Vermessungskunde und Grundlagen der Statistik für das Bauwesen:
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| Beteiligte Personen: | , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Wichmann
2015
|
| Ausgabe: | 8., neu bearb. und erw. Aufl. |
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| Umfang: | XIII, 728 S. Ill., zahlr. graph. Darst. |
| ISBN: | 9783879075522 |
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1 ALLGEMEINE GRUNDLAGEN 1
L.L EINFUEHRUNG I
L .2 ERDMESSUNG 3
1.2.1 VORSTELLUNGEN UEBER DIE GESTALT DER ERDE 3
1.2.2 DEFINITION VON ERSATZFLAECHEN FUER DIE ERDOBERFLAECHE 4
1.3 LANDESVERMESSUNG 6
1.3.1 LAGEFESTPUNKTFELD 7
1.3.2 HOEHENFESTPUNKTFELD 10
1.3.3 LANDESSCHWERENETZ 13
1.4 GEODAETISCHE KOORDINATENSYSTEME 13
1.4.1 GEOZENTRISCHES KOORDINATENSYSTEM 13
1.4.2 KOORDINATENSYSTEME ZUR PUNKTFESTLEGUNG 18
1.4.3 KOORDINATENSYSTEME IN DER EBENE 20
1.4.4 KONFORME ABBILDUNG DES ERDELLIPSOIDS 22
1.4.5 DAS UTM-SYSTEM 25
1.4.6 HOEHENREDUKTION 27
1.4.7 GEOGRAPHISCH NORD, GITTERNORD, MAGNETISCH NORD 28
1.5 MESSABWEICHUNGEN, MITTELWERTE UND STREUUNGSMASSE 29
1.5.1 ERLAEUTERUNG DES BEGRIFFS MESSABWEICHUNG 29
1.5.2 ERWARTUNGSWERT 30
1.5.3 SCHAETZWERT FUER DEN ERWARTUNGSWERT 31
1.6 MASSEINHEITEN UND MASSVERHAELTNISSE 33
1.6.1 DEFINITION DER MASSEINHEITEN UND IHRE ABLEITUNGEN 33
1.6.2 EBENE WINKELEINHEITEN 34
1.6.3 MASSVERHAELTNISSE 37
1.6.4 STEIGUNGSMASSE (MASSE FUER STEIGUNG, NEIGUNG, GEFAELLE) 38
2 MESSEN, BERECHNEN UND KARTIEREN BEI LAGEMESSUNGEN 40
2.1 EINFACHE VERMESSUNGSGERAETE UND MESSVERFAHREN 40
2.1.1 SIGNALISIEREN, EINFLUCHTEN UND VERMARKEN VON PUNKTEN 40
2.1.2 LAENGENMESSUNG MIT STAHLMESSBAENDERN 45
2.1.3 ABSETZEN RECHTER WINKEL MIT PRISMENINSTRUMENTEN 48
2.2 VERFAHREN DER LAGEAUFNAHME 50
2.2.1 EINBINDE- UND ORTHOGONALVERFAHREN 50
2.2.2 POLARVERFAHREN UND METHODE DER FREIEN STANDPUNKTWAHL 55
2.2.3 AUFNAHMEGEGENSTAENDE UND DOKUMENTATION DER MESSERGEBNISSE ... 60
2.3 EINFACHE KOORDINATENBERECHNUNGEN UND UMFORMUNGEN 62
2.3.1 BERECHNUNG VON HOEHE UND HOEHENFUSSPUNKT IN EINEM DREIECK 62
2.3.2 UMRECHNUNGEN ZWISCHEN RECHTWINKLIGEN UND POLAREN KOORDINATEN . .
64
2.3.3 KLEINPUNKTBERECHNUNG 66
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VIII
INHALTSVERZEICHNIS
2.3.4 UMFORMUNG EBENER RECHTWINKLIGER KOORDINATEN 69
2.3.5 AEHNLICHKEITSTRANSFORMATION (HELMERT-TRANSFORMATION) 73
2.3.6 KOORDINATENBERECHNUNG BEI FREIER STANDPUNKTWAHL (FREIER STATIONIE
RUNG) 77
2.3.7 GERADENSCHNITT 78
2.4 FLAECHENBERECHNUNG UND KARTIERVERFAHREN 82
2.4.1 FLAECHENBERECHNUNG AUS MASSZAHLEN 82
2.4.2 GRAFISCHE FLAECHENERMITTLUNG 87
2.4.3 KARTIERVERFAHREN 88
2.4.4 BEGRIFFE ZUR GRAFISCHEN DATENVERARBEITUNG 91
3 WINKELMESSUNG 93
3.1 HORIZONTAL-, VERTIKAL-UND POSITIONSWINKEL 93
3.2 BESTANDTEILE DES THEODOLITS 93
3.2.1 LIBELLEN 93
3.2.2 MESSFERNROHR 96
3.2.3 AUFBAU DES THEODOLITS 104
3.2.4 EINRICHTUNGEN ZUR WINKELMESSUNG 106
3.3 EINTEILUNG DER THEODOLITE 115
3.4 PRUEFEN UND JUSTIEREN DES THEODOLITS 115
3.4.1 PRUEFEN AUF STEHACHSSCHIEFE 116
3.4.2 PRUEFEN AUF ZIELACHSABWEICHUNG 117
3.4.3 PRUEFEN AUF KIPPACHSABWEICHUNG 119
3.4.4 LABORPRUEFMETHODE 119
3.4.5 ELIMINIEREN VON INSTRUMENTENABWEICHUNGEN 121
3.5 ARBEITSABLAUF BEI DER WINKELMESSUNG 122
3.5.1 AUFSTELLEN EINES THEODOLITS 122
3.5.2 ANZIELEN MIT DEM THEODOLIT 125
3.5.3 HORIZONTALWINKELMESSUNG 126
3.5.4 VERTIKALWINKELMESSUNG 127
4 HOEHENMESSUNG 130
4.1 GEOMETRISCHES NIVELLEMENT 130
4. L.L NIVELLIERPRINZIP 130
4.1.2 NIVELLIERINSTRUMENTE 131
4.1.3 PRUEFEN UND JUSTIEREN VON NIVELLIERINSTRUMENTEN 140
4.1.4 NIVELLIERLATTEN 145
4.1.5 NIVELLIERVERFAHREN (FESTPUNKTNIVELLEMENT) 147
4.2 HYDROSTATISCHES NIVELLEMENT 158
4.3 TRIGONOMETRISCHE HOEHENMESSUNG 162
4.3.1 TRIGONOMETRISCHE HOEHENMESSUNG UEBER KURZE ENTFERNUNGEN 162
4.3.2 TRIGONOMETRISCHE HOEHENMESSUNG UEBER GROSSE ENTFERNUNGEN 163
4.3.3 TRIGONOMETRISCHES NIVELLEMENT 165
4.3.4 ERREICHBARE GENAUIGKEITEN BEI DER TRIGONOMETRISCHEN HOEHENMESSUNG
167
4.4 BAROMETRISCHE HOEHENMESSUNG 168
4.4.1 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN 168
INHALTSVERZEICHNIS IX
4.4.2 BAROMETER 170
5 ELEKTROOPTISCHE DISTANZMESSUNG, TACHYMETER UND LASERSCANNER 172
5.1 MESSPRINZIPIEN DER ELEKTROOPTISCHEN DISTANZMESSUNG 172
5.1.1 IMPULSLAUFZEITVERFAHREN 172
5.1.2 PHASENVERGLEICHSVERFAHREN 177
5.1.3 KOMBINIERTES IMPULSLAUFZEIT- UND PHASENMESSVERFAHREN 187
5.1.4 REFLEKTOREN 187
5.1.5 EINFLUSS DER ATMOSPHAERE 189
5.2 TACHYMETER 189
5.2.1 TACHYMETER ZUR REFLEKTORLOSEN UND REFLEKTORGESTUETZEN
DISTANZMESSUNG 190
5.2.2 TACHYMETER MIT SENSOREN ZUR AUTOMATISCHEN ZIELERFASSUNG UND ZIEL
VERFOLGUNG (ROBOTTACHYMETER) 192
5.2.3 VIDEOTACHYMETER 198
5.2.4 MULTI-KAMERA ROVER 202
5.3 KALIBRIEREN ELEKTROOPTISCHER DISTANZMESSER 203
5.3.1 MASSSTABKORREKTION 203
5.3.2 ZYKLISCHE KORREKTION 204
5.3.3 ADDITIONSKORREKTION 205
5.4 TERRESTRISCHES LASERSCANNING 207
5.4.1 ZUR OBJEKTERFASSUNG 208
5.4.2 AUFBAU VON LASERSCANNERN 209
5.4.3 AUSFUEHRUNG VON LASERSCANS UND MODELLIERUNG VON GESCANNTEN OB
JEKTEN 212
5.4.4 ZUSAMMENFASSUNG DER WESENTLICHEN UNTERSCHIEDE ZWISCHEN TACHY-
METERN UND LASERSCANNERN 216
5.4.5 PRUEFUNG VON LASERSCANNERN 217
6 TERRESTRISCHE VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG VON LAGEFESTPUNKTEN 221
6.1 ZENTRIEREN EXZENTRISCH GEMESSENER RICHTUNGEN 221
6.1.1 STANDPUNKTZENTRIERUNG 221
6.1.2 ZIELPUNKTZENTRIERUNG 223
6.2 VERFAHREN DER EINZELPUNKTBESTIMMUNG 225
6.2.1 VORWAERTSSCHNITT 225
6.2.2 RUECKWAERTSSCHNITT 230
6.2.3 BOGENSCHNITT 234
6.3 POLYGONOMETRISCHE PUNKTBESTIMMUNG 238
6.3.1 POLYGONZUGARTEN 238
6.3.2 MESSUNG VON POLYGONZUEGEN 241
6.3.3 POLYGONZUGBERECHNUNG 244
7 GELAENDEAUFNAHME UND MASSENBERECHNUNG 256
7.1 GRUNDLAGEN UND HOEHENDARSTELLUNG 256
7.1.1 UEBERSICHT UEBER DIE VERFAHREN ZUR GELAENDEAUFNAHME 256
7.1.2 ARTEN DER HOEHENDARSTELLUNG 257
7.1.3 HOEHENLINIENKONSTRUKTION 258
X
INHALTSVERZEICHNIS
7.2 LAENGS-UND QUERPROFILAUFNAHME 261
7.2.1 LAENGSPROFI LAUFNAHME 261
7.2.2 QUERPROFILAUFNAHME MIT NIVELLIERINSTRUMENT 264
7.2.3 QUERPROFILAUFNAHME MIT TACHYMETERINSTRUMENT 265
7.2.4 QUERPROFILBESTIMMUNG DURCH INTERPOLATION 268
7.2.5 KORRESPONDIERENDE QUERPROFILE 269
7.2.6 REGELN FUER DIE DARSTELLUNG VON LAENGS- UND QUERPROFILEN 270
7.3 FLAECHENNIVELLEMENT UND ABSTECKUNG VON HOEHENLINIEN 272
7.3.1 FLAECHENNIVELLEMENT 272
7.3.2 ABSTECKEN VON HOEHENLINIEN IM GELAENDE 273
7.4 FREIE GELAENDEAUFNAHME MIT TACHYMETER 274
7.4.1 PRINZIP UND AUFNAHMEGRUNDLAGEN DER TACHYMETRIE 274
7.4.2 TACHYMETRISCHE AUFNAHMEVERFAHREN 276
7.5 MASSENBERECHNUNG 278
7.5.1 MASSENBERECHNUNG AUS QUERPROFILEN 279
7.5.2 MASSENBERECHNUNG AUS PRISMEN 285
8 SATELLITENGESTUETZTE MESSVERFAHREN 291
8.1 GRUNDLAGEN DES WELTRAUM-, KONTROLL-UND BENUTZERSEGMENTS 291
8.2 BEOBACHTUNGS- UND AUSWERTUNGSPRINZIP 293
8.2.1 BEOBACHTUNGSPRINZIP 293
8.2.2 MODERNISIERUNG DES GPS 295
8.2.3 AUSWERTUNGSPRINZIP 296
8.3 INSTRUMENTARIUM UND MESSVERFAHREN 300
8.4 GNSS-REFERENZNETZE (SAP05-MESSVERFAHREN) 303
8.5 PLANUNG VON GNSS-MESSUNGEN 307
8.5.1 PUNKTERKUNDUNG 307
8.5.2 WAHL DES BEOBACHTUNGSVERFAHRENS 308
8.5.3 VORBEREITENDE ARBEITEN 309
8.6 MESSUNGSABLAUF UND AUSWERTUNG 311
8.6.1 ANTENNENAUFSTELLUNG 311
8.6.2 DURCHFUEHRUNG 312
8.6.3 AUSWERTUNG 312
8.7 TRANSFORMATION IN GEBRAUCHSKOORDINATENSYSTEME 313
8.8 LIEGENSCHAFTSVERMESSUNGEN UNTER NUTZUNG VON GNSS-REFERENZNETZEN .
... 316
8.9 GPS-GELAENDEAUFNAHMEVERFAHREN 321
8.10 GLOSSAR 324
9 PHOTOGRAMMETRIE UND KARTOGRAPHIE 339
9.1 BEGRIFFE 339
9.2 GRUNDLAGEN DER PHOTOGRAMMETRIE 341
9.2.1 MATHEMATISCHE BEZIEHUNGEN 341
9.2.2 HERSTELLUNG DER AUFNAHMEN 346
9.3 PHOTOGRAMMETRISCHE AUSWERTEMETHODEN 362
9.3.1 EINBILDAUSWERTUNG 362
9.3.2 ZWEIBILDAUSWERTUNG (STEREOPHOTOGRAMMETRIE) 367
INHALTSVERZEICHNIS XI
9.3.3 MEHRBILDAUSWERTUNG 372
9.3.4 BILDAUSWERTUNG IN KOMBINATION MIT LASERSCANNERDATEN 378
9.4 UAV-PHOTOGRAMMETRIE 386
9.4.1 TECHNOLOGISCHE ASPEKTE VON UAV 387
9.4.2 ARBEITSABLAUF VON UAV-GESTUETZTEN PHOTOGRAMMETRIEPROJEKTEN .... 390
9.4.3 ERGEBNISSE UND ENDPRODUKTE DER UAV-PHOTOGRAMMETRIE 396
9.5 KARTOGRAPHIE 398
9.5.1 DEFINITIONEN, EINTEILUNG UND BESTANDTEILE VON KARTEN 399
9.5.2 KARTENNETZENTWURF 400
9.5.3 KARTENAUSWERTUNG 403
9.5.4 TOPOGRAPHISCHE KARTEN 403
9.5.5 WEITERE KARTENWERKE 408
10 LIEGENSCHAFTSWESEN 412
10.1 LIEGENSCHAFTSKATASTER 412
10.2 GRUNDBUCH 414
10.3 BAULEITPLANUNG, BODENORDNUNG, FLURBEREINIGUNG 418
10.4 VERMESSUNGSTECHNISCHE UND RECHTLICHE VORGAENGE 420
11 INGENIEURVERMESSUNG 422
11.1 UEBERSICHT UEBER VERMESSUNGSARBEITEN BEI BAUVORHABEN 422
11.1.1 VOR BEGINN DER BAUTAETIGKEIT 422
11.1.2 WAEHREND DER BAUTAETIGKEIT 425
11.1.3 NACH ENDE DER BAUTAETIGKEIT 425
11.2 ABSTECKUNG VON BAUWERKEN 426
11.2.1 RECHTLICHE VORAUSSETZUNGEN 426
11.2.2 LAGEFESTPUNKTE, ABSTECKUNGSNETZE UND PUNKTVERMARKUNG 427
11.2.3 ABSTECKUNG NACH DER EINBINDE- UND ORTHOGONALMETHODE 436
11.2.4 ABSTECKUNG NACH DER POLARMETHODE 438
11.2.5 ABSTECKUNG DURCH VORWAERTSSCHNITT 440
11.2.6 ABSTECKUNG NACH DER METHODE DER FREIEN STANDPUNKTWAHL 444
11.2.7 ABSTECKUNG MIT GNSS 448
11.3 HOEHEN-, EBENHEITS-UND NEIGUNGSMESSUNGEN 450
11.3.1 HOEHENANSCHLUSS 450
11.3.2 INSTRUMENTE ZUR HOEHENMESSUNG 451
11.3.3 HOEHENMESSUNGEN IN UND AN BAUWERKEN 458
11.3.4 FESTSTELLUNG DER EBENHEIT UND DER NEIGUNG VON FLAECHEN 467
11.4 LOTUNG 478
11.4.1 MECHANISCHE LOTUNG 478
11.4.2 OPTISCHE LOTUNG 481
11.5 FLUCHTUNG (ALIGNEMENT) 493
11.5.1 MECHANISCHE FLUCHTUNG 493
11.5.2 OPTISCHE FLUCHTUNG MIT MESSFERNROHR 494
11.5.3 OPTISCHE FLUCHTUNG MIT LASERGERAETEN 498
11.6 DEFORMATIONSMESSUNG 500
11.6.1 GRUNDLAGEN 500
XII
INHALTSVERZEICHNIS
11.6.2 MONITORING DURCH KONTINUIERLICHE MESSUNGEN 503
11.6.3 DISKONTINUIERLICHE MESSUNGEN 508
11.6.4 VERKNUEPFUNG RELATIVER UND ABSOLUTER MESSVERFAHREN 509
11.6.5 ERREICHBARE UND ERFORDERLICHE MESSGENAUIGKEIT 510
11.7 ABSTECKUNG VON GERADEN, KREISBOEGEN UND UEBERGANGSBOEGEN 514
11.7.1 TRASSIERUNG 514
11.7.2 ABSTECKUNG VON GERADEN 517
11.7.3 KREISBOGENABSTECKUNG 523
11.7.4 UEBERGANGSBOEGEN 536
11.7.5 KUPPEN-UND WANNENAUSRUNDUNG 558
11.8 BERUEHRUNGSLOSE VERMESSUNG 562
11.8.1 OBJEKTERFASSUNG MIT REFLEKTORLOS MESSENDEN TACHYMETERN 563
11.8.2 GEODAETISCHE INDUSTRIEMESSSYSTEME 568
11.9 BAUMASCHINENSTEUERUNG MIT SATELLITENGESTUETZTEN UND
ROBOTTACHYMETRISCHEN
MESSSYSTEMEN 576
11.9.1 BAUMASCHINENSTEUERUNG MIT GNSS-SYSTEMEN 576
11.9.2 BAUMASCHINENSTEUERUNG MIT ROBOTTACHYMETERN 578
12 STATISTISCHE AUSWERTEVERFAHREN 581
12.1 GRUNDBEGRIFFE DER MATHEMATISCHEN STATISTIK 581
12.2 WAHRSCHEINLICHKEITSFUNKTIONEN 586
12.2.1 BINOMIALVERTEILUNG 586
12.2.2 NORMALVERTEILUNG 587
12.2.3 STANDARDNORMALVERTEILUNG 589
12.2.4 WEITERE WAHRSCHEINLICHKEITSVERTEILUNGEN 590
12.2.5 BEISPIELE ZUR BINOMIAL-UND NORMALVERTEILUNG 590
12.3 PARAMETERSCHAETZUNG 593
12.3.1 STICHPROBE 593
12.3.2 KLASSENBILDUNG UND HAEUFIGKEITSFUNKTION 594
12.3.3 BOX-PLOT 598
12.3.4 NUMERISCHE METHODEN ZUR PARAMETERSCHAETZUNG 599
12.3.5 VARIANZ-KOVARIANZFORTPFLANZUNGSGESETZ 607
12.3.6 GEWICHTE 612
12.3.7 MITTELWERTE AUS TRANSFORMIERTEN NORMALVERTEILTEN UND AUS
NICHTNOR-
MALVERTEILTEN MESSWERTEN 618
12.4 REGRESSION UND KORRELATION 620
12.4.1 FUNKTIONALE UND STOCHASTISCHE ABHAENGIGKEIT 620
12.4.2 LINEARE REGRESSIONS-UND KORRELATIONSMODELLE 621
12.4.3 SCHAETZWERTE FUER DIE LINEARE REGRESSION UND KORRELATION 625
12.4.4 NICHTLINEARE REGRESSION 639
12.4.5 MEHRFACHE (MULTIPLE) REGRESSION 643
12.5 TESTVERTEILUNG (PRUEFVERTEILUNG) 643
12.5.1 STANDARDNORMALVERTEILUNG 644
12.5.2 ^-VERTEILUNG (HELMERT-PEARSON-VERTEILUNG) 644
12.5.3 T-VERTEILUNG (STUDENT-VERTEILUNG) 645
12.5.4 F-VERTEILUNG (FISHER-VERTEILUNG) 645
INHALTSVERZEICHNIS XIII
12.6 KONFIDENZINTERVALL (VERTRAUENSINTERVALL) 654
12.6.1 KONFIDENZINTERVALL FUER DEN ERWARTUNGSWERT JI 656
12.6.2 KONFIDENZINTERVALL FUER DIE STANDARDABWEICHUNG A 657
12.6.3 KONFIDENZINTERVALLE FUER DIE PARAMETER DER REGRESSIONSGERADEN UND
FUER DEN KORRELATIONSKOEFFIZIENTEN 659
12.7 TESTEN VON HYPOTHESEN 666
12.7.1 NULLHYPOTHESE UND ALTERNATIVHYPOTHESE 666
12.7.2 TESTGUETE SOWIE FEHLER 1. UND 2. ART 667
12.7.3 PRAKTISCHE AUSFUEHRUNG STATISTISCHER TESTS 672
12.7.4 UNTERSCHEIDUNG VERSCHIEDENER STATISTISCHER TESTARTEN 672
12.7.5 PRAKTISCHE ZAHLENBEISPIELE 672
12.8 DARSTELLUNG IN MATRIZENSCHREIBWEISE 681
13 MESSGENAUIGKEIT UND TOLERANZEN 690
13.1 KRITERIEN DER MESSGENAUIGKEIT 690
13.1.1 PRAEZISION UND RICHTIGKEIT 690
13.1.2 MESSUNSICHERHEIT 692
13.1.3 VERANSCHLAGUNG EINER SYSTEMATISCHEN MESSABWEICHUNG 693
13.2 TOLERANZBEGRIFFE 695
13.3 PRUEFUNG AUF TOLERANZUEBERSCHREITUNG 698
13.4 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN MESSGENAUIGKEIT UND TOLERANZ 699
13.4.1 ZWEISEITIGE SYMMETRISCHE TOLERANZ 699
13.4.2 ZWEISEITIGE UNSYMMETRISCHE TOLERANZ 700
13.4.3 EINSEITIGE TOLERANZ 700
13.4.4 ABSCHAETZUNG EINER VERMESSUNGSTOLERANZ AUS VORGEGEBENER GESAMT
TOLERANZ 701
13.5 MESSGENAUIGKEIT VON KONTROLL-UND UEBERWACHUNGSVERMESSUNGEN 702
13.5.1 PRUEFUNG AUF EINHALTUNG VON TOLERANZEN 702
13.5.2 PRUEFUNG AUF EINHALTUNG KRITISCHER GRENZEN BZW. NACHWEIS MUTMASS
LICHER DEFORMATIONEN 703
13.5.3 TRENNSCHAERFE EINER UEBERWACHUNGSVERMESSUNG 704
LITERATURVERZEICHNIS 705
STICHWORTVERZEICHNIS 717
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Inhaltsverzeichnis
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0003 BAU 924f 2008 L 269(8)
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| Exemplar 1 | Ausleihbar Am Standort |
| Exemplar 2 | Ausleihbar Am Standort |
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| Exemplar 5 | Ausleihbar Am Standort |
Teilbibliothek Stammgelände
| Signatur: |
0004 BAU 924f 96 A 2893(8)
Lageplan |
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| Exemplar 1 | Nicht ausleihbar Ausgeliehen – Rückgabe bis: 01.01.2100 |