Der Balkon aus Holz
- einige Regeln zur Konstruktion
Balkone aus Holz sind vom Fachmann einfach herzustellen. Sie sind vom natürlichen Material Holz her gesehen, eine Augenweide. Gewachsenes Holz geniest unsere Sympathie, weil es dem Menschen als naturnah vertraut ist.
Ob die Konstruktion den Erwartungen an eine lange Lebenszeit entsprechen kann, liegt an der konstruktiven Planung, ihrer fachgerechten Ausführung aber auch an der weiteren Pflege im späteren Gebrauch.
Der Balkon ist eine tragende Baukonstruktion
Bei Balkonen handelt es sich um tragende Baukonstruktionen und die sind nach allen Landesbauordnungen grundsätzlich genehmigungspflichtig, was eine baubestimmungsgemäße Konstruktionsplanung und Bemessung erfordert. Daneben gibt es weiteres zu beachten, z.B. die sichere Ausbildung der Geländer und Brüstungen und ein Brandschutz nur im Zuge von Rettungswegen, wenn der Balkon ein zweiter Rettungsweg ist.
Tragende Holzbaukonstruktionen teilt die Holzbaunorm 1052-1 in Nutzungsklassen ein. Die ordnen sich an den Klimabedingungen, denen Holzbauteile nach dem Verbau ausgesetzt werden sollen und dienen zur Berechnung des Nachweises der Standsicherheit (Statik).
| Tab.1: Einordnung tragender Holzbauteile im bewitterten Außenbereich nach Beanspruchung (zur Berechnung des Nachweises der Standsicherheit) |
Holzfeuchten M-% ab - Mittel - bis |
| DIN 1052 |
Nutzungsklasse 2 |
überdachte offene Bauwerke |
10 - 16 - <20 |
| Nutzungsklasse 3 |
Konstruktionen, die der Witterung ausgesetzt sind |
12 - 18 - <24 |
Direkte Bewitterung und davor geschützte Bauteile
Im grauen Schatten, in der Nutzungsklasse 2, liegen die Bauteile, die gegen direkte Witterung geschützt sind. Zur Nutzungsklasse 3 zählen alle außerhalb liegenden.
Ein 60° Winkel bildet unter schützenden Bauteilen einen gegen direkte Witterung geschützen Bereich. Die Bauteile in diesem nicht direkt bewittertem Bereich sind der Nutzungsklasse 2 zuzuordnen. Außerhalb liegende Bauteile bleiben direkt bewittert und sind in die Nutzungsklasse 3 einzuordnen.
Praktischen Einfluß hat das z.B. für Konstruktionshölzer (KVH,BSH o.a.) , deren Verwendung wegen der Keilverzinkung (auch aus kesseldruckimprägnierter Fichte) in der Nutzungsklasse 3 unzulässig sind.
In wie weit das zu verbauende Holz einer Belastung aus der Witterung ausgesetzt ist, richtet sich nach der tatsächlich im späteren Gebrauch zu erwartenden Gefährdung durch Sonne, Wind und Wasser aber auch aus Nutzung, Pflege und Bauunterhaltung. Hauptgefahr besteht in der Bildung von Staunässe, vorweigend der Kombination aus Wasser und Schmutzanlagerungen und Wasser und Kappilarfugen.
Hier zwei Beispiele von historischen Balkonen aus Kulmbach`s Altstadt. Beide Kragbalkone sind aus Fichte. Foto: Rüpke
Bei diesen typischen Kragbalkonen im Bild oben werden alle Holzbauteile vorwiegend durch das Dach geschützt. Das hier verbaute ungeschützte Fichtenholz ist nach vielen Jahrzehnten ohne nennenswerte Schäden geblieben. Es wäre der Gebrauchsklasse 2 zuzuordnen.
| Tab.2: Einordnung tragender Holzbauteile im bewitterten Außenbereich nach Gebrauchsbedingungen (zur Bewertung der daraus zu erwartenden Gefährdung) |
Holzfeuchten M-% ab - Mittel - bis |
| DIN 68800-1 |
Gebrauchsklasse 2 |
geschützt: Außenbauteile ohne unmittelbare Wetterbeanspruchung |
10 - 16 - <20 |
| Gebrauchsklasse 3.2 |
ungeschützt: Außenbauteile mit Wetterbeanspruchung |
12 - 18 - <24 |
| Schwelle in GK 1 |
ohne Spritzwasserbelastung |
12 - 18 - <20 |
| Schwelle in GK 4 |
im Spitzwasserbereich mit Schmutz (= Staunässe) |
12 - 18 - >20 |
Je nach Gebrauchsbedingungen besteht die Hauptgefahr für tragende oder austeifende Holzbauteile in einem Versagen infolge von Schäden nach Befall durch holzzerstörende Pilze (bei Balkonen meist den Blättlingsarten ). Denen liegt i.d.R. eine Bildung von Staunässe, vorwiegend der Kombination aus Wasser und Schmutzanlagerungen und Wasser und Kappilarfugen als Schadenursache zugrunde. Aber auch die Gefährdung durch holzzerstörende Insekten kann gegeben sein.
Die Zuordnung der tragenden Holzbauteile in Gebrauchsklassen ist nach DIN 68800-1 vorzunehmen und in der Planung bzw. Ausschreibung zu dokumentieren. Dies erfolgt um
Wie am Balkon Sonne, Wind und Regen auf das Holz wirken
Hinsichtlich der besonders exponierten Lage eines Balkons im Außenbereich vor dem Gebäude ist das dort verbaute Holz den üblichen Witterungseinflüssen aus Sonne Wind und Wetter ausgesetzt. Das Holz reagiert als hygoskopisch wirkender Baustoff auf seine Umgebungsfeuchte und stellt sich laufend darauf ein (Ausgleichsfeuchte). Es folgt dabei den Gesetzen der Physik. Es bildet Risse, ist nicht 100% formstabil, neigt je nach Holzart zur Ausscheidung von Harz oder färbenden Kernholzinhaltsstoffen, kann an Hobelseiten Hobelschlag und Faserigkeit aufweisen. Daneben steht das Holz im Außenbereich in einer ständigen Wechselbeziehung zum Wetter was sind durch Alterung an der Oberfläche widerspiegelt.
| Tab.5: Die exponierte Lage eines Balkons im Außenbereich vor dem Gebäude beansprucht das Holz: |
| Reaktion von Holz auf Umgebungsfeuchte |
Reaktion von Holz auf Sonnen Wind und Regen |
- andauernde Quell- und Schwindbewegungen,
- Form bleibt nicht stabil,
- Beschichtungen reißen,
- zeitweiser Befall durch Bläue- und Schimmelpilze mit Holzfärbungen.
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- Sonne baut Lignin ab und löst Harz aus,
- Wind lagert Schmutz ab,
- Regen wäscht Kernholzinhaltsstoffe aus und erodiert die Oberflächen,
- Mikroorganismen besiedeln und färben Oberflächen.
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| Tab.6: Maximale Holzfeuchten beim Einbau (im Mittel, über den Querschnitt gemessen, in Masse-%) |
| Nadelholz |
Laubholz, Querschnitt |
| max. 20% |
bis 8 cm |
20 % |
| über 8 bis 16 cm |
25 % |
| über 16 bis 30 cm |
30 % |
| beide Tab. nach Zimmererfachregeln 02, Balkone und Terrassen (2007), BDZ |
Die witterungsbedingten Reaktionen sind zulässig, solange sie zuvorderst die Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit nicht beeinflussen. Nicht vermeidbar sind bei vielen Holzarten Verfärbungen durch "Ausbluten" von Kernholzinhaltsstoffen sowie durch Abscheidungen von Mikroorganismen. Sie sind deshalb hinzunehmen. Dagegen sind Korrosionsflecke durch Metallpartikel (Trennschleifer) oder durch unzulässige weil rostende Verbindungsmittel vermeidbar. Mindestens ist eine galvanische Verzinkung der Verbindungsmittel gefordert.
Um unnötig Risse und Formänderungen durch schnelles Austrocknen zu unterbinden muss Holz beim Verbau ausreichend trocken sein. Die mittlere Einbaufeuchte des Holzquerschnittes darf 20 Masse-% bei Nadel- und Laubholz nicht überschreiten. Die Sortierung nach Tragfähigkeit erfolgt nach DIN 4074 Teil1 und 5.
Konstruktive Maßnahmen um die Gefährdung des Holzes zu mindern
Nach der Holzschutznorm wird im Hochbau grundsätzliche eine baulicher Holzschutz verlangt. Ziel hierbei ist es, die tatsächliche Gefährdung der verbauten Holzbauteile durch konstruktive Maßnahmen soweit abzumindern, dass eine Gefahr von Bauschäden durch holzzerstörende Organismen an tragenden Holzbauteilen ausgeschlossen werden kann. Die Holzschutznorm DIN 68800 legt im Teil 1 und 2 vorbeugende bauliche Maßnahmen zur Sicherung der Dauerhaftigkeit von Bauteilen aus Holz oder Holzwerkstoffen fest. Sie gilt für die Errichtung von Neubauten sowie für die Modernisierung, Renovierung oder Instandsetzung von Bauwerken.
Begriffserläuterungen:
Dauerhaftigkeitsklasse: Klassifikation, die die Widerstandfähigkeit von Holz gegen eine Zerstörung durch Holz zerstörende Organismen beschreibt.
Gebrauchsklasse GK: Klassifikation zur Einbausituation von Holz in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen. (Gebrauchsklassen sind nicht deckungsgleich mit den Nutzungsklassen nach DIN EN 1995-1-1.)
Gefährdung von Holz: Einbausituation, die eine Beeinträchtigung der Holzeigenschaften durch den Einfluss von Holz schädigenden Organismen ermöglicht.
grundsätzliche bauliche Maßnahme
bauliche Maßnahme, die bei Bauteilen aus Holz oder Holzwerkstoffen in jedem Fall vorzunehmen ist
besondere bauliche Maßnahme
bauliche Maßnahme, die es ermöglicht, Bauteile aus Holz und Holzwerkstoffen in die Gebrauchsklasse GK 0 einzustufen, wenn die grundsätzlichen baulichen Maßnahmen alleine nicht ausreichen |
Grundsätzliche bauliche Maßnahmen sind in jedem Fall anzuwenden, auch dann, wenn sich dadurch die Zuordnung zu einer Gebrauchsklasse nach DIN 68800-1 nicht ändert. Sie müssen rechtzeitig und sorgfältig bereits bei der Planung und Ausschreibung bedacht werden.
Tragende Holzbauteile müssen immer durch bauliche Maßnahmen gegen Witterungseinflüsse geschützt geplant und ausgeführt werden. Nichtragenden, wie z.B. Holzrosten, Auflagen oder Abdeckungen könnte man einen Opferstatus zubilligen, was aber die Last einer regelmäßigen Erneuerung nach sich zieht.
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Die Brüstung ist schön anzuschauen, aber holzschutztechnisch bilden die Verzapfungen einen Mangel. In die Fugen an den Zapfenlöchern gelangt Schmutz und Wasser. Staunässe wird das Holz schädigen. Foto: Dr. Kürsten
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Der Wasserablauf mit 15° Gefälle auf dem Handlauf reicht nicht aus, da hier primär die Risse gefährlich sind. Der gesamte Handlauf aus Eiche ist von holzzerstörenden Pilzen befallen, hier durch den Eichenwirrling erkennbar. Foto: Rüpke
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Nicht nur viele Kappilarfugen gefährden das hier ungeschützt und unabgedeckt verbaute Fichtenholz. Foto: Rüpke
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Richtige Ausführung: abgedeckt, das Wasser kann ablaufen, auch an den Stäben bis ganz nach unten. Foto: Rüpke
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Wird ein Holzteil bewittert liegt die Gebrauchsklasse 3.2 vor. An den Geländern, augenscheinlich rechts in den Bildern, sind bei der Planung die Überlegungen zu den grundsätzlichen und besonderen baulichen Maßnahmen zum Schutz des Holzes vor Witterung nicht oder nicht ausreichend erfolgt.
Zimmermannsverbindungen durch Verzapfungen sind hier unzulässig. Die Ableitung des Regenwassers ist wenigstens durch eine Abdeckung (Opferholz als Dach) auszubilden. An schmalen waagerechte Holzquerschnitten (z.B. neben den Geländerstäben) beschleunigt eine 15° Neigung den Wasserablauf.
Bei diesen Ausführungen muß nun eine regelmäßige Kontrolle die fehlenden baulichen Maßnahmen ersetzen, da hier mit Sicherheit in absehbarer Zeit Bauschäden zu erwarten sind.
Erwarten Sie keine Wunder von Anstrichbeschichtungen auf Holz
Ein großer Bereich der Chmeieindustrie lebt gut von Anstrichen aller Art, da jeder Anstrich weitere nach sich zieht. Besonders am Holz ist es eine ewige Bastelei. Nicht selten, das ein dabei zufällig nicht beschichtetes Holzteil am Ende länger hält, als die mühsam angestrichenen. Das gibt zu denken.
Anstriche auf Holz sollen den Einfluß der Sonne (Ligninabbau durch UV-Licht) und des Regens (verstärktes Quellen und Schwinden) abmindern. Nach den Naturgesetze bleibt jedoch das vom Außenklima bedingte Quellen und Schwinden des Holzes möglich. Damit verbundenen ist eine Rissbildung möglich. Risse in den Oberflächenbeschichtungen sind danach als unvermeidlich zu erwarten. Diese Anstriche erfordern kurzzeitig eine regelmäßige Prüfung und Anstrichunterhaltung.
Die DIN EN 927-1 regelt die Anforderungen an Beschichtungen für Holz im Außenbereich. Es sollten nur Anstrichbeschichtung Verwendung finden, für die der Hersteller entsprechend der Holzart und des Anwendungsfalls die Eignung nachweisen kann. Diese Eignung nach Beanspruchung und Anwendung kann in der Produktinformation abgelesen werden (siehe Tab.7).
| Ausführung Anstrichbeschichtung ohne weiteren Nachweis: |
| in Schutzklasse |
bei Empfehlung in Produktinformation |
| zur Beanspruchung |
zur Anwendungsstufe |
| SKl 1 |
mittel |
nicht maßhaltig |
| SKl 2 und 3 |
stark |
nicht maßhaltig |
| Qu.: Zimmererfachregeln 02 Balkone und Terrassen (2007) |
Die Ausführung von Anstrichbeschichtun-gen ist ohne weiteren Nachweis nach DIN EN 927-1 möglich, wenn in der Schutzklasse 1 die Empfehlungen zur Beanspruchung "mittel" und zur Anwendungstufe "nicht maßhaltig" oder in den Schutzklassen 2 und 3 die Empfehlungen zur Beanspruchung "stark" und zur Anwendungstufe "nicht maßhaltig" vorliegen.
Konstruktiv müssen vor Beschichtungen alle Kanten mit 2 mm Radius abgerundet werden.
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Schmutz und sich darauf ansiedelnde Organismen bedingen Staunässe, die sich auch unter Blumenkübeln bildet. Dazu kommt mechanischer Abrieb. Alles sind besondere Belastungen, die das verbaute Holz tatsächlich gefährden. Anstriche hier auf diesen Flächen sind sinnlos, weil sie den Belastungen niemals standhalten werden. Viel wesentlicher und für Bauschäden grundlegend ist die Tatsache, dass die abgebildeten Konstruktionen nicht die Anforderungen an den grundsätzlich zu erbringenden Schutz nach DIN 68800-2:2012 erfüllen. Fotos: Rüpke |
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Die Ausbildung der Beschichtungen (hier an neueren Balkonkonstruktionen) erfordert höchste Ansprüche an die Qualität der Anstriche und an die Untergrundvorbereitung des Holzes. Diese ist eigentlich nur unter stationären Bedingungen im Zuge einer Vorfertigung zu erreichen. Die spätere Anstrichunterhaltung vor Ort erfolgt anschließend aber unter viel schwierigeren Bedingungen. Auch bei den hier abgebildeten Konstruktionen erfüllt vermutlich nur die ganz linke die Anforderungen an den grundsätzlich zu erbringenden Schutz nach DIN 68800-2:2012. Fotos: Rüpke |
Fußpunkte der Stützen
Die Fußpunkte der Stützen stellen ein durch Spritzwasser und Schmutz besonders belastetes Bauteil dar. Ein Erdkontakt ist unzulässig. Zum Boden hin muß ein Mindestabstand von 30 cm, bei Zusatzmaßnahmen (Kiesel) 15 cm eingehalten werden. Stützen aus Vollholz mit Querschnitten bis 16/16 cm² und aus BSH bis 20/20 cm dürfen in GK 0 eingestuft werden. Das Bauteil ist dann in die Schutzklasse 1einzuordnen. Stützen sind ansonsten in GK 3 einzustufen.
Holzbeläge
| Tab.8: Erforderliche Dicke der Bretter von Belägen aus Nadel- u. Laubholz in Abhängigkeit von Brettbreite und Auflagenabstand |
| Brettbreite in mm |
Auflagenabstand (Feldbreite) in m |
| 0,50 |
0,60 |
0,80 |
1,00 |
1,20 |
1,50 |
| Mindestdicke in mm |
| 100 |
30 |
32 |
37 |
42 |
46 |
51 |
| 120 |
27 |
30 |
37 |
38 |
42 |
47 |
| 140 |
25 |
27 |
32 |
35 |
39 |
42 |
| 160 |
23 |
26 |
30 |
33 |
36 |
40 |
| 180 |
22 |
24 |
28 |
31 |
34 |
38 |
| 200 |
21 |
23 |
26 |
30 |
32 |
36 |
| Belagbefestigung mit nichtrostenden Schrauben D = mind. 4,5 mm, Tiefe (4 x d) flächenbündig in Linie, bei Brettern ab 80 mm zwei Schraubenreihen, bei Laubholz Schraubabstände mind. 60 cm |
| zusammengestellt nach den bewährten Zimmererregeln 02 (2007) |
In der Tabelle 8 ist die ohne einen weiteren statischen Nachweis konstruktiv notwendig erforderliche Dicke der Bretter von Belägen aus Nadel- und Laubholz abhängig von der Brettbreite und dem jeweiligen Auflagenabstand angegeben. (Die tragende Unterkonstruktion ist in jedem Fall statisch zu berechnen.)
Tragende Beplankungen von Balkonbalken sind baulich zu schützen.
In GK 1 dürfen die Bretter ohne Fugen oder mit Nut- und Feder verlegt werden.
Ansonsten sind Fugen von mind. 6 mm max. 10 mm auszuführen. Auch an Stößen der Bretter sind diese Fugenbreiten nötig. In unten stehenden beiden Bildern ist die Stoßfuge "knirsch" ausgebildet.
Auch bei den Belägen bedingen die Naturgesetze ein vom Außenklima abhängiges Quellen und Schwinden des Holzes und damit unvermeidlich verbunde Rissbildungen und Formänderungen. Holzartbedingt kann es auch zu anderen Unregelmäßigkeiten an der Holzoberfläche kommen (s.o. Tab.5).
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| Fugenbild bei der Verlegung. Ist das Holz trocken, mag ein Quellen und Schwinden im Fugenbild weniger auffallend sein. Ist das Holz frisch, wird es später unterschiedliche Fugen geben können. |
Fugenbild nach dem Austrocknen, je nach Einschnitt (Jahrringe mehr stehend oder liegend) ist das Schwinden quer zum Brett verschieden groß. In Längsrichtung ist es nicht so auffällig. |
Beläge als abbaubare Roste machen die Entwässerungsebene zugänglich. Das ist vorteilhaft zur Revision der Dichtungsebene sowie zum Beseitigen von sich dort sammelndem Laub und Schmutz.
Die Beläge sind i.d.R. als von der Balkontragkonstruktion getrennte Ebene auf der Holztragkonstruktion aufgelegt. So werden die Balkonebenen über den Dichtungsebenen auf der Holztragkonstruktion unter den Belägen entwässert. Das Regenwasser wird, meist an der Traufe, über Rinnen und durch Fallrohre "mit Gefälle vom Gebäude weg" abgeleitet.
Es besteht bei Balkonen, einmal abgesehen von seltenen Ausnahmen, die überwigende Notwendigkeit die durch Witterung beanspruchte Holztragkonstruktion oberseitig gegen Wasser abzudichten und dazu unter der Belagsebene eine Entwässerungsebene herzustellen. Die Tragkonstruktion von Balkonen kann nur so dauerhaft vor Fäulnis geschützt werden.
Wandanschluß
| Dichtung an Aufkantung (am Beispiel einer Terrassentür) |
| DIN 18195 verlangt eine Aufkantung von mind.15cm ab Entwässerungsebene. Holzschutz hier ab Oberkante Belag. Oberkante Abdichtung endet an Unterkante Befestigungsmittel. |
Die Aufkantung kann durch konstruktive Maßnahmen auf mind. 5 cm gemindert werden. Holzschutz: 15mm zwischen Oberkante Abdichtung und Unterkante Befestigung. |
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Auch die Trennung von Balkon zum übrigen Gebäude ist durch luftige Fugen auszubilden. Am Gebäudeanschluß ohne Schutz von oben ist dort mit Spritzwasser vom Balkonbelag her zu rechen, eine an dieser Stelle vormals nicht geplante Belastung für die angrenzende Gebäudefassade. Die bei uns tatsächlich gegebene Spritzwasserbelastung umfaßt einen Bereich bis 30 cm oberhalb waagerecht an eine Fassade angrenzender Flächen.
DIN 18195 verlangt eine Aufkantung von mind.15cm, die Aufkantung kann durch konstruktive Maßnahmen (z.B. durch davor tiefer liegende Schächte mit Rostenabdeckung) auf mind. 5 cm gemindert werden. In den Zimmererregeln 02 beziehen sich diese 15 cm ab der unter dem offnen Rost liegenden Entwässerungsebene. Die Abdichtung muß mind. 5 cm hoch über den Belag ausgeführt werden und an der Türschwelle an die Regenschiene angeschlossen werden.
Möglicherweise führt die mit 5 cm niedrige Schwellenhöhe der Balkontür zu Problemen durch Spitzwasser und Schneelagen. Dies ist im Einzelfall anhand der im Gebrauchszustand zu erwartenden Bedingungen zu prüfen und gegebenenfalls den dann tatsächlich möglichen Gefahren anzupassen. Anlehnend an die DIN 18195 würde dort rein aus Dichtungsgründen eine mind. 15 cm Aufkantung erwartet werden. Nur durch geeignete konstruktive Maßnahmen könnte nach DIN 18195-1die Höhe auf mind. 5 cm gemindert werden.
Geschützte (abgedichtete) Balkonflächen stellen immer auch einen Schutz unter 60° dar. Dieser Schutz wiürde oft durch Überdachung der obersten Balkonebene auch für weitere Ebenen darunter erreicht. Dann könnten in vielen Fällen Balkontüren stufenlos und damit behindertengerecht ausgebildet werden.
Ein barrierefreier behindertengerechter Austritt an einer Balkontür kann erreicht (und daher auch verlangt) werden. Voraussetzung ist die Umsetzung der in der Holzschutznorm aufgetragenen Pflicht zu grundsätzlichen und besonderen baulichen Maßnahmen. Es ist also eine Sache der Konstruktion selbst.Gerade in Altenheimen war dies bislang oft ein Problem, daß nicht selten, z.B. nach Unfällen, zu Streitigkeiten führte. Anstatt mit Rampen oder Handgriffen zu experimentieren, sollte der Planer einfach nur nach den Regeln der (gründlich überarbeiteten) ab 2012 geltenden und eingeführten Holzschutznorm DIN 68800- Teil1 und 2 vorgehen. Weitere Hilfen sind die beiden folgenden Merkblätter, die Rat zur Ausführung geben sollen.
 Balkone und Terrassenbeläge aus Holz
2. Auflage 2008, 152
S.Holzforschung Austria
Autoren: K. P. Schober, C. Auer, G. Grüll
Preis: ca. 38,50 Euro (inkl. 10% Mwst., exkl. Versand |
 Fachregeln des Zimmererhandwerks 02: Balkone und Terrassen
3. Auflage 2/2013)
Herausgeber:
Bund Deutscher Zimmermeister im ZDB, Berlin, 2007, rd. 30 S., ca. 34,- incl. 19 % USt Euro + ca. 3,- Porto//Versand |
