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5.3 Putze und Beschichtungen
Die Regenschutzwirkung von Putzen und Beschichtungen wird durch deren Wasseraufnahmekoeffizienten w, deren wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke sd und durch das Produkt aus beiden Größen (w × sd) nach Tabelle 2 bestimmt.
Tabelle 2 - Kriterien für den Regenschutz von Putzen und Beschichtungen
Kriterien für den Regenschutz | Wasseraufnahmekoeffizient w kg/(m2 × h 0,5) | Wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke sd m | Produkt w × sd kg/(m × h0,5) |
wasserhemmend | 0,5 < w < 2,0 | a | a |
wasserabweisend | w < 0,5 | < 2,0 | < 2,0 |
a) Keine Festlegung bei wasserhemmenden Putzen bzw. Beschichtungen; siehe hierzu auch DIN 18550-1 sowie den Hinweis auf die Sicherstellung von Verdunstungsmöglichkeiten in 5.1 |
5.4 Beispiele und Hinweise zur Erfüllung des Schlagregenschutzes
5.4.1 Außenwände
Beispiele für die Anwendung von Wandbauarten in Abhängigkeit von der Schlagregenbeanspruchung sind in Tabelle 3 angegeben, die andere Bauausführungen entsprechend gesicherter praktischer Erfahrungen nicht ausschließt.
Tabelle 3 - Beispiele für die Zuordnung von Wandbauarten und Beanspruchungsgruppen
Zeile | Beanspruchungsgruppe I geringe Schlagregenbeanspruchung | Beanspruchungsgruppe II mittlere Schlagregenbeanspruchung | Beanspruchungsgruppe III starke Schlagregenbeanspruchung |
1 | Außenputz ohne besondere Anforderungen an den Schlagregenschutz nach DIN 18550-1 auf | Wasserhemmender Außenputz nach DIN 18550-1 auf | Wasserabweisender Außenputz nach DIN 18550-1 bis DIN 18550-4 oder Kunstharzputz nach DIN 18558 auf |
| |||
2 | Einschaliges Sichtmauerwerk nach DIN 1053-1 mit einer Dicke von 31 cm (mit Innenputz) | Einschaliges Sichtmauerwerk nach DIN 1053-1 mit einer Dicke von 37,5 cm (mit Innenputz) | Zweischaliges Verblendmauerwerk nach DIN 1053-1 mit Luftschicht und Wärmedämmung oder mit Kerndämmung (mit Innenputz) |
3 | Außenwände mit im Dickbett oder Dünnbett angemörtelten Fliesen oder Platten nach DIN 18515-1 | Außenwände mit im Dickbett oder Dünnbett angemörtelten Fliesen oder Platten nach DIN 18515-1 mit wasserabweisendem Ansetzmörtel | |
4 | Außenwände mit gefügedichter Betonaußenschicht nach DIN EN 206-1 bzw. DIN 1045-2 sowie DIN 4219-1 und DIN 4219-2 | ||
5 | Wände mit hinterlüfteten Außenwandbekleidungen nach DIN 18516-1, DIN 18516-3 und DIN 18516-4a | ||
6 | Wände mit Außendämmung durch ein Wärmedämmputzsystem nach DIN 18550-3 oder durch ein zugelassenes Wärmedämmverbundsystem | ||
7 | Außenwände in Holzbauart mit Wetterschutz nach DIN 68800-2:1996-05, 8.2 | ||
a) Offene Fugen zwischen den Bekleidungsplatten beeinträchtigen den Regenschutz nicht. |
5.4.2 Fugen und Anschlüsse
Der Schlagregenschutz eines Gebäudes muss auch im Bereich der Fugen und Anschlüsse sichergestellt sein. Zur Erfüllung dieser Anforderungen können die Fugen und Anschlüsse entweder durch Fugendichtstoffe (siehe auch DIN 18540) oder durch konstruktive Maßnahmen gegen Schlagregen abgedichtet werden. Beispiele für die Anwendung von Fugenabdichtungen sind in Abhängigkeit von der Schlagregenbeanspruchung in Tabelle 4 angegeben.
Die Möglichkeit der Wartung von Fugen, einschließlich der Fugen von Anschlüssen, ist vorzusehen.
Bei Außenwandbekleidungen ist nach DIN 18515-1, DIN 18515-2, DIN 18516-1 und DIN 18516-3 zu verfahren.
ANMERKUNG Siehe auch Literaturhinweise [1] und [2]
5.4.3 Fenster, Außentüren, Vorhangfassaden
Die Schlagregensicherheit wird geregelt
Tabelle 4 - Beispiele für die Zuordnung von Fugenabdichtungsarten und Beanspruchungsgruppen
Zeile | Beanspruchungsgruppe I geringe Schlagregenbeanspruchung | Beanspruchungsgruppe II mittlere Schlagregenbeanspruchung | Beanspruchungsgruppe III starke Schlagregenbeanspruchung | |
1 | Vertikal- fugen | Konstruktive Fugenausbildung a | ||
2 | Fugen nach DIN 18540 a | |||
3 | Horizon- talfugen | Offene, schwellenförmige Fugen, Schwellenhöhe h > 60 mm (siehe Bild 1) | Offene, schwellenförmige Fugen, Schwellenhöhe h > 80 mm (siehe Bild 1) | Offene, schwellenförmige Fugen, Schwellenhöhe h > 100 mm (siehe Bild 1) |
4 | Fugen nach DIN 18540 mit zusätzlichen konstruktiven Maßnahmen, z.B. mit Schwellenhöhe h > 50 mm | |||
a) Fugen nach DIN 18540 dürfen nicht bei Bauten in einem Bergsenkungsgebiet verwendet werden. Bei Setzungsfugen ist die Verwendung nur dann zulässig, wenn die Verformungen bei der Bemessung der Fugenmaße berücksichtigt werden. |
Bild 1 - Schematische Darstellung offener schwellenförmiger Fugen
Legende
h Schwellenhöhe
6 Hinweise zur Luftdichtheit
Wände und Dächer müssen luftdicht sein, um eine Durchströmung und Mitführung von Raumluftfeuchte, die zu Tauwasserbildung in der Konstruktion führen kann, zu unterbinden. Auf die Luftdichtheit von Anschlüssen und Durchdringungen (z.B. Wand/Dach, Schornstein/Dach) sowie bei Installationen (z.B. Steckdosen) ist besonders zu achten. Auch Querströmungen in Belüftungsschichten innerhalb einer Konstruktion zwischen unterschiedlich beheizten Räumen sind zu vermeiden, z.B. durch Abschottung. Sichtmauerwerk und Holzfachwerk sowie Mauerwerk nach DIN 1053-1 allein sind nicht luftdicht im Sinne dieser Anforderung; diese Wandbauarten müssen auf einer Seite eine Putzschicht nach DIN 18550-2 haben oder es sind sonstige luftdichtende Maßnahmen zu treffen.
Luftdicht in diesem Sinne sind z.B. Betonbauteile nach DIN 1045-1 und DIN 1045-4 oder Putze nach DIN 18550-2 bzw. DIN 18558. Bei anderen Konstruktionen muss gegebenenfalls, bei Holzbauteilen generell, eine Luftdichtheitsschicht nach DIN V 4108-7 angebracht werden.
Tauwasserbildung - Wärme- und feuchteschutztechnische Berechnungen | Anhang A (normativ) |
A.1 Kritische Oberflächenfeuchte von Bauteilen
A.1.1 Angaben zum Berechnungsverfahren
Die Berechnung des erforderlichen Wärmeschutzes zur Vermeidung kritischer Oberflächenfeuchte auf Innenoberflächen ist nach A.5 durchzuführen.
A.1.2 Klimabedingungen
Die Klimabedingungen für die Berechnung sind in DIN 4108-2:2001-03, 6.2 angegeben.
A.1.3 Wärmeübergangswiderstände
Die Wärmeübergangswiderstände für die Berechnung sind in DIN 4108-2:2001-03, 6.2 angegeben.
A.1.4 Stoffkennwerte
Die Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit zur Ermittlung konstruktiver Größen, wie z.B. Bauteilschichtdicke, aus den errechneten Kennwerten für den erforderlichen Wärmeschutz sind DIN V 4108-4 zu entnehmen.
A.2 Tauwasserbildung im Inneren von Bauteilen
A.2.1 Angaben zum Berechnungsverfahren
Die Berechnung der Tauwasser- und Verdunstungsmassen ist nach A.6 durchzuführen. Dieses Verfahren ist nicht anwendbar bei begrünten Dachkonstruktionen sowie zur Berechnung des natürlichen Austrocknungsverhaltens, wie z.B. im Fall der Abgabe von Rohbaufeuchte oder aufgenommenem Niederschlagswasser. Für solche Fälle wird auf die Literaturhinweise [8], [9], [10] und [11] verwiesen.
A.2.2 Klimabedingungen
In nichtklimatisierten Wohn- und Büroräumen sowie in Gebäuden mit vergleichbarer Nutzung können der Berechnung die in Tabelle A.1 angegebenen vereinfachten Annahmen zugrunde gelegt werden.
Unter anderen Bedingungen, z.B. in Schwimmbädern, in klimatisierten bzw. deutlich anders beaufschlagten Räumen oder bei extremem Außenklima, sind das tatsächliche Raumklima und das Außenklima am Standort des Gebäudes mit deren zeitlichem Verlauf zu berücksichtigen. Siehe in den Literaturhinweisen: [5], [8], [9], [10] und [11].
A.2.3 Wärmeübergangswiderstände
Die Wärmeübergangswiderstände für die Berechnung sind nach DIN EN ISO 6946 ermittelt und werden für Bauteile mit ebener Oberfläche wie folgt festgelegt:
Raumseitig mit
Außenseitig mit
Bei innen liegenden Bauteilen ist zu beiden Seiten mit demselben Wärmeübergangswiderstand zu rechnen.
Tabelle A.1 - Vereinfachte Klimabedingungen
Zeile | Klima | Temperatur θ °C | Relative Luftfeuchte φ % | Dauer | |
h | d | ||||
1 | Tauperiode | ||||
1.1 | Außenklima a | -10 | 80 | 1440 | 60 |
1.2 | Innenklima | 20 | 50 | ||
2 | Verdunstungsperiode | ||||
2.1 | Wandbauteile und Decken unter nicht ausgebauten Dachräumen | ||||
2.1.1 | Außenklima |
12 | 70 | 2160 | 90 |
2.1.2 | Innenklima | ||||
2.1.3 | Klima im Tauwasserbereich | 100 | |||
2.2 | Dächer, die Aufenthaltsräume gegen die Außenluft abschließen b | ||||
2.2.1 | Außenklima | 12 | 70 | 2160 | 90 |
2.2.2 | Temperatur der Dachoberfläche | 20 | - | ||
2.2.3 | Innenklima | 12 | 70 | ||
a) Gilt auch für nicht beheizte, belüftete Nebenräume, z.B. belüftete Dachräume, Garagen.
b) Vereinfachend können bei diesen Dächern auch die Klimabedingungen für Bauteile der Zeile 2.1 zu Grunde gelegt werden. |
A.2.4 Stoffkennwerte
Die Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit und die Richtwerte der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahlen sind DIN V 4108-4 zu entnehmen. Es sind die für die Tauperiode ungünstigeren µ-Werte anzuwenden, welche dann auch für die Verdunstungsperiode beizubehalten sind.
Für außenseitig auf Bauteilen bzw. außenseitig von Wärmedämmungen vorhandene Schichten mit nach E DIN EN ISO 12572 ermittelten wasserdampfdiffusionsäquivalenten Luftschichtdicken sd < 0,1 m ist in der Berechnung sd = 0,1 m anzusetzen.
ANMERKUNG Nach E DIN EN ISO 12572 ermittelte sd-Werte < 0,1 m beinhalten eine erhebliche Messunsicherheit.
A.3 Berechnung von wärmeschutztechnischen Größen und Temperaturverteilungen
A.3.1 Allgemeines
Die in A.3.2 bis A.3.6 angegebenen Berechnungen beziehen sich auf plattenförmige, ein- oder mehrschichtige Bauteile mit planparallelen Oberflächen bzw. Trennflächen und eindimensionalem, zeitlich konstantem Wärmestrom.
A.3.2 Wärmedurchlasswiderstand,
Der Wärmedurchlasswiderstand R, in m2 × K/W von homogenen Schichten und Luftschicht im Bauteil, wird nach DIN EN ISO 6946:1996-11, 5.1 und 5.3 berechnet.
A.3.3 Wärmedurchgangswiderstand
Der Wärmedurchgangswiderstand RT, in m2 × K/W, wird nach DIN EN ISO 6946:1996-11, Abschnitt 6 berechnet.
A.3.4 Wärmedurchgangskoeffizient
Der Wärmedurchgangskoeffizient U, in W/ (m2 × K), wird nach DIN EN ISO 6946:1996-11, Abschnitt 7 berechnet. Siehe auch DIN EN ISO 7345:199-01, 2.12.
A.3.5 Wärmestromdichte
Die Wärmestromdichte q, in W/m2 wird nach Gleichung (A.1) berechnet.
q = U (θi - θe) (A.1)
Dabei ist
U | der Wärmedurchgangskoeffizient, in W/ (m2 × K) ; |
θ i | die Innenlufttemperatur, in °C; |
θ e | die Außenlufttemperatur, in °C. |
A.3.6 Temperaturverteilung
Zur Ermittlung der Temperaturverteilung über den Querschnitt eines ein- bzw. mehrschichtigen Bauteils sind die Temperaturen der Innenoberfläche, der Außenoberfläche und, bei mehrschichtigen Bauteilen, der Schicht-Trennflächen nach den Gleichungen (A.2) bis (A.4) zu berechnen.
Die Temperatur der Bauteil-Innenoberfläche θsi, in °C, wird nach Gleichung (A.2) berechnet.
θsi = θi Rsi × q (A.2)
Dabei ist
θ | die Innenlufttemperatur, in °C; |
Rsi | der innere Wärmeübergangswiderstand, in m2 × K/W; |
q | die Wärmestromdichte, in W/m2. |
Die Temperatur der Bauteil-Außenoberfläche θ se, in °C, wird nach Gleichung (A.3) berechnet.
θse = θe +Rse , q (A.3)
Dabei ist
θe | die Außenlufttemperatur, in °C; |
Rse | der äußere Wärmeübergangswiderstand, in m2 × K/W; |
q | die Wärmestromdichte, in W/m2. |
Die Temperaturen der Trennflächen θ 1, θ 2, ..., θ n - 1 , in °C, nach jeweils der ersten, zweiten bzw. vorletzten Schicht eines mehrschichtigen Bauteils (in Richtung des Wärmestroms gezählt) können nach dem Gleichungssystem (A.4) berechnet werden (vergleiche auch Bild A.1).
θ 1 = θ
si -R1 × q
θ 2= θ 1 - R2 × q ... ... θ n-1 = θ n-2 - Rn-1 × q | (A.4) |
Dabei ist
θsi | die Temperatur der Bauteil-Innenoberfläche, in °C; |
R1 | der Wärmedurchlasswiderstand der ersten Schicht, in m2 × K/W; |
R2 | der Wärmedurchlasswiderstand der zweiten Schicht, in m2 × K/W; |
Rn-1 | der Wärmedurchlasswiderstand der vorletzten Schicht, in m2 × K/W; |
θn-1 | die Temperatur in der Trennfläche zwischen vorletzter und letzter Schicht, in °C; |
q | die Wärmestromdichte, in W/m2; |
n | die Anzahl der Einzelschichten |
Die Temperaturverteilung in einem mehrschichtigen Bauteil in Abhängigkeit von den Schichtdicken und den Wärmeleitfähigkeiten veranschaulicht Bild A.1.
Bild A.1 - Temperaturverteilung über den Querschnitt eines mehrschichtigen Bauteils
A.4 Berechnung von diffusionstechnischen Größen und Dampfdruckverteilungen
A.4.1 Allgemeines
Die in A.4.4 bis A.4.6 angegebenen Berechnungen beziehen sich auf plattenförmige, ein- oder mehrschichtige Bauteile mit planparallelen Oberflächen bzw. Trennflächen und eindimensionalem, zeitlich konstantem Wasserdampfdiffusionsstrom.
A.4.2 Wasserdampfteildruck
Der Wasserdampfteildruck p, in Pa, wird bei der Temperatur θ, in °C, nach Gleichung (A.5) berechnet.
P = φ × Ps (A.5)
Dabei ist
φ | die relative Luftfeuchte; sie ist als Dezimalbruch in Gleichung (A.5) einzusetzen; |
Ps | der Wasserdampfsättigungsdruck; in Pa; er ist abhängig von der Temperatur. |
Der Wasserdampfsättigungsdruck ist als Funktion der Temperatur θ Tabelle A.2 zu entnehmen.
Der Wasserdampfsättigungsdruck ps kann nach Gleichung (A.6) näherungsweise berechnet werden.
Ps = A (b + θ / 100 °C)n (A.6)
Die Werte der Konstanten a, b und n sind in Tabelle A.3 angegeben.
Tabelle A.2 - Wasserdampfsättigungsdruck im Temperaturbereich von 30,9 °C bis -20,9 °C
Ganz- zahlige Werte | Temperatur θ in °C Dezimalwerte | |||||||||
,0 | ,1 | ,2 | ,3 | ,4 | ,5 | ,6 | ,7 | ,8 | ,9 | |
Wasserdampfsättigungsdruck ps Pa | ||||||||||
30
29 28 27 26 | 4 244
4 006 3 781 3 566 3 362 | 4 269
4 030 3 803 3 588 3 382 | 4 294
4053, 3 826 3 609 3 403 | 4 319
4 077 3848 3 631 3 423 | 4 344
4 101 3 871 3 652 3 443 | 4 369
4124 3 894 3 674 3 463 | 4 394
4148 3 916 3 695 3 484 | 4 419
4172 3 939 3 717 3 504 | 4 445
4196 3 961 3 793 3 525 | 4 469
4 219 3 984 3 759 3 544 |
25
24 23 22 21 | 3169
2 985 2 810 2 645 2 487 | 3188
3 003 2827 2 661 2 504 | 3208
3 021 2 845 2 678 2 518 | 3 227
3 040 2 863 2 695 2 535 | 3 246
3 059 2 880 2 711 2 551 | 3 266
3077 2 897 2 727 2 566 | 3 284
3 095 2 915 2 744 2 582 | 3 304
3114 2 932 2 761 2 598 | 3 324
3132 2 950 2 777 2 613 | 3343
3151 2 968 2 794 2 629 |
20
19 18 17 16 | 2 340
2197 2065 1937 1 818 | 2 354
2 212 2079 1950 1 830 | 2 369
2 227 2091 1963 1 841 | 2 384
2 241 2105 1976 1 854 | 2 399
2 254 2119 1988 1 866 | 2 413
2 268 2132 2001 1 878 | 2 428
2 283 2145 2014 1 889 | 2 443
2 297 2158 2027 1901 | 2 457
2 310 2 172 2039 1914 | 2 473
2 324 2185 2052 1926 |
15
14 13 12 11 | 1 706
1 599 1 498 1 403 1 312 | 1 717
1 610 1 508 1 413 1 321 | 1 729
1 621 1 518 1 422 1 330 | 1 739
1 631 1 528 1 431 1 340 | 1 750
1 642 1 538 1 441 1 349 | 1 762
1 653 1 548 1 451 1 358 | 1 773
1 663 1 559 1 460 1 367 | 1 784
1 674 1 569 1 470 1 375 | 1 795
1 684 1 578 1-479 1 385 | 1 806
1 695 1 588 1 488 1 394 |
10
9 8 7 6 | 1 228
1 148 1 073 1 002 935 | 1 237
1 156 1 081 1 008 942 | 1 245
1 163 1 088 1 016 949 | 1 254
1 171 1 096 1 023 955 | 1 262
1 179 1 103 1 030 961 | 1270
1 187 1 110 1 038 968 | 1 279
1 195 1 117 1 045 975 | 1 287
1203 1 125 1 052 982 | 1 296
1 211 1 133 1 059 988 | 1 304
1 218 1 140 1 066 995 |
5
4 3 2 1 0 | 872
813 759 705 657 611 | 878
819 765 710 662 616 | 884
825 770 716 667 621 | 890
831 776 721 672 626 | 896
837 781 727 677 630 | 902
843 787 732 682 635 | 907
849 793 737 687 640 | 913
854 798 743 691 645 | 919
861 803 748 696 648 | 925
866 808 753 700 653 |
0
- 1 - 2 - 3 - 4 - 5 | 611
562 517 476 37 401 | 605
557 514 472 433 398 | 600
552 509 468 430 395 | 595
547 505 464 426 391 | 592
543 501 461 423 388 | 587
538 496 456 419 385 | 582
534 492 452 415 382 | 577
531 489 448 412 379 | 572
527 484 444 408 375 | 567
522 480 440 405 372 |
- 6
- 7 - 8 - 9 - 10 | 368
337 310 284 260 | 365
336 306 281 258 | 362
333 304 279 255 | 359
330 301 276 253 | 356
327 298 274 251 | 353
324 296 272 249 | 350
321 294 269 246 | 347
318 291 267 244 | 343
315 288 264 242 | 340
312 286 262 239 |
- 11
- 12 - 13 - 14 - 15 | 237
217 198 181 165 | 235
215 197 180 164 | 233
213 195 178 162 | 231
211 193 177 161 | 229
209 191 175 159 | 228
208 190 173 158 | 226
206 188 172 157 | 224
204 186 170 155 | 221
202 184 168 153 | 219
200 182 167 152 |
- 16
- 17 - 18 - 19 - 20 | 150
137 125 114 103 | 149
136 124 113 102 | 148
135 123 112 101 | 146
133 122 111 100 | 145
132 121 110 99 | 144
131 120 109 98 | 142
129 118 107 97 | 141
128 117 106 96 | 139
127 116 105 95 | 138
126 115 104 94 |
Tabelle A.3 - Werte der Konstanten a, b und n, angegeben für verschiedene Temperaturbereiche
Konstante | Temperaturbereich 0 °C < θ < 30 °C | für -20 °C < θ < 0 °C |
A in Pa | 288,68 | 4,689 |
b | 1,098 | 1,486 |
n | 8,02 | 12,30 |
A.4.3 Wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke
Die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke sd, in m, einer Baustoffschicht wird nach Gleichung (A.7) berechnet.
sd = µ × d (A.7)
Dabei ist
µ | die Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl; |
d | die Schichtdicke, in m. |
A.4.4 Wasserdampf-Diffusionsdurchlasswiderstand
Der Wasserdampf-Diffusionsdurchlasswiderstand Z einer Baustoffschicht, in m2 × h × Pa/kg, wird für eine Bezugstemperatur von 10°C nach Gleichung (A.8) berechnet.
Z = 1,5 × 106 × µd = 1,5 × 106 × sd (A.8)
Dabei ist
µ | siehe Gleichung (A.7); |
d | siehe Gleichung (A.7); |
sd | siehe Gleichung (A.7); |
1,5 × 106 | der Kehrwert des Wasserdampf-Diffusionsleitkoeffizienten in Luft δa bei der Bezugstemperatur, in m × h × Pa/kg |
Der Wasserdampf-Diffusionsleitkoeffizient in Luft δa wird nach Gleichung (A.9) bestimmt.
δa = D / RD × T (A.9)
Dabei ist
D | der Wasserdampf-Diffusionskoeffizient in Luft nach Schirmer, in m2/h; bei 10 °C ist D = 0,089 m2 /h; |
RD | die spezifische Gaskonstante für Wasserdampf, in J/(kg × K); RD = 462 J/(kg × K); |
T | die thermodynamische Temperatur, in K; bei 10 °C ist T = 283 K. |
Sind mehrere Baustoffschichten hintereinander angeordnet, so wird der Wasserdampf-Diffusionsdurchlasswiderstand Z des Bauteils nach Gleichung (A.10) ermittelt.
Z = 1,5 × 106 (µ1 × d1 + µ 2 × d2 +... + µ n × dn) = 1,5 × 106 (sd,1 + sd,2 + ... + sd,n) | (A.10) |
Dabei ist
d1, d2 ... dn | die Schichtdicke der einzelnen Baustoffschichten, in m; |
µ1, µ2 ... µn | die Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl der einzelnen Baustoffschichten; |
sd,1, sd,2 ... sd,n | die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke für die einzelnen Baustoffschichten, in m; |
n | die Anzahl der Einzelschichten. |
weiter. |