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Die
Erfindung betrifft einen Traganker zur Befestigung von Fassadenelementen
an einer Gebäudewand
umfassend einen langgestreckten Verankerungsabschnitt mit einem
in der Gebäudewand zu
befestigenden Ende und einen in Verlängerung des Verankerungsabschnitts
angeordneten Tragabschnitt mit einer Anlagefläche zur Anlage wenigstens eines
Fassadenelementes. Ferner betrifft die Erfindung eine Gebäudewandkonstruktion
zur Befestigung wenigstens eines Fassadenelements an einer Gebäudewand.
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Derartige
Traganker sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt (z.B.
EP 0 275 879 B1 ). Sie
werden zum Beispiel zur Befestigung von Fassadenplatten, beispielsweise
aus Naturstein oder Kunststoff, an den Außenwänden von Gebäuden verwendet.
Hierzu werden in die Gebäudeaußenwand, die
aus Beton oder Mauerwerk bestehen kann, Bohrlöcher eingebracht, in welche
die Traganker mit einem Teil des langgestreckten Verankerungsabschnittes
eingesteckt und darin meist mittels einer Mörtelmasse befestigt werden.
An dem aus der Gebäudewand
herausragenden Tragabschnitt werden die Fassadenplatten aufgelagert
und somit gehalten.
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Im
Bereich der durch die Traganker definierten Befestigungspunkte bilden
sich durch die in der Regel aus Stahlwerkstoff gefertigten Traganker punktuelle
Wärmebrücken, was
zu einer erheblichen Erhöhung
des Wärmedurchgangskoeffizienten
führt.
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Um
den durch den Einbau der Traganker verursachten Wärmebrückeneffekt
zu reduzieren, besteht die Möglichkeit,
den Traganker aus vergleichsweise gering wärmeleitenden Metallwerkstoffen,
beispielsweise hochvergütetem
Edelstahl, zu fertigen. Die Fertigung eines Tragankers aus einem
in noch weit geringerem Maße
wärmeleitenden
Material, beispielsweise einem Kunststoff, wäre unter dem Aspekt einer minimierten
Wärmeleitung
zwar wünschenswert.
Jedoch ist gegenwärtig
kein Kunststoff bekannt, welcher vor dem Hintergrund der im Einsatz
dauerhaft aufzunehmenden statischen Belastungen eine hinreichende
Festigkeit aufweist.
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Zur
Reduzierung des Wärmebrückeneffektes
ist es ferner möglich,
durch die Wahl der Art des verwendeten Mörtels, mit dem der Traganker
in einem Bohrloch in der Gebäudewand
befestigt wird, die zu erwartenden Wärmeverluste zu verringern. Insbesondere
bei Verwendung von Leichtmörteln
mit geschlossenzelligem Gefüge
kann trotz geringer Wärmeleitfähigkeit
eine relativ hohe Druckfestigkeit erreicht werden. Auch durch eine
Querschnittsminderung des verwendeten Tragankers, insbesondere in
Bereichen mit geringer Biegemomentbeanspruchung, kann der durch
den Traganker hervorgerufene Wärmeverlust
vermindert werden. Jedoch beträgt die
erreichte thermische Verbesserung bei einer unter statischen Gesichtspunkten
vertretbaren Querschnittsminderung von maximal ca. 50 % der Querschnittsfläche lediglich
etwa 15 %.
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Um
die an die Außenluft
grenzende Oberfläche
des Tragankers zu verringern, ist es schließlich auch möglich, den
Traganker mit einem Kunststoffmantel zu überziehen. Dabei wird der aus
der Gebäudewand
herausragende Abschnitt des Tragankers vollständig mit einem wärmedämmenden
Kunststoff umgeben. Die Kunststoffummantelung kann jedoch insbesondere
im Bereich der in der zwischen zwei benachbarten Fassadenplatten
gebildeten Fuge liegenden Anlagefläche des Tragabschnitts nur
mit geringer Dicke ausgeführt
werden, da die Breite der Fuge insgesamt möglichst gering zu halten ist,
um u.a. das Eindringen von Schlagregen zu reduzieren. Ferner sprechen
auch ästhetische
Erwägungen
für eine
möglichst
geringe Fugenbreite. Folglich ist auch eine vollständige Ummantelung
des aus der Gebäudewand
herausragenden Abschnitts des Tragankers mit einer wärmedämmenden
Kunststoffschicht in der Praxis keine geeignete Möglichkeit,
die durch die Traganker verursachten Wärmeverluste signifikant zu
reduzieren.
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Ausgehend
hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Traganker
der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem eine wirksame Reduzierung
der Wärmeverluste
bei einer mit Fassadenelementen verkleideten Gebäudewand erreicht werden kann.
Ferner soll der Traganker einfach konstruiert und entsprechend kostengünstig zu
fertigen sein.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem
Traganker gemäß dem Oberbegriff
von Patentanspruch 1 dadurch gelöst,
dass der Tragabschnitt durch eine wärmeisolierende Zwischenlage
von dem Verankerungsabschnitt thermisch getrennt ist.
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Durch
die erfindungsgemäß vorgesehene thermische
Trennung des Tragabschnitts von dem in der Gebäudewand zu befestigenden Verankerungsabschnitt
ist eine Sperre für den
Wärmeabfluss
aus der Gebäudewand
im Traganker selbst realisiert. Hierdurch kommt es nur noch in sehr
geringem Maße zu
einer Wärmeübertragung
aus dem Verankerungsabschnitt des Tragankers auf den Tragabschnitt
und damit beispielsweise auf die mit dem Tragabschnitt in direktem
Kontakt stehenden Fassadenelemente. Darüber hinaus weist der erfindungsgemäße Traganker
einen sehr einfachen Aufbau auf und ist entsprechend kostengünstig in
hohen Stückzahlen
zu fertigen.
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Die
Verbindung zwischen Tragabschnitt und Verankerungsabschnitt kann
bei dem erfindungsgemäßen Traganker
auf verschiedene Weise realisiert sein. Nach einer ersten vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung umgreift der Tragabschnitt mit einem aufgeweiteten
Ende den Verankerungsabschnitt nach Art einer Muffe. Um eine besonders
feste Verbindung zwischen Tragabschnitt und Verankerungsabschnitt
zu realisieren, ist nach einer weiteren vorteilhaften Lehre der
Erfindung vorgesehen, dass der Tragabschnitt mit dem Verankerungsabschnitt
verpresst ist.
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Die
den Tragabschnitt von dem Verankerungsabschnitt thermisch trennende
Zwischenlage kann ebenfalls vielfältig gestaltet sein. Besonders vorteilhaft
ist es, die thermisch trennende Zwischenlage als einen den Verankerungsabschnitt
zumindest teilweise umhüllenden
Isoliermantel auszubilden. Dieser Isoliermantel besteht bevorzugt
aus einem polymeren Kunststoff geringer Wärmeleitung, beispielsweise
Polyethylenterephthalat (PETP). Der Isoliermantel kann den Verankerungsabschnitt
teilweise oder auch vollständig
umhüllen.
Sofern der Isoliermantel den Verankerungsabschnitt soweit umhüllt, dass
er in direktem Kontakt mit der den Verankerungsabschnitt in der
Gebäudewand
in der Regel umgebenen Einbettmasse, z.B. Mörtel, steht, ist es zweckmäßig, den
Isoliermantel mit einer aufgerauhten Oberfläche zu versehen, so dass ein
besonders festes mechanisches Verhaken zwischen dem Isoliermantel
und der Einbettmasse erreicht wird. Um eine besonders feste Verbindung
des den Verankerungsabschnitt umhüllenden Isoliermantels mit
dem Verankerungsabschnitt selbst zu erreichen, ist es ebenfalls
vorteilhaft den Isoliermantel mit dem Verankerungsabschnitt zu verpressen.
Durch die beim Verpressen beispielsweise in einer Segmentpresse
entstehenden Einkerbungen auf dem den Verankerungsabschnitt umhüllenden
Isoliermantel kann ebenfalls eine bessere Verhakung zwischen dem Verankerungsabschnitt
und der diesen umgebenen Einbettmasse erreicht werden.
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Eine
weitere Reduzierung des Wärmeabflusses
durch den erfindungsgemäßen Traganker
kann dadurch erreicht werden, dass der Verankerungsabschnitt vergleichsweise
gering wärmeleitenden, gleichwohl
aber hochbiegefesten Werkstoff gefertigt ist. Der Tragabschnitt
seinerseits sollte aus einem vergleichsweise gering wärmeleitenden
und dabei hoch korrosionsfesten Werkstoff gefertigt sein. Entsprechend
besteht der Tragabschnitt zweckmäßigerweise
aus Edelstahl der Werkstoffnummer 1.4571 oder 1.4403.
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Der
langgestreckte Verankerungsabschnitt kann unterschiedliche – auch sich über die
Länge des Verankerungsabschnitts ändernde – Querschnittsgeometrien
aufweisen. Eine besonders einfache Konstruktion bei hinreichend
großer
Biegefestigkeit wird durch eine stabförmige Ausbildung des Verankerungsabschnitts erreicht.
Hierbei kann der stabförmige
Verankerungsabschnitt einen runden, insbesondere kreisrunden Querschnitt
aufweisen. Ein kreisrunder Querschnitt zeichnet sich durch ein im
Wesentlichen konstantes Biegemoment unabhängig von der jeweils gewählten Drehposition
des Verankerungsabschnittes aus. Entsprechend kann der erfindungsgemäße Traganker
in horizontaler. Position, bei der die Anlagefläche des Tragabschnitts in einer Horizontalfuge
zwischen zwei übereinander
angeordneten Fassadenelementen angeordnet ist, wie auch in einer
Vertikalposition in einer Vertikalfuge eingesetzt werden, ohne dass
eine Änderung
des wirksamen Biegemomentes berücksichtigt
werden müsste.
Es versteht sich, dass aufgrund der Drehsymmetrie eines Verankerungsabschnittes
mit kreisförmigem Querschnitt,
auch beliebige schräge
Positionen der Anlagefläche
bei unverändertem
Biegemoment des Verankerungsabschnitts möglich sind.
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Alternativ
zu dem Vorstehenden kann es auch vorteilhaft sein, den Verankerungsabschnitt plattenförmig auszubilden.
Hierbei versteht es sich, dass der plattenförmige Verankerungsabschnitt
derart in der Gebäudewand
ausgerichtet ist, dass das maximale Biegemoment den auf dem Tragabschnitt des
Tragankers lastenden Gewichtskräften
der Fassadenelemente maximal entgegenwirken kann. Wenn die Anlagefläche in eine
Horizontalfuge zwischen zwei übereinander
angeordneten Fassadenelementen eingreift, sollte entsprechend die
Anlagefläche
des Tragabschnitts winklig, insbesondere rechtwinklig, zu dem plattenförmigen Verankerungsabschnitt
orientiert sein.
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Die
Querschnittsgeometrie des Verankerungsabschnittes ist jedoch nicht
auf runde oder rechteckige Geometrien beschränkt. Unter dem Aspekt einer
Querschnittsreduzierung zur Minimierung des Wärmeabflusses von der Gebäudewand
und unter dem Aspekt einer Gewichtsreduzierung bei gleichzeitiger
Vermeidung einer Senkung der Biegefestigkeit kann es sinnvoll sein,
den Verankerungsabschnitt mit einem S-förmigen, T-förmigen,
H-förmigen,
U-förmigen
oder Doppel-T-förmigen
Querschnitt auszubilden.
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Um
eine weiter verbesserte Verankerung des Verankerungsabschnitts in
der Gebäudewand
zu erreichen, ist darüber
hinaus nach einer weiteren vorteilhaften Lehre der Erfindung vorgesehen,
dass das in der Gebäudewand
befestigte Ende des Verankerungsabschnitts stempelförmig ausgebildet
ist. Diese Form bietet sich insbesondere bei stabförmigen Verankerungsabschnitten
an.
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Zur
sicheren Befestigung von Fassadenelementen ist es zweckmäßig in der
Anlagefläche
des Tragabschnitts eine Öffnung
zum Durchstecken eines Haltestiftes vorzusehen, wobei der Haltestift
in entsprechende Bohrungen in den Fassadenelementen eingreifen kann.
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Der
Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Gebäudewandkonstruktion
zur Befestigung wenigstens eines Fassadenelements an einer Gebäudewand
anzugeben, wobei die Gebäudewandkonstruktion
sich durch eine effektive Wärmeisolierung
bei gleichzeitig einfacher Bauweise und sicherer Befestigung der
Fassadenelemente auszeichnen soll.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Gebäudewandkonstruktion
gelöst,
bei der das wenigstens eine Fassadenelement über wenigstens einen in einem
Bohrloch der Gebäudewand
gehaltenen Traganker gemäß den Ansprüchen 1 bis
15 an der Gebäudewand
befestigt ist.
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Wie
vorstehend beschrieben, ist durch Einsatz des erfindungsgemäßen Tragankers
sichergestellt, dass trotz dauerhaft sicherer Befestigung der Fassadenelemente
der Wärmebrückeneffekt
bei der erfindungsgemäßen Gebäudewandkonstruktion
auf ein Minimum reduziert ist. Gleichzeitig kommt die erfindungsgemäße Gebäudewandkonstruktion
mit einer geringen Anzahl von Einzelkomponenten aus und ist somit
einfach und kostengünstig
zu errichten. Im Übrigen
wird auf die vorstehend genannten Vorteile verwiesen.
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Die
Gebäudewandkonstruktion
kann zur Verbesserung der thermischen Isolationseigenschaften nach
einer weitergehenden Lehre der Erfindung zwischen dem wenigstens
einen Fassadenelement und der Gebäudewand eine Dämmschicht
aufweisen. Ferner kann zur Minimierung von Wärmeleitungsverlusten zwischen
dem wenigstens einen Fassadenelement und der Gebäudewand ein Hinterlüftungsspalt
vorgesehen sein.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden
Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Gebäudewandkonstruktion
mit einem erfindungsgemäßen Traganker
im Vertikalschnitt,
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2 der
Traganker aus 1 in Draufsicht,
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3 die
Gebäudewandkonstruktion
aus 1 mit einem erfindungsgemäßen Traganker in einer alternativen
Ausführung
im Vertikalschnitt und
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4 der
Traganker aus 3 in Draufsicht.
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Die
in 1 im Ausschnitt dargestellte Gebäudewandkonstruktion
umfasst eine aus Beton oder Mauerwerk bestehende Gebäudewand 1 sowie
eine davor angeordnete Dämmschicht 2.
Die Gebäudewand 1 wird
durch eine Anzahl plattenförmiger
Fassadenelemente 4 verkleidet, welche bevorzugt rechteckig
ausgebildet und schachbrettartig untereinander und nebeneinander
vor der Gebäudewand 1 angeordnet
sind, wobei zwischen jeweils benachbart angeordneten Fassadenelementen 4 horizontale
bzw. vertikale Fugen 4b gebildet werden. Die Fassadenelemente 4 werden
durch in der Gebäudewand 1 befestigte
Traganker 3, welche in die Fugen 4b eingreifen
und so die Fassadenelemente 4 an ihren Seitenflächen abstützen, mit
der Gebäudewand 1 verbunden
und in Position gehalten.
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Der
erfindungsgemäße Traganker 3 gemäß 1 umfasst
einen langgestreckten stabförmigen Verankerungsabschnitt 5 mit
kreisrundem Querschnitt. Der Verankerungsabschnitt 5 ist
bevorzugt aus einem hochbiegefesten Werkstoff gefertigt. Ferner
umfasst der Traganker 3 einen in Verlängerung des Verankerungsabschnitts 5 angeordneten,
mit diesem verbundenen Tragabschnitt 6 – bevorzugt aus Edelstahl 1.4571 – mit einer
Anlagefläche 6a, welche ihrerseits
in die zwischen den zwei übereinander
angeordneten Fassadenelementen 4 gebildete Horizontalfuge 4b eingreift
und das darüber
befindliche Fassadenelement 4 abstützt, wie in 1 dargestellt.
Ebenso kann der in 1 dargestellte Traganker 3 um
90° gedreht
mit der Anlagefläche 6a in
eine zwischen zwei nebeneinander angeordneten Fassadenelementen
gebildete Vertikalfuge eingreifen (nicht dargestellt).
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Erfindungsgemäß ist bei
dem Traganker 3 der Tragabschnitt 6 durch eine
wärmeisolierende Zwischenlage
von dem Verankerungsabschnitt 5 thermisch getrennt. Die
Zwischenlage ist vorliegend als ein den Verankerungsabschnitt 5 annähernd vollständig umhüllender,
aus einem polymeren Kunststoff, vorzugsweise Polyethylenterephthalat,
gebildeter Isoliermantel 7 ausgebildet. Durch diese erfindungsgemäß vorgesehene
thermische Trennung des Tragabschnitts 6 von dem in der
Gebäudewand
zu befestigenden Verankerungsabschnitt 5 ist eine Sperre
für den
Wärmeabfluss
aus der Gebäudewand 1 im
Traganker 3 selbst realisiert. Hierdurch kommt es nur noch
in sehr geringem Maße
zu einer Wärmeübertragung
aus dem Verankerungsabschnitt 5 des Tragankers 3 auf
den Tragabschnitt 6 und damit auf die mit dem Tragabschnitt 6 in
direktem Kontakt stehenden Fassadenelemente 4.
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Zur
Verbindung mit dem Verankerungsabschnitt 5 des Tragankers 3 weist
der Tragabschnitt 6 neben der Anlagefläche 6a ein zur Gebäudewand 1 weisendes
aufgeweitetes Ende 6b auf, welches das aus der Gebäudewand 1 herausragende,
von dem Isoliermantel 7 umhüllte freie Ende 5b des
Verankerungsabschnittes 5 nach Art einer Muffe umgreift
und zwecks Herstellens einer festen, dauerhaften Verbindung mit
diesem verpresst ist.
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Bei
der in den 1 und 2 dargestellten Gebäudewandkonstruktion
ist das dem freien Ende 5b gegenüberliegende innere Ende 5a des
Verankerungsabschnittes 5 in ein in der Gebäudewand 1 vorgesehenes
Sackloch 1a eingesteckt und über eine in dem Sackloch 1a ebenfalls
vorhandene, vorzugsweise aus einem gering wärmeleitenden Mörtel bestehende
Einbettmasse 8 mit der Gebäudewand 1 fest verbunden.
Zur Optimierung der Verklammerung zwischen dem Verankerungsabschnitt 5 und
der umgebenen Einbettmasse 8 ist das innere Ende 5a des Verankerungsabschnittes 5 stempelförmig ausgebildet.
Ferner wird eine verbesserte Verklammerung zwischen dem Verankerungsabschnitt 5 und
der Einbettmasse 8 auch dadurch erreicht, dass der den Verankerungsabschnitt 5 umhüllende Isoliermantel 7 zumindest
im Bereich des Sackloches 1a aufgerauht ist. Wie insbesondere
aus 2 hervorgeht, ist ferner der Isoliermantel 7 mit
dem Verankerungsabschnitt 5 im Bereich dessen inneren Endes 5a verpresst,
wobei sich durch Verpressen in einer Segmentpresse bevorzugt ein
riefenförmiges
Profil ergibt, welches zusätzlich
die Verklammerung zwischen dem Verankerungsabschnitt 5 und
der Einbettmasse 8 verbessert.
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Die
Anlagefläche 6a des
Tragabschnitts 6 weist, wie in den 1 und 2 erkennbar,
eine zentrale Öffnung 6a* auf,
durch welche ein Haltestift 9 gesteckt werden kann, welcher
seinerseits in in den Seitenflächen
der Fassadenelemente 4 vorgesehene Sacklöcher 4a eingreift
und somit eine relative Verlagerung zwischen Tragabschnitt 6 und
Fassadenelementen 4 verhindert.
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In
den 3 und 4 ist nun eine alternative Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Tragankers
dargestellt. Der Verankerungsabschnitt 5' dieses Tragankers 3' weist in Abweichung
von dem in 1 und 2 dargestellten
Traganker 3 einen rechteckigen Querschnitt mit einer vertikal
stehenden langen Rechteckseite auf. Wiederum greift die Anlagefläche 6a' des Tragabschnitts 6' in eine zwischen zwei übereinander
angeordneten Fassadenelementen 4 gebildete Horizontalfuge 4b ein,
so dass der gesamte Traganker 3' durch die Gewichtskraft des oberen
Fassadenelementes 4 belastet wird. Um diese gewichtskraftbedingte
Belastung optimal aufzunehmen, ist der Verankerungsabschnitt 5' hinsichtlich seines
rechteckigen Querschnittes aufrecht angeordnet, so dass der Gewichtskraft
ein maximales Biegemoment des Verankerungsabschnitts 5' entgegenwirkt.
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Das
in einem Sackloch 1a der Gebäudewand 1 befestigte
innere Ende 5a' des
Verankerungsabschnitts 5' ist
vorliegend in Längsrichtung
des Verankerungsabschnitts 5' teilweise
aufgeschnitten und, wie in 4 erkennbar,
Y-förmig aufgebogen,
um wiederum eine optimale Verklammerung zwischen dem Verankerungsabschnitt 5' und der umgebenen Mörteleinbettmasse 9 zu
erreichen.