Die Anmeldung betrifft eine Gründungstruktur eines Offshore-Bauwerks (bzw. für ein Offshore-Bauwerk), insbesondere eine Soft-Soft-Gründungstruktur. Darüber hinaus betrifft die Anmeldung ein Offshore-Bauwerk, ein Verfahren zum installieren einer Gründungsstruktur und ein Schalenelement für eine Gründungsstruktur.

Vermehrt werden Offshore-Bauwerke bzw. Offshore-Vorrichtungen errichtet, insbesondere auf dem Meer. So werden zur elektrischen Energieerzeugung bzw. zur Bereitstellung elektrischer Energie aus sogenannten erneuerbaren Energiequellen beispielsweise Offshore-Windparks mit einer Vielzahl von Offshore- Bauwerken in

Form von Offshore- Windenergievorrichtungen installiert. Offshore-Standorte zeichnen sich üblicherweise durch relativ kontinuierliche Windbedingungen und hohe durchschnittliche Windgeschwindigkeiten aus, so dass vermehrt so genannte Offshore-Windparks errichtet werden.

In der Regel weist ein Offshore-Windpark eine Vielzahl an Offshore- Windenergievorrichtungen auf, wie eine Vielzahl von Offshore-Windkraftanlagen, Messmasten und/oder mindestens eine Offshore-Umspannstation. Über die Offshore- Umspannstation kann der Offshore-Windpark elektrisch beispielsweise mit einer Onshore-Umspannstation oder einer weiteren Offshore-Umspannstation bzw.

Offshore-Konverterstation verbunden sein. Eine Onshore-Umspannstation wiederum kann mit einem öffentlichen Stromnetz verbunden sein.

Eine Offshore-Windkraftanlage ist zum Wandeln der kinetischen Windenergie in elektrische Energie eingerichtet. Zum Übertragen der erzeugten elektrischen Energie zwischen zwei Offshore-Windenergievorrichtungen oder einer Offshore- Windenergievorrichtung und einer Onshore-Vorrichtung werden Energiekabel in Form von Seekabeln verlegt. Bei Offshore-Bauwerken von Offshore-Windparks> aber auch bei anderen Offshore- Bauwerken, ist es üblich, ein Offshore-Bauwerk durch eine Gründung (z.B. Monopile-, Tripod-, Tripile- oderJacket- Gründungen) auf bzw. in dem Gewässerboden, insbesondere einem Meeresboden, direkt zu verankern. Ein solches Offshore-Bauwerk umfasst insbesondere eine Offshore-Einrichtung und die Gründung, welche die Offshore-Einrichtung, wie eine auf einem Turm angeordnete Stromerzeugungsanlage, trägt.

Da die Herstellung von herkömmlichen Gründungen in Form von Monopiles zumindest ab einer Wassertiefe von ca. 60 m immer schwieriger und aufwendiger wird, werden ab Wassertiefen von ca. 60 m vermehrt andere Gründungsarten verwendet.

So ist es aus dem Stand der Technik bekannt, (voll) schwimmende Gründungen (auch „floating foundations" genannt) zu verwenden. Durch Ankerketten, Ankerseile oder dergleichen werden schwimmende Gründungen mit mindestens einem Schwimmkörper an dem Gewässerboden verankert. Jedoch ist die regelmäßig erforderliche Inspektion der Ankerketten, -seile oder dergleichen mit hohem Aufwand verbunden, insbesondere aufgrund der großen Wassertiefen. Zu dem kommt es immer wieder zu Beschädigungen und Ausfällen von Ankerketten, -seilen oder dergleichen, beispielsweise aufgrund von Schnappbelastungen („snap loads")- Diese können beispielsweise durch eine Strömung versursacht werden.

Erfolgversprechendere Gründungs arten, insbesondere für Wassertiefen zwischen ca. 60 m und ca. 150 m, sind sogenannte gestrandeten Monopfähle im soft-soft Frequenzbereich, d.h. die erste Eigenfrequenz der Gründung liegt insbesondere Unterhalb der ersten 1P Frequenz der Turbine, die wie gestrandete Spar Fundamente wirken (auch „stranded monopiles" genannt) oder ein Gelenk bildende Turmlösungen (auch „articulated tower Solutions" genannt). Die zuletzt genannte Lösung, d.h. die articulated tower solution, ist insbesondere eine Gründung mit einer gelenkbasierten Gründungstruktur. Eine solche Gründung wird auch als Soft-Soft-Gründung bzw. Soft-Soft-Gründungsstruktur genannt. Die genannten Konzepte haben gemein, dass ein (schwimmfähiges) turmförmiges Gründungstragelement eingesetzt wird, welches den Gewässerboden zumindest kontaktiert.

Aus der Druckschrift US 8864419 B2 ist beispielsweise eine Gründung mit einer gelenkbasierte Gründungstruktur bekannt, bei der ein Fundament auf dem Gewässerboden angeordnet wird und das turmförmige Gründungstragelement über eine Gelenkstruktur mit dem Fundament verbunden ist, also den Gewässerboden kontaktiert. Bei dieser Lösung sind außerhalb des Gründungstragelements in dem Meeresboden eingebrachte äußere Verankerungseinrichtungen vorgesehen. Insbesondere sind Ankerelemente über Ankerverbindungen mit der Außenseite einer Wand des Gründungstragelements verbunden, so dass diese Lösung ähnliche Probleme aufweist, wie die vorbeschriebenen (voll) schwimmenden Gründungen.

Ferner ist aus der WO 2019/076586 Al eine Gründung mit einer Gründungsstruktur für Offshore-Windkraftanlagen mit einem Gelenk in Form eines Feder- und/oder Dämpfungselements bekannt, das das zylindrische Gründungstragelement bzw. den zylindrischen Turmabschnitt/Rumpfabschnitt wiederherstellt bzw. wiederaufrichtet.

Die aus dem Stand der Technik bekannten gelenkbasierten Lösungen bestehen jedoch aus großen Buchsenlagern oder hüftgelenksähnlichen Baugruppen, die mit großen Elastomerelementen ausgekleidet sind. Die Nachteile der bekannten Gründungsstrukturen sind, dass diese recht groß sind, spezielle Geometrien haben und/oder schwer zu montieren sind, insbesondere mit Blick auf den Offshore- Standort. Zudem erlauben die bekannten gelenkbasierten Gründungsstrukturen häufig keine zufriedenstellende (Rotations-) Bewegung des Offshore-Bauwerks um drei Achsen, so dass das Wiederaufrichten beeinträchtigt ist. Daher liegt der vorliegenden Anmeldung die Aufgabe zugrunde, eine (gelenkbasierte) Gründungsstruktur, insbesondere in Form einer S oft-S oft- Gründungsstruktur, bereitzustellen, bei der die Nachteile des Stands der Technik reduziert sind und die insbesondere eine verbesserte Bewegung des Offshore-Bauwerks in einfach herzustellender Weise erlaubt.

Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Anmeldung gelöst durch eine (gelenkbasierte, insbesondere federgelenkbasierte) Gründungstruktur eines Offshore- Bauwerks (bzw. für ein Offshore- Bauwerk), insbesondere eine Soft-Soft- Gründungsstruktur, gemäß Anspruch 1. Die Gründungsstruktur umfasst mindestens ein erstes Schalenelement mit mindestens einer einen ersten Innenraum umschließenden Wand, wobei die Wand eine Innenseite und eine Außenseite aufweist. Die Gründungstruktur umfasst mindestens ein in den ersten Innenraum zumindest teilweise ragendes inneres Strukturelement mit einer Außenseite. Die Gründungstruktur umfasst mindestens ein in dem ersten Innenraum angeordnetes und die Innenseite des ersten Schalenelements und die Außenseite des Strukturelements kontaktierendes erstes Kopplungselement mit einer zumindest teilweise ovalförmigen Querschnittsfläche.

Indem im Gegensatz zum Stand der Technik anmeldungsgemäß eine (gelenkbasierte) Gründungsstrüktur bereitgestellt wird, bei der zwischen einem äußeren Schalenelement und einem inneren Strukturelement mindestens ein Kopplungselement mit einer zumindest teilweise ovalförmigen Querschnittsfläche vorgesehen ist, wird ein (Rotations-)Gelenk insbesondere in der Art eines Federgelenks bereitgestellt, welches eine verbesserte Bewegung des Offshore- Bauwerks in einfach herzustellender Weise erlaubt. Insbesondere erlaubt die anmeldungsgemäße Ausgestaltung der Gründungsstruktur eine zufriedenstellende (Rotations-) Bewegung des Offshore-Bauwerks um drei Achsen (insbesondere zwei horizontale Achsen und eine Torsionsachse). Ein sicheres Wiederaufrichten des Offshore-Bauwerks kann gewährleistet werden. Ein anmeldungsgemäßes Offshore-Bauwerk ist insbesondere eine Offshore- Windkraftanlage, jedoch nicht hierauf beschränkt. Ein Offshore-Bauwerk kann eine Gründung mit einer Gründungsstruktur aufweisen. An die Gründung kann ein Übergangsstück (auch „transition piece" genannt) anschließen. Dieses kann wiederum einen Turm tragen, an dessen Ende eine Offshore-Einrichtung, insbesondere in Form einer Energieerzeugungseinrichtung, angeordnet sein kann. Die Energieerzeugungseinrichtung kann durch eine Gondel gebildet sein, welche in herkömmlicher Weise eine Nabe, Rotorblätter, einen Generator etc. umfassen kann. Die anmeldungsgemäße Gründungsstruktur meint insbesondere nur einen Teil der Gründung, insbesondere den in einem Installationszustand der Gründung unteren Teil bzw. das untere Ende der Gründung. Insbesondere meint die anmeldungsgemäße Gründungsstruktur den Gründungsfuß. Bei Varianten der Anmeldung kann die Gründungsstruktur auch die Gründung umfassen. Die anmeldungsgemäße Gründungsstruktur ist insbesondere ein gelenkbasierter Gründungsfuß.

Die anmeldungsgemäße Gründungs Struktur umfasst zumindest drei Komponenten, nämlich mindestens ein äußeres Schalenelement bzw. Kragenelement, mindestens ein inneres Strukturelement und mindestens ein zwischen dem äußeren Schalenelement und dem inneren Strukturelement angeordnetes Kopplungselement.

Das erste (äußere) Schalenelement ist insbesondere ein turmförmiger Hohlzylinder mit einer umlaufenden Zylinderwand. Die beiden Stirnseiten des Schalenelements können offen sein. Vorzugsweise weist das erste Schalenelement eine im Wesentlichen kreisförmige Querschnittsfläche auf. Es versteht sich, dass bei Varianten der Anmeldung auch eine andere Querschnittsfläche vorhanden sein kann.

Die umlaufende Wand des ersten Schalenelements umschließt insbesondere einen ersten Innenraum. Eine Innenseite dieser Wand weist in Richtung der (im Installationszustand der Gründungsstruktur insbesondere vertikal verlaufende)

Mittenachse des Schalenelements. Eine Außenwand dieser Wand weist nach außen. Das erste Schalenelement kann in einem Installationszustand vorzugsweise (nur) teilweise in den Gewässerboden eingebunden sein. Dies meint, dass das untere Ende in den Gewässerboden eingebracht ist, während das obere Ende aus dem Gewässerboden herausragt und insbesondere den genannten ersten Innenraum bildet.

Alternativ oder zusätzlich kann das erste Schalenelement durch mindestens eine Verankerungseinrichtung (z.B. gebildet durch Anker bzw. Ankerelement und einer Ankerverbindung, wie ein Ankers eil oder eine Ankerkette) an dem Gewässerboden befestigt sein. Beispielsweise kann mindestens eine Ankerverbindung an der Außenseite des ersten Schalenelements befestigt sein. Beispielsweise kann an der Außenseite ein Befestigungspunkt in Form einer angeschweißten Öse vorgesehen sein. Ein Ende einer Ankerverbindung kann durch Klammern, Spleiße etc. an der Öse befestigt sein.

An dem anderen Ende der Ankerverbindung kann ein Anker angeordnet sein, der in dem Gewässerboden zumindest teilweise eingebracht sein kann. In diesem Fall kann das untere Ende des ersten Schalenelements (nur) auf dem Gewässerboden (im Wesentlichen) aufgesetzt sein. Es versteht sich, dass bei Varianten der Anmeldung zusätzlich zu der mindestens einen Veranker ungs einri chtung das erste Schalenelement teilweise in den Gewässerboden eingebracht sein kann.

Das erste Schalenelement (und/oder das zweite Schalenelement) kann insbesondere aus einem Material gebildet sein aus der Gruppe, umfassend:

Metall, insbesondere Stahl,

Beton, gestrandeten Stahlbeton Glasfaser (Glasfaserverbundwerkstoff),

Carbonfaser (Carbonfaserverbundwerkstoff). Diese Materialien (oder Kombinationen davon) eignen sich besonders zur Herstellung zumindest der Wand eines Schalenelements.

Ferner umfasst die anmeldungsgemäße Gründungsstruktur mindestens ein inneres Strukturelement, insbesondere in Form eines Pfahls. Der Pfahl kann ein Hohlpfahl sein, oder vorzugsweise ein Vollpfahl.

Die Querschnittsform des Strukturelements entspricht vorzugsweise der Querschnittsform des ersten Schalenelements. Insbesondere kann das innere Strukturelement eine kreisförmige Querschnittsform aufweisen. Der Außendurchmesser des inneren Strukturelements ist geringer als der Innendurchmesser des ersten Schalenelements.

Das innere Strukturelement kann insbesondere aus einem Material gebildet sein aus der Gruppe, umfassend:

Metall, insbesondere Stahl,

Beton, gestrandeten Stahlbeton Glasfaser (Glasfaserverbundwerkstoff),

Carbonfaser (Carbonfaserverbundwerkstoff).

Das innere Strukturelement kann ein Ankerelement der Gründungsstruktur sein oder ein Gründungstragelement der Gründungstruktur bzw. der Gründung. Ein Gründungstragelement kann zumindest mittelbar die Offshore-Einrichtung tragen. Beispielsweise kann eine Gründung aus einem oder zwei (oder mehr) turmförmigen Gründungstragelementen gebildet sein, wobei sich an mindestens eines dieser Gründungstragelemente der Turm und/oder das Übergangsstück anschließen kann.

In einem Installationszustand der Gründungstruktur ragt das innere Strukturelement in den ersten Innenraum hinein bzw. erstreckt sich durch den ersten Innenraum. Die Mittenachse des inneren Strukturelements kann in dem Installationszustand der Gründungsstruktur vorzugsweise identisch mit der Mittenachse des ersten Schalenelements sein. Der Abstand zwischen der Außenseite des inneren

Strukturelements zu der Innenseite des ersten Schalenelements kann im gesamten Innenraum im Wesentlich gleich sein bzw. gleich bleiben.

Anmeldungsgemäß ist in dem ersten Innenraum zwischen dem ersten Schalenelement und dem inneren Strukturelement mindestens ein erstes Kopplungselement angeordnet. Ein Kopplungselement übernimmt vorliegend insbesondere eine Gelenkfunktion.

Das mindestens eine erste Kopplungselement kontaktiert in einem Installationszustand der Gründungsstruktur sowohl die Innenseite des ersten Schalenelements als auch die Außenseite des inneren Strukturelements. Kontaktieren meint hierbei insbesondere, dass kein (gasgefüllter) Hohlraum zwischen der Außenseite des Kopplungselements und dem Schalenelement bzw. dem inneren Strukturelement vorhanden ist.

Das mindestens eine erste Kopplungselement besitzt zumindest abschnittsweise eine im Wesentlichen ovalförmige Querschnittsfläche (wobei diese Querschnittsfläche in einem Installationszustand der Gründungs Struktur in einer vertikalen Ebene liegt). Eine anmeldungsgemäße ovalförmige Querschnittsfläche schließt nicht aus, dass die Außenseite des Kopplungselements Kanten bzw. Ecken aufweisen kann. Es ist lediglich erforderlich, dass der Umfang eine im Wesentlichen ovalförmige Querschnittfläche einschließt. Die ovalförmige Querschnittsfläche kann symmetrisch oder unsymmetrisch sein. Insbesondere umfasst eine abschnittsweise ovalförmige Querschnittsfläche eine elliptische Querschnitts fläche, eine halbkreisförmige und eine kreisförmige Querschnittsfläche. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das erste Kopplungselement in einem unbelasteten Zustand des Kopplungselements zumindest abschnittsweise kreisförmig sein.

Anmeldungsgemäß führt das mindestens eine erste Kopplungselement durch die kontaktierende Anordnung des ersten Kopplungselements und der Ausgestaltung der Form des ersten Kopplungselements zu einer Bewegungsfreiheit des Offshore- Bauwerks, insbesondere des Turms, um drei Achsen. Insbesondere ist das erste Kopplungselement zwischen dem inneren Strukturelement und dem ersten Schalenelement derart angeordnet, dass eine relative Bewegung des inneren Strukturelements zu dem ersten Schalenelement (bzw. umgekehrt) ermöglicht wird.

In einfacher Weise wird ein verbessertes Gelenk bei einer Soft-Soft-Gründung durch die anmeldungsgemäße (gelenkbasierte) Gründungsstruktur bereitgestellt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann (in einem Installationszustand der Gründungsstruktur) die Außenseite des mindestens einen ersten Kopplungselements die Innenseite des ersten Schalenelements im Wesentlichen punktförmig oder im Wesentlichen linienförmig kontaktieren. Alternativ oder (vorzugsweise) zusätzlich kann die Außenseite des mindestens einen ersten Kopplungselements die Außenseite des Strukturelements im Wesentlichen punktförmig oder im Wesentlichen linienförmig kontaktieren. Dies verbessert die Beweglichkeit des Offshore-Bauwerks noch weiter.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann das mindestens eine erste Kopplungselement aus einem Material gebildet sein, welches im Vergleich zu dem Material, aus dem das erste Schalenelement und/oder das innere Strukturelement gebildet ist/sind, elastischer ist. Dies meint insbesondere, dass das Elastizitätsmodul (bei ca. 20 ° C) des ersten Kopplungselement zumindest geringer ist als das Elastizitätsmodul (bei ca. 20 ° C) des ersten Schalenelements und/oder des inneren Strukturelements. Hierdurch wird die Gelenkfunktion der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur noch weiter verbessert. Hierbei ist die höhere Elastizität des Kopplungselements im Vergleich zu dem Schalenelement und/oder inneren Strukturelement eigenständig erfinderisch, unabhängig von der Querschnittsform des Kopplungselements.

Besonders bevorzugt kann das mindestens eine erste Kopplungselement zumindest teilweise aus einem Kunststoffmaterial (insbesondere ein Material, dass auf einem elastischen Polymer basiert oder aus diesem besteht) (z.B. ein synthetisches Gummimaterial) und/oder aus Naturkautschuk gebildet sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das erste Schalenelement aus Stahl und/oder Beton gebildet sein, das innere Strukturelement kann aus Stahl und/oder Beton gebildet sein und das Kopplungselement aus einem Kunststoff aterial oder Naturkautschuk.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann das mindestens eine erste Kopplungselement (und/oder das mindestens eine zweite Kopplungselement) aus einem Material gebildet sein mit einem Elastizitätsmodul (auch „Young modulus" genannt) (bei ca. 20°C) zwischen 0,5 MPa und 15000 MPa, vorzugsweise zwischen 2 MPa und 30 MPa. Vorzugweise zusätzlich kann das Kompressionsmodul (auch bulk modulus genannt) (unter N ormalbedingungen) des Materials des ersten Kopplungselements kleiner als 5000 MPa sein. Das Schubmodul ist vorzugsweise größer als 0,3 MPa.

Für eine besonders gute Gelenkfunktionalität kann, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur, das mindestens eine erste Kopplungselement beweglich in dem ersten Innenraum angeordnet sein und das mindestens eine erste Kopplungselement zwischen der Innenseite des ersten Schalenelements und der Außenseite des Strukturelements verklemmt bzw. verspannt sein. Bei Varianten der Anmeldung kann auch nur eine Verklemmung oder nur eine bewegliche Anordnung vorgesehen sein. Insbesondere kann das mindestens eine erste Kopplungselement rotationsbeweglich und geklemmt zwischen der Innenseite des ersten Schalenelements und der Außenseite des Strukturelements gelagert sein.

Darüber hinaus kann, gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur, das mindestens eine erste Kopplungselement ein mit einem Füllmaterial füllbarer Hohlkörper sein. Das Füllmaterial kann insbesondere auswählbar sein aus der Gruppe, umfassend:

Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, Gas, vorzugsweise Luft,

Sand,

Vergussmaterial (grout),

Beton.

Ein derartiges Kopplungselement ist insbesondere in einfacher Weise zu fertigen. Beispielsweise kann ein Hüllmantel des Kopplungselements aus einem Kunststoffmaterial und/oder aus Naturkautschuk gebildet sein. Vorteilhafterweise kann das Füllen eines solchen Kopplungselements erst an dem Installationsort der Gründungsstruktur erfolgen.

Bei anderen Varianten der Anmeldung kann das mindestens eine Kopplungselement auch ein Vollkörper sein, beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial und/oder aus Naturkautschuk, wie bereits beschrieben wurde.

Wie bereits beschrieben wurde, kann ein anmeldungsgemäßes Kopplungselement unterschiedliche Formen aufweisen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann das mindestens eine erste Kopplungselement ausgewählt sein aus der Gruppe, umfassend: - ein im Wesentlichen kugelförmiges Kopplungselement (in diesem Fall können bevorzugt zumindest drei im Wesentlichen kugelförmige Kopplungselemente - in dem ersten Innenraum angeordnet sein), ein im Wesentlichen zylinderförmiges Kopplungselement, ein im Wesentlichen torusförmiges Kopplungselement, wobei das torusförmige Kopplungselement in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet sein kann (in einem Installationszustand der Gründungsstruktur), und ein im Wesentlichen torusförmiges Kopplungselement, wobei das torusförmige Kopplungselement in einer im Wesentlichen vertikalen Ebene angeordnet ist (in einem Installationszustand der Gründungsstruktur). Die vorgenannten Formen beziehen sich insbesondere auf den unbelasteten Zustand eines (ersten oder zweiten) Kopplungselements. In dem Installationszustand kann sich die Form aufgrund der Elastizität eines (ersten oder zweiten) Kopplungselements und/oder der Verklemmung eines (ersten oder zweiten) Kopplungselements gegenüber dem unbelasteten Zustand ändern.

Bei einer Ausführungsform kann eine Mehrzahl von kugel- bzw. ballförmigen Kopplungselementen in einem Innenraum (verklemmt) angeordnet sein.

Vorzugsweise können zumindest fünf (und höchstens 15) kugel- bzw. ballförmige Kopplungselemente vorgesehen sein.

Alternativ oder zusätzlich kann ein im Wesentlichen zylinderförmiges Kopplungselement insbesondere in Form eines Vollkörpers oder füllbaren Hohlkörpers vorgesehen sein. Die Rotationsachse des zylinderförmigen Kopplungselements kann in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet sein (in dem Installationszustand der Gründungsstruktur) . Auch in diesem Fall können vorzugsweise drei oder mehr Kopplungselemente (z.B. fünf) vorgesehen sein.

Ferner kann, alternativ oder zusätzlich, mindestens ein torusförmiges Kopplungselement vorgesehen sein (insbesondere in der Art eines Reifens, wie eines „Tranktorreifens"), wobei das mindestens eine torusförmige Kopplungselement (auch Hohlzylinderelement genannt) in einer im Wesentlichen vertikalen Ebene angeordnet sein kann. In diesem Fall kann die Rotationsachse eines solchen Kopplungselements in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet sein kann. Vorzugsweise kann bei dieser Ausführungsform eine Mehrzahl (z.B. mindestens drei Elemente) von Kopplungselementen angeordnet sein. Ein torusförmiges Kopplungselement ist insbesondere ringförmig mit einer (zentralen) Torusöffnung.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass sich in einem Installationszustand der Gründungsstruktur die jeweiligen Außenseiten zweier (unmittelbar) benachbarter Kopplungselemente kontaktieren. Darüber hinaus kann alternativ oder zusätzlich [genau] ein torusförmiges Kopplungselement vorgesehen sein, wobei das torusförmige Kopplungselement in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet sein kann. In diesem Fall kann das innere Strukturelement durch die Torusöffnung des torusförmigen Kopplungselements ragen.

Das Verhältnis d _a /d _i des Außendurchmessers da eines [ersten oder zweiten] Kopplungselements zum Abstand di zwischen der Innenseite eines [ersten oder zweiten] Schalenelements und der Außenseite des inneren Strukturelements kann vorzugsweise zwischen 1 und 1,3 liegen, besonders bevorzugt zwischen 1,05 und 1,2.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann ein Zwischenraum [zwischen den Kopplungselementen und/oder der genannten Innen- sowie Außenseite] in dem ersten (und/oder zweiten] Innenraum, der insbesondere in dem Installationszustand des Gründungsstrukturelements vorhanden ist, mit einem Fluid gefüllt sein. Anders ausgedrückt, erfolgt insbesondere keine Verfüllung eines Zwischenraums mit Sand, Beton, Groud etc.

Wie bereits beschrieben wurde, kann, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, eine Schalenelementachse bzw. die Mittenachse des ersten Schalenelements in einem installierten Zustand des ersten Schalenelements in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung verlaufen. Das mindestens eine erste Kopplungselement kann ein [einzelnes] torusförmiges Kopplungselement sein. Die Rotationsachse des torusförmigen Kopplungselements kann in einem installierten Zustand des torusförmigen Kopplungselements in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung verlaufen und insbesondere im Wesentlichen identisch mit der Mittenachse des ersten Schalenelements sein. Insbesondere kann sich das innere Strukturelement durch die Torusöffnung des torusförmigen Kopplungselements erstrecken. Ferner kann, gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur, eine Schalenelementachse bzw. die Mittenachse des ersten Schalenelements in einem installierten Zustand des ersten Schalenelements in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung verlaufen. Eine Mehrzahl von torusförmigen Kopplungselementen kann in dem ersten Innenraum angeordnet sein. Insbesondere können sich die Außenseiten von jeweils benachbart zueinander angeordneten ersten Kopplungselementen (abschnittsweise) kontaktieren. Die Rotationsachsen der jeweiligen torusförmigen Kopplungselemente können in einem installierten Zustand der torusförmigen Kopplungselemente in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene verlaufen. Die jeweilige Rotationsachse der jeweiligen Kopplungselemente kann in eine jeweilige tangentiale Richtung bzw. Umfangsrichtung des ersten Schalenelements verlaufen.

Bei einer besonders bevorzugen Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann mindestens ein kabelförmiges (umlaufendes) Verspannungselement bzw. Zugelement (z.B. ein Zugseil) durch die jeweilige Torusöffnung der torusförmigen Kopplungselemente verspannt geführt sein. Hierdurch wird ein permanenter Druck auf die Mehrzahl von Kopplungselementen ausgeübt. Hierbei ist erkannt worden, dass dies die Lebensdauer der Kopplungselemente signifikant erhöhen kann.

Um zu verhindern, dass das mindestens eine erste Kopplungselement sich während des Betriebs des Offshore-Bauwerks, beispielsweise aufgrund der Bewegungen des Offshore-Bauwerks (insbesondere das Auslenken und Wiederaufrichten), aus dem ersten Innenraum hinaus bewegen kann, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungemäßen Gründungsstruktur die Gründungsstruktur ein in einem Installationszustand der Gründungsstruktur oberhalb des mindestens einen ersten Kopplungselements angeordnetes Bewegungsbeschränkungselement umfassen, eingerichtet zum Verhindern einer Bewegung des mindestens einen ersten Kopplungselements aus dem ersten Innenraum hinaus. Das Bewegungsbeschränkungselement kann insbesondere die Öffnung an der oberen Stirnseite des ersten Innenraums derart reduzieren (beispielsweise auf zumindest kleiner als 90 % des Außendurchmessers d _a eines Kopplungselement, vorzugsweise kleiner als 75 %], dass das mindestens eine Kopplungselement sich nicht durch die verbleibende Öffnung bewegen kann.

Beispielsweise kann in einem Bereich der oberen Kante (zumindest in einem Bereich oberhalb des mindestens einen Kopplungselements] des ersten Schalenelements mindestens ein sich teilweise in Umfangsrichtung und sich nach innen (also in Richtung des Strukturelements] erstreckender Vorsprung angeordnet sein. Beispielsweise kann ein (teilweise] umlaufender Kragen oder eine Mehrzahl an einzelnen Vorsprüngen angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest im Bereich oberhalb des mindestens einen Kopplungselements an dem inneren Strukturelement mindestens ein sich teilweise in Umfangsrichtung und sich nach außen (also in Richtung des ersten Schalenelements] erstreckender Vorsprung angeordnet sein. Beispielsweise kann ein umlaufender Kragen oder eine Mehrzahl an einzelnen Vorsprüngen angeordnet sein.

Wie bereits beschrieben wurde, kann das innere Strukturelement ein zumindest teilweise in dem Gewässerboden eingebundenes (inneres] Ankerelement sein. Das im eingebundenen Zustand obere Ende des Ankerelements kann in den (ersten und/oder zweiten] Innenraum ragen. Das erste Schalenelement kann durch einen Teilabschnitt eines (vor beschriebenen] Gründungstragelements der Gründungstruktur bzw. der Gründung gebildet sein. Vorzugsweise kann das (innere] Ankerelement ausgewählt sein aus der Gruppe, umfassend:

Ankerpfahl (z.B. Hohlpfahl oder Vollpfahl],

Sauganker („suction bücket"],

Schwergewichtsanker. Besonders bevorzugt kann das mindestens eine erste Kopplungselement in dem ersten Schalenelement vormontiert sein. Beispielsweise kann ein (erstes und/oder zweites) Kopplungselement über mindestens ein Befestigungsmittel in dem durch das (erste und/oder zweite) Schalenelement bereitgestellten (ersten und/oder zweiten)

Innenraum befestigt sein.

Der Vorteil einer entsprechenden Ausführungsform ist insbesondere, dass zunächst das Ankerelement in herkömmlicher Weise in den Gewässerboden mit einer bestimmten Einbindetiefe eingebracht wird. Anschließend kann das

Gründungstragelement mit dem mindestens einen Schalenelement mit dem mindestens einen vormontierten Kopplungselement installiert und insbesondere über das aus dem Gewässerboden ragende obere Ende des Ankerelements gesetzt bzw. gestülpt werden. Das Ankerelement, welches das innere Strukturelement bildet, kann in den Innenraum ragen und insbesondere die Außenseite des mindestens einen ersten Kopplungselements kontaktiert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann die Gründungsstruktur ein zweites (in einem Installationszustand der Gründungstruktur) unterhalb des ersten Schalenelements angeordnetes Schalenelement umfassen. Das zweite Schalenelement kann mindestens eine einen zweiten Innenraum umschließende Wand umfassen, wobei die Wand eine Innenseite und eine Außenseite aufweisen kann. Der Durchmesser des zweiten Schalenelements kann geringer sein als der Durchmesser des ersten Schalenelements. Das innere Strukturelement kann in den zweiten Innenraum zumindest teilweise hineinragen. Die Gründungsstruktur kann mindestens ein in dem zweiten Innenraum die Innenseite des zweiten Schalenelements und die Außenseite des inneren Strukturelements kontaktierendes zweites Kopplungselement umfassen.

Insbesondere kann eine zweistufig Gelenkanordnung vorgesehen. Das zweite Schalenelement kann hinsichtlich Form und Material entsprechend dem ersten Schalenelement gebildet sein, so dass auf die obigen Ausführungen verwiesen wird. Das mindestens eine zweite Kopplungselement kann hinsichtlich Form und Material entsprechend dem ersten Kopplungselement gebildet sein, so dass auf die vorherigen Ausführungen verwiesen wird.

Das mindestens eine zweite Kopplungselement kann mit seiner Außenseite die Innenseite des zweiten Schalenelements und die Außenseite des inneren Struktur el ements kontaktieren. Insbesondere kann das zweite Kopplungselement ebenfalls ein vorbeschriebenes Elastizitätsmodul und/oder Kompressionsmodul aufweisen.

Das mindestens eine zweite Kopplungselement kann geklemmt und/oder beweglich zwischen der Innenseite des zweiten Schalenelements und der Außenseite des inneren Strukturelements gehalten sein. Bei einer Mehrzahl von zweiten Kopplungselementen können sich die jeweils benachbarten Kopplungselemente vorzugsweise kontaktieren bzw. berühren. Dies kann durch ein kabelförmiges Verspannungselement unterstützt werden.

Das zweite Schalenelement kann sich (unmittelbar) an das erste Schalenelement anschließen. Beispielsweise können das zweite Schalenelement und das erste Schalenelement einstückig gebildet sein. Auch hier ist eine Vormontierung des mindestens einen zweiten Kopplungselements in dem zweiten Schälenelement denkbar.

Es versteht sich, dass bei Varianten der Anmeldung mindestens eine weitere Gelenkstufe in der Gründungsstruktur vorgesehen sein kann, beispielsweise unterhalb der zweiten Gelenkstufe.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann das mindestens eine zweite Kopplungselement zumindest abschnittsweise eine im Wesentlichen halbkreisförmige Querschnittsfläche umfassen. Insbesondere ein punktförmiger oder linienförmiger Kontakt kann zwischen der Innenseite des inneren Strukturelements und der Außenseite des zweiten Kopplungselements in dem Installationszustand der Gründungsstruktur vorgesehen sein. Insbesondere ein flächiger Kontakt kann zwischen der Innenseite des zweiten Schalenelements und der Außenseite des zweiten Kopplungselements in dem Installationszustand der Gründungstruktur vorgesehen sein.

Wie bereits beschrieben wurde, kann bei einer Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur das innere Strukturelement ein sich von dem Gewässerboden in Richtung Gewässeroberfläche erstreckendes Gründungstragelement sein. Das Gründungstragelement kann eingerichtet sein zum (unmittelbar oder mittelbaren) Tragen einer Offshore-Einrichtung (wie einer Offshore-Energieerzeugungsvorrichtung).

Vorzugsweise kann sich die Querschnittsfläche des inneren Strukturelements (also des Gründungstragelements) zumindest in einem Bereich des ersten (und vorzugsweise zweiten) Innenraums (kontinuierlich oder stufenförmig) in Richtung Gewässerboden verjüngen. Insbesondere kann der in Richtung Gewässerboden gerichtete Endabschnitt des inneren Strukturelements verjüngt ausgebildet sein. Dies unterstützt ein Bewegen des Gründungstragelement nach einer Auslenkung aus der vertikalen Ruheposition in diese Position zurück, also ein Wiederaufrichten.

Vorzugsweise kann die Außenseite des mindestens einen ersten Kopplungselements oder die Innenseite des inneren Strukturelements zumindest in dem Bereich des ersten Innenraums insbesondere mit Teflon oder einem ähnlichen Material ausgekleidet sein. Ein verbessertes ein Zurückgleiten des verjüngten Strukturelements in die aufrechte Position kann ermöglicht werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann das innere Strukturelement ein sich in Richtung Gewässeroberfläche erstreckendes Gründungstragelement sein, eingerichtet zum Tragen einer Offshore-Einrichtung, wobei die untere Stirnfläche des inneren Strukturelements (bzw. des Gründungstragelements) sphärisch gebildet sein kann. Dies kann ein Bewegen des Gründungstragelement nach einer Auslenkung aus der vertikalen Ruheposition noch weiter verbessern.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann das innere Strukturelement ein sich in Richtung Gewässeroberfläche erstreckendes Gründungstragelement sein, eingerichtet zürn Tragen einer Offshore-Vorrichtung, wobei die Gründungsstruktur mindestens ein zumindest teilweise in den Gewässerboden eingebrachtes Ankerelement umfasst, und wobei das untere Ende des inneren Strukturelements das obere Ende des Ankerelemerits kontaktiert. Insbesondere kann das untere Ende des Gründungstragelements bzw. inneren Strukturelements auf dem oberen Ende des (inneren) Ankerelements aufliegen, wobei die untere Stirnfläche des inneren Strükturelements (bzw. des Gründungstragelements) sphärisch gebildet sein kann. Besonders bevorzugt kann in diesem Fall ein O-Ring auf dem oberen Ende des Ankerelements angeordnet sein. Dieser kann sicherstellen, dass das untere Ende des Gründungstragei ements bzw. inneren Strukturelements auf dem oberen Ende des (inneren) Ankerelements auch während des Betriebs des Offsh ore- Bauwerks verbleibt.

Ein weiterer Aspekt der Anmeldung ist ein Offshore-Bauwerk, umfassend mindestens eine zuvor beschriebene Gründungsstruktur.

Das Offshore-Bauwerk kann bevorzugt eine Offshore-Windkraftanlage sein. Ein Offshore-Bauwerk kann gemäß weiteren Ausführungsformen auch eine (andere) Offshore-Windenergievorrichtung, wie ein Offshore-Messmast oder eine Offshore- Umspannstation sein. Ferner kann ein Offshore-Bauwerk eine Bohr- oder Förderplattform oder eine sonstige Plattform zur Gewinnung, Umwandlung oder Speicherung von Energie sein, wie z.B. eine Offshore-Einrichtung in Form einer Anlage zur Produktion von Wasserstoff. Ein noch weiterer Aspekt der Anmeldung ist ein Verfahren zum Installieren einer Gründungsstruktur, insbesondere einer zuvor beschriebenen Gründungsstruktur, umfassend:

Einbringen eines Ankerelements als inneres Strukturelement in den

Gewässerboden,

Bereitstellen eines vormontierten ersten Schalenelements mit einer einen ersten Innenraum umschließenden Wand, die eine Innenseite und eine Außenseite aulweist, wobei mindestens ein erstes Kopplungselement in dem ersten Schalenelement an der Innenseite des ersten Schalenelements vormontiert ist,

Anordnen des bereitgestellten ersten Schalenelements über dem eingebrachten Strukturelement, derart, dass das Strukturelement in den ersten

Innenraum ragt und das mindestens eine erste Kopplungselement die Innenseite des ersten Schalenelements und die Außenseite des Strukturelements kontaktierend in dem ersten Innenraum angeordnet ist.

In einfacher Weise kann eine Soft-Soft-Gründungsstruktur installiert werden.

Ein noch weiterer Aspekt ist ein Schalenelement für eine zuvor beschriebene Gründungsstruktur, umfassend mindestens ein vormontierbares erstes Kopplungselement.

Bei der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur kann die Torsionsbewegung entweder frei, elastisch oder gesperrt zugelassen sein. Die anmeldungsgemäße Gründungsstruktur nutzt insbesondere auch den Effekt des Zurückgleitens des Rumpfes in die aufrechte Position, wie bereits beschrieben wurde.

Die Merkmale der Gründungstrukturen, Schalenelemente, Offshore-Bauwerke und Verfahren sind frei miteinander kombinierbar. Insbesondere können Merkmale der Beschreibung und/oder der abhängigen Ansprüche, auch unter vollständiger oder teil wei ser U mgehung von Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, in Alleinstellung oder frei miteinander kombiniert, eigenständig erfinderisch sein.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die anmeldungsgemäße Gründungstruktur, das anmeldungsgemäße Schalenelement, das anmeldungsgemäße Offshore-Bauwerk und das anmeldungsgemäße Verfahren auszugestalten und weiterzuentwickeln. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die den unabhängigen Ansprüchen nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Offshore- Bauwerks gemäß der vorliegenden Anmeldung mit einem Ausführungsbeispiel einer Gründungsstruktur gemäß der vorliegenden Anmeldung,

Fig. 2a eine schematische Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründüngsstruktur gemäß der vorliegenden Anmeldung,

Fig. 2b eine schematische Seitenschnittansicht des Ausführungsbeispiel nach Figur 2 a,

Fig. 3a eine schematische Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründungs Struktur gemäß der vorliegenden Anmeldung,

Fig. 3b eine schematische Seitenschnitttansicht des Ausführungsbeispiel nach

Figur 3a,

Fig. 4a eine schematische Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründungsstruktur gemäß der vorliegenden Anmeldung, Fig. 4b eine schematische Seitenschnittansicht des Ausführungsbeispiel nach

Figur 4a,

Fig, 5a eine schematische Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründungsstruktur gemäß der vorliegenden Anmeldung,

Fig. 5b eine schematische Seitenschnittansicht des Ausführungsbeispiel nach Figur 5a,

Fig. 6 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründungsstruktur gemäß der vorliegenden Anmeldung,

Fig. 7 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer

Gründungs Struktur gemäß der vorliegenden Anmeldung,

Fig. 8 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründungsstruktur gemäß der vorliegenden Anmeldung, und

Fig. 9 ein Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Anmeldung.

Nachfolgend werden für ähnliche Elemente ähnliche Bezugszeichen verwendet. Ferner sei angemerkt, dass z die vertikale Richtung und y und y horizontale Richtungen bezeichnen.

Die Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Offshore-Bauwerks 100 gemäß der vorliegenden Anmeldung mit einem Ausführungsbeispiel einer Gründungstruktur 102 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Die Gründungstruktur 102 kann beispielhaft der gelenkbasierte Gründungsfuß 102 einer Soft-Soft-Gründung 103 sein. Beispielhaft ist das Offshore-Bauwerk 100 eine Offshore-Wiridkraftanlage 100. Die Ausführungen lassen sich jedoch auch auf andere Offshore-Bauwerke übertragen.

Eine Offshore-Windkraftanlage 100 weist eine Offshore-Windenergieeinrichtung 104 mit einem Turm 112 und die Gründung 103 mit einem Gründungstragelement 128 und mit der Gründungstruktur 102 auf. Vorliegend sind das Offshore-Bauwerk 100 und damit die Gründungstruktur 102 in einem Installationszustand dargestellt.

Die Gründungsstruktur 102 umfasst ein erstes, insbesondere zylinderförmiges, Schalenelement 106, ein inneres Strukturelement 108 und mindestens ein zwischen dem ersten Schalenelement 106 und dem inneren Strukturelement 108 angeordnetes erstes Kopplungselement 110. Das erste Schalenelement 106, aufgrund seiner Form auch Kragenelement 106 genannt, weist vorliegend eine umlaufende und einen ersten Innenraum 118 umschließende Wand 120 auf. Die Wand 120 hat eine Innenseite 124 und eine Außenseite 122. Eine Innenseite 124 der Wand 120 ist in Richtung Innenraum 118 gewandt Die Außenseite 122 der Wand 120 ist nach Außen gerichtet und insbesondere von Wasser umgeben.

Wie zu erkennen ist, ist vorliegend das erste Schalenelement 106 teilweise in dem Gewässerboden 116 eingebunden. Bei Varianten der Anmeldung kann zusätzlich mindestens eine Verankerungseinrichtung (z.B. Anker plus Ankerverbindung, wie Ankerseil oder Ankerkette) vorgesehen sein, um das erste Schalenelement 106 an dem Gewässerboden 116 zu befestigen. Bei Alternativen kann das erste Schalenelement auch nur auf dem Gewässerboden aufgesetzt sein und z.B. durch eine Mehrzahl von Verankerungseinrichtungen an dem Gewässerboden befestigt sein.

Das innere Strukturelement 108 wird vorliegend durch den unteren Teil des Gründungstragelements 128 gebildet. Wie zu erkennen ist, schließt sich an den oberen Teil des Gründungstragelements 128 der Turm 112 an. Bei Varianten der Anmeldung können weitere Elemente vorgesehen sein, wie ein weiteres Gründungstragelement, ein Übergangsstück etc. Anmeldungsgemäß ist vorgesehen, dass das mindestens eine erste Kopplungselement 110 in dem ersten Innenraum 118 derart angeordnet ist, dass das mindestens eine erste Kopplungselement 110 mit seiner Außenseite 130 die Innenseite 124 des ersten Schalenelements 106 und die Außenseite 126 des inneren Strukturelements 108 kontaktiert bzw. berührt.

Vorzugsweise kann das erste Kopplungselement 110 geklemmt bzw. verspannt zwischen dem ersten Schalenelement 106 und dem inneren Strukturelement 108 gehalten sein. Bevorzugt gleichzeitig ist eine durch den Pfeil 134 angedeutete Rotationsbewegung des ersten Kopplungselements durch die anmeldungsgemäße Anordnung zwischen dem ersten Schalenelement 106 und dem inneren Strukturelement 108 gegeben. Diese Bewegung wird insbesondere durch die zumindest teilweise ovalförmige Querschnittsfläche (vorliegend insbesondere eine im Wesentlichen kreisförmige Querschnittsfläche) des ersten Kopplungselements 110 unterstützt. Wie durch die mit den Bezugszeichen 132 bezeichnet Pfeile angedeutet, wird insbesondere eine Bewegung des Offshore-Bauwerks 100 um drei Achsen ermöglicht. Ein Wiederaufrichten des Offshore-Bauwerks 100 wird hierdurch optimiert.

Alternativ oder bevorzugt zusätzlich weist das erste Kopplungselement 110 eine Elastizität auf, die zumindest höher ist als die Elastizität des ersten Schalenelements 106 und/oder des inneren Strukturelements 108. Dies meint insbesondere, dass das Elastizitätsmodul (bei 20°C) des Materials, aus dem das erste Kopplungselement 110 gebildet ist (z.B. ein zuvor beschriebenes Kunststoffmaterial oder Naturkautschuk), geringer ist als das Elastizitätsmodul (bei 20°C) von dem Material, aus dem das erste Schalenelement 106 und/oder das innere Strukturelement 108 gebildet ist/sind. Das mindestens eine erste Kopplungselement 110 kann aus einem Material gebildet sein mit einem Elastizitätsmodul zwischen 0,5 MPa und 15000 MPa, vorzugsweise zwischen 2 MPa und 30 MPa. Das Kompressionsmodul des Materials des ersten Kopplungselements 110 kann kleiner als 5000 MPa sein. Das mindestens eine erste Kopplungselement 110 kann ein Vollkörper oder ein mit einem füllbaren Material füllbarer Hohlkörper sein. Beispielsweise kann das Füllmaterial eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, ein Gas, vorzugsweise Luft, Sand, Kies oder dergleichen, ein Vergussmaterial (grout) und/oder Beton sein. Beispielsweise kann ein Hüllmantel eines solchen Kopplungselements 110 aus einem Kunststoffmaterial und/oder aus Naturkautschuk gebildet sein.

Es sei noch angemerkt, dass das Bezugszeichen 114 die Wasseroberfläche bzw. -linie bezeichnet.

Die Figuren 2a bis 5b zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele von anmeldungsgemäßen Gründungsstrukturen 202 bis 502. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden nachfolgend im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 beschrieben und für die übrigen Elemente auf die Ausführungen zu der Figur 1 verwiesen.

Die Ausführungsbeispiele der Figuren 2a bis 5b unterscheiden sich voneinander im Wesentlichen in den jeweils verwendeten Kopplungselementen 210 bis 510. Wie aus den Figuren 2a und 2b zu entnehmen ist, sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl [vorliegend beispielhaft drei) von ersten Kopplungselementen 210.1, 210.2, 210.3 in dem ersten Innenraum 218 angeordnet.

Der jeweilige Abstand zwischen den jeweils benachbarten ersten Kopplungselementen 210.1, 210.2, 210.3 ist vorliegend im Wesentlichen gleich. Die Kopplungselemente 210.1, 210.2, 210.3 sind insbesondere kugelförmig bzw. ballförmig gebildet.

Ferner kann das Verhältnis d _a /di des Außendurchmessers da eines Kopplungselements 210.1, 210.2, 210.3 zum Abstand di zwischen der Innenseite 224 des Schalenelements 206 und der Außenseite 226 des inneren Strukturelements 208 vorzugsweise zwischen 1 und 1,3 liegen, besonders bevorzugt zwischen 1,05 und 1,15.

Es versteht sich, dass bei weiteren Varianten der Anmeldung auch mehr Kopplungselemente vorgesehen sein können. Ein Zwischenraum in dem ersten Innenraum 218 kann mit Fluid (Luft und/oder Wasser) gefüllt sein.

Wie zu erkennen ist, kann (in einem Installationszustand der Gründungsstruktur) die Außenseite 230 des mindestens einen ersten Kopplungselements 210.1, 210.2, 210.3 die Innenseite 224 des ersten Schalenelements 206 im Wesentlichen punktförmig kontaktieren und die Außenseite 230 des mindestens einen ersten Kopplungselements 210 die Außenseite 226 des inneren Strukturelements 208 im Wesentlichen punktförmig kontaktieren.

Das Bezugszeichen 238 bezeichnet hierbei die vertikale Achse bzw. Mittenachse des inneren Strukturelements 208, welche insbesondere zu der vertikalen Achse bzw. Mittenachse des ersten Schalenelements 206 identisch ist. Da das Schalenelement 206 und das Strukturelement 208 vorliegend die gleiche Querschnittsform aufweisen, ist insbesondere der Abstand da im gesamten ersten Innenraum 218 gleichbleibend.

Im Vergleich zu den Figuren 2a und 2b ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 3a und 3b eine Mehrzahl von ersten Kopplungselementen 310.1, 310.2, 310.3 in Form von zylinderförmigen Vollkörpern 310.1, 310.2, 310.3 oder zylinderförmigen und mit einem Füllmaterial füllbaren Hohlkörpern 310.0, 310.2, 310.3 in dem ersten Innenraum 318 angeordnet.

Die jeweilige Zylinderachse der zylinderförmigen Kopplungselemente 310.1, 310.2, 310.3 liegt insbesondere in einer horizontalen Ebene. Vorzugsweise können die jeweiligen Zylinderachsen sämtlicher Kopplungselemente 310.1, 310.2, 310.3 in der im Wesentlichen gleichen horizontalen Ebene liegen. Wie zu erkennen ist, kann (in einem Installationszustand der Gründungsstruktur) die Außenseite 330 des mindestens einen ersten Kopplungselements 310.1, 310.2, 310.3 die Innenseite 324 des ersten Schalenelements 306 im Wesentlichen linienförmig kontaktieren und die Außenseite 330 des mindestens einen ersten Kopplungselements 310 die Außenseite 326 des inneren Strukturelements 308 im Wesentlichen linienförmig kontaktieren.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 4a und 4b sind als erste Kopplungselemente 410 eine Vielzahl von torusförmigen Körpern 410 angeordnet. Die Rotationsachse der torusförmigen Körper 410 ist vorliegend mit 442 bezeichnet. Die jeweilige Rotationsachse 442 der torusförmigen Kopplungselemente 410 liegt insbesondere in einer horizontalen Ebene. Vorzugsweise können die jeweiligen Rotationsachsen 442 sämtlicher Kopplungselemente 410 in der im Wesentlichen gleichen horizontalen Ebene liegen.

Wie zu erkennen ist, sind die torusförmigen Kopplungselemente 410 vorliegend derart angeordnet, dass sich zwei benachbarte Kopplungselemente 410 stets kontaktieren.

Zudem ist zu erkennen, dass vorzugsweise ein umlaufendes kabelförmiges Verspannungselement 440 durch die jeweilige Torüsöffnung 446 der torusförmigen Kopplungselemente 410 verspannt geführt ist. Das Verspannungselement 440 kann vorzugsweise ein umlaufendes Zugseil 440 sein. Das Zugseil 440 kann aus Metall, insbesondere Stahl, Glasfaser (Glasfaserverbundwerkstoff), und/oder Carbonfaser (Carbonfaserverbundwerkstoff) gebildet sein. Durch das Zugseil 440 wird ein Dauerdruck auf die Kopplungselemente 410 ausgeübt. Hierdurch kann einerseits sichergestellt werden, dass sich die Position der Kopplungselemente 410 während des Betriebs nicht (wesentlich) ändert. Zum anderen kann dies insbesondere bei den oben genannten bevorzugten Kunststoffmaterialien und/oder Naturkautschuk die Lebensdauer der Kopplungselemente 410 erhöhen. Die Figuren 5a und 5b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der anmeldungsgemäßen Gründungsstruktur. Ein wesentlicher Unterschied zu den Ausführungsbeispielen der Figuren 2a bis 4b ist, dass nur ein einzelnes Kopplungselement 510, insbesondere ein torusförmiges Kopplungselement 510, in dem ersten Innenraum 518 angeordnet ist, insbesondere verklemmt und/oder beweglich gehalten ist.

Wie zu erkennen ist, erstreckt sich das innere Strukturelement 508 durch die Torusöffnung 548 des torusförmiges Kopplungselements 510. Das torusförmige Kopplungselement 510 kann durch einen umlaufenden Schlauch 510 mit einer ovalförmigen, vorliegend beispielhaft im Wesentlichen kreisförmigen, Querschnittsfläche gebildet sein. Das torusförmige Kopplungselement 510 kann insbesondere ein füllbarer Hohlkörper sein, aber auch als Vollkörper ausgebildet sein. Es versteht sich, dass die einzelnen Ausführungsbeispiele zumindest teilweise miteinander kombiniert werden können. Beispielsweise können kugel- und zylinderförmige Kopplungselemente miteinander kombiniert werden.

Die Figur 6 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründungsstruktur 602 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Nachfolgend werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu den vorherigen Ausführungsbeispielen beschrieben und ansonsten zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Ausführungen zu den Figuren 1 bis 5b verwiesen. Insbesondere ist vorliegend eine Gründungsstruktur 602 mit einer zweistufigen

Gelenkfunktion bzw. -anordnung dargestellt. Wie aus der Figur 6 zu erkennen ist, ist unterhalb des ersten Schalenelements 606 ein zweites Schalenelement 654 angeordnet. Das zweite Schalenelement 654 kann mindestens eine vorliegend umlaufende und einen zweiten Innenraum 662 umschließende Wand 656 umfassen. Die Wand 656 weist eine Innenseite 660 und eine Außenseite 658 auf.

Wie zu erkennen ist, ist vorzugsweise der Durchmesser des zweiten Schalenelements 654 geringer als der Durchmesser des ersten Schalenelements 606. Bei anderen Varianten der Anmeldung können die genannten Durchmesser auch gleich groß sein oder der Durchmesser des zweiten Schalenelements 654 kann sogar größer sein.

Das innere Strukturelement 608 ragt vorliegend sowohl in den ersten Innenraum 616 als auch in den zweiten Innenraum 662.

Die Gründungsstruktur 602 kann mindestens ein in dem zweiten Innenraum 662 die Innenseite 660 des zweiten Schalenelements 654 und die Außenseite 626 des inneren Strukturelements 608 kontaktierendes zweites Kopplungs element 674 umfassen. Die Funktion sowie der Aufbau des zweiten Kopplungselements 674 sind zumindest ähnlich wie die des ersten Kopplungselements 610, so dass die Ausführungen zu dem ersten Kopplungselement 610 auf ein zweites Kopplungselement 674 übertragen werden können. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher im Wesentlichen auf diese Ausführungen verwiesen.

Während das erste Kopplungselement 610 eine ovalförmige Querschnittsfläche in Form einer vorliegend im Wesentlichen kreisförmigen Querschnittsfläche aufweist, kann das zweite Kopplungselement 610 eine ovalförmige Querschnittsfläche in Form einer im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnittsfläche aufweisen. Beispielsweise können eine Mehrzahl von zweiten Kopplungselementen 674 oder ein einziges schlauchförmiges umlaufendes zweites Kopplungselement 674 vorgesehen sein.

Wenn beispielsweise ein einzelnes umlaufendes zweites Kopplungselement 674 vorgesehen ist, kann ein flächiger kann Kontakt zwischen der Innenseite 660 des zweiten Schalenelements 654 und der Außenseite 676 des zweiten Kopplungselement 674 in dem Installationszustand der Gründungstruktur 602 vorgesehen sein. Insbesondere kann ein im Wesentlichen linienförmiger Kontakt (es versteht sich, dass in der Praxis dies einen langestreckten Flächenkontakt meint) zwischen der Außenseite 626 des inneren Strukturelements 608 und der Außenseite 676 des zweiten Kopplungselement 674 in dem Installationszustand der Gründungs Struktur 602 vorgesehen sein.

Die vorliegende mehrstufige Gelenkausführung kann insbesondere die Stabilität der Gründung noch weiter erhöhen. Es versteht sich, dass bei Bedarf zumindest ein drittes Schalenelement mit einem dritten Kopplungselement vorgesehen werden kann.

Das mindestens eine zweite Kopplungselement 674 kann geklemmt und/oder beweglich zwischen der Innenseite 660 des zweiten Schalenelement 654 und der Außenseite 626 des inneren Strukturelements 608 gehalten sein. Bei einer Mehrzahl von zweiten Kopplungselementen 674 können sich die jeweils benachbarten Kopplungselemente 674 vorzugsweise kontaktieren.

Das zweite Schalenelement 654 kann sich (unmittelbar) an das erste Schalenelement 606 anschließen. Beispielsweise können das zweite Schalenelement 654 und das erste Schalenelement 606 einstückig gebildet sein.

Darüber hinaus ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein in einem Installationszustand der Gründungsstruktur 602 oberhalb des mindestens einen ersten Kopplungselements 610. angeordnetes Bewegungsbeschränkungselement 650 angeordnet. Das Bewegungsbeschränkungselement 650 ist eingerichtet und insbesondere derart angeordnet, dass ein Bewegen des mindestens einen Kopplungselements 610 aus dem ersten Innenraum 616 hinaus während des Betriebs des Offshore-Bauwerks verhindert bzw. blockiert wird. Wie zu erkennen ist, ist das Bewegungsbeschränkungselement 650 an der oberen Kante des ersten Schalenelements 610 angeordnet und erstreckt sich insbesondere in Richtung des inneren Strukturelements 608. Vorzugsweise kann ein umlaufendes Bewegungsbeschränkungselement 650 vorgesehen sein.

Das innere Strukturelement 608 ist vorliegend durch ein erstes (inneres) Gründungstragelement 670 gebildet. Das erste Gründungstragelement 670 kann in ein als Hohlpfahl gebildetes zweites (äußeres) Gründungstragelement 672 ragen. An das zweite Gründungstragelement 672 kann/können der Turm und/oder ein Übergangsstück anschließen. Das Gründungstragelement 670 und damit das Gründungstragelement 672 sind relativ zu dem ersten und zweiten Schalenelement 606 654 um drei Achsen bewegbar.

Darüber hinaus ist vorliegend ein (inneres) Ankerelement 666 angeordnet. Das Ankerelement 666 ist mit einer bestimmten Einbindetiefe in dem Gewässerboden 616 eingebunden. Das obere Ende des Ankerelements 666 ragt aus dem Gewässerboden heraus.

Auf dem oberen Ende liegt das untere Ende des inneren Strukturelements 608 auf. Insbesondere kontaktieren sich die jeweiligen Stirnflächen des Ankerelements 666 und des inneren Strukturelements 608. Zur Unterstützung der Gelenkfunktion und zum insbesondere Optimieren der Bewegungsmöglichkeiten des Offshore-Bauwerks kann die untere Stirnseite des unteren Endes des inneren Strukturelements 608 (bzw. des Gründungstragelements 670) vorzugsweise sphärisch gebildet sein kann.

Um zu verhindern, dass sich das innere Strukturelement 608 während des Betriebs des Offshore-Bauwerks derart bewegt, dass das Ende des inneren Strukturei em ents 608 nicht mehr auf dem Ende des Ankerelements 666 aufliegt, kann optional ein 0- Ring 668, beispielsweise aus einem elastomerischen Material, auf der Stirnseite des oberen Endes des Ankerelements 666 angeordnet sein. Die Figur 7 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer

Gründungsstruktur 702 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Nachfolgend werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu den vorherigen Ausführungsbeispielen beschrieben und ansonsten zur Vermeidung von Wiederholungen auf die

Ausführungen zu den Figuren 1 bis 6 verwiesen.

Wie aus der Figur 7 zu erkennen ist, umfasst die Gründungstruktur 702 vorliegend ein Ankerelement 766. Das (innere) Ankerelement 766, insbesondere das obere aus dem Gewässerboden 716 herausragende Ende des Ankerelements 766, erstreckt sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch den zweiten Innenraum 762 und den ersten Innenraum 718. Anders ausgedrückt, das innere Strukturelement 708 wird vorliegend durch das innere Ankerelement 766 gebildet.

Das erste Schalenelement 706 (und vorliegend insbesondere auch das zweite Schalenelement 754) kann durch einen (unteren) Teilabschnitt eines Gründungstragelements 780 der Gründungstruktur 702 gebildet sein. Wie zu erkennen ist, kann das Gründungstragelement 780, insbesondere das untere Ende des Gründungstragelements 780 (vorliegend gebildet durch das zweite Schalenelement 754, bei anderen Varianten durch das erste oder ein drittes Schalenelement) auf der Oberfläche des Gewässerbodens 716 im Wesentlich aufliegen.

Optional können an der Außenseite 722 des ersten Schalenelements 706 Verankerungseinrichtungen 782 angeordnet sein. Wie zu erkennen ist, kann eine Verankerungseinrichtungen 782 aus einer Ankerverbindung 784 und mindestens einem zumindest teilweise in dem Gewässerboden 716 eingebundenen Anker 786 gebildet sein.

Nachfolgend wird der Installationsvorgang einer Gründungstruktur 702 gemäß der Figur 7 mit Hilfe der Figur 9 näher beschrieben. Die Figur 9 zeigt ein Diagramm eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Anmeldung zum Installieren einer Gründungsstruktur 702 gemäß z.B. Figur 7. In einem ersten Schritt 901 erfolgt ein Einbringen eines Ankerelements 766 als inneres Strukturelement 708 in den Gewässerboden 716 an dem gewünschten Installationsort des Offshore-Bauwerks. Beispielsweise kann das Ankerelement 766 in herkömmlicher Weise eingerammt oder einvibriert werden.

In Schritt 902 erfolgt ein Bereitstellen eines vormontierten ersten Schalenelements 706 mit einer einen ersten Innenraum 718 umschließenden Wand 720, die eine Innenseite 724 und eine Außenseite 722 aufweist, wobei mindestens ein erstes Kopplungselement 710 in dem ersten Schalenelement 706 an der Innenseite 724 des ersten Schalenelements 706 vormontiert ist. Insbesondere kann das Bereitstellen eines vormontierten ersten Schalenelements 706 ein Bereitstellen eines Gründungstragelements 780 mit einem ersten Schalenelement 706 [und, entsprechend Figur 7, einem zweiten Schalenelement 754) umfassen.

In einem vorgelagerten Schritt, der insbesondere Onshore durchgeführt werden kann, kann das Gründungstragelement 780 mit einem ersten Schalenelement 706 [und, entsprechend Figur 7, einem zweiten Schalenelement 754) bereitgestellt und das mindestens eine erstes Kopplungselement 710 [und mindestens ein zweites Kopplungselement 774) in dem ersten Schalenelement 706 [bzw. dem zweiten Schalenelement 754) vormontiert werden, insbesondere an der jeweiligen Innenwand befestigt werden.

In einem weiteren Schritt 903 erfolgt ein Anordnen des bereitgestellten ersten Schalenelements 706 über dem eingebrachten Strukturelement 708 bzw. Ankerelement 766, derart, dass das [obere Ende des) Strukturelementfs) 708 in den ersten Innenraum 718 ragt und das mindestens eine erste Kopplungselement 710 angeordnet ist, derart dass die Innenseite 724 des ersten Schalenelements 706 und die Außenseite 726 des Strukturelements 708 durch das Kopplungselement 710 kontaktiert werden. Entsprechend Figur 7 kann der Schritt 903 ferner umfassen: Anordnen des bereitgestellten zweiten Schalenelements 754 über dem eingebrachten Strukturelement 708 bzw. Ankerelement 766, derart, dass das (obere Ende des) Strukturelement(s) 708 in den zweiten Innenraum 762 ragt und das mindestens eine zweite Kopplungselement 774 die Innenseite 760 des zweiten Schalenelements 754 und die Außenseite 726 des Strukturelements 708 kontaktierend in dem zweiten Innenraum 762 angeordnet ist.

Anders ausgedrückt, kann das Gründungstragei ement 780 mit dem mindestens einen vormontierten Kopplungselement 710, 774 installiert und insbesondere über das aus dem Gewässerboden 716 ragende obere Ende des Ankerelements 766 gesetzt bzw. gestülpt werden, so dass das Ankerei ement 766, welches das innere Strukturelement 708 bildet, in den mindestens einen Innenraum 718, 762 ragt und die Außenseite des mindestens einen Kopplungselements 710, 774 kontaktiert.

Optional kann in einem weiteren Schritt anschließend die mindestens eine (äußere) Verankerungseinrichtung 782 angeordnet werden.

Die Figur 8 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gründungsstruktur 802 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Nachfolgend werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu den vorherigen Ausführungsbeispielen beschrieben und ansonsten zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Ausführungen zu den Figuren 1 bis 7 verwiesen.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das innere Strukturelement 808 einen Endabschnitt auf, der sich in Richtung des Gewässerbodens 816 (in dem dargestellten Installationszustand) kontinuierlich verjüngt. Bei anderen Varianten der Anmeldung kann auch eine stufenförmige Verjüngung vorgesehen sein.

Wie zu erkennen ist, kann sich die Querschnittsfläche des inneren Strukturei ements 808 (also des Gründungstragelements 890) zumindest in einem Bereich des ersten (und vorzugsweise zweiten) Innenraums 818 (kontinuierlich oder stufenförmig) in Richtung Gewässerboden 816 verjüngen.

Anders ausgedrückt, das inneren Strukturelement 608 hat vorliegend eine solche Verjüngung, dass das untere Ende des inneren Strukturelements 608 einen geringeren Durchmesser hat als der Durchmesser des darüber liegenden Teils des inneren Strukturelements 608 und die Verjüngung nicht mehr als 45 beträgt.

Vorzugsweise kann die Außenseite des mindestens einen ersten Kopplungselements 810 oder die Innenseite 826 des inneren Strukturelements 806 zumindest in dem

Bereich des ersten Innenraums 818 insbesondere mit Teflon oder einem ähnlichen Material ausgekleidet sein, das ein Zurückgleiten des verjüngten Strukturelements 608 in die aufrechte Position ermöglicht. Dies unterstützt insbesondere ein Bewegen des Gründungstragelement 890 nach einer Auslenkung aus der vertikalen Ruheposition in diese Position zurück.