Trends sind es wert zu beobachten:
1. IoT-Powered Smart Monitoring: Echtzeit-Ölzustandsfolgung
Zukünftige Reinigungssysteme werden mit Sensoren ausgestattet sein, um die Ölqualität (Partikelzahl, Feuchtigkeit, Dielektrische Festigkeit) und die Systemleistung in Echtzeit zu überwachen. Die Daten werden in anlagenweite IoT-Plattformen eingespeist, wodurch prädiktive Wartung und Echtzeit-Optimierung von Reinigungsprozessen ermöglicht werden, wodurch die Notwendigkeit manueller periodischer Tests eliminiert wird.
2. Hybride Technologien: “ Stärken kombinieren” für Effizienz
Keine einzige Technologie löst alle Probleme. Zukünftige Systeme werden “ intelligent kombinieren” Mehrfachtechnologien: z.B. Zentrifugalseparatoren für Wasser/Großpartikel, elektrostatische Filtration für Lack und DST für Nano-Verunreinigungen. Sie passen sich automatisch an verschiedene Szenarien an und balancieren Effizienz und Energieeinsparungen.
3. Kreislaufwirtschaft als Standard: “ Unendliches Schmierstoff Recycling”
“ Unendliche Schmierstoff Recycling” wird sich von “ Beste Praxis” auf “ Industriestandard. ” Mehr Unternehmen werden erkennen, dass die Erhaltung von Schmierstoffen der Schlüssel zum Schutz von Geräten, zur Senkung von Kosten und zur Verringerung der Kohlenstoffemissionen ist. Unternehmen, die “ Ölreinigung-Wiederverwendung” geschlossene Schleifen werden Wettbewerbsvorteile in Umweltkonformität und Kostenkontrolle gewinnen.
Schlussfolgerung: Reinigungstechnologie - mehr als “ Reinigung von Verunreinigungen, ” Schlüssel zur industriellen Nachhaltigkeit
Ausländische R& D in der Schmierstoffreinigung hat sich weit über “ einfache Verunreinigung Entfernung” zu verfolgen “ Tiefe Reinigung auf molekularer Ebene” Entfernung von Nanopartikeln und Lacken bei der Erhaltung von nützlichen Zusatzstoffen, die langfristiges Ölrecycling ermöglichen.
Die Treiber sind klar: Präzisionsmaschinen benötigen saubereres Öl, um Verschleiß und Ausfälle zu vermeiden; Unternehmen müssen die “ geplante Ölwechsel” Modell, um Kosten zu senken und Umweltvorschriften zu erfüllen.
Technologien wie DST und elektrostatische Filtration haben bewiesen, dass die Schmierstoffreinigung keine “ zusätzliche Kosten” aber ein “ profitable Investition” — Verlängerung der Lebensdauer der Geräte, Verringerung der Ausfallzeiten, Senkung der Kohlenstoffemissionen und sogar Verbesserung der Produktqualität. Für die globale Industrie ist die Popularisierung fortschrittlicher Schmierstoffreinigungstechnologie nicht nur eine Wahl für Effizienz, sondern ein notwendiger Schritt zur nachhaltigen Entwicklung.
