Why is it die Bücherei?

Bücherei ends in -ei, and almost all nouns ending in -ei are feminine: in a German dictionary, 91% of them take die.

All nouns ending in -ei
Sense 1
die

Meaning

[1] A mostly smaller library in which you can borrow books

[1] eine meist kleinere Bibliothek, in der man Bücher ausleihen kann

Examples

The German library in Leipzig was founded in 1912

[1] Die Deutsche Bücherei in Leipzig wurde 1912 gegründet.

[1] In the philosophical library I find books on the philosophy of the 20th century.

[1] In der philosophischen Bücherei finde ich Bücher zur Philosophie des 20. Jahrhunderts.
More source examples (1)

These dictionary examples can include historical and less common uses.

[1] If I can borrow something from the library, I don't have to buy it in the bookstore

[1] Wenn ich mir etwas aus der Bücherei ausleihen kann, muss ich es nicht im Buchladen kaufen.

Declension

1 Singular Plural
Nominativ die Bücherei die Büchereien
Genitiv der Bücherei der Büchereien
Dativ der Bücherei den Büchereien
Akkusativ die Bücherei die Büchereien

Pronunciation

In context

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