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INSPIRE: Unconventional hydrocarbons (Nicht-konventionelle KW) (WMS)

The WMS Nicht-konventionelle KW (INSPIRE) presents the results of the NiKo project according to data specifications Energy Resources (D2.8.III.20) und Geology (D2.8.II.4_v3.0). NiKo stands for „unconventional hydrocarbons“, „Nicht-konventionelle Kohlenwasserstoffe“ in German. In the NiKo project the Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR) has investigated the potential resources for shale oil and shale gas in Germany. The study was published in 2016 as a report titled „Schieferöl und Schiefergas in Deutschland – Ressourcen und Umweltaspekte“ (available in German only). The colloquial terms shale oil and shale gas refer to oil and natural gas resources in sedimentary shale rock formations, with high organic matter content. In the study, seven formations were identified to have a shale oil and/or gas potential in Germany and their distribution has been mapped in small scale. For each of the formations the organic-rich facies distribution is provided as layer and, if appropriate, the regional potential resource distribution: Fischschiefer (Oligocene), Blättertone (Barremium - Lower-Aptian), Wealden (Berriasium), Posidonienschiefer (Lower-Toarcium), Middel-Rhaetium (Oberkeuper), Permokarbon (Stefanium - Rotliegend) und Lower Carboniferous (Upper Alaunschiefer (Kulm-Facies) + Kohlenkalk-Facies). According to the overview maps in the report the following layers are provided, omitting however the sub-category “possible potential regions”. Bituminous facies distribution (0-5000 m depth) – data specification Geology: GE.GeologicUnit.Fischschiefer_distribution, GE.GeologicUnit.Blaettertone_distribution, GE.GeologicUnit.Wealden_distribution, GE.GeologicUnit.Posidonienschiefer_distribution, GE.GeologicUnit.Mittelrhaetium_black_shale_thicker_20m_distribution, GE.GeologicUnit.Permokarbon_black_shale_distribution, GE.GeologicUnit.Unterkarbon_Hangende_Alaunschiefer_distribution und GE.GeologicUnit.Unterkarbon_Kohlenkalk Facies layers are coloured according to the corresponding oldest formation age (olderNamedAge). Distribution shale oil and shale gas – potential resources (1000 - 5000 m depth) – data specification Energy Resources: ER.FossilFuelRessource.Blaettertone, ER.FossilFuelRessource.Wealden, ER.FossilFuelRessource.Posidonienschiefer, ER.FossilFuelRessource.Mittelrhaetschiefer, ER.FossilFuelRessource.Permokarbon und ER.FossilFuelRessource.Unterkarbon The shale oil and shale gas distribution layers are not coloured according to INSPIRE guidelines, but rather as common international practice in green and red, respectively. The distribution maps of the potential resources for shale oil and gas are based on geoscientific criteria. Further non-geoscientific limiting criteria, e.g. exclusion areas, have not been taken into account for the assessment. These assessments are based on appraisements of input parameters naturally with large uncertainties for the potential resources and their distribution in the deep underground. Based on the incipient exploration status of unconventionals in Germany, these resources are considered as undiscovered. The assessed shale oil and gas resources for Germany, represent the order of magnitude of potential resources. Source: BGR 2016 - Schieferöl und Schieferöl in Deutschland in 2016: - Potenziale und Umweltaspekte https://geoportal.bgr.de/mapapps/resources/apps/geoportal/index.html?lang=de#/datasets/portal/105160

Studie zur Produktion von Strohlehmsteinen

Lehmbauweisen sind die aeltesten Massivbauweisen der Welt. Vor allem in den Gegenden, in denen reichhaltige Tonvorkommen und Sande vorhanden sind, wurden in Europa bis in das 19. Jahrhundert hinein luftgetrocknete Lehmsteine fuer sehr preiswerte Wohn- und Nutzbauten eingesetzt. Erst mit der Einfuehrung der industriellen Brenntechnik wurden die Lehmsteine zunehmend durch gebrannte Ziegel abgeloest. In den letzten 20 Jahren erweckte die Lehmbauweise in Deutschland erneut das oeffentliche Interesse. Als natuerlicher Baustoff, der nur geringe Energieressourcen verbraucht, fanden die luftgetrockneten Lehmsteine besonders im Zuge der biologisch-oekologischen Bewegung bei Ingenieuren und Architekten zunehmend Beachtung. Es zeichnen sich dabei zwei Einsatzfelder fuer luftgetrocknete Lehmsteine ab: Neubau bzw. Restaurierung vornehmlich von Fachwerkbauten. Die Vorteile der Lehmbauweise fuer Mensch und Umwelt liegen auf der Hand. So koennen beispielsweise Strohleichtlehmsteine aus regional vorkommenden, nachwachsenden Rohstoffen energie- und umweltschonend hergestellt werden. Darueber hinaus zeichnen sich Lehmhaeuser durch ein hervorragendes physiologisches Raumklima aus. Die Studie 'Produktion von Strohlehmsteinen' soll im Sinne einer Pilotstudie die Voraussetzungen zur Fertigung, Qualifikation und Vermarktung von Strohlehmsteinen aufzeigen. In einer Modellentwicklung werden Chancen fuer die technische und wirtschaftliche Realisierung der Lehmbauweisen dargestellt. Fuer die Bearbeitung der Studie wird eine interdisziplinaere Zusammenarbeit der Fachhochschule Stralsund, Fachbereich Maschinenbau und der Fachhochschule Neubrandenburg, Fachbereich Bauingenieurwesen gemeinsam mit der Oekologischen Beschaeftigungsinitiative Krummenhagen e.V. (OeBIK) durchgefuehrt.

KI unterstützte Kommunikationstechnologien zur dynamischen Optimierung von Mobilität und Energiespeichern zur Frequenzstabilisierung und Energieversorgung, Teilvorhaben CampusGenius: Automated Integration with the 5G-Core

Das Ökosystem der Stromnetze ist auf dem Weg zu einem dezentralisierten Energieversorgungs- und Verteilungssystem. Haushalte können mit erneuerbaren Energiequellen wie Sonnenkollektoren oder Windgeneratoren, als verteilte Energieressourcen (DERs - Distributed Energy Resources) bezeichnet, unabhängig von den Stromanbietern operieren und Energie zurück an das Hauptnetz verkaufen. Für die Realisierung dieser Transformation des Stromnetzes wird eine kompetente Kommunikationsinfrastruktur benötigt. Die Einführung des Standards 5G in Mobilfunknetze erleichtert die Entwicklung zukünftiger Energieverwaltungslösungen. Weiterhin ermöglichen neue Technologien die Entwicklung intelligenter Algorithmen für die Steuerung zukünftiger Stromnetze. Hierzu gehören das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT), Vernetzung über Mesh-Netzwerke zur Fernüberwachung des Netzstatus und die Künstliche Intelligenz (KI) für Management und Koordination. In Dymobat wird ein Single-User-Controller für die Verwaltung der einzelnen DERs auch unter Einsatz von privaten 5G-Netzwerken entwickelt. Anschließend wird eine zentrale Steuerungseinheit für die Synchronisierung und Optimierung des Netzbetriebs innerhalb einer kleinen Gruppe von DERs, einem Microgrid, entworfen. Die Kommunikation zwischen und innerhalb der DER soll mittels Mobilfunktechnologie erfolgen. Dabei soll die Energieoptimierung mittels KI-Algorithmen erfolgen und auch den Energietransport mit Fahrzeugen berücksichtigen. Die softwareseitige Integration der KI-Algorithmen und des Energiemanagementsystems in das Kommunikationssystem ist ein wesentlicher Bestandteil dieses Projektes. Die entwickelten Algorithmen werden virtuell in einem Testbed-Modell anhand von realen Eingangsparametern erprobt, optimiert und validiert. Im zweiten Schritt wird ein reales Testfeld konzipiert, installiert und die Leistungsfähigkeit der modellhaft erprobten Algorithmen in einer realen Testumgebung bewertet.

KI unterstützte Kommunikationstechnologien zur dynamischen Optimierung von Mobilität und Energiespeichern zur Frequenzstabilisierung und Energieversorgung, Teilvorhaben Universität Dresden: Kommunikationstechnologien

Das Ökosystem der Stromnetze ist auf dem Weg zu einem dezentralisierten Energieversorgungs- und Verteilungssystem. Haushalte können mit erneuerbaren Energiequellen wie Sonnenkollektoren oder Windgeneratoren, als verteilte Energieressourcen (DERs - Distributed Energy Resources) bezeichnet, unabhängig von den Stromanbietern operieren und Energie zurück an das Hauptnetz verkaufen. Für die Realisierung dieser Transformation des Stromnetzes wird eine kompetente Kommunikationsinfrastruktur benötigt. Die Einführung des Standards 5G in Mobilfunknetze erleichtert die Entwicklung zukünftiger Energieverwaltungslösungen. Weiterhin ermöglichen neue Technologien die Entwicklung intelligenter Algorithmen für die Steuerung zukünftiger Stromnetze. Hierzu gehören das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT), Vernetzung über Mesh-Netzwerke zur Fernüberwachung des Netzstatus und die Künstliche Intelligenz (KI) für Management und Koordination. In Dymobat wird ein Single-User-Controller für die Verwaltung der einzelnen DERs entwickelt. Anschließend wird eine zentrale Steuerungseinheit für die Synchronisierung und Optimierung des Netzbetriebs innerhalb einer kleinen Gruppe von DERs, Microgrid, entworfen. Im Anschluss werden Mobilitätsalgorithmen für die Nutzung von batterieelektrischen Fahrzeugen als mobile Energiespeicher entwickelt, die temporäre Selbstversorgung von Teilnetzen ermöglichen. Die entwickelten Algorithmen werden virtuell in einem Testbed-Modell anhand von realen Eingangsparametern erprobt, optimiert und validiert. Im zweiten Schritt wird ein reales Testfeld konzipiert, installiert und die Leistungsfähigkeit der modellhaft erprobten Algorithmen in einer realen Testumgebung bewertet und anhand des dadurch erarbeiteten Know-hows weiter verbessert. Das übergeordnete Ziel des Projektes DymoBat ist die Entwicklung von marktfähigen Lösungen für die zukünftige Stromnetzverwaltung zur Nutzung von verteilten Energieressourcen auf Basis der Anwendung von 5G-Technologien.

2042 - Deutschland Europa Welt 2042 - eine Transformation ist möglich

Transformationsprozessen können nur durch eine langfristige Perspektive verstanden werden. Daher möchte die Initiative 2042 den Fortschritt der Nachhaltigkeitstransformation auf lokaler, nationaler und internationaler Ebene über einen Zeitraum von 50 Jahren (1992 - 2042) analysieren. Außerdem wollen Mitglieder der Fakultät Nachhaltigkeit mit Hilfe von gezielten, transformativen Forschungsprojekten in den nächsten 30 Jahren den Fortschritt der gesellschaftlichen Entwicklung aktiv mitgestalten. Dazu wird das Netzwerk an Kooperationspartnern im akademischen und lebensweltlichen Bereich weiter ausgebaut. ZIELE DER INITIATIVE 2042: 1. Die Erarbeitung eines vertieften Verständnisses von Nachhaltigkeitstransformationen 2. Die Entwicklung und Anwendung eines Konzepts für eine Longitudinalstudie sowie die Dokumentation und Kommunikation in Form eines Transformations-Radars. 3. Eine aktive Mitgestaltung gesellschaftlicher Entwicklung mit Hilfe von gezielten transformativen Forschungsprojekten und Fallstudien. 4. Eine Netzwerkbildung mit nationalen und internationalen, wissenschaftlichen und nichtwissenschaftlichen Akteuren, die die Initiative aktiv mitgestalten oder den kreativen Kollaborationsraum nutzen wollen. AUFBAU DER STUDIE: Alle 4-5 Jahre soll der Stand der gesellschaftlichen Nachhaltigkeitstransformation auf verschiedenen Ebenen (lokal - global) erhoben werden. Ziel ist es hierbei systemische Charakteristika zu erfassen, welche die Potentiale, Defizite und Umsetzungsfortschritte im Hinblick auf eine nachhaltige Entwicklung verdeutlichen. Dazu ist es notwendig die Dynamik nachhaltiger Entwicklung in unterschiedlichen gesellschaftlichen Bereichen, zu erfassen, zu analysieren und transdisziplinär zu bewerten. Die genaue Konzeption der Longitudinalstudie ist ein Kernelement der ersten Projektphase - Erhebungsparameter werden in einem transdisziplinären Arbeitsprozess ermittelt. Rückblick 1992: Der Weltklimagipfel von Rio: Im Jahr 2042 jährt sich der Weltklimagipfel von Rio zum 50. Mal und bis dahin müssen weitreichende Fortschritte in einer nachhaltigen Transformation erreicht sein. 22 Jahre nach dem Weltklimagipfel stehen wir aber bei dem Versuch, Nachhaltige Entwicklung zu realisieren, immer noch vor großen Herausforderungen. Aktive Mitgestaltung durch Projekte: Transformative Forschungsprojekte begleiten die Longitudinalstudie. Sie verfolgen das Ziel, den Transformationsprozess in der Gesellschaft aktiv mitzugestalten. In der Regel sollen problem- und lösungsorientierten Projekte an der Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Praxis angesiedelt sein und im Sinne eines transdisziplinären Ansatzes sowohl wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn als auch einen gesellschaftlichen Mehrwert hervorbringen. Erste Projekte sind bereits in den Forschungsschwerpunkten der Fakultät - Energie, Stoffliche Ressourcen, Ecosystem Services und gesellschaftliche Aspekte einer Nachhaltigen Entwicklung - initiiert worden.

Bedarfsgerechte Automatisierung der Freiflächen- und Tröpfchenbewässerungstechnik mittels on-site IOT-Sensorik, unterstützt durch Satellitentechnik, Teilprojekt A

Bedingt durch den Klimawandel sind landwirtschaftliche Kulturpflanzen vermehrt Wasserstress und Frostschäden ausgesetzt. Gleichzeitig prognostiziert die FAO einen Anstieg des globalen Wasserbedarfs um 55% (Landwirtschaft um 11%), bei einem Anstieg der gesamten beregneten Fläche um 6% bis 2050. Diese Problematik, kombiniert mit dem Bevölkerungsanstieg, wachsendem Energiebedarf und dem Rückgang der nutzbaren landwirtschaftlichen Fläche in den Industriestaaten, verlangt nach Lösungen. Ein bedarfsgerechter, energiesparender und effizienter Einsatz der Ressourcen Wasser und Energie ist erforderlich, um eine zukunftsfähige und nachhaltige Bewässerung zu gewährleisten und der steigenden Nutzungskonkurrenz, um die Ressource Wasser, zu begegnen. Während eine automatisierte Bewässerung im Gewächshaus bereits Stand der Technik ist, wird die Freiflächen und Tröpfchenbewässerung wie z.B. im Gemüse bzw. Obstbau überwiegend manuell auf Basis von Erfahrungswerten der Anbauer oder aufgrund fest geplanter Bewässerungsintervalle durchgeführt. Dies führt in der Regel zu hohen Bewässerungsgaben und kann weiterhin zu Nährstoffauswaschungen führen. Ziel dieses Projektes ist es daher, Daten aus den unterschiedlichsten Quellen auf einer intelligenten Service-Plattform miteinander zu verknüpfen, um dadurch über eine digitale Entscheidungsunterstützung, eine bedarfsgerechte und (teil-)automatisierte Bewässerung zu ermöglichen. Gerade die Integration lokaler Sensoren in einem multivariaten Ansatz, soll dabei auch der zunehmenden Entwicklung von teilabgedeckten Agrarflächen durch Agri-Photovoltaik-Anlagen, Folien und Netzen gerecht werden. Kern des Projekts ist dabei ein Cloud-basierter Bewässerungsplaner, der sich automatisiert an die on-Site gemessenen Klimaparameter, sowie den aktuellen phänologischen Bedingungen in Echtzeit anpasst. Der Planer wird dann mit den bestehenden Systemen der Projektpartner vernetzt, um die Ausführung der Bewässerung zu (teil)-automatisieren.

ERA-NET SUMFOREST: Untersuchung von nachhaltigem und multifunktionalem Waldmanagement unter Berücksichtigung europäischer Forst- und Bionenergiepolitiken (FutureBioEcon)

Ziel dieses Projektes ist es, nachhaltige Wege zur Verwirklichung der Bioökonomie durch europäische und nationale Politikmaßnahmen zu schaffen. Europäische und nationale Bioökonomie-politiken zielen auf eine beträchtliche Zunahme des Einschlags in Nutzwäldern ab. Dieses Projekt analysiert, wie die Waldbewirtschaftung modifiziert werden sollte, wenn alternative Holzqualitäten und Holzprodukte in zunehmenden Mengen angestrebt werden. Klimaschutz ist ein Hauptmotiv zur Steigerung der Nutzung von Biomaterialien. In diesem Projekt untersuchen wir zwei alternativen Strategien zur Maximierung des Beitrages zum Klimaschutz aus Wäldern. Wir untersuchen (i) die optimale Zuteilung der Biomasse für verschiedene Holzproduktkategorien und (ii) optimale Managementpläne (d. H. Kombination von Managementsystemen), um den Klimaschutz innerhalb der Einschränkung des gewünschten Stroms von Biomasse aus den Wäldern zu maximieren. Ziel ist es, Erkenntnisse für die Schaffung von im Wesentlichen kohlenstoffneutralen Flächengebrauchs- und Managementstrategien zu liefern. Dies wird durch die Lebenszyklusanalyse von Alternativszenarien erreicht, die sowohl Kohlenstoff-Speicherung in Wäldern und in Holzprodukten, und energetischen Biomassenutzung einschließlich der Substitutionseffekte im Vergleich zu fossilen Ressourcen analysieren. Eine umfassende Nachhaltigkeitsanalyse wird durchgeführt, um zu testen, ob und wie die steigende Nachfrage nach Waldbiomasse und Waldprodukten umweltverträglich und sozialverträglich gestaltet werden kann. Dazu kombinieren wir Ökosystemdienstleistungen (Ecosystem Services - ESS) und Biodiversitätskennzahlen mit der Lebenszyklusanalyse. Wir analysieren, wie die Bereitstellung von Waldbiomasse und Kohlenstoff-Sequestrierung mit der Erhaltung sozial wichtiger ESS Indikatoren und Biodiversität in Einklang gebracht werden kann. Unser Projekt basiert auf einer Top-down-Strategie, in der wir zuerst auf europäischer Ebene Bioenergie-Szenarien entwickeln, ihre Konsequenzen auf nationaler Ebene abschätzen und in einem zweiten Schritt auf nationaler Ebene politische Szenarien für eine detaillierte Analyse erstellen. Fallstudien beinhalten die Analyse der Verringerung des Waldbrandrisikos in Spanien (Katalonien), Quantifizierung optimaler Anteile an verschiedenen Holzproduktarten in Finnland und Schweden die einen maximalen Beitrag zum Klimaschutz leisten unter Berücksichtigung des Bioenergie Sektors, der Bauindustrie und der Forstindustrie, und eine Nachhaltigkeitsanalyse des Forstsektors in drei Ländern (Finnland, Spanien und Schweden).

Marine geowissenschaftliche Daten - Projekt PANORAMA (WMS)

Im Rahmen des PANORAMA Projekts wurden vier marin-geophysikalische und marin geologische Expeditionen durchgeführt. 2013: Panorama1 mit dem Forschungsschiff RV OGS Explora, nördliche Barentssee und Eurasisches Becken; 2015: Panorama2 mit RV OGS Explora, nördliche Barentssee, Olga Becken; 2017 SEGMENT mit RV Maria S. Merian, nordöstlicher Kontinentrand Grönland; 2018 GREENMATE mit RV Polarstern, nordöstlicher und nördlicher Kontinentrand Grönland. Die geowissenschaftlichen Daten umfassen für die genannten Expeditionen 2D reflexionsseismische Daten und refraktionsseismische Daten (mit OBS bzw. Sonarboje. Zusätzlich wurden hydroakustische Daten mit den bordeigenen Fächerecholoten bzw. Sedimentecholoten aufgezeichnet. Darüber hinaus wurden gravimetrische und magnetische Daten erfasst. Geologische und geochemische Daten wurden mit Schwereloten und Multicorern genommen. Im Rahmen der Expedition Greenmate (2018) wurde auch per Helikopter Proben an der Küste NO Grönlands genommen. Ergebnisse stehen bislang in den folgenden Veröffentlichungen zur Verfügung: Berglar Kai, Franke Dieter, Lutz Rüdiger, Schreckenberger Bernd, Damm Volkmar; Initial Opening of the Eurasian Basin, Arctic Ocean; Frontiers in Earth Science; 2016; DOI=10.3389/feart.2016.00091 Rüdiger Lutz, Dieter Franke, Kai Berglar, Ingo Heyde, Bernd Schreckenberger, Peter Klitzke, Wolfram H. Geissler; Evidence for mantle exhumation since the early evolution of the slow-spreading Gakkel Ridge, Arctic Ocean; Journal of Geodynamics; 2018; https://doi.org/10.1016/j.jog.2018.01.014 Philipp Weniger, Martin Blumenberg, Kai Berglar, Axel Ehrhardt, Peter Klitzke, Martin Krüger, Rüdiger Lutz; Origin of near-surface hydrocarbon gases bound in northern Barents Sea sediments; Marine and Petroleum Geology; 2019 https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2018.12.036 P. Klitzke, D. Franke, A. Ehrhardt, R. Lutz, L. Reinhardt, I. Heyde, J.I. Faleide; The paleozoic evolution of the Olga Basin region, northern Barents Sea – a link to the timanian orogeny; G-cubed, 20 (2) (2019); 10.1029/2018GC007814 Rüdiger Lutz, Peter Klitzke, Philipp Weniger, Martin Blumenberg, Dieter Franke, Lutz Reinhardt, Axel Ehrhardt, Kai Berglar; Basin and petroleum systems modelling in the northern Norwegian Barents Sea; Marine and Petroleum Geology; 2021; https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2021.105128. Franke, D., Klitzke, P., Barckhausen, U., Berglar, K., Berndt, C., Damm, V., Dannowski, A., Ehrhardt, A., Engels, M., Funck, T., Geissler, W., Schnabel, M., Thorwart, M. & Trinhammer, P. (2019): Polyphase Magmatism During the Formation of the Northern East Greenland Continental Margin. - Tectonics, 38, 8: 2961–2982, DOI: 10.1029/2019tc005552.

Erdölproben des BGR-Erdölarchivs für Deutschland (WMS)

Die Punktdarstellung (WMS) zeigt Proben aus dem BGR-Erdölarchiv, die für die Bundesrepublik Deutschland an der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) vorliegen. Sie zeigt die Standorte und ausgewählte Informationen zur Bohrung, wie den Bohrungsnamen und den NIBIS-BohrIdentifier (NIBIS Kartenserver des Landesamtes für Bergbau und Geologie Niedersachsens). Die Erdöle liegen in unterschiedlichen Mengen vor und werden in der Regel gekühlt gelagert. Zu vielen Proben hält die BGR geochemische Daten vor, wie relative Anteile an aliphatischen und aromatischen Bestandteilen, die isotopische Zusammensetzung (delta13C) von Erdölfraktionen und Verhältnisse ausgewählter aliphatischer Kohlenwasserstoffe und Biomarker (speziell Sterane und Hopane). Proben sowie Daten sind nur nach rechtlicher Klärung durch den Bohrungsbesitzer möglich. Eine Kontaktherstellung durch die BGR ist möglich.

INSPIRE: Geoscientific Map of Germany 1:2,000,000 - Important deposits (GK2000 Lagerstätten)

The GK2000 Lagerstätten (INSPIRE) shows deposits and mines of energy resources, metal resources, industrial minerals and salt on a greatly simplified geology within Germany on a scale of 1:2,000,000. According to the Data Specifications on Mineral Resources (D2.8.III.21) and Geology (D2.8.II.4_v3.0) the content of the map is stored in three INSPIRE-compliant GML files: GK2000_Lagerstaetten_Mine.gml contains mines as points. GK2000_ Lagerstaetten _EarthResource_polygon_Energy_resources.gml contains energy resources as polygons. GK2000_ Lagerstaetten _GeologicUnit.gml contains the greatly simplified geology of Germany. The GML files together with a Readme.txt file are provided in ZIP format (GK2000_ Lagerstaetten -INSPIRE.zip). The Readme.text file (German/English) contains detailed information on the GML files content. Data transformation was proceeded by using the INSPIRE Solution Pack for FME according to the INSPIRE requirements.

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