Leichtbauelemente oder Bauelemente für Leichtbaustrukturen sind aus der Praxis vielfach bekannt. Sie werden beispiels- weise in der Architektur, im Anlagenbau, im Fahrzeug-, Schiffs-und Flugzeugbau sowie in der Verfahrenstechnik ver- wendet, insbesondere, wenn eine hohe Festigkeit bei geringem Gewicht gefordert wird.

Bekannte Bauelemente, insbesondere zur Bildung von wandförmi- gen Strukturen, die in der Regel hohen Traglasten oder mecha- nischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, sind meist jedoch durch ihren filigranen Aufbau aufwendig in der Herstellung und/oder kaum modellierbar, d. h. nur eingeschränkt gleich- zeitig zum Bau verschieden gestalteter Strukturen, beispiels- weise sowohl für gerade Wände als auch für Kuppeln, verwend- bar. Für die diversen Anwendungen sind dann oft jeweils ei- gens konstruierte und daher kostspielige Bauelemente erfor- derlich. Zudem ergibt sich häufig durch die aufwendigen Her- stellungsverfahren und den Materialverbrauch für die bekann- ten Bauelemente eine ungünstige Umweltbilanz. Umwelttechni- sche Gesichtpunkte spielen jedoch neben der Wirtschaftlich- keit beim Einsatz moderner Bauelemente eine zunehmend wichti- ge Rolle. Die gleichzeitigen Forderungen nach einem flexibel einsetzbaren Produkt mit hoher Stabilität bei geringem Ge-

wicht einerseits und umwelttechnisch geringem Ressourcen- verbrauch sowie niedrigen Herstellungskosten andererseits sind bisher nicht optimal gelöst.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein kosten- und umwelttechnisch günstig herstellbares sowie vielseitig verwendbares Bauelement mit hoher Festigkeit und geringem Ge- wicht zur Konstruktion wandförmiger Leichtbaustrukturen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass eine Mehr- zahl verformbarer, mit mindestens einem Füllmittel über eine Befüllungsöffnung befüllbarer und druckdicht abschließbarer Hohlkörper, die an ihren Mantelflächen längsseits bündig an- einander liegen, durch mindestens ein zugfestes Verbindungs- mittel zu einem variabel gestaltbaren Grundelement verbunden sind, und dass durch eine Kombination einer Mehrzahl von Grundelementen eine frei konfigurierbare Leichtbaustruktur aufbaubar ist.

Dadurch, dass eine Mehrzahl von Hohlkörpern zu einem Grund- element verbunden sind, entsteht ein sehr einfaches, kosten- günstig und leicht kombinierbares Bauelement, dass sehr viel- seitig verwendbar ist. Durch eine variable Verspannung über geeignete Verbindungsmittel in Wirkverbindung mit der Ver- formbarkeit der Hohlkörper, ist eine vorgebbare Gestaltung der Grundelemente hinsichtlich ihrer Körperform möglich. Dem- entsprechend ist eine weitgehend freie Konfigurierung einer zu erstellenden Leichtbaustruktur möglich. Durch geeignete Wahl der Befüllung und des Hohlkörpermaterials wird eine vor- gebbare und hohe Festigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht der einzelnen Grundelemente und damit auch der gesamten Struktur erreicht. Hierbei werden die Zug-und Druckbelastun- gen auf die Hohlkörper selbst und auf die Verbindungsmittel

verteilt. Während die Zugkräfte von den Verbindungsmitteln aufgenommen werden, nehmen die Hohlkörper, insbesondere über einen durch eine druckdichte Befüllung mit einem Füllmittel eingestellten Innendruck, die Druckkräfte auf.

Werden Hohlkörper verwendet, die zwar über die Zugkräfte ver- formbar sind, aber an sich eine hohe Stabilität bzgl. ihrer Wandungen aufweisen, ist es auch grundsätzlich denkbar, auf eine Druckbefüllung zu verzichten und keine (d. h. außer der normalen Umgebungsluft) oder andere Füllungen mit vorgebbaren Eigenschaften bzgl. Druckabsorption und/oder Wärmeisolie- rung zu verwenden.

Vorteilhaft bestehen Verbindungsmittel und Hohlkörper aus un- terschiedlichen Materialien, so dass sich eine Verteilung der Zug-und Druckbelastung ergibt, wie sie beispielsweise von Stahlbetonkonstruktionen bekannt ist. Vorzugsweise können die Verbindungsmittel, die die Hohlkörper zu den Grundelementen verbinden, gleichzeitig zum Verketten der Grundelemente zu der Gesamtstruktur verwendet werden. Dadurch ergibt sich zu- sätzlich eine Gewichtsersparnis und ein weiterer Kostenvor- teil in der Herstellung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Grundelement aus jeweils drei, mit dem Füllmittel befüllten Hohlkörpern als ein Dreiergrundelement ausgebildet, und ist durch eine Kombination einer Mehrzahl von Dreiergrundelemen- ten die Leichtbaustruktur frei konfigurierbar aufbaubar, der- art, dass die, in nicht verbundenem Zustand eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweisenden Hohlkörper, in Wirkverbindung mit jeweils sechs benachbarten Hohlkörpern durch eine mindes- tens über die Verbindungsmittel gegen einen durch das Füll- mittel erzeugten Innendruck wirkende Zugkraft, zu Hohlkörpern mit hexagonaler Querschnittsfläche geformt sind, so dass sich

ein wabenförmiger Aufbau der Leichtbaustruktur mit einer he- xagonal dichtesten Packungsform ergibt.

Aus drei verformbaren Hohlkörpern lässt sich das Grundelement besonders einfach und stabil aufbauen. Durch die Verbindung der Hohlkörper mit dem Verbindungsmittel kommen die angren- zenden Mantelflächen zum Anliegen. Dabei werden die kreisför- migen Zylinder über die Zugkräfte so zusammengedrückt, dass die angrenzenden Flächen plan aufeinanderliegen. Dabei wirken die Zugkräfte gegen den Innendruck der mit dem Füllmittel ge- füllten Hohlkörper. Durch den Innendruck, der unter Berück- sichtigung des jeweiligen Berstdrucks eingestellt ist, erhal- ten die Hohlkörper eine hohe Festigkeit. Die Verbindungsmit- tel verleihen dem Grundelement eine stabile belastbare Form.

In dem Grundelement entstehen entsprechend der Dreieckskonfi- guration durch die Deformierung zunächst zwei plan anliegende Mantelflächen je Hohlkörper. Durch die Kombination und Ver- bindung mit weiteren benachbarten Grundelementen, grenzen dann an jeden Hohlkörper eines vollständig innerhalb der Leichtbaustruktur liegenden Grundelements insgesamt sechs an- liegende Planflächen, so dass sich eine hexagonal dichteste Packung der Struktur ergibt. Die hexagonal dichteste Packung zeichnet sich durch ihre besonders hohe Stabilität aus.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Grundelement aus jeweils vier, mit dem Füllmittel be- füllten Hohlkörpern als ein Vierergrundelement ausgebildet, und ist durch eine Kombination einer Mehrzahl von Vierer- grundelementen die Leichtbaustruktur frei konfigurierbar auf- baubar, derart, dass die, in nicht verbundenem Zustand eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweisenden Hohlkörper, in Wirkverbindung mit jeweils vier benachbarten Hohlkörpern durch die mindestens über die Verbindungsmittel gegen den durch das Füllmittel erzeugten Innendruck wirkende Zugkraft,

zu Hohlkörpern mit quadratischer Querschnittsfläche geformt sind, so dass sich ein wabenförmiger Aufbau der Leichtbau- struktur mit einer kubischen Packungsform ergibt.

Die kubische Packungsform bietet eine annähernd so große Stabilität wie die hexagonale Packungsform. Sie ist besonders für Wandabschlüsse geeignet, da die Kombination der kubischen Grundelemente leicht zu Abschlusskanten führt, die in einer Ebene liegen, während die Dreiecksform ohne besondere Maßnah- men, bzw. ohne eine besondere Abschusskonfiguration zunächst zu verzahnten Abschlusskanten führt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin- dung ist an einer Deckfläche der Hohlkörper jeweils ein he- rausstehender Hals angeordnet, der die Befüllungsöffnung auf- nimmt. Es kann auch an einer Grundfläche der Hohlkörper je- weils ein zweiter herausstehender Hals angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass an dem Mantel der Hohlkörper jeweils mindestens eine Taillierung vorgesehen ist.

Das eine Verbindungsmittel kann die an den Deckflächen angeordneten Hälse umschlingen. Dadurch werden die Hohlkörper im Bereich der Deckflächen zusammengezogen, im Bereich der Grundflächen jedoch kaum oder nicht zusammengezogen. Derart verspannt, ergeben sich im Falle von Dreiergrundelementen ke- gelstumpfähnliche und im Falle von Vierergrundelementen pyra- midenstumpfähnliche Grundelemente, deren Aufweitungswinkel von der Stärke, bzw. Enge der Verspannung abhängt.

Das Verbindungsmittel kann auch an der Taillierung angebracht sein. Denkbar ist, dass dazu die Hohlkörper im Bereich der Taillierung eine umlaufende Wandverstärkung aufweisen, um ei- ne ausreichend hohe Festigkeit gegen die Ausübung einer Zug- kraft durch die Verbindungsmittel zu gewährleisten. Hierbei ist eine besondere Verbindungstechnik erforderlich, um die

einzelnen Grundelemente zu der Gesamtstruktur zu verknüpfen.

Beispielsweise können dazu dehnbare Verbindungsmittel, bei- spielsweise Bänder, mit einer geeigneten Vorrichtung über die zu verknüpfenden Hohlkörpermäntel benachbarter Grundelemente bis zu der Taillierung vorgeschoben werden und sich dann dort zusammenziehen und an die Taillierung anschmiegen. Je nachdem in welcher Höhe der Mantelflächen der Zylinder sich die Tail- lierung befindet, d. h. das Verbindungsmittel angebracht ist, ergibt sich eine parallele Ausrichtung der Hohlkörper bei An- bringung in der längsseitigen Mitte oder, durch eine einsei- tige Zugkraft, wenn das Verbindungsmittel außerhalb der längsseitigen Mitte der Hohlkörper angebracht ist, eine un- gleichmäßige Verspannung der Hohlkörper über die Länge des Grundelements, so dass sich wiederum (wie bei der Anbringung des Verbindungsmittels an den Hälsen) eine von der parallelen Ausrichtung abweichende Ausrichtung der Hohlkörper, bzw. des Grundelements ergibt. Dadurch wird eine hohe Variabilität in der Gestaltung der Grundelemente erreicht, wodurch sich viel- fältige Einsatzmöglichkeiten ergeben.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin- dung sind zwei Verbindungsmittel je Grundelement vorgesehen, die die Hohlkörper jeweils durch Ausübung einer jeweiligen Zugkraft auf mindestens einen Hals und/oder die Taillierung des Grundelements umschlingen, und ist über die Verbindungs- mittel ein Aufweitungswinkel zwischen den Längsachsen der Hohlkörper und einer Mittenlängsachse des Grundelements vor- gebbar.

Dadurch, dass jeweils zwei Verbindungsmittel die Grundelemen- te umschlingen, lässt sich eine besonders hohe Stabilität der Konstruktion erreichen, bei gleichzeitig hoher Gestaltungs- vielfalt. Während die mit nur einem Verbindungsmittel verbun- denen Grundelemente erst in der Kombination innerhalb der Leichtbaustruktur ihre vollständige Stabilität erhalten, füh-

ren die mit mindestens zwei Verbindungsmitteln verknüpften Hohlkörper schon zu für sich allein genommen zu sehr stabilen Grundelementen. Die Hohlkörper können insbesondere um die Hälse in beiden Abschnitten, d. h. im oberen Deckflächenbe- reich und im unteren Grundflächenbereichunterschiedlich stark bzw. eng gebunden sein, wodurch die Hohlkörper längsseits ei- ne Abweichung von der Mittenlängsachse durch einen veränder- lichen Abstand, d. h. einen Aufweitungswinkel, erhalten, so dass die das Grundelement einhüllende Mantelfläche eine ent- sprechende Form (wie oben beschrieben) einnimmt.

Durch eine entsprechende Variation der Verbindungsmittel kann der Aufweitungswinkel der Form variiert werden. Dies ermög- licht wiederum auf einfache Weise die Realisierung von ge- schwungenen und gewölbten Formen, beispielsweise kann so auf einfache Weise eine Leichtbaukuppel hergestellt werden. Im Falle der Kuppel kann man auf eine doppelseitige (Deckflä- chenbereich und Grundflächenbereich), d. h. die außenwandsei- tige und eine innenwandseitige Verbindung, bzw. Verschnürung mit zwei Verbindungsmitteln je Grundelement verzichten und nur die Verbindung um die Hälse, beispielsweise um die im Deckflächenbereich vorhandenen anwenden, da an der Innenseite der Kuppel nur Druck-aber keine Zugkräfte auftreten. Im Fal- le einer geschwungenen Wand hingegen ist die Verschnürung mit zwei Verbindungsmitteln an den diametral angebrachten Hälsen im Deckflächen-und im Grundflächenbereich besonders vorteil- haft.

Entsprechend kann natürlich auch eine parallele, d. h. gerade Form, bzw. Wand erreicht werden. Durch gleichförmiges Umschlingen der Hohlkörper von beiden Umschlingungsmitteln lässt sich leicht eine gerade Form des Grundelements aufbauen (was bei Umschlingen lediglich eines einzigen Verbindungsmit- tel je Hohlkörper, nur in Höhe der Mitte der Mantelflächen

bei entsprechender Anordnung einer Taillierung realisierbar ist).

Insgesamt kann durch die Verwendung von vorgebbar vielen, vorzugsweise zwei Verbindungsmitteln, das Grundelement in ho- hem Maße variabel gestaltet werden und gleichzeitig besonders hohen Stabilitätsanforderungen genügen. Die Grundelemente können den jeweiligen Anforderungen an die Konfiguration der Leichtbaustruktur so besonders einfach angepasst werden und zeichnen sich, für sich genommen und innerhalb der Leichtbau- struktur, durch eine weiter verbesserte Festigkeit bei gleichzeitig variablen Gestaltungsmöglichkeiten aus.

In den Unteransprüchen 8 bis 13 sind bevorzugte Ausführungsformen der Verbindungsmittel beschrieben.

Die Verbindungsmittel können Zugseile, Zugdrähte, Zugbänder oder Stäbe mit verschiedenen Dehnbarkeiten, Festigkeiten und Längen sein. Dadurch können die Hohlkörper mit den für die jeweiligen Anforderungen günstigsten Verbindungsmitteln ver- sehen werden.

In den Unteransprüchen 14 bis 20 sind bevorzugte Ausführungs- formen des Füllmittels beschrieben.

Das Füllmittel kann ein Druckgas sein. Im einfachsten Fall kann Druckluft verwendet werden. Die Hohlkörper werden dann mit einem bestimmten Druck gefüllt, um einen Innendruck ein- zustellen, der eine ausreichende Festigkeit des Bauelements gewährleistet. Dazu kann beispielsweise kostengünstig eine handelsübliche Gasbefüllungseinrichtung verwendet werden, die an der Befüllungsöffnungen der Hohlkörper ansetzbar ist.

Grundsätzlich ist es auch möglich, unter Berücksichtigung ih- res Berstdrucks, die Hohlkörper mit einem Überdruck zu fül- len. Vorteilhaft sind die Holkörper dann jeweils mit einem

Überdruckventil ausgestattet. Die Überdruckbefüllung, d. h. maximal die Differenz zwischen Berstdruck und dem für die Stabilität der Konstruktion notwendigen Druck, kann als Ener- giespeicher ausgenutzt werden. Beispielsweise lassen sich die Bauelemente im Fahrzeugbau verwenden zur Gewichtsersparnis und, bei Ausnutzung der Überdruckbefüllung, zur Mitführung von Gasen zum Antrieb des Fahrzeugs. Die Hohlkörper können in Fahrzeugen auch prinzipiell die Funktion von Airbags erfül- len.

Es kann auch Stickstoff oder ein anderes inertes, d. h. reak- tionsträges Gas zur Verwendung kommen, um in der Architektur oder im Anlagenbau bei Verwendung der Bauelemente einen ver- besserten Brandschutz zu erreichen.

Es kann eine einmalige Befüllung der Hohlkörper vorgesehen sein, aber auch die Möglichkeit für eine mehrmalige Befül- lung, bzw. eine Befüllungsänderung kann vorgesehen sein.

Es ist auch möglich, Flüssigkeiten, beispielsweise Wasser o- der feste Stoffe, beispielsweise Sägemehl, Häckselstroh, Sand oder auch Gemische daraus zur Befüllung zu verwenden, insbe- sondere in Fällen wo eine bestimmte Isolierwirkung gegen Wär- me, Schall oder Sicht erzielt werden soll und das Gewicht der Konstruktion eine untergeordnete Rolle spielt. Denkbar ist auch die Verwendung von aushärtbaren Schäumen, beispielsweise Polystyrol, um die oben erläuterten Wirkungen zu erzielen.

Es kann für alle Hohlkörper der Leichtbaustruktur nur ein Füllmittel verwendet werden, es ist aber auch möglich, dass verschiedene Füllmittel innerhalb der Leichtbaustruktur zur Verwendung kommen.

In den Unteransprüchen 21 bis 31 sind bevorzugte Ausführungs- formen der Hohlkörper beschrieben.

Die Hohlkörper können leere Getränkeflaschen sein. Handelsüb- liche leere Getränkeflaschen, vorzugsweise aus Kunststoff, sind wegen ihres geringen Gewichts und der niedrigen Beschaf- fungskosten besonders vorteilhaft als Hohlkörper zur Bildung der Bauelemente geeignet. Insbesondere können die weit ver- breiteten Flaschen aus Polyethylenterephtalat (PET) zum Ein- satz kommen. Diese sind einerseits leicht verformbar, etwa um hexagonale Strukturen zu erzeugen, und bieten andererseits die nötige Druckfestigkeit, um eine stabile Konstruktion auf- zubauen. Weiterhin sind sie voll recyclingfähig, so dass sich ein geringer Ressourcenverbrauch und eine günstige Umweltbi- lanz ergibt.

Meist sind bei den handelsüblichen PET-Flaschen Stützkragen an der Befüllungsöffnung und eine Taillierung am Flaschenkör- per vorhanden, die vorteilhaft als Fixierung für die Um- schlingungsmittel verwendet werden können. Auf der Basis der handelsüblichen PET-Flaschen ist es denkbar, spezielle dop- pelhalsige Flaschen herzustellen, bei denen beidseitig je ein Verbindungsmittel an den Flaschenhälsen anbringbar ist.

Grundsätzlich ist es auch möglich, bei je zwei Flaschen eine der Grundflächen zu entfernen und die Flaschenkörper so in- einander zu stecken, dass eine doppelhalsige Flasche ent- steht. Wird die intakte Flasche aufgepumpt, kann sie sich in- nen an die Flasche ohne Boden anpressen und mit dieser eine Einheit bilden.

Die Transparenz des glasklaren PET-Materials ist zum Bau von lichtdurchlässigen Dächern, Wänden oder Kuppeln besonders vorteilhaft. Beispielsweise ist die Verwendung von Bauelemen- ten aus PET-Flaschen zum Bau von sogenannten"Null-Energie"- Häusern denkbar, bei denen die natürliche Sonneneinstrahlung zur Wärme-und Stromerzeugung optimal ausgenutzt wird. Hier kann auch die Energiespeicherung der Überdruckbefüllung aus- genutzt werden. Durch die Befüllungsseite (Deckfläche) und

die Bodenseite (Grundfläche) der Hohlkörper ist zudem eine automatische Doppelwandigkeit der Leichtbaustruktur gegeben, die eine gute Isolierwirkung hat. Diese kann durch den ge- zielten Einsatz eines der verschiedenen möglichen Füllmittel, beispielsweise Druckluft, noch weiter verbessert werden.

Denkbar ist auch eine Verwendung der Bauelemente im Anlagen- bau, beispielsweise in Aufwindkraftwerken. Bei diesen Kraft- werken wird das durch ein lichtdurchlässiges Dach einge- strahlte Sonnenlicht am Boden absorbiert, erwärmt die darüber legende Luftschicht und bewirkt damit einen Luftdruckanstieg.

Dieser Überdruck kann sich über einen möglichst hohen Kamin und damit über eine möglichst hohe Druckdifferenz entspannen.

Die damit verbundene Luftströmung durch den Kamin kann eine Turbine zur Stromerzeugung antreiben. Durch Einsatz der be- sonders kostengünstigen und umweltfreundlichen Bauelemente kann das bisher nicht befriedigende Verhältnis von Energiege- winn zu Energieaufwand für den Bau einer derartigen Anlage wesentlich verbessert werden.

Die Hohlkörper können mit einer Verspiegelung versehen sein.

Zur Sonnenenergiegewinnung können mit den Grundelementen hohl-oder parabolspiegelförmige Leichtbaustrukturen kon- struiert werden. Eine einfache und besonders kostengünstige, geringen Ansprüchen genügende Verspiegelung, kann durch Auf- stecken von aufgebohrten, zur Entsorgung vorgesehenen CD-Ton- oder Datenträgerscheiben auf die Flaschenhälse der Kunst- stoffflaschen realisiert werden. Natürlich ist auch eine Auf- dampfung einer Metallschicht möglich, beispielsweise um ein Gebäude vor zu starker Sonneneinstrahlung durch ein Gebäude- dach aus PET-oder PET ähnlichen Elementen zu schützen.

Grundsätzlich ist auch eine Einfärbung der Flaschen denkbar, um bestimmte Lichteffekte oder einen Sichtschutz zu realisie- ren.

Das sehr geringe Gewicht der Bauelemente aus Kunststofffla- schen, insbesondere mit Druckluft als Befüllung, ist beson- ders im Schiffs-und Flugzeugbau von Nutzen. Denkbar sind hier Leichtbauflugzeuge, z. B. sogenannte"Nurflügler"oder Schiffe, die quasi eine große Anzahl von Schotten erhalten, was mit einem erhöhten Sinkschutz einhergeht, wenn die Bau- elemente als Bewandungskonstruktion verwandt werden. Auch hier könnte die Energiespeicherfunktion zusätzlich ausgenutzt werden.

Die Kunststoffflaschen können auch mit einem verstärkenden Netz überzogen sein. Dadurch ergibt sich ein höherer Berst- druck, wodurch der Überdruck erhöht werden kann, um die Funk- tion als Energiespeicher noch effektiver zu gestalten. Der gleiche Effekt kann auch durch die Auswahl von Hohlkörpern mit einer größeren Wandstärke erzielt werden. Mit einem Ver- stärkungsnetz oder einer größeren Wandstärke können alle Hohlkörper ausgestattet sein, aber auch nur einzelne, die ge- zielt als Energiespeicher genutzt werden sollen.

Es ist auch möglich, dass leere Dosen als Hohlkörper verwen- det werden. Auch diese Form von Hohlkörpern sind über ent- sprechende Verbindungsmittel formbar, für geringre Stabili- tätsanforderungen kann hier auf eine Befüllung verzichtet werden.

Die bekannten Verfahren zu Herstellung von Bauelementen haben den Nachteil, dass sie relativ kostenaufwendig und umwelt- technisch nicht optimiert sind, sowie relativ unflexibel handhabbar sind.

Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements anzugeben, dass kostengünstig, umwelttechnisch günstig und flexibel ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem 0- berbegriff des Anspruches 32 dadurch gelöst, dass zunächst eine Mehrzahl von an ihren Mantelflächen bündig anliegenden verformbaren Hohlkörpern über mindestens ein die Hohlkörper umschlingendes Verbindungsmittel zu einem Grundelement ver- spannt werden, derart, dass über eine Zugkraft ein vorgebba- rer Abstand der Längsachsen der Höhlkörper gegenüber einer Mittenlängsachse des Grundelements eingestellt wird, so dass eine vorgegebene Verformung der sich angrenzenden Mantelflä- chen der Hohlkörper entsteht, dass anschließend die Grundele- mente zu einer vorgegebenen Leichtbaustruktur kombiniert wer- den, und dass abschließend die Hohlkörper jeweils über eine Befüllungsöffnung mit mindestens einem Füllmittel befüllt und druckdicht verschlossen werden.

Zunächst werden die Hohlkörper mit den Verbindungsmitteln zu dem Grundelement verbunden. Eine dabei ausgeübte Zugkraft bringt die Hohlkörper in eine gewünschte Form. Die Art der Verformung der Hohlkörper, bzw. die Form des Grundelements hängt von der Anordnung und Anzahl der aneinander angrenzen- den Hohlkörper und der Anordnung, Anzahl und Art der Verspan- nung durch die Verbindungsmittel ab. Dadurch können sehr va- riable und den Gestaltungsvorgaben der zu konstruierenden Leichtbaustruktur angepasste Grundelemente geschaffen werden.

Über eine unterschiedliche Verspannung in der Nähe der Befül- lungsöffnung und in der Nähe eines Hohlkörperbodens wird auf einfache Weise eine von einer parallelen Ausrichtung der Hohlkörper abweichende Formgebung erreicht. Dadurch kann eine Vielzahl von geschwungenen und gewölbten Leichtbaustrukturen realisiert werden. Ebenso ist eine parallele Ausrichtung der Hohlkörper möglich, um gerade Wände aufzubauen. Es kann auch, beispielsweise zum Bau von Kuppeln, eine nur einseitige Ver- spannung der Hohlkörper eingesetzt werden.

Durch die Kombination einer erforderlichen Anzahl von Grund- elementen wird eine vorgegebene Leichtbaustruktur sukzessive aufgebaut. Die Kombination der einzelnen Grundelemente er- folgt vorzugsweise dadurch, dass die Verbindungsmittel einer- seits die Hohlkörper des jeweiligen Grundelements verbinden und andererseits jeder Hohlkörper des Grundelements mit einem angrenzenden Hohlkörper eines benachbarten Grundelements ver- bunden wird. Dadurch entsteht sukzessive eine Verkettung der gesamten aufzubauenden Konstruktion. Mit der abschließenden Befüllung wird der Konstruktion die erforderliche Stabilität verliehen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die einzelnen Hohlkörper zunächst mit einem Vordruck vorge- füllt und nach dem Verspannen der endgültige Fülldruck einge- stellt.

Insbesondere bei Hohlkörpern mit leicht verformbaren Wänden wird zunächst eine Vorfüllung vorgenommen. Dadurch erhält die Konstruktion schon während der Anordnung der Verbindungsmit- tel eine Grundstabilität, wodurch sich der Aufbau der Leicht- baustruktur erleichtert.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach- folgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfin- dung beispielsweise veranschaulicht sind.

In den Zeichnungen zeigen : Figur 1 : Eine Leichtbaustruktur aus Dreiergrundelementen mit hexagonaler Struktur in einer perspektivi- schen Draufsicht von oben und

Figur 2 : das Dreiergrundelement in einer perspektivischen Ansicht von vorn.

Ein Bauelement besteht im Wesentlichen aus einem Grundelement 1 mit einer Mehrzahl von zylinderförmigen Hohlkörpern 2, die über mindestens ein Verbindungsmittel 3,4 verbunden sind.

In Fig. 1 ist eine Leichtbaustruktur 5 mit einem aus Dreier- grundelementen 1 bestehenden hexagonalen Aufbau dargestellt.

Eines der Grundelemente 1 ist in der Figur zur Verdeutlichung dunkel abgehoben gezeichnet. Das Dreiergrundelement 1 besteht aus drei Hohlkörpern 2, die vorteilhaft als doppelhalsige Flaschen auf der Basis von leeren PET-Getränkeflaschen her- gestellt sind. Als Befüllungsöffnung 6 für ein Füllmittel dienen jeweils die Ausgießöffnungen der Flaschen 2. Das erste Verbindungsmittel 3, vorzugsweise als ein zugfestes Seil aus- gebildet, umschlingt die an einer Deckfläche 9 angeordneten Flaschenhälse 7, die die Ausgießöffnungen, bzw. Befüllungs- öffnungen 6 bilden. Diametral dazu sind an einer Grundfläche 10 entsprechend drei geschlossene Flaschenhälse 8 angeordnet (in Fig. 2 verdeckt, daher nicht explizit sichtbar). Ein zweites Zugseil 4 umschlingt die Flaschenhälse 8. Die Fla- schenhöhe, bzw. Flaschenlänge bildet die Wandstärke der Leichtbaustruktur 5. In dem Dreiergrundelement 1 hat jeder Hohlkörper 2 zwei unmittelbar benachbarte weitere Hohlkörper 2. Über eine Zugkraft sind die Hohlkörper 2 derart verspannt, dass die unmittelbar angrenzenden Mantelflächen zu planen Flächen Fl, F2 verformt werden. Daraus ergibt sich schließ- lich die hexagonale Struktur des Dreiergrundelements 1, bzw. der gesamten Leichtbaustruktur 5. Der Einfachheit halber sind in Fig. 2 auch die äußeren Mantelflächen F3, F4, F5, F6 be- reits als plane Flächen dargestellt. Diese ergeben sich selbstverständlich erst im Zusammenwirken mit den unmittelbar angrenzenden Dreiergrundelementen. Die Ausrichtung der Fla- schen in Fig. 2 ist parallel, d. h. dass die Längsachsen Ll,

L2, L3, der Flaschen parallel zu einer Mittenlängsachse M verlaufen. Für die Leichtbaustruktur 5 ergibt sich daraus ei- ne ebene Form, bzw. eine ebene Wand.

Durch eine unterschiedliche Verschnürung, bzw. Verbindung ü- ber die beiden Zugseile 3 und 4, kann auf gleiche Weise ein Winkel größer Null Grad zwischen den Längsachsen Ll, L2, L3 und der Mittenlängsachse M erzielt werden. Daraus resultiert eine kegelstumpfartige Ausrichtung der Dreiergrundelemente.

Entsprechend würde sich durch Kombination dieser Grundelemen- te eine gewölbte Leichtbaustruktur ergeben.

Innerhalb der Leichtbaustruktur 5 sind die Grundelemente 1 durch die ersten, bzw. oberen Zugseile 3 verkettet. Eine ent- sprechende Verkettung ist ebenfalls für unteren Zugseile 4 vorgesehen. Jedes Zugseil 3 bzw. 4 umschlingt die Flaschen- hälse 7, bzw. 8 der unmittelbar benachbarten Flaschen 2 in- nerhalb eines Grundelements 1. Gleichzeitig greift an jeden Flaschenhals 7, bzw. 8 ein weiteres Zugseil 3, bzw. 4 eines benachbarten Grundelements 1 an. Daraus resultierend ergibt sich, dass im Zentrum dreier Grundelemente 1 jeweils eine Ge- tränkeflasche 2'unverbunden bleibt. Diese Hohlkörper 2'kön- nen prinzipiell aus der Gesamtstruktur 5 entfernt werden, oh- ne die Stabilität signifikant zu beeinflussen.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements beruht im We- sentlichen auf der Verbindung von verformbaren Hohlkörpern 2 zu einem Grundelement 1, der Kombination einer erforderlichen Anzahl von Grundelementen 1 zu einer aufzubauenden Leichtbau- struktur 5 und der Befüllung der Hohlkörper 2, 2'mit einem Füllmittel.

Zur Bildung der in Fig. 1 dargestellten Leichtbaustruktur 5 werden zunächst drei doppelhalsige, auf der Basis von PET- Kunststoffflaschen hergestellte Hohlkörper 2 mit einem Zug-

seil 3 in Höhe der an der Deckfläche sich befindenden Fla- schenhälse 7 und einem weiteren Zugseil 4 in Höhe der an der Grundfläche sich befindenden Flaschenhälse 8 zu dem Dreier- grundelement 1 verbunden. Dabei wird eine Zugkraft ausgeübt, so dass die Runde Form der Flaschen 2 an den sich angrenzen- den Linien zu plan anliegenden Flächen F1, F2, verformt wer- den. Jeder Hohlköper des Grundelements 1 hat die zwei innen liegenden Planflächen F1, F2 und vier außenliegende Planflä- chen F3, F4, F5, F6, wobei die Flächen F3 und F4 an jeweils ein nächstes benachbartes Grundelement 1 grenzen und die Flä- chen F5 und F6 jeweils an einem freien Hohlkörper 2'anlie- gen, der bei der ringförmigen Verkettung von jeweils drei Dreiergrundelementen 1 im Zentrum des Rings entsteht. Auf die Weise wird sukzessive die gesamte Leichtbaustruktur 5 als ei- ne wabenförmige Wand aufgebaut. Die anschließende Befüllung verleiht der Struktur 5 die nötige Stabilität, bzw. die ge- wünschten Isolationseigenschaften, oder Energiespeichereigen- schaften.

Bezugszeichenliste 1 Grundelement 2,2'Hohlkörper 3 Verbindungsmittel 4 Verbindungsmittel 5 Leichtbaustruktur 6 Befüllungsöffnung 7 Flaschenhals 8 Flaschenhals 9 Deckfläche 10 Grundfläche F1 innere Planfläche F2 innere Planfläche F3 äußere Planfläche F4 äußere Planfläche F5 äußere Planfläche F6 äußere Planfläche L1 Längsachse L2 Längsachse L3 Längsachse M Mittenlängsachse