Modelhaus in Westafrika - NEWAL
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Modelhaus in Westafrika
Version: 1.0
Autor: Thuvarakan Sriskandanathan Abgabetermin: 19.06.2020
Modul: Bachelorarbeit Studiengang: Bauingenieurwesen
Dozent: Prof. Felix Wenk
Erstellt am: 29. April 2020
Letzte Änderung am: 18. Juni 2020
Dokumentname: BA_Modelhaus in Westafrika_Thuvarakan Sriskandanathan Seite 1/52
Druck: 18.06.2020 HSR / TS
Modelhaus in Westafrika
Abstract
Abstract
Ausgangslage Zu den westafrikanischen Ländern zählen 16 Länder und werden durch die Zentralsahara
im Norden und den Atlantischen Ozean im Süden und Westen abgegrenzt. Alle diese
Länder gehören gemäss UNO zu schlecht entwickelten Ländern. Dies zeigt sich bei der
Armutsgrenze, fast die Hälfte oder mehr Einwohner leben mit weniger als 2 USD pro Tag.
Durch lange Kolonialzeiten, anschliessende Bürgerkriege und zweifelhafte politische Sys-
teme konnten diese Länder, trotz ihrem Reichtum an Bodenschätzen, nicht Fortschritt und
Wohlstand erlangen.
Um die teilweise unmenschlichen Zustände dieser Länder zu verbessern werden mittels
Entwicklungshilfe, Projekte vor Ort umgesetzt. Dies kann in materieller Form oder durch
Weitergabe von Wissen erfolgen. Das Übergeordnete Ziel der Entwicklungshilfe sind die
Länder von Armut zu befreien, das politische System stabil zu halten und Frieden zu för-
dern.
Wohnsituation Da die Armutsgrenze hoch ist, fehlt es den Menschen an den wichtigen Grundbedürfnis-
sen wie sauberes Wasser oder sanitären Einrichtungen. Deshalb ist es selbstverständ-
lich, dass ein solides Haus das Letzte ist, um das sich die Einwohner kümmern. Aus die-
sem Grund wird mit dem, was gerade das ist das Nötigste gebaut. Dies können in Vor-
städten einfache Betonskelettkonstruktionen und in ganzen armen Regionen traditionelle
Lehmbauten sein.
Ziel Mit dieser Arbeit wird ein Haus entwickelt, welches den Ansprüchen der Einheimischen,
in ästhetischer und konstruktiver Hinsicht, gerecht wird. Neben einem sinnvollen stati-
schen System sollen die Kosten möglichst tief gehalten werden. Ausserdem sollen Nach-
haltigkeitsaspekte berücksichtigt und die Umsetzbarkeit und Qualität sichergestellt und
Bauphysikalische Fragen geklärt werden. In das Gesamtkonzept des Hauses werden die
Fragen bezüglich sanitärer Einrichtungen und Energieversorgung mitberücksichtigt.
Vorgehen In einer ersten Phase wurden eigene Eindrücke vor Ort in Ghana gemacht. Mit diesen
Eindrücken konnten die verschiedenen Gesellschaftsschichten und ihre Lebensräume
definiert werden. Dies war wichtig, damit das Haus differenziert und angepasst auf die
jeweiligen Lebensräume entworfen werden kann.
Nach dem Entwurf der Gebäude wurde die Materialisierung und das Tragsystem vergli-
chen. Für den Vergleich wurden ein Betonskelett-, ein Stahlskelettsystem, ein Holzstän-
derbau und eine Holzpaneel Bauweise definiert.
Mit den Ergebnissen des Vorprojektes wurden im Detailprojekt genauere Berechnungen
bezüglich statischen Systems, Luftzirkulation und Vordachlängen gemacht. Materielle
Optionen für den sommerlichen Wärmeschutz in Form von Dämmung wurden ebenfalls
aufgezeigt. Die Umsetzung der Fassadenverkleidung wurde betrachtet und der Insekten-
schutz, speziell in Bezug auf Termiten, wurde überprüft. Ein zweigeschossiger Aufbau
des Musterhauses wurde entworfen und auf statische Machbarkeit überprüft.
Als letzte Arbeit wurden die detaillierten Kosten für den Rohbau zusammengetragen und
auf mögliche Finanzierungswege hingewiesen.
Autor: Thuvarakan Sriskandanathan Bachelorarbeit Seite 2/52
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Modelhaus in Westafrika
Abstract
Wichtigsten Mit den definierten Lebensräumen wurde schnell klar, dass für Viele nicht das Haus das
Ergebnisse nötigste Bedürfnis ist, sondern einfache Anlagen für sauberes Trinkwasser und sanitären
Einrichtungen. Um diese Bedürfnisse zu erfüllen wird das Kompendium der eawag und
IWA empfohlen. Mit den entworfenen Grundrissen für die Lebensräume wurde klar, dass
das System modular entwickelt werden muss, um verschiedene Grundrisse mit den glei-
chen Bauteilen erstellen zu können.
Mit dem Vergleich der Tragsysteme wurde das Holzpaneelsystem als optimal, was die
Kosten, Materialausnutzung und Umsetzbarkeit angehen, empfunden.
Neben den rechnerischen und zeichnerischen Lösungen, welche sich auf dem Blatt dar-
stellen lassen ist wichtig zu erwähnen, dass das Musterhaus nicht die Lösung der Prob-
leme ist. Wichtiger ist das Wissen, welches durch das Musterhaus übergeben wird, was
in langjähriger Praktizierung zu mehr Arbeitsstellen führt.
„Bildung ist die mächtigste Waffe, um die Welt zu verändern.“ - Nelson Mandela
Autor: Thuvarakan Sriskandanathan Bachelorarbeit Seite 3/52
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Änderungsnachweis & Inhalt
Änderungsnachweis
Version Änderungsgrund Kürzel Datum
1.0 Erstellung des Dokumentes TS 29.04.2020
Inhalt
Abstract ....................................................................................................................................................... 2
Verzeichnisse .............................................................................................................................................. 6
Literaturverzeichnis ................................................................................................................................... 6
Abbildungsverzeichnis ............................................................................................................................... 6
Tabellenverzeichnis ................................................................................................................................... 7
Abkürzungsverzeichnis .............................................................................................................................. 8
1 Einleitung .............................................................................................................................................. 9
2 Westafrika ........................................................................................................................................... 10
2.1 Elfenbeinküste............................................................................................................................. 10
2.2 Liberia ......................................................................................................................................... 11
2.3 Ghana ......................................................................................................................................... 12
3 Masterplan .......................................................................................................................................... 14
3.1 Ländlicher Lebensraum............................................................................................................... 14
3.1.1 Erscheinungsbild ..................................................................................................................... 14
3.1.2 Raumplanung .......................................................................................................................... 15
3.2 Dörflicher Lebensraum ................................................................................................................ 16
3.2.1 Eigener Eindruck ..................................................................................................................... 16
3.2.2 Raumplanung .......................................................................................................................... 17
3.3 Vorstädtischer / städtischer Lebensraum .................................................................................... 18
3.3.1 Eigener Eindruck ..................................................................................................................... 18
3.3.2 Planbeschrieb ......................................................................................................................... 18
3.4 Slum’s ......................................................................................................................................... 20
3.4.1 Planbeschrieb ......................................................................................................................... 20
4 Vorprojekt ........................................................................................................................................... 21
4.1 Grobkonzept Modelhaus ............................................................................................................. 21
4.2 Materialisierung ........................................................................................................................... 22
4.2.1 Oxara ...................................................................................................................................... 23
4.2.2 Durisol ..................................................................................................................................... 24
4.3 Modulares Bauen ........................................................................................................................ 24
4.3.1 Grundlagen ............................................................................................................................. 24
4.3.2 Definition ................................................................................................................................. 25
4.3.3 Tragwerke ............................................................................................................................... 26
4.4 Variantenstudium Konstruktion ................................................................................................... 28
4.4.1 Variante 1 - Stahlskelett .......................................................................................................... 28
4.4.2 Variante 2 - Betonskelett ......................................................................................................... 29
4.4.3 Variante 3 - Holzständer ......................................................................................................... 29
Autor: Thuvarakan Sriskandanathan Bachelorarbeit Seite 4/52
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Modelhaus in Westafrika
Änderungsnachweis & Inhalt
4.4.4 Variante 4 - Paneelelement ..................................................................................................... 30
4.4.5 Vergleich ................................................................................................................................. 30
4.4.6 Potenzial der Varianten ........................................................................................................... 33
5 Detailplanung...................................................................................................................................... 34
5.1 Klimaregulierung im Innenraum .................................................................................................. 34
5.1.1 Dämmung ................................................................................................................................ 34
5.1.2 Konstruktiv .............................................................................................................................. 35
5.1.3 Fazit ........................................................................................................................................ 36
5.2 Insektenschutz ............................................................................................................................ 37
5.3 Tragwerkssystem ........................................................................................................................ 37
5.3.1 Decke ...................................................................................................................................... 37
5.3.2 Wände ..................................................................................................................................... 40
5.3.3 Optionale Systeme .................................................................................................................. 43
5.3.4 Fazit ........................................................................................................................................ 44
5.4 Verkleidung ................................................................................................................................. 44
5.4.1 Boden ...................................................................................................................................... 44
5.4.2 Wände ..................................................................................................................................... 45
5.4.3 Decke / Dach ........................................................................................................................... 45
5.5 Zweigeschossiger Aufbau ........................................................................................................... 46
6 Finanzierung ....................................................................................................................................... 47
6.1 Kosten ......................................................................................................................................... 47
6.2 Aktuell ......................................................................................................................................... 47
6.2.1 Selbstfinanzierung ................................................................................................................... 47
6.2.2 Hypotheken ............................................................................................................................. 48
6.2.3 NGO’s und staatliche Organisationen ..................................................................................... 48
6.3 Vision für Modelhaus................................................................................................................... 48
6.3.1 Businessplan ........................................................................................................................... 48
6.4 Fazit ............................................................................................................................................ 49
7 Fazit ..................................................................................................................................................... 50
8 Erklärung zur Urheberschaft ............................................................................................................. 51
Anhang ...................................................................................................................................................... 52
I Compendium, All Systems .......................................................................................................... 52
II Einwirkungen und Berechnung Windkräfte ................................................................................. 52
III Pläne Vorprojekt.......................................................................................................................... 52
IV statische Berechnungen der Varianten ....................................................................................... 52
V Devis quantitatif et estimatif ........................................................................................................ 52
VI Berechnung Kosten..................................................................................................................... 52
VII BA_survey results ....................................................................................................................... 52
VIII Sonnenstand Monrovia ............................................................................................................... 52
IX Berechnung Vordachlänge.......................................................................................................... 52
X Detaillierte Berechnung Module .................................................................................................. 52
XI Plan zweigeschossiger Aufbau ................................................................................................... 52
XII Detaillierte Berechnung 2-Geschossig ........................................................................................ 52
XIII Kosten Tragsystem Detailliert ..................................................................................................... 52
Autor: Thuvarakan Sriskandanathan Bachelorarbeit Seite 5/52
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Modelhaus in Westafrika
Verzeichnisse
Verzeichnisse
Literaturverzeichnis
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[B20] Tipple, A. G., Ghana: Housing profile. Nairoi, Kenya: United Nations Human Settlements Pro-
gramme, 2011.
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 2.1: 16 westafrikanischen Staaten (https://www.beste-reisezeit.org) ........................................ 10
Abbildung 2.2: Savanne Ghana (globetrotter.ch)........................................................................................ 12
Abbildung 3.1: Symbolbild Lehmhütten in Afrika (https://de.123rf.com/) .................................................... 14
Abbildung 3.2: Bohrloch mit Handpumpe (Eigenes Bild) ............................................................................ 15
Autor: Thuvarakan Sriskandanathan Bachelorarbeit Seite 6/52
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Verzeichnisse
Abbildung 3.3: Masterplan ländlicher Lebenslaum ..................................................................................... 16
Abbildung 3.4: Dörfliche Lebensräume (Eigenes Bild) ............................................................................... 17
Abbildung 3.5: Latinen betoniert mit Entlüftung in Ghana (Eigenes Bild) ................................................... 17
Abbildung 3.6: Monrovia, Liberia (https://www.silversea.com) ................................................................... 18
Abbildung 3.7: Masterplan vorstädtischer Lebensraum (Eigenes Bild) ...................................................... 19
Abbildung 3.8: Slum in Kumasi, Ghana (Eigenes Bild) ............................................................................... 20
Abbildung 4.1: Vorprojekt städtisch klein .................................................................................................... 22
Abbildung 4.2: Lifecycle Oxara (oxara.ch) .................................................................................................. 23
Abbildung 4.3: Durisol Mauerstein (durisol.nl) ............................................................................................ 24
Abbildung 4.4: Systematische Darstellung der Elementierungsprinzipen [B16] ......................................... 25
Abbildung 4.5: Skelettbauweise aus Holz (Wikipedia.ch) ........................................................................... 26
Abbildung 4.6: Raumzellensystem aus Beton (saebu.de) .......................................................................... 27
Abbildung 4.7: Symbol Stahlskelettbau (stahlhochbau.de)......................................................................... 28
Abbildung 4.8: Betonskelett mit Mauerwerksteinen (Eigenes Bild)............................................................. 29
Abbildung 5.1: Kokosdämmung (Sanier.de) ............................................................................................... 34
Abbildung 5.2: Schafwolle (stroba-naturbaustoffe.ch) ................................................................................ 35
Abbildung 5.3: Symbolbild Transmission am Fenster (Energie-Experten.org) ........................................... 35
Abbildung 5.4: Symbolbild Lüftungsschlitz (Eigenes Bild) .......................................................................... 36
Abbildung 5.5: Symbolbild Luftaustausch Steildach (Eigenes Bild) ............................................................36
Abbildung 5.6: symbolisch Termiten schaden dem Holz (wasistwas.de) ................................................... 37
Abbildung 5.7: Modul 1, Deckenelement .................................................................................................... 38
Abbildung 5.8: Modul 2, Deckenelement .................................................................................................... 38
Abbildung 5.9: Modul 3, Pfettenelement ..................................................................................................... 38
Abbildung 5.10: Modul 4 Pfettenelement .................................................................................................... 39
Abbildung 5.11: Modul 5, Dachabschlusselement ...................................................................................... 39
Abbildung 5.12: Pfette ................................................................................................................................ 39
Abbildung 5.13: Zwischendecke ................................................................................................................. 39
Abbildung 5.14: tragende Wände Holzpaneelsystem (Eigenes Bild).......................................................... 40
Abbildung 5.15: Modul 6, Aussenwand ...................................................................................................... 40
Abbildung 5.16: Modul 7, Aussenwand Fensterelement ............................................................................ 41
Abbildung 5.17: Modul 8, Aussenwand Türelement ................................................................................... 41
Abbildung 5.18: Modul 9, Innenwandelement ............................................................................................. 41
Abbildung 5.19: Modul 10, Innenelement Tür ............................................................................................. 42
Abbildung 5.20: Modul 11, Innenelement Tor ............................................................................................. 42
Abbildung 5.21: Symbolbild Öffnung im First .............................................................................................. 43
Abbildung 5.22: Symbolbild Boden auf Einzelfundamente ......................................................................... 43
Abbildung 5.23: 3D-Ansicht Tragsystem (Eigenes Bild) ............................................................................. 44
Abbildung 5.24: Symbolbild tapezieren (selbermachen.de)........................................................................ 45
Abbildung 6.1: Symbolbild Cedi Ghana (banknoten.de) ............................................................................. 47
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Bewertung der Konstruktionsvarianten ...................................................................................... 32
Autor: Thuvarakan Sriskandanathan Bachelorarbeit Seite 7/52
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Verzeichnisse
Abkürzungsverzeichnis
NGO Non-government-organisation
OSB oriented structural board (Grobspanplatte)
GDM Gravity-Driven-Mebrane
USD United States Dollar
Autor: Thuvarakan Sriskandanathan Bachelorarbeit Seite 8/52
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Modelhaus in Westafrika
Einleitung
1 Einleitung
Ausgangslage Bei den westafrikanischen Staaten handelt es sich um Entwicklungsländer, welche oft
Jahrhunderte lang unter der Kolonialherrschaft von westlichen Ländern gelitten haben.
Nachdem die Kolonien aufgegeben wurden, herrschten Bürgerkriege und Machtkämpfe
im Land. Obwohl die westafrikanischen Länder meist reich an Bodenschätzen und
fruchtbaren Böden sind, haben sie den Weg zum Wohlstand noch nicht erreicht, da sie
häufig immer noch zwecks Ausbeutung von Rohstoffen indirekt von westlichen Ländern
kontrolliert werden.
Die Entwicklungspolitik verfolgt die Ziele, die Länder von Armut zu befreien, das politi-
sche System stabil zu halten und Frieden zu fördern.
Problem Das Problem an der Entwicklungspolitik ist, dass die hilfeleistenden Organisationen
(seien es staatliche oder private), die eigene Idee eines funktionierenden Staates um-
setzen wollen. Deshalb kommen neben den oben erwähnten Zielen, auch Ziele wie
Gleichstellung der Geschlechter oder der Sicherung der Globalisierung hinzu. Bei den
Einheimischen stösst dies auf Widerstand und die Hilfe wird häufig nicht akzeptiert.
Ein weiteres Problem der Entwicklungshilfe ist, dass Projekte im Interesse der Bevölke-
rung mit westlichem Kapital und Wissen erstellt werden. Die Langlebigkeit dieser Pro-
jekte kann jedoch nicht sichergestellt werden, da das Wissen und das Kapital vor Ort
fehlen.
Chancen Obwohl in Entwicklungsländer es an Grundbedürfnissen fehlt, ist die Entwicklung eines
Musterhauses eine Chance. Ein Haus kann und wird nicht auf dieselbe Weise erstellt
wie es in Europa üblich ist. Die klimatischen und kulturellen Bedingungen müssen be-
achtet werden, damit die technische Funktionalität sichergestellt ist und es auf Akzep-
tanz stösst. Somit wird nicht die Idealvorstellung der westlichen Länder auf das Land
übertragen, aber das Wissen der westlichen Baukunst wird weitergegeben. Da der Bau
keinen schnellen Wandel in der Umsetzung erlebt und auch weiterhin nicht erleben wird,
besteht die Chance das Wissen über mehrere Generationen weiter zu geben.
Demnach ist die effektive Chance des Projektes nicht das Haus, sondern das dabei ak-
kumulierte Wissen, was wiederum Arbeitsstellen schafft.
Ziel Das Ziel dieser Arbeit ist es ein Haus zu entwickeln, welches den Bedürfnissen der
westafrikanischen Einwohner gerecht wird, unabhängig welcher Gesellschaftsschicht sie
angehören. Es soll gesamtheitlich entworfen werden, wobei auf die Aspekte gesell-
schaftliche Akzeptanz, Materialwahl, Finanzierung und Wärmeschutz ein besonderes
Augenmerk gelegt wird.
Vorgehen Im ersten Schritt werden die Länder und die Lebensweise vor Ort analysiert und über-
denkt. Mit dem Wissen über die Gesellschaft werden Musterhäuser modelliert, welche
auf die jeweiligen Gesellschaftsschichten angepasst sind. Ausserdem werden Varianten
mit diversen Materialien gegenübergestellt und eine Bestvariante ausgewählt. Dieser
Stand wird in einem Detailprojekt weiterverfolgt.
Autor: Thuvarakan Sriskandanathan Bachelorarbeit Seite 9/52
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Westafrika
2 Westafrika
Allgemein Gemäss UN-Statistikabteilung werden 16 Länder zu Westafrika zugeordnet. Die Gren-
zen von Westafrika im Norden durch die Zentralsahara und im Süden und Westen durch
den Atlantischen Ozean gegeben. Geographisch gesehen würden weitere Länder zum
Westteil von Afrika hinzukommen.[B7]
Differenzierung Eine Differenzierung von Entwicklungslän-
dern auf der ganzen Welt, aber auch eine
Differenzierung innerhalb von Afrika ist
wichtig für die Bearbeitung dieses Projek-
tes. Die Unterschiede in der Wirtschafts-
leistung und den klimatischen Bedingungen
und die damit einhergehenden Differenzen
in der Entwicklung und bei der Gesellschaft
lassen kein allgemeines Projekt für Afrika
definieren. Da jeweils zu der Elfenbein-
küste, Liberia oder Ghana ein persönli-
Abbildung 2.1: 16 westafrikanischen Staaten
cher Bezug durch den Dozenten oder den (https://www.beste-reisezeit.org)
Studenten besteht, werden diese detail-
lierter betrachtet.
2.1 Elfenbeinküste
Allgemein Die Elfenbeinküste liegt zwischen Liberia und Ghana und hat ca. 25 Mio. Einwohner.
Die Gesamtfläche von 322’463 Quadratkilometer ist in 16 Regionen und 50 Abteilungen
aufgeteilt. Hauptsächlich wird Französisch gesprochen, wobei man unter 60 Dialekten
unterscheidet. Jeweils ein Drittel der Bevölkerung ist Muslimisch, Christlich oder übt
eine traditionelle Religion aus.[B7]
Geographie Die Elfenbeinküste wird offiziell als Côte d’Ivoire bezeichnet und grenzt neben Liberia
und Ghana, auch an Guinea, Mali und Burkina Faso. Die topographischen Verhältnisse
sind überwiegend flach. Die vier grössten Flüsse fliessen von Norden nach Süden. In
der nördlichen Plateaulandschaft wurden einige Stauseen gebaut. Trotz einer kleinen
Nord-Süd-Erstreckung von 650 km sind verschiedene Klimazonen vorhanden, da die El-
fenbeinküste nicht direkt am Äquator liegt. An der Küste herrscht tropisches Feucht- und
Regenklima, weiter in den Norden kommen wechselfeuchte Tropen Klimaten vor. Ganz
im Norden gibt es bereits ein tropisches Trockenklima.[B7]
Autor: Thuvarakan Sriskandanathan Bachelorarbeit Seite 10/52
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Westafrika
Geschichte Vor der Kolonialzeit wurden drei Gesellschaften unterschieden. Die in lokalen Gruppen
organisierten Gesellschaften waren bis in 18. Jahrhundert weitgehend isoliert. Ausser-
dem waren im Osten Randbereiche der ghanaischen Akan-Königreiche vertreten. Seit
dem 17. Jahrhundert fanden Staatenbildungen im Norden statt. Mit der Frühkolonialisie-
rung hatten die portugiesischen und niederländischen Handelspartner begonnen, später
wurde das Gebiet durch die Franzosen übernommen. Gehandelt wurde mit Elfenbein,
Gold und Sklaven, dafür wurden Eisen, Kupfer, Textil, Schmuck und Gewehre einge-
tauscht. Später als das Gebiet an der Afrika-Konferenz zu französischem Interessenge-
biet erklärt wurde, trieben sie die Errichtung von Kakaoplantagen an und zwangen die
Einheimischen für sie zu arbeiten. Nach der Abspaltung der Vereinigung «Afrikanische
Landwirtschaftliche Syndikat» im Jahre 1944 wurde im Jahr 1960 die Unabhängigkeit
zugesichert.[B7]
Wirtschaftsstruktur Durch die Konflikte zwischen Regierung und Rebellen stagnierte die Wirtschaft lange.
Nach einer innenpolitischen Entspannung konnte ein Wirtschaftswachstum stattfinden
und die Elfenbeinküste ist aktuell der weltweit grösste Kakaoexporteur. Das BIP pro
Kopf liegt mit 1626.90 CHF im gleichen Bereich, wie dasjenige der meisten Nachbarlän-
der. Etwa 42 Prozent der Einwohner leben unter der Armutsgrenze. 40 Prozent der Ex-
porte machen landwirtschaftliche Produkte wie Kakao, Kaffee oder Palmöl aus, eben-
falls 40 Prozent der Exporte sind Rohstoffe wie Öl, Gas, Mangan oder Erze. Die Haupt-
abnehmer sind die Europäische Union, Ghana und die USA. Die grossen Probleme, die
sich dem wirtschaftlichen Wachstum entgegenstellen, sind die Korruption und das man-
gelhafte Wirtschaftssystem.[B7]
2.2 Liberia
Allgemein Liberia liegt im Südwesten Westafrikas direkt an der Atlantikküste, die Hauptstadt ist
Monrovia. Aktuell leben ca. 4.8 Mio. Einwohner auf einer Gesamtfläche von 111’369
Quadratkilometer, welches in 15 Bezirke aufgeteilt ist. Englisch ist die offizielle Sprache,
jedoch sind auch weitere einheimische Sprachen wie Kpelle oder Bassa stark vertreten.
Die Hauptreligion ist mit 85.6 Prozent das Christentum.[B7]
Geographie Die Nachbarländer von Liberia sind Sierra Leone, Guinea und Elfenbeinküste. Aufgrund
der Nähe zum Äquator sind die Tage und Nächte etwa gleich lang. Es werden drei
Landschaftszonen unterschieden. Einerseits hat Liberia die Küste, welche zu mehr als
50 Prozent aus Sandstränden besteht. Andererseits gibt es die Hügel- und Plateaugür-
tel, welche die grösste Fläche von Liberia abdecken. Schliesslich befinden sich im inne-
ren des Landes noch die Berglandschaften. Es sind 15 Flüsse vorhanden und alle en-
den im atlantischen Ozean.[B7]
Geschichte In den Jahren der Kolonialzeit von 1822 bis 1980 wurde das Land von der als Ameriko-
Liberianer bezeichneten Minderheit dominiert. Die traditionelle Bevölkerung, die Afriko-
Liberianer wurde erst im 20. Jahrhundert in das System integriert. Liberia war von An-
fang an paradox, da die ehemaligen Sklaven die Americo-Liberianer, die einheimischen
Afriko-Liberianer auf die gleiche Weise sozial und politisch unterwarfen, wie es Ihnen in
den USA widerfahren war. 1980 wurde die Americo-Liberianische Regierung durch ei-
nen Militärputsch von Afriko-Liberianer gestürzt.[B7]
Wirtschaftsstruktur Die natürlichen Ressourcen in Liberia sind Eisenerz, Kautschuk, Diamanten, Holz und
Gold, ausserdem sind fruchtbare Böden vorhanden, welche genügend Wasserreserven
bieten für eine nachhaltige Landwirtschaft. Trotzdem ist Liberia heute einer der ärmsten
Autor: Thuvarakan Sriskandanathan Bachelorarbeit Seite 11/52
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Westafrika
Länder der Welt (175. Rang von 187). Das Land ist auf ausländische Gelder angewie-
sen. Die materielle und institutionelle Infrastruktur des Landes wurde nach dem Bürger-
krieg nur teilweise wiederaufgebaut. Viele ausländischen Geschäftsleute haben wäh-
rend dem Bürgerkrieg das Land verlassen und kommen nur begrenzt wieder. Das hohe
Wirtschaftswachstum, welches jeweils ausgewiesen wird, ist auf das hohe Bevölke-
rungswachstum und die externen Zuflüsse zurückzuführen. Zur Stärkung der Wirtschaft
wurde das Exportverbot von Tropenholz und Diamanten aufgehoben. Die einheimische
Wirtschaft basiert weitgehend auf der Landwirtschaft. Nach Einschätzungen von Exper-
ten wurde das Interesse, die einheimischen Ressourcen sinnvoll einzusetzen, mit den
massiven Zuflüssen von externen Geldern geschwächt.[B7]
2.3 Ghana
Allgemein Ghana hat eine Einwohnerzahl von 30 Mio. und eine Fläche von 238’537 Quadratkilo-
meter. Es werden die Sprachen Englisch, Twi, Ga, Ewe, Haussa und zahlreiche weitere
Afrikanische gesprochen. Neben dreiviertel Christen sind auch Muslime und traditionelle
Religionen vertreten. Die Hauptstadt ist Accra und die Währung wird New Cedi ge-
nannt.[B7]
Geographie Die direkten Nachbarländer von Ghana sind die Elfenbeinküste, Burkina Faso und Togo.
Das Klima ist durch die Küstenlage feucht-tropisch und es kommen oft trocken-heisse
Wüstenwinde vor. Ghana wird in drei geographische Zonen unterteilt. Die Küstenebene
im Südosten mit Savannencharakter, der Regenwaldgürtel kommt in der Mitte vor und
im Norden sin die semiariden Savannen und Buschregionen vorhanden. Der Volasee,
welcher künstlich angestaut ist und ein wichtiges Wasserkraftwerk beinhaltet, wird von
zahlreichen Flüssen mit Wasser beliefert. In den trockenen High plains im Norden wird
vorallem Rinderwirtschaft betrieben.[B7]
Abbildung 2.2: Savanne Ghana (globetrotter.ch)
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Westafrika
Geschichte Die vorkoloniale Geschichte des heutigen Ghanas ist geprägt von Unterschiedlichen ge-
sellschaftlichen und politischen Interessen. Die Islamisierung des Nordens und der euro-
päische Imperialismus im Süden durch Portugal sind zwei historisch wichtige Prozesse
in Ghana. Nachdem Niedergang des Sklavenhandels blieben die Briten und errichteten
die Kolonien von Süden her mit der Zeit bis in den Norden. Das von den Briten prakti-
zierte Prinzip des Indirect Rule hatte gravierende gesellschaftliche Verwerfungen im
Land. Mit Indirect Rule werden die im Land üblichen Herrschaftssysteme nicht verän-
dert, jedoch nur wenn die Autoritäten (Chiefs) den Kontrollen der Briten unterwarfen.
1957 erlangte Ghana als erstes Land von Subsahara die Unabhängigkeit.[B7]
Wirtschaftsstruktur Die Wirtschaftsstruktur ist typisch für ein ehemaliges europäisches Kolonialland. Das
Land verfügt über Reichtum an mineralischen Rohstoffen wie Gold, Erdöl/Erdgas, Dia-
manten, Mangan, Kobalt und Bauxit sowie agrarische Rohstoffe wie Holz, Kakao,
Palmöl oder Rohgummi. Die grosse Kakaoproduktion hat verschiedene Gesellschafts-
schichten einen gewissen Wohlstand erschaffen, jedoch ist der Staat dadurch stark ab-
hängig vom Weltmarktpreis. Das BIP ist mit 2095 CHF signifikant höher als in den Nach-
barländern, deshalb gehört Ghana zu den «lower middle income» Staaten. Trotzdem le-
ben über der Hälfte der Einwohner unter 2 US$ am Tag, wobei die Mehrheit aus den
ländlichen Norden kommen. Um den inneren Frieden zu wahren sollte Ghana eine ge-
rechtere Einkommensverteilung erreichen. Was auch in der verantwortlichen Regierung,
welche eine gebührenfreie Schulpflicht anbietet und 12.1 Prozent des Staatshaushalts
in Gesundheit und Infrastruktur investiert bemerkbar.[B7]
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Masterplan
3 Masterplan
Definition Als Masterplanung wird ein weitreichender, übergeordneter Plan definiert. [B14] Der Pla-
nung des konkreten Modelhauses steht die gesamtheitliche Betrachtung der Lebens-
räume bevor.
Hintergrund In den westafrikanischen Ländern fehlt es an sanitären Einrichtungen, Hygiene und sau-
berem Trinkwasser. Als Beispiel hat ein Viertel der Bevölkerung nicht die Möglichkeit re-
gelmässig Hände zu waschen und kein Zugang zu sicher verwalteten Sanitären Einrich-
tungen. Ausserdem wird die im Land benötigte Energie importiert oder neben Wasser-
kraft zu einem grossen Teil mit fossilen Energieträgern erzeugt.[B10]
Diese Probleme sollen in einen übergeordneten Plan einfliessen. Mögliche Lösungen
werden im Masterplan und bei Bedarf auch im Musterhaus einfliessen.
Lebensräume Für diese Arbeit werden vier Lebensräume definiert. Die Lebensräume werden als länd-
Westafrika lich, dörflich und städtisch oder vorstädtisch bezeichnet[B16], ausserdem kommen in
Stadtnähe vielerorts Slums vor.
3.1 Ländlicher Lebensraum
3.1.1 Erscheinungsbild
Eigener Eindruck Aktuell leben im ländlichen Le-
bensraum Menschen, die
meist von der Landwirtschaft
oder als Minenarbeiter leben.
[B4] Die Gemeinschaften ha-
ben ihre Siedlung in der Nähe
eines Flusses oder Seen. Die
runden Hütten sind aus Lehm
gefertigt und haben ein aus
getrockneten Pflanzen beste-
hendes Dach. Diese Hütten
werden nur zum Übernachten
verwendet, das Leben findet
draussen statt. Teilweise wer-
den einfache Holzkonstruktion Abbildung 3.1: Symbolbild Lehmhütten in Afrika (https://de.123rf.com/)
aus Restholz zur Erstellung
von Verkaufsständen an der Strasse genutzt. Sanitäre Einrichtungen sind grundsätzlich
nicht vorhanden und das Wasser für die Bewirtschaftung der Acker, für die Körperhygi-
ene und zum Trinken werden aus den naheliegenden Gewässern bezogen. Eine Strom-
versorgung ist meist nicht vorhanden. Diese Gemeinschaften haben eine ungefähre
Grösse von 15 bis 50 Einwohner und sind einer der einkommensschwächsten Gesell-
schaftsschichten. Sie leben im System des Dorfältesten, welcher über alle Angelegen-
heiten der Gemeinschaft bestimmt.
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Masterplan
3.1.2 Raumplanung
Grundsatz Der Raumplanung der ländlichen Lebensräume ist im aktuellen Zustand, wenn man be-
trachtet, welches Vermögen bei den Bewohnern vorhanden ist, nahezu perfekt. Trotz-
dem werden folgend die Möglichkeiten aufgezeigt.
Haus Die bisher verwendeten Stroh- und Lehmhütten sind nicht dauerhaft. Diese Hütten sol-
len mit stabilen Häuser, welche je 5 – 8 Einwohner aufnehmen können, ersetzt werden.
In ländlichen Gebieten können die Häuser wie bisher auf grossen Flächen verteilt wer-
den. Das Haus soll jedoch hauptsächlich zum Schlafen dienen, deshalb werden die
Fenster oder Öffnungen im Gebäude möglichst klein gehalten. Mithilfe von Bäumen um
das Haus, soll zusätzlich Schatten erzeugt werden.
Sanitäre Einrich- Sanitäre Einrichtungen in jedem Haus wären finanziell praktisch
tung nicht tragbar und bei diesen kleinen Einwohnerzahlen auch nicht
nötig. Stattdessen sollen allgemeine Latrinen erstellt werden. Die
Richtlinien können aus dem Kompendium der IWA und eawag her-
ausgenommen werden. [B19] Die definierten Systeme aus dem
Kompendium wurden im Anhang 1 beigelegt. Für diesen Lebens-
raum wären die Systeme 1 bis 5 optimal. Ausserdem kann die
Trinkwasserversorgung mit kleinen GDM-Anlagen jeweils, wie sie
in der Arbeit von Loris Casura untersucht worden sind, verwendet
werden.[B12]
Abbildung 3.2: Bohrloch
mit Handpumpe (Eigenes
Bild)
Energieversorgung Eine Energieversorgung ist für eine GDM-Anlage notwendig. Ausserdem soll nach dem
Ziel 7 aus der Agenda 2030 der UNO, Zugang zu sauberer Energie gefördert wer-
den.[B1] Deshalb könnte eine kleine PV-Anlage die gemeinschaftlich genutzt werden
kann, Hilfe schaffen. Eine weitere Möglichkeit für Dörfer in Flussnähe sind kleine Was-
serkraftanlagen.
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Masterplan
Plan
Abbildung 3.3: Masterplan ländlicher Lebenslaum
Wichtig Die Gesundheit der Einwohner ist das Wichtigste, deshalb sollten zuerst den sanitären
Einrichtungen und sauberem Trinkwasser Aufmerksamkeit geschenkt werden. Dem Nut-
zen entsprechend funktionierende Häuser sind in ländlichen Lebensräumen meist schon
vorhanden.
3.2 Dörflicher Lebensraum
3.2.1 Eigener Eindruck
Erscheinungsbild In den dörflichen Lebensräumen leben ebenfalls Gemeinschaften, welche nach dem
Prinzip des Dorfältesten geführt werden. Jedoch ist die Grösse der Gemeinschaft ent-
scheidend grösser. Die Dörfer können von 100 bis 800 Einwohnern bewohnt werden.
Ausserdem haben die Bewohner Kontakt zu den Abgeordneten des Staates (as-
semblyman/ -woman) und sind trotz traditioneller Führung im staatlichen System inte-
griert. Dadurch fliessen Gelder vom Staat oder NGO’s in öffentliche Projekte wie Grund-
wasserbrunnen, sanitäre Anlagen oder öffentliche Gebäude. Bei den Eigenheimen gibt
es grosse Unterschiede, von Lehmhäusern über einfache Holzkonstruktionen bis zu
massiven Häuser aus Mauerwerkssteinen wird alles gebaut.
Auch die sanitären Anlagen unterscheiden sich. Aktuell gibt es einfache Latrinen, für die
nur ein Loch in der Erde gegraben und von Zeit zu Zeit wieder überdeckt werden, beto-
nierte Anlagen, die bei Bedarf abgepumpt werden oder funktionierende Kanalisations-
systeme, wobei das Abwasser ohne Behandlung entweder ins Meer oder in den Boden
geführt wird. Da die Anlagen meist nicht gut gewartet werden, machen die Bewohner of-
fene Defäkation, was die Umwelt belastet.
Gemäss Kompendium im Anhang 1 könnten in diesen Lebensräumen alle Systeme er-
stellt werden. Die Wahl ist stark abhängig von der Grösse der Gemeinschaft, womit sie
ihr Geld verdienen und der gegebenen Geographie. Das Trinkwasser, sei es von einem
Brunnen oder direkt aus dem Gewässer, ist meist nicht mit einer Reinigungsanlage aus-
gestattet. Auch in den dörflichen Lebensräumen lebt man hauptsächlich von der Land-
wirtschaft, jedoch wird anders als in ländlichen Gebieten, ein Teil des Erwirtschafteten
weiterverkauft.
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Masterplan
Abbildung 3.4: Dörfliche Lebensräume (Eigenes Bild)
3.2.2 Raumplanung
Grundsatz Der dörfliche Lebensraum hat, wie im
Punkt 3.2.1 erwähnt, viele Gesichter.
Es ist wie in vielen Länder die breite
Mittelschicht, weshalb es keinen ein-
heitlichen Plan für diesen Lebensraum
gibt. Vom Masterplan im ländlichen Le-
bensraum gemäss Abbildung 3.3 und
bis hin zu der Vorstädtischen gemäss Abbildung 3.5: Latinen betoniert mit Entlüftung in Ghana
Abbildung 3.7 ist alles möglich und (Eigenes Bild)
sinnvoll. Die entscheidenden Faktoren für das Aussehen der Raumentwicklung, bilden
die vorhandene finanziellen Mittel und die räumlichen Gegebenheiten vor Ort.
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Masterplan
3.3 Vorstädtischer / städtischer Lebensraum
3.3.1 Eigener Eindruck
Erscheinungsbild Die städtischen Lebensräume können nicht als einen Typus definiert werden. Es gibt ei-
nen grossen Kontrast zwischen Arm und Reich. Von grossen Häuser und öffentliche o-
der staatlichen Gebäude im Zentrum bis zu kleinen Häuser am Stadtrand ist alles vor-
handen. Es werden Häuser in einer Beton-Skelettbauweise mit massiven Mauern ge-
baut, aber auch Häuser in einfacher Holzbauweise erstellt. Für den grossen Teil der
Städte ist eine Kanalisation vorhanden, welche oft offen an Strassenränder geführt wird.
Teilweise sind auch Tanks im Haus installiert, welche sporadisch abgepumpt werden.
Trotzdem gibt es öfters offene Defäkation. Das Abwasser wird entweder direkt in das
Meer geleitet oder wird in grossen, offenen Absetzbecken geringfügig behandelt. In
manchen Ländern wird eine portable Toilette genutzt, welche von einer Organisation
alle zwei Wochen gereinigt wird [B9]. Das Frischwasser wird in Tanks auf den Dächern
oder auf Wassertürme gepumpt, um mit einem konstanten Druck in die Häuser zu füh-
ren. Die Qualität ist ebenfalls nicht verlässlich, da meist keine Behandlung stattfindet.
Auch bei der Versorgung durch Elektrizität gibt es Unterschiede. Eine Energieversor-
gung ist in städtischen Lebensräumen vorhanden, jedoch kann es vorkommen, dass bei
Stromausfällen mit einem Generator nachgeholfen werden muss.
Abbildung 3.6: Monrovia, Liberia (https://www.silversea.com)
3.3.2 Planbeschrieb
Grundsatz Das Modelhaus wird nicht als Geschäftshaus oder grosse öffentliche Gebäude entwi-
ckelt. Für die vorstädtischen Lebensräume passt jedoch das Modelhaus perfekt. Dem-
entsprechend wird auch der Masterplan für diese Gegend erstellt.
Haus Anders als in den ländlichen Lebensräumen findet in dem vorstädtischen Lebensraum
das Leben nicht nur draussen statt. Deshalb wird das Modelhaus etwas grösser gestal-
tet und es wir Raum für das Wohnen mitberücksichtigt. Eine Familie aus dieser Gesell-
schaftsschicht hat eine Grösse von ca. 5 Personen.
Autor: Thuvarakan Sriskandanathan Bachelorarbeit Seite 18/52
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Masterplan
Sanitäre Einrich- Die sanitären Einrichtungen werden alle im Haus integriert. Das Abwasser wird durch
tung die Kanalisation abgeführt oder es werden Tanks unter dem Haus installiert, wo das Ab-
wasser gesammelt und sporadisch abgepumpt wird. Somit machen gemäss Kompen-
dium der IWA und eawag die Systeme 1, 5, 7, 8 und 9 in diesem vorstädtischen Gegen-
den Sinn. Das Trinkwasser kann wie gewohnt in Wassertürme befördert werden, jedoch
sollte eine Filtrationsanlage vorhanden sein. Optional könnte eine solarbetriebene
Pumpe das Wasser nach dem Filtrieren direkt in die Häuser pumpen.
Energieversorgung Eine Energieversorgung wird in diesem Lebensraum erwartet. Die aktuell genutzten Ge-
neratoren können nachhaltig verbessert werden. Dies ist jedoch mit hohen Investitions-
kosten verbunden.
Optional kann ein Hausbesitzer oder ein kleines Quartier mit PV-Modulen auf dem Dach
erstellt werden. Die Energie könnte bei mehreren Häusern, Zentral in einem kleinen
Technikraum gespeichert werden und von da auf die Häuser zurück verteilt werden.
Masterplan
Abbildung 3.7: Masterplan vorstädtischer Lebensraum (Eigenes Bild)
Autor: Thuvarakan Sriskandanathan Bachelorarbeit Seite 19/52
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Masterplan
3.4 Slum’s
Erscheinungsbild In stadtnahen Gebieten sind Slum’s vorhanden. Sie haben weder laufend Wasser noch
intakte sanitäre Anlagen und die Hütten sind mit verschiedensten Materialien improvi-
siert gebaut worden.
Abbildung 3.8: Slum in Kumasi, Ghana (Eigenes Bild)
3.4.1 Planbeschrieb
Grundsatz Anders als bei den anderen Lebensräumen, ist bei den Slum’s ohne fremde finanzielle
Mittel und ohne den staatlichen Willen eine Verbesserung der Wohnverhältnisse nicht
möglich.
Haus Das Haus soll nur die Funktion einer Unterkunft übernehmen. Somit wird das gesamte
Haus in verschiedene Schlafzimmer eingeteilt. Es werden mehrere Parteien in einem
Haus untergebracht, wobei jeder seinen Eingang hat.
Sanitäre Einrich- Die sanitären Einrichtungen werden ähnlich wie bei in den dörflichen Lebensraum, öf-
tung fentlich erstellt. Wichtig ist, dass die Gesundheits- und Umweltziele der UNO eingehal-
ten werden. [B1]
Energieversorgung Die Energieversorgung sollte staatlich sichergestellt werden. Nach den SDG’s der UNO
sollten alle Menschen auf der Welt zu bezahlbaren und sauberen Energie Zugang ha-
ben.[B1]
Wichtig Wie schon bei dem dörflichen Lebensraum sollte auch bei diesem Lebensraum Wert auf
die Gesundheit gelegt werden. Die Häuser sind dann zweitranging. Der Masterplan ist
vergleichbar mit der Abbildung 3.3 mit dem Unterschied, dass alles etwas enger und
das gesamte Areal grösser sein wird.
Autor: Thuvarakan Sriskandanathan Bachelorarbeit Seite 20/52
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Vorprojekt
4 Vorprojekt
Allgemein Mit dem Vorprojekt werden die ersten Ideen, schriftlich und zeichnerisch festgelegt.
Speziell bei diesem Projekt wird eine Nutzwertanalyse für die Materialwahl des Haupt-
tragsystems definiert.
4.1 Grobkonzept Modelhaus
Grundsatz Das Musterhaus soll grundsätzlich für eine Familie mit fünf Personen der Mittelschicht
konzipiert werden. Trotzdem soll die Raumeinteilung veränderbar, im Sinne der in Kapi-
tel 3 beschriebenen Lebensräume, gestaltet werden. Die Konstruktion soll ein Geschoss
hoch sein. Die Beschattung und die Regulierung des Raumklimas sollten bei der Kon-
struktion berücksichtigt werden. Ausserdem sollen die klimatischen und geografischen
Bedingungen geprüft werden.
Grundmass Ausgegangen von einem Haus für 5 Personen wird eine Wohnfläche von ca. 90 m2 an-
gestrebt.[B18] Somit werden die Dimensionen auf 12 x 8 Meter und einer Raumhöhe
von 2.5 Metern festgelegt.
Konstruktion Das Dach wird als Pultdach fixiert, da ein Satteldach unnötiges Raumvolumen bietet, in
der Wärmestauung stattfindet. Auch ein Flachdach wäre suboptimal, da es markante
Nachteile beim Abführen des Regenwassers aufweist. Ausserdem kann beim Pultdach
die Photovoltaikanlage einfach verbaut werden.
Die Konstruktion soll die Einwirkungen von Wind abtragen können.
Das Fundament kann in einzel- oder flächigen Fundamenten erstellt werden.
Einwirkung und Die Nutzlast wird gemäss Norm SIA 261 für das Wohngeschoss als Flächenlast von
Nutzlast 2kN/m2 und für das Dach mit 0.4kN/m2 festgelegt.[B5] Ausserdem sollen die Eigenlasten
aus der Konstruktion berücksichtigt werden. Eine Betrachtung der gesamten Einwirkun-
gen auf das Gebäude und die Windlasten sind im Anhang 2 dargestellt.
Raumklima Für die Regulierung des Raumklimas sollen Schlitze in Wänden möglich sein und je-
weils ein Vordach auf alle Seiten erstellt werden.
Die Fenster sollten nicht nach Osten oder Westen gerichtet sein, da die Sonne in diesen
Himmelsrichtungen tief steht und einstrahlen kann. Generell sollten alle Fenster mög-
lichst den ganzen Tag beschattet werden.
Durch das Klima ist eine hohe Luftfeuchtigkeit vorhanden. Damit keine Schäden entste-
hen, sollen die Fassaden diffusionsoffen erstellt werden.
Das Raumklima kann zum Verhältnis der Aussentemperaturen tief gehalten werden,
wenn die Seiten der Fassade, wo die Sonne direkt einstrahlt, eine hohe thermische
Masse besitzt. Diese Fassade speichert die Wärme und gibt sie in der Nacht wieder ab.
Die Regulierung des Raumklimas sollte in der beschriebenen Reihenfolge beachtet wer-
den.
Ästhetik Alle Wände und das Dach sollen so konstruiert werden, dass eine ästhetisch ansprech-
bare Optik möglich ist.
Autor: Thuvarakan Sriskandanathan Bachelorarbeit Seite 21/52
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