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Ich möchte meine Erfindung auf dem Gebiet des Schnellbauverfahrens
als ein "BAU - EINSTECK - SYSfUEM" bezeichnen, weil die Bauelemente so ineinandergesteckt
und aufeinandergesetzt werden, daß sie,mit Bindemitteln an ihren Stoßflächen versehen,
eine feste Verbindung ergeben, die der gegossenen gleichkommt.
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Die Grundidee dieses Systems ist die S k e 1 e t t -B a u w e i 5
e.
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Typisch für fast alle Bauteile ist ihre Verbindung durch die S c h
w a 1 b e n- und G r a t n u t e n oder durch die N u t e n und F a 1 z e n. Weil
die Abmessungen der Schwalben- und Gratnuten, der Falzen und Nuten, bei allen Teilen
gleich sind, kann man die gleichen Elemente, vom Keller bis zum Dach, an jede Stelle
übereinander und gegeneinander setzen. Auf der Baustelle werden nur die Bindemittel
auf die Verbindungsflächen der Bauteile aufgetragen. Die Gebaudeteile werden mit
Kronen zusammengesetzt, und es erübrigt sich somit das Aufstellen von Außengerüsten,
Ein weiterer Vorteil dieser Bauweise besteht darin, daß es vorteilhaft ist, die
AußenfLachen der Teile schon in der Fabrik mit der gewfinschten Außenschicht zu
versehen.
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A. Beschreibung der Bauteile 1. Die G r u n d p 1 a t t e E 1 (Blatt
1 a) von 50 x 50 cm Kantenlänge und 10 cm Dicke, hat in der Mitte einer Oberseite
ein 4 cm tiefes Loch von 8 cm Durchmesser eingelassen.
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2. Der B e t o n z a p f e n E 2 (Blatt 1 a) von 8 cm Länge und 8
cm Durchmesser.
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3. Der B e t o n p f e i 1 e r E 3 (Blatt 1 a und 1 b) von 30 x 30
cm Kantenlänge. An seiner Ober- und Unterseite ist in der Mitte ebenfalls ein 4
cm tiefes Loch von 8 cm Durchmesser eingelassen.
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Beim Aufsetzen auf die Grundplatte oder beim Aufstocken der darauffolgenden
Stütze soll der Zapfen beim Zusammenbau ein seitliches Verschieben verhindern.
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Kennzeichnend für den Pfeiler sind die Gratnuten, die in der Mitte
aller vier Flächen verlaufen. Der Betonpfeiler hat keine tragende Funktion, weil
er nur den Kern des Pfeiler bildet, um den sich alle Teile des Systems ordnen.
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4. Die B a t k e n s t ii t z e E 4 (Blatt 1 a und 1 b) Damit zur
Auflage für die Balken die Konsolen an den
Betonpfeilern nicht für
jeden Bau und die jeweiliste Etage eigens angefertigt werden müssen, bestimmen bei
diesem System die Balkenstützen die Höhe der Etage.
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Die Balkenstütze wird mit der Schwalbe an einer Seite in die Gratnut
des Pfeilers eingelassen, und es entsteht auf diese Weise ein fester Verbund.
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Der große Vorteil ist, daß die Betonpfeiler serienweise in einer oder
zwei Längen hergestellt werden können und lediglich das Einsetzen der Balkenstützen
die Höhe der Etage bestimmt.
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Sobald alle vier Balkenstützen in den Pfeiler eingelassen sind, bilden
sie um ihn einen festen, verstärkenden Kranz. Dieser verstärkende Kranz erweist
sich als ganz besonders vorteilhaft beim A u f e i n -a n d e r s e t z e n der
B e t o n p f e i 1 e r.
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Wenn dabei die Länge der Pfeiler so gewählt wird, daß der Stoß etwa
in halber Höhe der Balkenstützen liegt, ist es leicht, Häuser auf diese Weise aufzustocken.
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Es ist auch möglich, Etagen unterschiedlicher Höhe an einen Betonpfeiler
übereinander oder nebeneinander zu bauen, weil lediglich die dafür benötigten Balken
stützen eingeschoben werden müssen. Auf Blatt 8 ist zu sehen, wie rechts von der
Stütze 2 und links von ihr eine hohe Etage errichtet werden kann.
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Auf der Außenseite der Balkenstütze verläuft eine Nut, in die die
Außenwände, Türen und Fenster eingelassen werden.
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5. Die A u ß e n b 1 e n d e E5 (Blatt 1 und 1 a) Sie gleicht in der
Form der Balkenstütze, nur mit dem Unterschied, daß ihre Vorderfläche glatt ist.
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Deshalb muß sie an der Außenseite der Betonstütze hineingesteckt
werden.
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Dieser Bauteil eignet sich auch zum Errichten von S ä u 1 e n, für
ü b e r d a c h t e P 1 ä t z e und für A r k a d e n, wenn rings um die Betonstütze
nur Außenblenden eingeschoben werden.
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Beim A u f s t o c k e n der Betonpfeiler übernimmt die Außenblende
die gleiche stützende und haltende Funktion wie die Balkenstütze E 4.
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6. Die B a 1 k e n (Blatt 2) Wie man aus der Zeichnung ersehen kann,
haben die Balken eine nicht einfache Form.
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Schaut man den Querschnitt an, erkennt man auf der Oberseite einen
Falz und auf der Unterseite eine Nut. Der Steg der Balken ist 30 cm hoch, darunter
setzt die Konsole an, die 6 cm seitlich hinausragt.
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Zu beachten ist, daß die Konsolen bzw. die Balkensohlen 10 cm vor
den Balkenenden abschließen. An den Enden der Balken befinden sich Schwalben, und
in
den Stegen verlaufen quer zur Länge Gratnuten in genormten Abstanden,und zwar: die
ersten Nuten 25 cm von den Balkenenden und die darauffolgenden im Abstand von 1
in.
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Um aber mit diesem System eine größtmögliche Vielfalt beim Bauen zu
erreichen, gibt es Balken mit drei verschiedenen Querschnitten: E 8 - mit einer
glatten Außenfläche. Dieser Balken soll als Fundament und als Außenbalken eingesetzt
werden.
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E 9 / E 10 unterscheiden sich nur in der Höhe des Falzes, der bei
E 9 6 cm und bei E 10 10 cm beträgt. Ich bin von einer Fußbodenhöhe von 6 cm ausgegangen.
Will man zwischen Falz und Bußbodenplatten eine gleiche Höhe haben, muß der Balken
E 9 in den Betonpfeiler eingesteckt werden.
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Beim Balken E 10 bleibt nach dem Auflegen der Fußbodenplatten noch
ein Falz von 4 cm stehen. Dieser Balken muß dorthin eingeschoben werden, wo noch
darüber Betonwände oder Wandelemente aufgesetzt werden sollen.
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Die Länge der Balken beträgt immer eine ganze Zahl plus 1/2 m, also:
6,5 m, 7,5 m usw. Die eigentliche Länge der Balken kann erst nach einer statischen
Berechnung festgelegt werden.
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Der Steg der Balken ist mit 30 cm genauso breit wie der Betonpfeiler.
Der besondere Vorteil liegt darin,
daß man die Balken nicht nur
in die Betonpfeiler einlassen kann, sondern sie auch als Rippen in jede Gratnut
des Balkens einzuschieben vermag.
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7. Die R i p p e E 11 (Blatt 2) Ihr Querschnitt ähnelt dem der Balken,
nur mit dem Unterschied, daß auf der Oberseite der Falz und beiderseits vom Steg
die Gratnuten fehlen.
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Der Steg der Rippe kann von 10 bis 30 cm Dicke gegossen werden, muß
aber immer die gleiche Höhe haben wie der Steg der Balken.
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Damit will ich erreichen, daß man Rippe und Balken miteinander vertauschen
kann und zur Verstärkung des Balkens die Rippe, mit ihrer Nut auf der Unterseite,
auf den Falz des Balkens setzen kann.
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In die Stege der Rippen und der Balken E 9 und E 10 sind im Abstand
von 50 cm von beiden Enden Löcher von 10 cm Durchmesser für Rohre und Leitungen
eingelassen.
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8. Die Fu B b o d e n p 1 a t t e n E 14 und E 15 (Blatt7) Die Fußbodenplatten
von 6 cm Stärke gibt es in zwei Breiten, die sich aus den genormten Abständen der
Gratnuten ergeben.
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a) die Au ß e n p 1 a t t e n die auf die Außenbalken aufgelegt werden,
liegen an den Betonpfeilern an, und darum müssen an der
Außenkante
zwei Ecken von 11 x 11 cm ausgespart werden. Die Breite dieser Platten beträgt 133
cm plus 3 cm für den Falz.
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b) die I n n e n p 1 a t t e n sind 100 cm breit, hinzu kommen 3
cm für den Falz. Diagonal zum Falz bleibt an der anderen Längsseite eine Nut von
3 cm ausgespart.
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Beim Auflegen der Platten bringt man Nut und Falz aufeinander und
erhält so eine feste Verbindung der Platten.
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Ihre Länge richtet sich nach den Balken, hinzu kommen auf beiden
Enden je 11 cm für die Auflage auf die Balken.
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Weil die Platten genau an den Falzen anliegen, erhöhen sie die Festigkeit
des Hauses und verhindern ein Verkanten durch den Seitendruck von Wind und Sturm.
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9. Die B e t o n w a n d E 12 (Blatt 2) Zum Bauen von Kellerwänden
habe ich den Bauteil E 12 entwickelt, der so lang wie die Balken und Rippen sein
muß und mit den Schwalben an den beiden Enden in die Betonpfeiler eingelassen wird.
Mit der Nut auf der Unter- und dem Falz auf der Oberseite kann man sie übereinander
oder auf die Balken aufsetzen und erhält so einen festen Verbund.
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Mit diesen Teilen ist man in der Lage, nicht nur m e h r g e s c
h o s s i g e K e 1 1 e r zu bauen, sondern kann in jeder Etage Wände setzen und
hat auch die Möglichkeit, B a u k e r n e für Hochhäuser auf diese Weise zu errichten.
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10. Die g r e p p e (Blatt 4) (Fotos 19 / 20) Für den schnellen Einbau
der Treppe zeigt sich besonders jetzt der Vorzug der Gratnuten in den Stegen der
Balken. Man braucht nur die Schwalben an den Enden der Treppenholme in die Gratnuten
einzulassen, und die Treppe ist oben und unten fest verankert. Man kann die Treppenbreite
auch verändern, weil die Holme der Treppen in die Gratnuten der Balken einrasten
müssen. Nur muß man die Abstände der Gratnuten berücksichtigen.
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Selbst Treppen von der Länge der Balken, also von Pfeiler zu Pfeiler,
kann man in die Gratnuten der Balken einhängen.
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Wenn die Balkenlänge so gewählt wird, daß noch zwischen den Treppen
Gratnuten freibleiben, kann man in sie A u f z ü g e oder M ü 1 1 s c h ü t t e
n einlassen, wobei die Konsolen der Balken als Auflage dienen.
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Wenn der Balken, in den die Treppe eingehängt wird, als Rippe in
der zweiten Gratnut sitzt, muß die
Eckplatte (E 14) um 4 cm schmaler
gegossen werden, weil sie an den Falz des treppentragenden Balkens anliegen muß.
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B. Zusammenfassung der Bauteile a) K 1 e i n b a u t e i 1 e 1. Grundplatte
E 1 2. Betonzapfen E 2 b) 3 a u t e i 1 e 3. Betonpfeiler E 3 4. Balkenstütze E
4 5. Außenblende E 5 6. Balken E 8 / E 9 / E 10 7. Rippe E 11 8. Fußbodenplatten
E 14 / E 15 9. Betonwand E 12 10. Treppe Insgesamt ein Grundstock von 2 plus 11
Bauteilen.
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c. Der Zusammenbau der Bauteile Auf den Grund des Hauses legt man
die Grundplatte E 1 und setzt den Zapfen E 2 in das Loch auf der Oberseite.
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Dann werden die Balken mit Kränen herabgelassen und die Enden auf
die Platten aufgelegt, so daß die Balkensohlen an den Grundplatten dicht anliegen.
(Foto 1)
Sobald die Balken und Platten ausgerichtet sind, werden
die Betonpfeiler ( E 3) von oben auf die Schwalben herabgelassen, so daß sie sich
in die Gratnuten einschieben. Dadurch haben die Pfeiler schon Halt bekommen, müssen
aber mit Seilen noch verspannt werden.
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Danach läßt man die Rippen in die Gratnuten der Balken ein, legt auf
die Konsolen die wasserundurchlassigen Platten auf und bedeckt mit den Fußbodenplatten
die Fläche zwischen den Pfeilern.
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(Fotos 3 / 4/ 5 / 6) Anschließend läßt man die Betonwände nacheinander
von oben in die Gratnuten ein, bis die gewünschte Kellerhöhe erreicht ist, und setzt
auf die Wände die Balken ( E 8 oder 9-oder 10) aut.-(Fotos 7 8 / 9 / 10) In die
Balken hängt man die Rippen ein, legt dazwischen die Zwischen-Dämmplatten aus leichtem
Material (wie: Span-, Hartfaser-Dämmplatten) und klebt quer zu den Rippen die Fußbodenplatten
auf.
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(Fotos 11 / 12 / 13 / 14) Darauf läßt man von oben die Balkenstützen
und die AuBenblenden hinunter. Auf die Balkenstützen legt man die Balken auf, dann
zwischen die Balken wiederum die Rippen, auf die Konsolen die Zwischenplatten, nachher
wieder die Fubodnpltten und so geht es
weiter bis nach oben. (Fotos
15 / 16 / 17 / 18) Zum Abschluß steckt man den Zapfen in das Loch auf der Oberseite
des Betonpfeilers und legt darauf die Grundplatte.
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Mit dem Zusammenbau der Etagen wächst gleichzeitig auch das T r e
p p e n h a u s , wobei, wie bereits erwähnt, die Schwalben an den Holmenenden in
die Gratnuten der Balken eingehängt werden.
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Wie aus den Fotos 21 bis 24 ersichtlich, ist man bei diesem System
nicht nur an einen Grundriß-gebunden, sondern kann ihn vielfach verändern.
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D. Die Außenwände (Blatt 3) (Foto 25) Weil die Außenwände keine tragende
Funktion haben, können sie aus leichten Baustoffen, wie Schaum- oder Porenbeton,
aus Schlacke, Bims oder Tuff, als Hohlkörper gefertigt werden. Diese Hohlkörper
sollen gleich von der Höhe der Etage gefertigt werden.
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Damit sie nicht stumpf aufgesetzt werden sollen, müssen sie auf der
Unterseite die Nut haben, die über dem Falz des Balkens aufsitzt und an der Oberseite
mit dem Falz in die Nut des darüberliegenden Balkens einrastet. (Blatt 4) Beim Zusammenbau
erweisen sich Nuten und Falzen als großer Vorteil, weil dieAußenwände nach dem Aufsetzen
der
Balken sofort fest verankert sind.
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Damit aber auch seitlich ein Aneinandersetzen gerader Flächen vermieden
und ein Höchstmaß an Feuchtigkeits- und Kälte-Isolierung gewährleistet wird, verlaufen
an beiden Längsseiten der Hohlkörper Nuten.
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Beim Aneinandersetzen zweier Hohlkörper oder beim Anlegen an die Balkenstützen
verbleibt in der Mitte ein Hohlraum von 8 x 8 cm. In diesen Hohlraum stellt man
die V e r b i n d un g s -s t ü t z e nE 6 (Blatt 1 a) (Foto 25) aus Beton, die
die Tragfähigkeit des Balkens noch verstärken.
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Die Hohlkörper kann man auch waagerecht einbauen, wobei dann der Falz
in die Balkenstütze einrastet und die Nut einer Längsseite auf den Falz des Balkens
aufliegt.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind auf beiden Seiten in genormten
Abständen Nuten für Elektrokabei oder dünne Rohre eingelassen und Löcher von 6 cm
Durchmesser für Stecker, Schalter oder Verteiler vorgesehen.
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Die I n n e n s e i t e n der Wände und die D e c k-e n werden n i
c h t verputzt. Nach dem Einziehen der Leitungen werden Platten aus Holzspan, Gips
und anderen Materialien an die Wände, und die
Deckenplatten auf
die Unterseite der Rippen und Balken befestigt.
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Wenn die Fußbodenplatten auf den Rippen aufliegen, wenn auf den Konsolen
die Dämnschicht aufgelegt ist, und darunter die Holz- oder Spanplatten von unten
festgeschraubt sind, besteht die Decke aus drei Schichten und zwei Hohlräumen. Damit
wird eine optimale Schallisolierung erreicht, wie sie für Krankenhäuser und Schulen
besonders wichtig ist.
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Auch bei den Fenstern und Türen werden die glatten Flächen der Rahmen
nicht stumpf an die Wände angeschraubt. Die Tür- und Fensterrahmen sind mit 4 x
8 cm Leisten versehen, die in den Nuten der Hohlwände liegen. Die Türen, die auf
den Falz des Balkens aufsitzen haben deshalb an ihrer Unterseite eine Nut.
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Will man Fenster, Türen oder Tore nebeneinander setzen, kann man auch
die Zwischenstütze einbauen, die die gleiche Form hat wie die Hohlkörper der Außenwände.
(Blatt 1 a, E 7) Wenn man die Hohlkörper in vier verschiedenen Breiten fertigt (
100 / 50 / 30 / 25 cm) kann man die Außenwände der Häuser beliebig variieren.
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E. Die Zwischenwände (Blatt 9) sie bestehen aus Platten von 12 oder
14 cm Stärke, von 100 oder 50 cm Breite und der Höhe der Etage.
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Da die Zwischenwände keine tragende Funktion haben, können sie aus
leichten Materialien gefertigt werden (Poren- oder Schaumbeton) Die Wandplatten
haben oben und unten eine Nut von 4 x 8 cm. An die Decke und am Fußboden werden
Holzleisten von 4 cm Stärke und 8 cm Breite angeschraubt, an die man die beiden
Falze der Platten anlegt und ebenfalls festschraubt.
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Damit auch die Zwischenwände nicht stumpf aneinandergesetzt werden
sollen, verlaufen an den Längsseiten der Platten Nuten bzw. Falzen von der halben
Stärke der Wandplatten. In den Falzen befinden sich Löcher in genormten Abständen
für Steckschrauben und in ihren Außenkanten Löcher für Dübel.
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Man setzt die Teile aneinander, verschraubt sie und erhält auf diese
Weise eine feste Verbindung der Wandplatten. Die Verbindungsflächen brauchen deshalb
n i c h t mit einem Bindemittel versehen zu werden, damit sie jederzeit herausgenommen
werden können.
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Die W o h n u n g s t ü r e n sind in einer Wandplatte fest eingebaut,
die die gleiche Form hat wie
die anderen Platten. Dadurch hat man
die Möglichkeit, die Tür an jede Stelle zu befestigen oder sie jederzeit gegen eine
volle Platte auszutauschen.
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Auf diese Weise lassen sich auch B a d e z i m m e r -w ä n d e setzen,
die bereits im Werk mit Fließen belegt worden sind. Auch im rechten Winkel können
die Wandplatten miteinander verschraubt werden, wenn man den Falz einer Längsseite
an die Nut der anderen Platte setzt und sie miteinander festschraubt.
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F. Erweiterung des Programms Durch die besondere Form der Teile und
der stets genormten Maße von Schwalben und Falzen, fordert dieses System geradezu
heraus, nsue Teile zu entwickeln.
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1. Ein wichtiges Bauelement ist die R a m p e (Blatt 5) (Fotos 30
/ 31) Sie wird mit den Schwalben an den Enden, ebenso wie die Treppe, in die Gratnuten
der Balken eingehängt. Mit der Rampe kann man ein- oder mehrgeschossige -T i e f
- oder H o c h g a r a g e n errichten.
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Man hat aber auch die Möglichkeit, die Holme der Rampen als D a c
h s p a r r e n einzusetzen, wenn der oberste Balken den Giebel des Hauses bildet.
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(Foto 32)
2. Statt der Außenblende kann man G e
h s t e i g e B a 1 k o n e oder g e r r a s s e n in die Gratnuten der Pfeiler
einschieben, wenn die Stützen und Konsolen aus einem Stück gegossen werden.
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Wie ich auf Blatt 6 und den Fotos 40 und 41 zeige, ist es möglich,
an jede Stelle der Außenfront diese Bauteile in die Gratnut der Pfeiler einzustecken.
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Wichtig ist, daß die Konsolen die gleichen Profile haben wie die
Balken und auch die Gratnuten in den Stegen eingelassen sind. (Foto 36) In die Gratnuten
läßt man einen der drei Balken ein und legt darauf die Bodenplatte. (Foto 35) Beim
Aufstocken der Betonpfeiler übernimmt der senkrechte Schenkel des Balkonelements
die gleiche haltende Funktion wie die Außenblende. (Fotos 37 / 38 / 39 / 40) Wenn
aus statischen Gründen die Tragfähigkeit der Bodenplatte verstärkt werden muß, hat
man die Möglichkeit, kurze Rippe in die Gratnuten einzusetzen.
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(Fotos 34 / 40 / 41 / 42) Wenn B r ü s t u n g e n für Balkone aus
Beton gefertigt werden sollen, muß man sich an die besonderen Formen der Bauteile
halten. Die Zusatzteile für die Brüstung auf Blatt 6 (Br. 1 bis 5) sind nur als
Bauvorschlag gedacht.
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3. Will man die H a u s-f r o n t durch besondere Fassaden, Sonnenblenden
oder ähnliche Verzierungen verschönern, bieten sich zur einfachen Befestigung der
Teile die Gratnuten und Konsolen der Balken E 9 und E 10 an. Diese Teile werden
dann mit den Schwalben in die Gratnuten der Balken eingehängt. (Blatt 11) 4. Im
g r e p p e n h a u s sollten alle Versorgungsleitungen und Abflüsse montiert werden.
Auf Blatt 10 zeige ich, welchen Zwischenraum man für einen V e r s o r g u n g s
s c h a c h t gewinnt, wenn in die erste Gratnut ein Balken oder eine Rippe eingelassen
wird. Vor diesen Schacht stellt man die gleichen Platten, die man für die Zwischenwände
nimmt, und hat so die Möglichkeit, bei Reparaturen an alle Leitungen heranzukommen,
weil die Zwischenwände jederzeit herausgenommen werden können.
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5. Wenn T ü r e n , F e n s t e r , oder T o r E in die Betonwände
eingelassen werden sollen, verkürzt man sie auf einer Seite und spart an diesem
Ende eine Nut von 4 x 8 cm aus für die Leisten an den Rahmen. (Fotos 7 / 8 / 9 /
10) Wenn man mit den genormten Maßen von 50 cm nicht
auskommt,
kann man die Betonwand E 12 von nur 25 cm gießen und hat somit eine größere Variationsmöglichkeit,
die Höhe der Betonwände zu verändern. ( Blatt 2, E 13) Weil die Höhe mit dem Falz
29 cm beträgt, kann man diesen Teil auch als Rippe einsetzen.
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(Blatt 10) 6. Wenn man die Variationsmöglichkeiten des Systems noch
erheblich erweitern will, kann man natürlich die Maße der Bauteile ändern.
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Will man den Abstand zwischen den Pfeilern ändern, muß nur der Satz
aller waagerecht einzusteckenden Bauteile geändert werden, das sind: Balken, Rippen,
Betonwände und Fußbodenplatten.
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Soll die Etagenhöhe geändert werden, muß dieser Änderung der Satz
aller senkrecht einzusetzenden Teile angeglichen werden, und zwar: Balkenstützen,
Außenwände, Zwischenstützen, Verbindungsstützen und Zwischenwände.
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Das Modell, das ich auf den Fotos zeige, habe ich aus zwei Längen
der waagerechten Teile zusammengesteckt und zwar aus Balken mit 5 und aus Balken
mit 4 Gratnuten. Dieses Modell ist ohne Bindemittel zusammengesetzt und hat trotzdem
einen festen Halt.
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Ich habe sechs Erweiterungsvorschläge aufgeführt.
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Es lassen sich gewiß noch andere Teile entwickeln, die diesem System
angeglichen werden können, wie: fertige B a d e z i m m e r , verzierte A u ß e
n -b 1 e n d e n , große B e t o n t o r e und -fenster, Zuschauertribühnen statt
der Rampen und vieles andere mehr.
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So hat man die Möglichkeit, mit dem Grundstock von 11 Fertigteilen
(rechnet man die beiden Klein-Elemente E 1 und E 2 ab) im Schnellbauverfahren das
Skelett von Gebäuden zu errichten, bei denen man vom Fundament aus, den G r u n
d r i ß, die H ö h e und die A u ß e n f r o n t nach den Wünschen des Bauherrn
oder Architekten gestalten kann.