Fachwerk-Eckverbindungsbaugruppe, Fachwerk und Fachwerkstruktur

Die vorliegende Erfindung betrifft Eckverbindungsbaugruppen für den Aufbau ei- nes schwimmfähigen Fachwerks, des Weiteren schwimmfähige Fachwerke, die solche Eckverbindungsbaugruppen aufweisen, sowie aus solchen Fachwerken modular zusam- mengesetzte, schwimmfähige Module für 2- und 3-dimensionale Fachwerksstrukturen, beispielsweise als Tragstruktur für schwimmende Plattformen, für die Aufständerung von Solarpanelen und Windenergieanlagen, oder als Tragstruktur für Wellenkraftwerke.

Die Zahl an Menschen auf der Erde und der Bedarf an Fläche, die ein Mensch durchschnittlich benötigt, wachsen stetig. Dies fuhrt dazu, dass der Grund in Ballungsge- bieten immer knapper wird und auch in weniger dicht besiedelten Gebieten eine Flächen- knappheit eintritt. Speziell für den Ausbau von Anlagen zur Nutzung von erneuerbaren Energien kann dies problematisch sein, da diese, aufgrund ihrer relativ geringen Leis- tungsdichte bei der Energieerzeugung einen großen Flächenbedarf im Vergleich zu kon- ventionellen Energieerzeugungsanlagen aufweisen.

Eine Lösung kann es sein, die Erzeugung von Energie aus erneuerbaren Quellen vom Land ins Wasser zu verlagern. Zur schwimmenden Abstützung soldier Energieer- zeugungsanlagen eignen sich schwimmende Plattformen, die im Stand der Technik viel- fältig bekannt sind. Oftmals sind diese Strukturen jedoch kompliziert im Aufbau und müssen deshalb vollständig an Land montiert werden, um dann im montierten Zustand an ihren Einsatzort auf einem Gewässer verbracht zu werden. Dies führt zu erheblichen Ein- schränkungen bei der Größe und bei der Konstruktion solcher Plattformen.

Vereinzelt finden sich im Stand der Technik Lösungen, bei denen Plattformen auf einem Gewässer modular zusammengesetzt werden können. Diese sind oftmals jedoch nicht für hohe Belastungen geeignet, die bei einem Einsatz auf hoher See beispielsweise durch Wellengang auftreten können. Speziell wenn es sich um Strukturen oder Plattfor- men mit größerer räumlicher Ausdehnung handelt, summieren sich die vom Seegang auf die Struktur aufgebrachten Kräfte und Momente, was bei vielen Konstruktionen im Stand der Technik die Tragfähigkeit ebendieser Konstruktionen verringert. Bauteile, insbeson- dere Verbindungsbauteile müssen belastbar und daher oft massiv ausgebildet werden .

WO 2021/190815 Al offenbart eine Fachwerkstruktur und ein Verfahren zum mo- dularen Aufbau einer Offshore-Fachwerkstruktur aus Fachwerken mit einem als Schwimmkörper funktionierenden ersten Riegel, einem zweiten Riegel, mit zwei Pfosten zum im Wesentlichen parallelen Abstützen der beiden Riegel, und mit zwei Bändern zum Verspannen des Fachwerks.

Ein Lösungsansatz kann das Vorsehen von Gelenkelementen zum Verbinden von Strukturbauteilen einer schwimmenden Fachwerksstruktur sein, wodurch Momente nicht, zumindest nicht vollständig, von einem Strukturbauteil auf ein weiteres, damit verbunde- nes Strukturbauteil übertragen werden können. Das Vorsehen von zusätzlichen Gelenken erhöht jedoch zwangläufig die Freiheitsgrade, entlang derer sich ein Strukturbauteil be- wegen kann, was im Extremfall zu einer statischen Unterbestimmtheit des Strukturbau- teils oder gar zur statischen Unterbestimmtheit einer Gruppe von Strukturbauteilen fuhren kann. In einigen Lösungsansätzen, speziell bei modular erweiterbaren Strukturen, in de- nen komplexe Verbindungsmechanismen mit einer signifikanten räumlichen Ausdeh- nung vorgesehen sind, fuhrt dies jedoch dazu, dass sich Bauteilgruppen von Fachwerks- strukturen parallelogrammartig verschieben. Zu Verdeutlichung dieser Problematik sind in den Figuren 1 bis 4 spezielle Problemfalle dargestellt, wobei die Figuren 1 und 2 eine erste Möglichkeit der Parallelverschiebung in der Seitenansicht einer Fachwerksstruktur zeigen. Die Figuren 3 und 4 zeigen eine zweite Variante der Parallelverschiebung aus der Draufsicht auf eine Fachwerkstruktur.

Figur 1 zeigt eine schwimmende Fachwerkstruktur 85, wie sie beispielsweise bei ruhiger Gewässerlage, d.h. in Abwesenheit von Wellengang, auf der Wasseroberfläche schwimmt. Die schwimmende Fachwerkstruktur 85 weist mehrere Fachwerke 50 auf, von denen zwei in der dargestellten Seitenansicht parallel zur Blattebene ausgerichtet sind. Ein weiteres Fachwerk 50 ist senkrecht zur Blattebene ausgerichtet und mittig zwischen den beiden anderen Fachwerken 50 platziert. Auf die genaue Konstruktion der Fachwerke 50 wird später im Detail eingegangen. Relevant ist an dieser Stelle, dass die Fachwerke 50 eine rechteckige Grundform aufweisen und derart verspannt sind, dass sie in sich starr sind. Die Fachwerke 50 sind gelenkig an einen Knotenpunkt 90 angebunden, der von Verbindungsvorrichtungen 65, 66 aufgespannt wird. Weil jedes der Fachwerke 50 mit einem eigenen Pfosten abgestützt ist, können die Verbindungselemente 65, 66 zweier be- nachbarter Fachwerke 50 nicht in einem einzigen Punkt zusammengefuhrt werden. Die Verbindungsvorrichtungen 65, 66 unterliegen deshalb konstruktiven Randbedingungen, die den Mindestabstand zwischen zwei Verbindungselementen 65,66 eines Fachwerks 50 in einer Richtung quer zur Fachwerksebene bestimmen. Aufgrund dieses Mindestab- stands ergibt sich - wenn mehrere Fachwerke 50 mittels der Verbindungsvorrichtungen 65,66 verbunden werden - in der Seitenansicht ein Rechteck, dessen Breite durch den Abstand der Verbindungsvorrichtungen 65, 66 eines Fachwerks bestimmt wird.

Figur 2 stellt einen ersten Lastzustand dar, in dem eine ungleichmäßig verteilte Last auf die Fachwerkstruktur wirkt, die in dieser Form beispielsweise durch Wellengang auf See hervorgerufen werden kann. Durch eine in Richtung des Pfeils 95 wirkende Kraft auf eine Fachwerkstruktur 50, wird das von den Verbindungsvorrichtungen 65, 66 aufge- spannte Rechteck parallelogrammartig ausgelenkt. So entsteht eine Verschiebung zwi- schen benachbarten Fachwerken 50 senkrecht zur Wasseroberfläche, die auf der Fach- werkstruktur montierte Bauteile beschädigen kann, wie beispielsweise Photovoltaikmo- dule.

Figur 3 zeigt eine Verbindung von vier Fachwerken 50 in der Draufeicht. Auch in diesem Fall sind die Fachwerke 50 gelenkig an den durch die Verbindungsvorrichtungen 65, 66 aufgespannten Knotenpunkt 90 angebunden. Durch den Abstand der Verbindungs- elemente 65, 66 eines Fachwerks 50 voneinander hat der Knotenpunkt 90 aus der Drauf- sicht die Form eines Quadrats.

Wird eines der Fachwerke 50 beispielsweise wie im in Figur 4 dargestellten Last- fall, ausgelenkt, so fuhrt dies wiederum zu einer Parallelverschiebung des Knotenpunkts 90. Eine solche Parallelverschiebung kann Verspannungen in auf der Fachwerkstruktur montierten Bauteilen erzeugen und im schlimmsten Fall zur Beschädigung solcher Bau- teile fuhren.

Insgesamt zeigt sich also, dass auch eine gelenkige Verbindung von Fachwerken nicht geeignet ist, die auf hoher See auftretenden Belastungen in adäquater Weise abzu- stützen, sodass empfindliche Bauteile durch eine Fachwerkstruktur zuverlässig und sicher über einer Wasseroberfläche gehalten werden können.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Fachwerkstruktur bereitzustellen, welche mit einfachen Mitteln und kostengünstig zusammengebaut werden kann, wobei die Fach- werkstruktur am Einsatzort auf einem Gewässer modular aufbaubar und erweiterbar sein soll. Gleichzeitig soll die Fachwerkstruktur trotz ihres modularen Charakters und ihres einfachen Auf baus in der Lage sein, den bei einem Einsatz auf hoher See auftretenden großen Belastungen zu widerstehen, wie sie insbesondere durch Wellengang und Wind verursacht werden. Dabei sollen Belastungsspitzen durch Auftreffen von Wellen oder Aufschlagen der Tragstruktur auf die Wasseroberfläche bevorzugt durch eine statisch be- stimmte Fachwerkstruktur gedämpft aufnehmbar und/oder als Zug-Druckkräfte weiter- leitbar sein.

Die Aufgabe wird durch eine Fachwerk-Eckverbindungsbaugruppe nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen davon sind in den davon abhängigen Unteransprü- chen angegeben. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiter durch ein schwimmfähiges Fachwerk nach Anspruch 16 gelöst, das Fachwerk-Eckverbindungsbaugruppen aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen davon sind in den davon abhängigen Unteransprüchen an- gegeben. Weiter wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine schwimmfähige Fach- werkstruktur bzw. ein schwimmfähiges Fachwerkstruktur-Modul nach einem der An- sprüche 19, 21 oder 25 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen davon sind in den davon abhängigen Unteransprüchen angegeben. Ferner ist ein Wellenkraftwerk in Anspruch 27 angegeben, das die erfindungsgemäße Aufgabe löst. Eine erfindungsgemäße Fachwerk-Eckverbindungsbaugruppe ist zum Ausbilden einer Ecke eines im Wesentlichen ebenen Fachwerks geeignet. Ein solches Fachwerk weist einen ersten Riegel und einen zweiten, zum ersten parallelen Riegel auf. Die beiden Riegel werden durch zwei Pfosten abgestützt, die senkrecht zu den Riegeln ausgerichtet sind. Zum Verspannen des Fachwerks sind Streben vorgesehen, die diagonal zu den Rie- geln und den Pfosten zwischen gegenüberliegenden Ecken des Fachwerks angeordnet und gespannt werden können, um das Fachwerk in Form zu halten. Die Fachwerke sind dadurch im Wesentlichen eben ausgebildet und definieren eine Fachwerksebene, in der die Riegel, Pfosten und Streben des Fachwerks angeordnet sind.

Erfindungsgemäß können zumindest ein Riegel, ein sich im Wesentlichen senk- recht zum Riegel erstreckender Pfosten und eine sich diagonal zum Riegel und zum Pfos- ten erstreckende Strebe des Fachwerks durch eine Eckverbindungsbaugruppe verbunden werden. Hierfür weist die erfindungsgemäße Eckverbindungsbaugruppe Befestigungs- mittel zum Befestigen der Eckverbindungsbaugruppe an dem Riegel auf. Des Weiteren weist die Eckverbindungsbaugruppe Aufnahmemittel für die Aufnahme eines Pfostens an der Eckverbindungsbaugruppe auf. Haltemittel sind zur Anbindung einer Strebe an die Eckverbindungsbaugruppe vorgesehen. Die Riegel, Pfosten und Streben eines solchen Fachwerks sind beispielsweise als stab- oder rohrförmige Bauteile mit runden oder ecki- gen Querschnitten ausgeführt, und definieren jeweils eine Längsachse. Erfindungsgemäß weisen auch die die Riegel, Pfosten bzw. Streben aufhehmenden Befestigungsmittel, Auf- nahmemittel bzw. Haltemittel eine Längsachse auf, die, wenn die Komponenten ein Fach- werk bilden mit der Längsachse der Riegel, Pfosten bzw. Streben fluchtet.

Erfindungsgemäß weist die Eckverbindungsbaugruppe weiter zumindest ein Ge- lenkelement mit einer Gelenkachse im Wesentlichen senkrecht zur Fachwerksebene zur gelenkigen Verbindung der Befestigungsmittel mit den Aufnahmemitteln auf. Aufgrund dieser gelenkigen Verbindung können sich die Befestigungsmittel und die Aufnahmemit- tel relativ zueinander um eine im Wesentlichen senkrecht zur Fachwerksebene orientierte Achse des Gelenkelementes verschwenken. Das Gelenkelement einer erfindungsgemäßen Eckverbindungsbaugruppe, kann weiter die Befestigungsmittel gelenkig mit den Haltemitteln verbinden. Folglich können die Befestigungsmittel erfindungsgemäß gelenkig mit den Aufnahmemitteln und den Hal- temitteln durch nur ein Bauteil verbunden sein, bevorzugt eine im elastischen Bereich deformierbare Platte oder ein Bolzen.

Dabei können die Befestigungsmittel weiter derart über das Gelenkelement aufge- nommen sein, dass eine elastische Beweglichkeit der Befestigungsmittel um eine Schwenkachse parallel zu einer Längsachse der Aufnahmemittel möglich ist. Erfindungs- gemäß ist also nicht nur ein Verschwenken der Befestigungs-, Aufnahme- und Haltemittel um eine Achse quer zur Fachwerksebene, sondern auch eine Relativbewegung der Befes- tigungsmittel, der Aufnahmemittel und/oder der Haltemittel um mehrere Achsen mög- lich. Die Befestigungsmittel können sich bezüglich Aufnahmemittel und Haltemittel um eine Achse, die parallel zu einer Längsrichtung der Aufnahmemittel ist, bewegen, bei- spielsweise durch elastisches Verschwenken, durch elastisches Verbiegen oder durch eine gelenkige Aufnahme der Befestigungsmittel. Bei einem zusammengesetzten Fachwerk kann diese Achse beispielsweise der Längsachse der Pfosten oder der Mittelachse eines von Eckverbindungsbaugruppen gebildeten Knotenpunkts entsprechen.

Werden Pfosten, Riegel und Streben mittels erfindungsgemäßen Fachwerk-Eckver- bindungsbaugruppen zu einem Fachwerk zusammengesetzt, so werden die auf das Fach- werk wirkenden Kräfte nach den Richtlinien eines idealen Stabwerks verteilt. Durch die gelenkige Verbindung der Fachwerkskomponenten (d.h. der Pfosten, Riegel und Stre- ben), werden durch die Eckverbindungsbaugruppen nur Momente um vorbestimmte Ach- sen zwischen den Fachwerkskomponenten übertragen. Dadurch wirken sowohl auf die Fachwerkskomponenten als auch auf die Eckverbindungsbaugruppen niedrigere Lasten und die ein erfindungsgemäßes Fachwerk bildenden Bauteile können schlanker und damit gewichtsoptimiert dimensioniert werden, was die Tragfähigkeit einer aus Fachwerken aufgebauten Tragstruktur positiv beeinflusst. Erfindungsgemäß sind die Befestigungsmit- tel relativ zu den Aufnahmemitteln und den Haltemitteln um eine Drehachse quer zur Fachwerksebene beweglich. Zusätzlich ist eine Beweglichkeit um eine zur Längsachse der Aufnahmemittel parallele Achse vorgesehen, die entweder durch elastische Verfor- mung oder durch eine Drehung der Befestigungsmittel um einen Mittelpunkt eines Kno- tenpunkts erfolgen kann. Die Befestigungsmittel sind in Torsionsrichtung um deren Längsachse festgelegt und sind daher nicht in der Lage, sich gelenkig um ihren Anbin- dungspunkt an einem durch mehrere Eckverbindungsbaugruppen ausgebildeten Knoten- punkt zu bewegen.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Gelenkelement ein Gelenkbolzen sein, mittels dem Augen der Befestigungs-, Aufnahme- und/oder Haltemittel der Eckver- bindungsbaugruppe aufgenommen werden. Der Bolzen ist quer zu einer Ebene eines Fachwerks ausgebildet, um ein Verschwenken eines Riegels, eines Pfostens und/oder ei- ner Strebe um eine Längsachse des Bolzens zuzulassen. Beim Einsatz auf hoher See wir- ken beispielsweise durch das sogenannte Slamming, d.h. das vertikale Auftreffen von Fachwerkskomponenten auf der Wasseroberfläche, hohe Querkräfte auf die Riegel. Die dadurch hervorgerufenen Schnittmomente, die in den Fachwerkskomponenten erzeugt werden, würden bei einer steifen Anbindung der Fachwerkskomponenten an die Eckver- bindungsbaugruppen zu hohen Spannungen in ebenjenen Eckverbindem fuhren. Durch das erfindungsgemäße Vorsehen einer elastischen bzw. gelenkigen Anbindung der Fach- werkskomponenten müssen durch die Eckverbindungsbaugruppen keine Schnittmomente aufgenommen werden und die Spannungen in den Bauteilen können reduziert werden.

Infolgedessen werden mittels einer erfindungsgemäßen Eckverbindungsbaugruppe ausschließlich Momente übertragen, die erforderlich sind, um eine parallelogrammartige Verschiebung mehrerer aneinander angebrachter Fachwerke zu verhindern. Alle übrigen Verdrehrichtungen werden freigegeben, sodass die in einer Fachwerkstruktur übertrage- nen Belastungen niedrig gehalten werden. Das eingangs beschriebene Problem der stati- schen Unterbestimmtheit, das bei einer vollständig gelenkigen Verbindung der Fach- werke auftreten würde, wird dadurch gelöst, wobei trotzdem eine hohe Widerstandfähig- keit gegen Belastungen erzielt wird. Erfindungsgemäß wird also eine Fachwerk-Eckver- bindungsbaugruppe zum Ausbilden einer Ecke eines Fachwerks bereitgestellt, die die ein- gangs definierte Aufgabe erfüllt Eine erfindungsgemäße Eckverbindungsbaugruppe kann eine an das Gelenkele- ment/den Gelenkbolzen angebundene erste Verbindungsvorrichtung zum gelenkigen Verbinden einer ersten Eckverbindungsbaugruppe mit einer zweiten Eckverbindungsbau- gruppe aufweisen. Bezüglich der Fachwerksebene gegenüberliegend ist eine zweite Ver- bindungsvorrichtung angeordnet Somit können eine erste Eckverbindungsbaugruppe und eine weitere Eckverbindungsbaugruppe durch Verbinden der ersten Verbindungsvor- richtung der ersten Eckverbindungsbaugruppe mit einer zweiten Verbindungs Vorrichtung der weiteren Eckverbindungsbaugruppe, bzw. durch Verbinden der zweiten Verbin- dungsvorrichtung der ersten Eckverbindungsbaugruppe mit einer ersten Verbindungsvor- richtung der weiteren Eckverbindungsbaugruppe verbunden werden. Sind beide Eckver- bindungsbaugruppen in unterschiedliche Fachwerke integriert, können so die beiden Fachwerke durch Verbinden ihrer Eckverbindungsbaugruppen mittels der Verbindungs- vorrichtungen miteinander verbunden werden, um eine modular aufbaubare Struktur aus- zubilden.

Erfindungsgemäß kann die erste Verbindungsvorrichtung einen Fortsatz aufweisen und die auf der anderen Seite der Fachwerksebene angeordnete, zweite Verbindungsvor- richtung kann eine Halterung aufweisen, die komplementär zum Fortsatz ausgebildet ist. So ist der Fortsatz einer ersten Eckverbindungsbaugruppe durch eine Halterung einer Verbindungsvorrichtung einer weiteren Eckverbindungsbaugruppe aufhehmbar. Die Hal- terung der ersten Eckverbindungsbaugruppe kann wiederum einen Fortsatz einer weiteren Eckverbindungsbaugruppe aufhehmen. Die Verbindungsvorrichtungen einer erfindungs- gemäßen Eckverbindungsbaugruppe können also - angelehnt an ein Nut-Feder-Prinzip - ein männliches Element, beispielsweise den Fortsatz, und ein weibliches Element, bei- spielsweise eine Halterung aufweisen. So kann eine erfindungsgemäße Eckverbindungs- baugruppe mittels der Verbindungsvorrichtungen mit zwei weiteren Eckverbindungsbau- gruppen verbunden werden, wobei das männliche Element der ersten Verbindungsvor- richtung mit dem weiblichen Element einer zweiten Verbindungsvorrichtung verbunden ist und das weibliche Element der ersten Verbindungsvorrichtung mit dem männlichen Element einer dritten Verbindungsvorrichtung verbunden ist. Durch Fertigungs- und Montagetoleranzen können die Abmessungen von Bauteilen eines Fachwerks, das mittels erfindungsgemäßer Eckverbindungsbaugruppen zusammen- gesetzt ist, von konstruktiven Vorgaben abweichen. Besonders kritisch für die Verbind- barkeit von erfindungsgemäßen Fachwerken ist beispielsweise die Länge der Pfosten, die den Abstand der Riegel eines Fachwerks definiert. Beispielsweise kann die Länge zweier Pfosten von unterschiedlichen Fachwerken, die mittels Fortsatz und Halterung ihrer je- weiligen Eckverbindungsbaugruppen miteinander verbunden werden sollen, voneinander abweichen. Dies kann dazu führen, dass die Lage des Fortsatzes eines ersten Fachwerks in Richtung der Längsrichtung eines Pfostens von der Lage der Halterung des anderen Fachwerks abweicht. Der Fortsatz kann dann nicht mit der Halterung in Eingriff gebracht werden, weil die konstruktiv vorgesehene Paarung durch Bauteiltoleranzen verhindert wird.

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Position des Fortsatzes des- halb in Relation zur Halterung entlang einer Längsrichtung der Aufnahmemittel bzw. in Längsrichtung eines durch die Aufnahmemittel aufgenommenen Pfostens veränderlich einstellbar. So kann die Stellung des Fortsatzes eines ersten Fachwerks im Bezug zur Position der Halterung eines weiteren Fachwerks, das mit dem ersten Fachwerk verbun- den werden soll, an die Längendifferenz der Pfosten der beiden Fachwerke angepasst werden.

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Fortsatz als ein mit einem Gewinde versehener Stift mit konischen Enden ausgebildet. Die Halterung weist zwei Platten auf, die aufeinander zuweisende Aufnahmen aufweisen, die zu den konischen En- den des Stifts zumindest teilweise komplementär ausgebildet sind. Der Stift kann mittels der Aufnahmen aufgenommen werden- beispielsweise eingeklemmt zwischen den Plat- ten - und so über die Platten an der Eckverbindungsbaugruppe befestigbar sein. So können mehrere Fachwerke der Reihe nach zu einem zwei- oder dreidimensionalen Fachwerks- Modul oder einer Fachwerksstruktur verbunden werden und die Komplexität in der Mon- tage einer erfindungsgemäßen Fachwerkstruktur wird im Vergleich zu den im Stand der Technik bekannten Bauformen, bei denen mehrere Fachwerke gleichzeitig verbunden werden müssen, reduziert Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Verbindungs- vorrichtungen an den jeweiligen Endbereichen des Bolzens angeordnet In dieser Aus- führungsform sind die Verbindungsvorrichtungen zusammen mit dem Bolzen gegenüber den Befestigungsmitteln um eine Längsachse des Bolzens verschwenkbar.

Erfindungsgemäß können an den Befestigungsmitteln Befestigungspunkte zur An- bringung von Versteifungsstreben vorgesehen sein, mittels derer mehrere miteinander verbundene Eckverbindungsbaugruppen gegen ein Verbiegen um eine zur Längsachse der Aufnahmemittel parallele Biegeachse versteift werden können. Bevorzugt sind die Versteifungsstreben so ausgestaltet, dass sie eine niedrige Widerstandfähigkeit gegen Biegung aufweisen und ein hohes, eine ausgiebige/übermäßige Dehnung in ihrer Längs- richtung verhinderndes Elastizitätsmodul aufweisen. Erfindungsgemäß können mehrere, mittels der Verbindungsvorrichtungen zu einem Knotenpunkt verbundene erfindungsge- mäße Eckverbindungsbaugruppen mittels der Versteifungsstreben in einer Ebene ver- spannt werden, die von den Gelenkelementen der Eckverbindungsbaugruppen aufge- spannt wird. Durch die oben beschriebene Ausführung der Versteifungsstreben sind die Befestigungsmittel weiterhin um eine Gelenkelementachse relativ zu den Aufnahme- und Haltemitteln und auch zu den übrigen Befestigungsmitteln anderer Eckverbindungsbau- gruppen verdrehbar, weil dies durch ein Verbiegen der Versteifungsstreben nicht unter- bunden wird. Durch die mangelnde Dehnbarkeit der Versteifungsstreben sind die Befes- tigungsmittel allerdings nicht, bzw. nur sehr eingeschränkt, um eine zur Längsachse der Aufnahmemittel parallele Biegeachse verbieg- oder verdrehbar, wodurch die Konstruk- tion in dieser Ebene versteift wird.

Erfindungsgemäß kann der Gelenkbolzen in Form eines Bogens ausgebildet sein. Die Mittelachse des Bogens ist zur Längsachse der Aufnahmemittel parallel ausgerichtet. Bevorzugt ist die Mittelachse von der Längsachse der Aufnahmemittel um die Hälfte des Abstandes zwischen der ersten Verbindungsvorrichtung und der zweiten Verbindungs- vorrichtung in Richtung der Längsachse der Befestigungsmittel beabstandet. Der bogen- oder auch bananenförmige Bolzen ist in den Befestigungsmitteln derart aufgenommen, dass die Befestigungsmittel bezüglich der Aufnahmemittel um die Bogenmittelachse be- wegbar, beispielsweise schwenkbar sind. Eine gelenkige Aufnahme am Bolzen ermög- licht ebenso ein Verschwenken der Befestigungsmittel in der Fachwerksebene.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Gelenkelement/der Ge- lenkbolzen elastisch verformbar ist oder weist elastisch entlang der Gelenkachse/Bol- zenachse verschiebliche Aufnahmen für das Befestigungsmittel auf. Durch die Elastizität des Elementes, beispielsweise eine Platte oder ein Bolzen, bzw. die elastische Verbindung der Aufnahme des Befestigungsmittels werden Kräfte, die in eine erfindungsgemäße Eck- verbindungsbaugruppe eingeleitet werden, verringert. Dadurch kann eine erfindungsge- mäße Eckverbindungsbaugruppe schlanker dimensioniert werden und ist kostengünstiger herzustellen als Eckverbinder, die aus dem Stand der Technik bekannt sind.

Erfindungsgemäß kann das Befestigungsmittel riegelseitig beispielsweise als Flansch ausgebildet sein. Dieser Flansch kann beispielsweise einen ähnlichen Durchmes- ser aufweisen, wie ein Riegel, der beispielsweise als Rohr mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet sein kann. Das als Flansch ausgebildete Befestigungsmittel kann beispiels- weise durch Klemmen oder Verschweißen am Riegel fixiert werden, sodass die Eckver- bindungsbaugruppe in ihrer translatorischen und rotatorischen Stellung relativ zum Rie- gel festgelegt ist.

Wie vorher bereits ausgeführt, weist das Gelenkelement einer erfindungsgemäßen Eckverbindungsbaugruppe zumindest eine Gelenkachse auf, die senkrecht zur Ebene ei- nes Fachwerks, bzw. senkrecht zu einer Ebene, die von der Längsachse der Befestigungs- mittel und der Längsachse der Aufnahmemittel aufgespannt wird, ausgerichtet ist. Jedoch ist es vom Erfindungsgedanken umfasst, dass das Gelenkelement auch mehrere Gelenk- achsen aufweisen kann. Beispielsweise kann das Gelenkelement als Kugelgelenk ausge- bildet sein, das eine Relativdrehung der Aufnahmemittel und/oder Haltemittel mit Bezug zu den Befestigungsmittel ermöglicht, die aus einer Überlagerung einer Drehung um drei Achsen erzielt werden kann. Erfindungsgemäß kann eine Drehstellung des Bolzens relativ zum Auge des Auf- nahmemittels durch eine Verdrehsicherung arretierbar sein. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Bolzen eine Aufnahme für den Fortsatz bzw. eine erste Verbin- dungsvorrichtung aufweist, die ein Anpassen der Position des Fortsatzes in Längsrichtung eines Pfostens ermöglicht. Wenn die Position des Fortsatzes beispielsweise in Längsrich- tung der Aufnahme im Bolzen anpassbar ist, so ist die Drehstellung des Bolzens bevor- zugt so orientiert, dass die Längsrichtung der Aufnahme in Längsrichtung des Pfostens ausgerichtet ist.

Erfindungsgemäß kann die Eckverbindungsbaugruppe Fixiermittel zur Fixierung von Bändern aufweisen, mittels derer dreidimensionale Fachwerkstruktur-Verbände oder Module diagonal verspannt werden können. So kann die Stabilität von Fachwerkstruktur- Verbänden bzw. Fachwerkstruktur-Modulen, die aus einer Vielzahl von erfindungsgemä- ßen Fachwerken aufgebaut werden, erhöht werden.

Es ist erfindungsgemäß vorstellbar, dass eine elastische Verschiebung bzw. Verfor- mung der Befestigungsmittel um die Schwenkachse um einige wenige Grad ausreicht, um die in einer erfindungsgemäßen Eckverbindungsbaugruppe auftretenden Spannungen so zu reduzieren, dass sie von einer erfindungsgemäßen Eckverbindungsbaugruppe auf- genommen werden können. Beispielsweise soll eine Auslenkung der Befestigungsmittel um ±10° bezüglich der Fachwerksebene nicht übersteigen. Weil auch eine gewisse Stei- figkeit der Befestigungsmittel wünschenswert ist, um die auf hoher See auftretenden Be- lastungen tragen zu können, kann beispielsweise eine elastische Verformung von ±5 oder ±2° oder unsymmetrischen Grenzwinkeln einen guten Kompromiss zwischen elastischer Flexibilität und Steifigkeit darstellen.

Wie oben bereits angedeutet, können mittels der erfindungsgemäßen Eckverbin- dungsbaugruppen Fachwerke aufgebaut werden, die zu einer schwimmfähigen Fach- werkstruktur aufgebaut werden können. Die aus den erfindungsgemäßen Fachwerken modular aufgebauten Strukturen können sich sowohl zweidimensional entlang der Was- seroberfläche erstrecken als auch dreidimensional senkrecht zur Wasseroberfläche in die Höhe ausdehnen. Ein erfindungsgemäßes, schwimmfähiges Fachwerk zum modularen Aufbau einer schwimmfähigen Fachwerkstruktur weist neben zwei im Wesentlichen pa- rallel zueinander verlaufenden Riegeln, zwei im Wesentlichen parallele Pfosten zum Ab- stützen der Riegel und zwei Streben zum diagonalen Verspannen des Fachwerks auf, die in jeder Ecke des Fachwerks eine erfindungsgemäße Eckverbindungsbaugruppe angeord- net zeigen, durch die jeweils ein Ende eines Riegels, eines Pfostens und optional auch ein Ende einer Strebe gelenkig miteinander verbunden sind. Durch die gelenkige Verbindung der Fachwerkskomponenten werden in der erfindungsgemäßen Eckverbindungsbau- gruppe keine Momente - oder nur unkritische Momente um bestimmte Drehachsen -, sondern bevorzugt ausschließlich Druck- und Zugkräfte übertragen.

Erfindungsgemäß kann zumindest einer der beiden Riegel als Schwimmkörper aus- gebildet sein. Beispielsweise kann der untere Riegel eines senkrecht zur Wasseroberflä- che ausgerichteten erfindungsgemäßen Fachwerks oder auch beide Riegel eines parallel zur Wasseroberfläche ausgerichteten Fachwerks einen abgedichteten Hohlkörper aufwei- sen, beispielsweise ein Rohr, das durch die Befestigungsmittel verschlossen ist Wenn der Hohlraum des/der Riegel(s) mit einem Material gefüllt ist, das eine niedrigere Dichte als Wasser aufweist, wird eine Auftriebskraft erzeugt, die vorzugsweise die Gewichtskraft der übrigen Fachwerkskomponenten aufliebt oder sogar übersteigt, sodass ein erfindungs- gemäßes Fachwerk auf der Wasseroberfläche schwimmt. Zum Erhöhen der Auftriebs- kraft eines erfindungsgemäßen schwimmfähigen Fachwerks können an den Riegeln, den Pfosten oder den Streben zusätzliche Schwimmkörper angeordnet werden. Die konkrete Form und Befestigung der Schwimmkörper wird ein Fachmann gemäß den Anforderun- gen, die an das erfindungsgemäße Fachwerk gestellt werden, auswählen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Streben des Fachwerks durch Haltemittel der Eckverbindungsbaugruppen aufgenommen und gelen- kig mit den Riegeln und Pfosten des Fachwerks verbunden. Mittels Rast-, Klemm-, Blo- ckier- und/oder Spannvorrichtungen kann die Länge der Streben eingestellt werden und das Fachwerk diagonal verspannt werden. Die Länge der Streben kann dabei kontinuier- lich einstellbar sein, beispielsweise mittels einer gegenläufigen Gewindespindel, oder kann in Schritten einstellbar sein, beispielsweise mittels einer sich in Längsrichtung der Streben erstreckenden Lochleiste, in deren Öffnungen ein Bolzen eingesetzt werden kann, um die Strebe mit einer erfindungsgemäßen Eckverbindungsbaugruppe zu verbinden. Hierfür kann beispielsweise ein Bolzen des Gelenkelements, der - wie oben ausgeführt - mit seiner Längsachse eine Gelenkachse definieren kann, verwendet werden.

Um eine zusätzliche oder alternative Möglichkeit bereitzustellen, die Vorspannung einzustellen, mit der die Elemente eines erfindungsgemäßen Fachwerks verspannt wer- den können, kann die Länge der Pfosten zum Einstellen des Abstandes der Riegel und damit der Knotenpunkte veränderlich sein. Beispielsweise kann es erfindungsgemäß vor- gesehen sein, an den jeweiligen Enden der Pfosten gegenläufige Gewinde bereitzustellen. Diese Gewinde können mit den Aufnahmen der Pfosten an den Eckverbindungsbaugrup- pen, in denen die Pfostenenden aufgenommen sind, Zusammenwirken, sodass eine Dre- hung eines Pfostens zu einem Hinein- oder Herausdrehen der Pfostenenden in/aus die/den Aufnahmen führt. Dies verändert den Abstand zwischen den im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichteten Riegeln, wodurch sich die Spannung in den diagonal verlau- fenden Streben entsprechend erhöht oder reduziert.

Aus zumindest zwei erfindungsgemäßen Fachwerken kann in einer Ausführungs- form eine schwimmfähige, schachbrettartige Fachwerkstruktur gebildet werden, in der die Fachwerke im Wesentlichen auf der Wasseroberfläche schwimmend und parallel zu dieser ausgerichtet angeordnet sind. Mittels der Verbindungsvorrichtungen der Eckver- bindungsbaugruppen sind die Fachwerke schachbrettartig zu einer entlang der Wasser- oberfläche ausgedehnten Struktur verbunden. Dadurch entsteht eine schachbrettartige, sich entlang der Wasseroberfläche ausdehnende Struktur, in der Fachwerke und „freie“ Felder, die nicht von erfindungsgemäßen Fachwerken belegt werden, alternierend ange- ordnet sind. Sowohl die beiden Riegel als auch die Pfosten eines erfindungsgemäßen Fachwerks zum Aufbau einer schachbrettartigen Fachwerksstruktur können schwimmfä- hig ausgeführt sein. Es ist jedoch auch möglich, dass nicht alle Elemente des erfindungs- gemäßen Fachwerks schwimmfähig sind, je nachdem, wie viel Auftrieb durch das Fach- werk erzeugt werden muss. Optional können zusätzlich Schwimmkörper an den Riegeln und/oder Pfosten der erfindungsgemäßen Fachwerke angebracht werden. Andererseits er- lauben die erfindungsgemäßen Eckverbindungsbaugruppen auch eine direkte nebenei- nander, nicht-schachbrettartige flächige Anordnung von Fachwerken ohne „freie“ Felder. In einer Ausführungsform der Erfindung sind in den freien Feldern der schachbrett- artigen, schwimmfähigen Fachwerkstruktur an den Fixiermitteln der Eckverbindungs- baugruppen mit Spannvorrichtungen versehene Bänder fixiert und gespannt, sodass die freien Felder mittels der Bänder in Form gehalten, bzw. diagonal verspannt sind. Die er- findungsgemäßen Bänder können dabei ähnlich oder auch baugleich zu den Streben aus- geführt sein, die zum diagonalen Verspannen eines erfindungsgemäßen Fachwerks her- angezogen werden. Das heißt, dass beispielsweise Rast-, Klemm-, Blockier- und/oder Spannvorrichtungen zum Einstellen der Länge und der Vorspannung der Bänder an den Bändern oder an den Enden der Bänder vorgesehen sein können. Durch ein diagonales Verspannen der leeren Felder mit Bändern wird die Stabilität dieser (freien) Felder so- wohl gegen eine rautenförmige Verschiebung der Fachwerke in der von der Wasserober- fläche definierten Ebene als auch gegen senkrecht zur Wasseroberfläche auftretende Ver- formungen und Relativverschiebungen erhöht. Damit wird die Stabilität und Wider- standsfähigkeit der gesamten flächigen Struktur gegen von außen aufgebrachte Verfor- mungen, beispielsweise durch Wellen, erhöht.

Die erfindungsgemäßen und ggf. allein schwimmfähigen Fachwerke können alter- nativ zu der vorher genannten, flächigen, teppich- bzw. schachbrettartigen, eher 2 -dimen- sionalen Struktur auch zu einem schwimmfähigen, erfindungsgemäßen 3-dimensionalen Fachwerkstrukturmodul in Form eines geraden Dreieck-Prismas oder eines geraden Vier- eck- oder Vieleck-Prismas mittels geeigneter Verbindungselemente zusammengesetzt werden. Charakteristisch für solche geraden Prismen sind deren kongruente Grund- und Deckflächen. Erfindungsgemäß bilden die oben beschriebenen Fachwerke, die auch als Zäune bezeichnet werden können, als Basisbaugruppen die Seitenflächen derartiger Fach- werkstruktur-Module gemäß der Erfindung, die ihrerseits als Baugruppe für erfindungs- gemäße schwimmfähige Fachwerkstrukturen dienen, wie sie beispielsweise im Offshore- Bereich zum Einsatz kommen können.

Aus zumindest drei Fachwerken mit erfindungsgemäßen Eckverbinderbaugruppen kann ein schwimmfähiges dreidimensionales Fachwerkstruktur-Modul gebildet werden. Dafür werden die senkrecht zur Wasseroberfläche ausgerichteten Fachwerke mittels der Verbindungsvorrichtungen ihrer Eckverbindungsbaugruppen zu einer geraden Prismen- struktur miteinander verbunden. Erste, untere Riegel der Fachwerke spannen eine im We- sentlichen vieleckige Grundfläche auf. Zweite, obere Riegel der Fachwerke spannen eine im Wesentlichen vieleckige, zur Grundfläche kongruente Deckfläche auf und zwei Pfos- ten zweier benachbarter Fachwerke bilden jeweils eine Seitenkante des Fachwerkstruk- tur-Moduls.

Die ersten Riegel eines erfindungsgemäßen Fachwerkstruktur-Moduls, dessen Fachwerke senkrecht zur Wasseroberfläche ausgerichtet sind, können im oder auf dem Wasser schwimmen. Je nach benötigter Arbeitshöhe und Auftriebskraft können auch die zweiten Riegel als Schwimmkörper ausgebildet sein und im oder auf dem Wasser schwimmen. Fungieren . bei einem erfindungsgemäßen Fachwerk-Modul nur die ersten Riegel als Schwimmkörper, so ragt das Fachwerk-Modul mit seiner Deckfläche über die Wasseroberfläche hinaus. Die Deckfläche ist in diesem Fall also vertikal zur Wasserober- fläche beabstandet Sollen dagegen auch die Riegel der Deckfläche zum Auftrieb eines erfindungsgemäßen Fachwerk-Moduls beitragen, so befindet sich die Deckfläche bevor- zugt auf Höhe des Wasserspiegels.

Diese Fachwerkstruktur-Module, welche insbesondere modulare Grundkörper für flächenhafte 3D-Tragwerkstrukturen, beispielsweise zum Aufbau einer großflächigen Offshore- Fachwerkstruktur bilden, können hierbei sowohl an Land als auch auf See zu- sammengesetzt werden. Da die Fachwerke in sich steif und verspannt sind, sind sie ein- fach transportier-, montier- und manipulierbar, und können bspw. als Vormontagegruppe an Land mittels der erfindungsgemäßen Eckverbindungbaugruppen zusammengesetzt werden und aufs Wasser verbracht werden, wo sie über die Verbindungselemente, z.B. Fortsätze und Halterungen, zu komplexeren Strukturen verbunden werden können. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn die Fachwerke bei Wellengang zusammengefügt wer- den sollen.

Entlang einer oder mehrerer Raumdiagonalen des Fachwerkstruktur-Moduls kön- nen Bänder verlaufen, die an den Fixiermitteln der Eckverbindungsbaugruppen fixiert sind und mittels Spannvorrichtungen vorgespannt sind, sodass das Fachwerkstruktur-Mo- dul in Form gehalten wird. Selbstredend ist dies aufgrund geometrischer Überlegungen nur bei Fachwerksstruktur-Modulen möglich, die zumindest aus 4 erfindungsgemäßen Fachwerken aufgebaut sind.

Mit diesen dreidimensionalen Dreieck-, Quader- oder Vieleckstrukturen - also den Fachwerk-Modulen im Sinne der Erfindung - können je nach Anwendungsfall individuell gestaltete Fachwerks- oder Tragwerksstrukturen aufgebaut werden, die Plattformen oder Abstütz- bzw. Unterstützungsvorrichtungen bspw. für erneuerbare Energien oder War- tungsplattformen oder auch für Windkraftanlagen oder Bohrinseln darstellen können. Selbstredend sind die erfindungsgemäßen Fachwerke auch in Tragstrukturen für Freizeit- badeplattformen oder als Equipment- oder Pausenplattformen für Tauchgänge vorstell- bar. Das Einsatzgebiet erfindungsgemäß verbundener Fachwerkstrukturen ist hierauf je- doch nicht limitiert, sodass beispielsweise auch Fahrbrücken oder ähnliches vorstellbar sind. In jedem Fall sind die Fachwerkstrukturen jedoch durch das Verbinden von erfin- dungsgemäßen Fachwerkstruktur-Modulen mittels Verbindungsvorrichtungen der Eck- verbindungsbaugruppen modular aufbau- umbau- und erweiterbar.

Beim erfindungsgemäßen Aufbau eines Fachwerkmoduls bzw. beim Aufbau einer erfindungsgemäßen Fachwerkstruktur aus Fachwerk-Modulen werden durch zwei oder mehrere Eckverbindungsbaugruppen Knotenpunkte gebildet. An solchen Knotenpunkten und/oder an einem oder mehreren der Riegel können ein oder mehrere Schwimmkörper, oder Aufständerungen, Anbauteilehaltevorrichtungen, Plattformen, Windräder, Kräne oder dergleichen befestigt werden. Durch seinen stabilen Aufbau bietet ein erfindungsge- mäßes Fachwerkstruktur-Modul eine zuverlässige Abstützung für die an ihm befestigten Komponenten, auch wenn es auf hoher See hohen Belastungen, wie beispielsweise Wel- lengang, ausgesetzt sein kann.

Wie oben bereits ausgeführt, kann eine schwimmfähige 3D-Fachwerkstruktur aus einer Vielzahl von Fachwerkstruktur-Modulen modular zusammengesetzt werden. Die einzelnen Fachwerkstruktur-Module können hierfür als Verbundeinheiten, die in sich steif und damit gut transportierbar sind, an den Einsatzort gebracht werden, um dann dort zu einer schwimmfähigen Fachwerkstruktur zusammengesetzt zu werden. Hierfür wer- den die Verbindungsvorrichtungen von Eckverbindungsbaugruppen eines ersten Fach- werkmoduls mit den Verbindungsvorrichtungen von Eckverbindungsbaugruppen eines weiteren Fachwerk-Moduls verbunden, sodass die beiden Module entlang einer von er- findungsgemäßen Fachwerken gebildeten Seitenfläche aneinander anliegen. Die so ver- bundenen erfindungsgemäßen Fachwerk-Module bilden vier Verbindungen aus, die bei- spielsweise jeweils durch den Fortsatz eines ersten Fachwerks und die Halterung eines zweiten Fachwerks gebildet werden können. Eine solche schwimmfähige Fachwerkstruk- tur kann jederzeit modular verkleinert oder erweitert werden, indem einzelne Module aus dem Fachwerkstruktur-Verbund entfernt oder zu diesem hinzugefugt werden. Die so auf- gebauten schwimmfähigen Fachwerkstrukturen können zur schwimmenden Abstützung von Haltevorrichtungen, Plattformen, Aufbauten, Aufständerungen für Solaranlagen und/oder Windkraftanlagen verwendet werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann bei einem erfindungsgemäßen Fachwerkstruktur-Modul an einer oder mehreren der Seitenkanten ein Schwimmkörper in vertikaler Richtung zwischen der Grundfläche und der Deckfläche beweglich angeord- net sein.

Aus derartigen Fachwerkstruktur-Modulen kann auf modulare Weise ein Wellen- kraftwerk aufgebaut werden, durch das die Bewegung der Meereswellen in elektrischen Strom gewandelt werden kann. Hierfür sind die an den Seitenkanten zwischen der Grund- fläche und der Deckfläche angeordneten Schwimmkörper an in Längsrichtung bewegli- chen Hubstangen angeordnet. Diese Hubstangen sind zu den Pfosten parallel und sind durch die Eckverbindungsbaugruppen gebildeten Knotenpunkten hindurchgeführt. Oszil- lierende Bewegungen der Wellen können mittels der Schwimmkörper auf die Hubstangen übertragen werden, welche Antriebswellen von Lineargeneratoren in Drehung versetzen, die mit den Hubstangen wirkverbunden sind, um die Bewegungsenergie in elektrische Energie zu wandeln. Die erfindungsgemäße Eckverbindungsbaugruppe, das erfindungsgemäße Fach- werk als auch die erfindungsgemäßen modularen Fachwerk-Module sowie deren Zusam- menbau zu flächig ausgedehnten Fachwerkstrukturen werden im Folgenden anhand von Figuren beispielhaft anhand von bevorzugten Ausführungsformen dargestellt, wobei die Figuren, bzw. die dort gezeigten Ausführungsformen, den Erfindungsgedanken nicht ein- schränken. Es zeigen:

Figur 1 Eine Fachwerkstruktur in einer nachteiligen Ausführungsform in einer ersten Stellung in Seitenansicht;

Figur 2 Eine Fachwerkstruktur in einer nachteiligen Ausführungsform in einer zwei- ten Stellung in Seitenansicht;

Figur 3 Eine Fachwerkstruktur in einer nachteiligen Ausführungsform in einer ersten Stellung in Draufeicht;

Figur 4 Eine Fachwerkstruktur in einer nachteiligen Ausführungsform in einer zwei- ten Stellung in Draufsicht;

Figur 5 Ein erfindungsgemäßes Fachwerk in isometrischer Ansicht;

Figur 6 Eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Eckverbindungsbau- gruppe;

Figur 7 Die erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Eckverbindungsbau- gruppe in Explosionsansicht;

Figur 8 Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Eckverbindungs- baugruppe;

Figur 9 Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Eckverbindungs- baugruppe; Figur 10 Einen Knotenpunkt gebildet aus erfindungsgemäßen Eckverbindungsbau- gruppen gemäß der ersten Ausführungsform;

Figur 11 Einen Knotenpunkt gebildet aus erfindungsgemäßen Eckverbindungsbau- gruppen gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Figur 12 Einen Knotenpunkt gebildet aus erfindungsgemäßen Eckverbindungsbau- gruppen gemäß einer dritten Ausführungsform;

Figur 13 Einen Knotenpunkt gebildet aus erfindungsgemäßen Eckverbindungsbau- gruppen gemäß einer vierten Ausführungsform in Explosionsansicht;

Figur 14 Einen Knotenpunkt gebildet aus erfindungsgemäßen Eckverbindungsbau- gruppen gemäß der vierten Ausführungsform in isometrischer Ansicht;

Figur 15 Einen Knotenpunkt gebildet aus erfindungsgemäßen Eckverbindungsbau- gruppen gemäß einer fünften Ausführungsform in isometrischer Ansicht;

Figur 15A Einen Knotenpunkt gebildet aus erfindungsgemäßen Eckverbindungsbau- gruppen gemäß einer sechsten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht;

Figur 16 Eine erfindungsgemäße Fachwerkstrukur;

In der folgenden Figurenbeschreibung werden gleiche Bezugszeichen für gleiche bzw. ähnliche Elemente unterschiedlicher Ausführungsformen verwendet.

Die Figuren 1 bis 4 stellen eine nachteilige Ausführungsform von Fachwerkstruk- turen dar. Eine detaillierte Beschreibung dieser Figuren wurde bereits in der Beschrei- bungseinleitung vorgenommen, weswegen an dieser Stelle darauf verwiesen wird. Figur 5 stellt ein erfindungsgemäßes Fachwerk 50 dar. Das erfindungsgemäße Fachwerk 50 weist einen ersten Riegel 51 und einen zweiten Riegel 52 auf, der zum ersten Riegel 51 parallel ausgerichtet ist und durch zwei Pfosten 53 von diesem beabstandet gehalten wird. Das erfindungsgemäße Fachwerk 50 weist weiter zwei Streben 54 auf, die die Riegel 51 & 52 und die Pfosten 53 diagonal verspannen. Die Streben 54 können ent- weder an den Riegeln 51 & 52 befestigt sein oder durch erfindungsgemäße Eckverbin- dungsbaugruppen 1, genauer durch Haltemittel 58 der Eckverbindungsbaugruppen 1 ge- halten werden. Die Eckverbindungsbaugruppen 1 weisen weiter Befestigungsmittel 56 zum Anbinden der Riegel 51 & 52 in deren Längsrichtung, sowie Aufnahmemittel 57 auf, mittels derer die Pfosten 53 mit der erfindungsgemäßen Eckverbindungsbaugruppe 1 in Kontakt stehen. Die vier erfindungsgemäßen Eckverbindungsbaugruppen 1 bilden dabei die vier Ecken eines erfindungsgemäßen Fachwerks 50, wie in Figur 5 gezeigt, aus. Dem- entsprechend weist jedes erfindungsgemäße Fachwerk 50 vier erfindungsgemäße Eck- verbindungsbaugruppen 1 auf. Die erfindungsgemäßen Fachwerke 50 können zu Fach- werkstruktur-Modulen 70 zusammengesetzt werden, die aus drei bzw. vier erfindungsge- mäßen Fachwerke 50 zusammengesetzt sind (vgl. Fig. 16).

Die Figuren 6 bis 9 stellen Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Eckver- bindungsbaugruppen 1 dar.

Figur 6 und Figur 7 zeigen eine Ecke eines erfindungsgemäßen Fachwerks 50 in isometrischer Ansicht (Figur 6) bzw. in Explosionsansicht (Figur 7), die mittels einer er- findungsgemäßen Eckverbindungsbaugruppe 1 zusammengehalten wird, wobei die Be- festigungsmittel 56, Aufnahmemittel 57 und Haltemittel 58 jeweils ein Ende eines Rie- gels 51, eines Pfostens 53 und einer Strebe 54 miteinander verbinden. Dabei sind die Befestigungsmittel als Flansch ausgebildet, der in Längsrichtung 61 eines Riegels 51 an- geordnet und an der Stirnseite des Riegels 51 fixiert ist. Auf der dem Riegel 51 abge- wandten Seite der Befestigungsmittel 56 ist ein Auge für die Aufnahme eines Bolzens 59 ausgebildet, dessen Längsachse 69 eine Gelenkachse eines Drehgelenks darstellt. Am Bolzen 59 sind weiter Haltemittel 58 mittels eines Auges drehbar angebunden, die eine diagonal verlaufende Strebe 54 mit der Eckverbindungsbaugruppe 1 verbinden. Die Länge der Streben 54 kann mittels Spannvorrichtungen 75 eingestellt werden, welche im vorliegenden Fall als Lochblech ausgebildet sind, das durch einen nicht dargestellten Bol- zen mit einer Öse der Streben verbunden werden kann. Durch die Auswahl eines geeig- neten Loches im Lochblech für die Anbindung der Strebe 54 kann eine Vorspannung in der Strebe 54 und damit diagonale Verspannung des Fachwerks 50 erzeugt werden, die ein erfindungsgemäßes Fachwerk 50 nach dem Aufbau in Form hält. Der Bolzen 59 steht ferner mit einem Auge eines Aufnahmemittels 57 im Eingriff, das einen Pfosten 53 mit einer Längsrichtung 63 an die Eckverbindungsbaugruppe anbindet. Die Aufnahmemittel 57 können beispielsweise eine Aufnahme aufweisen, in die ein Pfosten 53 bspw. einge- steckt, eingeschraubt oder geklemmt werden kann. Durch das diagonale Verspannen ei- nes Fachwerks 50 mittels der Streben 54 wird der Pfosten 53 von zwei, an gegenüberlie- genden Riegeln 51, 52 angeordneten Eckverbindungsbaugruppen 1 eingeschlossen und in seiner Stellung fixiert. Alternativ kann ein Pfosten 53 erfindungsgemäß auch mittels einer Schraub- oder Schweißverbindung mit den Aufnahmemitteln 57 verbunden werden. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Posten an seinen gegenüberliegenden Enden gegenläufige Gewinde auf, beispielsweise ein Linksgewinde am einen Ende und ein Rechtsgewinde am gegenüberliegenden Ende. In diesem Fall werden durch Drehung des Pfostens 53 in eine Richtung beide Schraubverbindungen gelöst oder angezogen. Dies ermöglicht ein Anpassen des Abstandes zwischen zwei gegenüberliegenden Auftiahme- mitteln 57 bzw. eine Einstellung der in den Streben 54 vorhandenen Vorspannung, wenn mehrere Fachwerke 50 miteinander in Verbindung gebracht werden sollen, beispiels- weise um ein erfindungsgemäßes Fachwerkmodul 70 auszubilden.

Zum Verbinden mit anderen Eckverbindungsbaugruppen 1 weist eine erfindungs- gemäße Eckverbindungsbaugruppe 1 eine erste Verbindungsvorrichtung 65, die als Fort- satz 62 ausgebildet ist und eine zweite Verbindungsvorrichtung 66 auf, die als Halterung 64 ausgebildet ist. Die erste und zweite Verbindungsvomchtung 65, 66 bzw. der Fortsatz 62 und die Halterung 64 sind an gegenüberliegenden Enden des Bolzens 59 angebracht, sodass die Länge des Bolzens 59 im Wesentlichen den Abstand zwischen der ersten und der zweiten Verbindungsvorrichtung 65, 66 bestimmt. Auf das Verbinden von mehreren Fachwerken 50 zu einem Fachwerkstruktur-Modul 70 oder zu einer Fachwerkstruktur 85 mittels der Verbindungsvorrichtungen 65 und 66 wird im Zuge der Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die einen erfindungsgemäßen Knotenpunkt 90 zeigen, weiter un- ten näher eingegangen.

Um die bei erfindungsgemäßen Gebrauch einer schwimmfähigen Fachwerkstruktur 85 auftretenden Belastungen bestmöglich durch den Strukturverbund aufiiehmen zu kön- nen, werden die Befestigungsmittel 56, die Aufnahmemittel 57 und die Haltemittel 58 durch den Bolzen 59 gelenkig miteinander verbunden, sodass sie sich um eine Gelenk- achse 59, die senkrecht zur Fachwerksebene ausgerichtet ist, zueinander verdrehen kön- nen. Biegemomente, die eine Biegung des Riegels 51 in der Fachwerksebene hervorrufen und beispielsweise durch das vertikale Auftreffen eines Riegels 51 auf der Wasserober- fläche hervorgerufen werden, werden so vom Riegel 51 nicht an die Eckverbindungsbau- gruppe 1 übertragen und müssen damit nicht durch diese abgestützt werden.

Einen zweiten relevanten Lastfall stellt die Ausbiegung eines Riegels 51 in der Ebene dar, die im Wesentlichen durch die Wasseroberfläche oder parallel dazu aufge- spannt wird und damit bei bestimmungsgemäßen Gebrauch einer erfindungsgemäßen Fachwerksstruktur horizontal ausgerichtet ist. Solche Biegemomente können beispiels- weise durch das horizontale Auftreffen von heranschwappenden Wellen auf die Fach- werksstruktur erzeugt werden. Um auch die Belastungen von horizontal heranschwap- penden Wellen abstützen zu können, stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung, eine erfindungsgemäße Eckverbindungsbaugruppe 1 konstruktiv zu gestalten. Dabei gilt die Faustregel, dass je steifer gegen eine Drehung um eine zur Längsachse des Pfostens pa- rallele Achse (im Folgenden vereinfacht Vertikalachse) eine Eckverbindungsbaugruppe 1 ausgelegt wird, desto trag- bzw. widerstandsfähiger muss die erfindungsgemäße Eck- verbindungsbaugruppe auch bei einer Drehung um eine solche Achse ausgelegt sein. Folglich kann eine erfindungsgemäße Eckverbindungsbaugruppe steif gegen eine Dre- hung um die Vertikalachse sein, weiter bevorzugt jedoch elastisch um eine Vertikalachse biegbar oder beweglich, wobei im letzteren Fall weitere kinematische Randbedingungen zu berücksichtigen sind, auf die später noch eingegangen wird.

Im in den Figuren 6 und 7 dargestellten Fall ist an den Befestigungsmitteln 56 eine Versteifungsrippe 55 vorgesehen, die ein Ausbiegen der Befestigungsmittel 56 um die Vertikalachse verhindert. Die Befestigungsmittel und damit die Eckverbindungsbau- gruppe 1 sind gemäß der dargestellten Ausführungsform also drehsteif um die Verti- kalachse.

Figur 8 zeigt ein ähnliches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Eckver- bindungsbaugruppe 1. Zur Wahrung der Kürze der vorliegenden Ausführungen wird an dieser Stelle und im Folgenden auf das Beschreiben von Merkmalen, die zur vorangegan- genen Ausführungsform gleich oder ähnlich sind, verzichtet.

Im Unterschied zur vorher dargestellten Ausführungsform ist das Befestigungsmit- tel 56 in seiner Längsrichtung bzw. in Längsrichtung 61 des Riegels 51 länger ausgebil- det. Zusätzlich ist die seitlich am Befestigungsmittel 56 ausführte Rippe 55 nun stärker verjüngt. Dies hat zur Folge, dass das in Figur 8 dargestellte Befestigungsmittel 56 um eine Längsachse 53 der Aufnahmemittel 57 bzw. des Pfostens 53 elastisch biegbar ist. Durch die Fähigkeit, sich unter den üblicherweise am Einsatzort auf hoher See auftreten- den Belastungen elastisch zu verformen, können die Befestigungsmittel 56 den Belastun- gen bis zu einem gewissen Grad ausweichen, weswegen sich die im Bauteil auftretenden Spannungen reduzieren. Unter Umständen können so Materialien zur Herstellung von Bauteilen einer erfindungsgemäßen Eckverbindungsbaugruppe 1 verwendet werden, die beispielsweise weniger wiederstandfähig gegen mechanische Belastungen sind, jedoch durch Eigenschaften wie Seewasserbeständigkeit oder eine geringe Masse überzeugen.

Figur 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Eckver- bindungsbaugruppe 1 in Explosionsansicht. Im Unterschied zu den vorher beschriebenen Ausführungsformen sind die Befestigungsmittel 56 in diesem Ausführungsbeispiel in de- ren Längsrichtung kurz und damit steif ausgebildet. Die Haltemittel 58 zur Aufnahme der Streben 54 befinden sich am Riegel 51, wodurch die Streben 54 direkt gelenkig an den Riegel 51 angebunden sind und eine Spannkraft direkt in die Riegel 51 eingeleitet wird. Eine weitere Besonderheit ist, dass die Aufnahmemittel 57 zur Aufnahme eines Pfostens 53 im Bolzen 59 ausgebildet sind. Hierfür kann der Bolzen 59 beispielsweise eine Ge- windebohrung aufweisen, in die ein Gewinde, das an einem Ende eines Pfostens 53 aus- gebildet ist, eingeschraubt wird. Alternativ kann der Bolzen 59 eine Durchgangsbohrung aufweisen, durch die ein Ende eines Pfostens 53 hindurchgeföhrt und anschließend in der Stellung fixiert wird. Dies kann beispielsweise mittels Aufschrauben einer Kontermutter auf ein am Pfostenende ausgebildetes Gewinde oder mittels Verras ten oder Klemmen des Pfostenendes erfolgen. Vorteilhafterweise kann die Verbindung zwischen Bolzen 59 und Pfosten 53 derart ausgebildet sein, dass die Stellung des Pfostens 53 und/oder der Abstand der beiden Eckverbindungsbaugruppen 1, mit denen er verbunden ist, in einem gewissen Ausmaß in Richtung der Längsachse des Pfostens 53 angepasst werden kann. Zusätzlich oder alternativ dazu kann es in dieser Ausführungsform auch gewünscht sein, eine Ein- steilbarkeit des Fortsatzes 62 in dessen Aufnahme im Bolzen 59 zu gewährleisten.

In den Figuren 10 bis 14 sind verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Kontenpunkte 90 dargestellt, die aus Eckverbindungsbaugruppen 1 gebildet werden kön- nen. Bevorzugt werden hierfür erste und zweite Verbindungsvorrichtungen 65, 66 ver- wendet, wobei eine erste Verbindungsvorrichtung 65 eines ersten Fachwerks 50 mit einer zweiten Verbindungsvorrichtung 66 eines zweiten Fachwerks 50 in Verbindung gebracht werden kann. Gleichzeitig kann die zweite Verbindungsvorrichtung 66 des ersten Fach- werks 50 mit einer ersten Verbindungsvorrichtung 65 eines dritten Fachwerks in Verbin- dung gebracht werden, usw. Indem die ersten und zweiten Verbindungsvorrichtungen 65 und 66 von Fachwerken 50, die sternförmig angeordnet sind, miteinander verbunden wer- den, entsteht sowohl in der Deckfläche als auch in der Grundfläche der so gebildeten Fachwerkstruktur 85 ein Knotenpunkt 90, der von den erfindungsgemäßen Eckverbin- dungsbaugruppen 1 gebildet wird. Prinzipiell können dabei zumindest zwei erfindungs- gemäße Fachwerke 50 miteinander verbunden werden, wobei aber auch eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Fachwerken 50 miteinander verbunden werden kann. In den darge- stellten Ausführungsformen sind beispielhaft jeweils 4 erfindungsgemäße Eckverbin- dungsbaugruppen 1 von Fachwerken 50 zu einem Knotenpunkt 90 verbunden.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion und Anordnung der erfindungsgemäßen Eckverbindungsbaugruppen 1 können die Eckverbindungsbaugruppen 1 nacheinander zu einem Knotenpunkt 90 miteinander verbunden werden. Es ist nicht erforderlich, dass alle Eckverbindungsbaugruppen 1 gleichzeitig aneinander angebunden werden, weil sie bei- spielsweise nicht durch ein einziges Bauteil untereinander fixiert werden. Zusätzlich ist es eine wesentliche Eigenschaft eines erfindungsgemäßen Knotenpunkts 90, dass in des- sen Mitte bzw. dessen Auge Platz für die Aufnahme von Bauteilen vorhanden ist. So können beispielsweise Stangen für Aufständerungen oder zur Befestigung von Schwimmkörpern hindurchgeführt werden.

Figur 10 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Knotenpunkts 90. Jede Eckverbindungsbaugruppe 1 weist eine als Fortsatz 62 ausgebildete erste Ver- bindungsvorrichtung 65 und eine als Halterung 64 ausgebildete zweite Verbindungsvor- richtung 66 auf. Der Fortsatz 62 steht mit der Halterung 64 einer ersten benachbarten Eckverbindungsbaugruppe 1 im Eingriff. Die auf der gegenüberliegenden Seite der Fach- werksebene angeordnete Halterung 64 der Eckverbindungsbaugruppe 1 steht mit dem Fortsatz 62 einer weiteren, zweiten benachbarten Eckverbindungsbaugruppe 1 im Ein- griff, die der ersten benachbarten Eckverbindungsbaugruppe 1 gegenüberliegt. Hierfür weisen die Halterungen 64 Aufnahmen auf, die zu den Enden der Fortsätze 62 komple- mentär ausgebildet sind. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wird eine Halterung 64 beispielsweise durch zwei Platten gebildet, mittels derer der Fortsatz 62 einer benachbarten Eckverbindungsbaugruppe 1 eingeschlossen werden kann. Der durch die Verbindungsvorrichtungen 65 und 66 gebildete Knotenpunkt ist in sich steif, wenn dieser in ein Fachwerkstruktur-Modul oder eine erfindungsgemäße Fachwerkstruktur in- tegriert ist. Zwar können die Paarungen von Fortsätzen 62 und Halterungen 64 für sich genommen eine Drehung der Halterung 64 um eine Längsachse des Fortsatzes 62 zulas- sen, jedoch sperrt die Anbindung der Befestigungsmittel 56 an die Riegel 51 eine Beweg- lichkeit der Bolzen 59 eines Knotenpunkts 90 um die Achsen der Fortsätze 62. Damit kann keine Parallelverschiebung der Elemente eines Knotenpunkts 90 zueinander statt- finden. Einzig die Befestigungsmittel 56, die Aufnahmemittel 57 und die Haltemittel 58 können um die Längsachse 69 des Bolzens verschwenken und damit ein Einleiten von Biegemomenten um die Bolzenlängsachse unterbinden/reduzieren.

Figur 11 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Knotenpunkts 90 mit ähnlicher Kinematik, wie die in Figur 10 dargestellte. Gemäß dieser Ausführungs- form weisen die Befestigungsmittel 56 Befestigungspunkte für Versteifungsstreben 92 auf. Die Versteifungsstreben 92 erstrecken sich jeweils zwischen zwei Befestigungsmit- teln 56 und sind derart ausgebildet, dass sie bei einer Bewegung eines Befestigungsmittels 56 um die vom Bolzen 59 definierte Gelenkachse 69 relativ zu den damit verbundenen Befestigungsmitteln 56 einfach gebogen werden können, beispielsweise weil sie Rich- tung einer Längsachse 63 der Pfosten 53 dünn ausgebildet sind. Einer Dehnung, die bei- spielsweise hervorgerufen wird, wenn ein Befestigungsmittel 56 sich relativ zu den an- deren Befestigungsmitteln um die Längsachse 63 des Pfosten 53 biegt, setzen die Ver- steifungsstreben 92 jedoch einen hohen Widerstand entgegen, sodass sich die Befesti- gungsmittel 56 in dieser Richtung nur schwach verformen können und keine Parallelver- schiebung/ Verwindung des Knotenpunkts 90 auftritt.

In Figur 12 ist eine weitere beispielhafte Ausführungsvariante eines erfindungsge- mäßen Knotenpunkts 90 dargestellt. Die Haltemittel 58 für die Streben 54 der Fachwerke

50 sind in dieser Ausführungsform an den Riegeln 51 vorgesehen. Durch das Verlagern der Haltemittel 58 aus dem Knotenpunkt 90 heraus an die Mantelfläche der Riegel 51 wird Platz in den Knotenpunkten 90 frei. Insbesondere können beispielsweise die Auf- nahmemittel 57 in den Gelenkbolzen 59 bereitgestellt werden, sodass die Befestigungs- mittel 56 in deren Längsrichtung 61 kurz ausgeführt werden können und die Baugröße einer erfindungsgemäßen Eckverbindungsbaugruppe 1 kleiner und damit steifer ausfallen kann. Auch in der in Figur 12 dargestellten Ausführungsvariante sind die Befestigungs- mittel 56 um eine Gelenkachse 69 eines Gelenkbolzens 59 relativ zu den Aufnahmemit- teln 57 drehbar. In einem erfindungsgemäßen Fachwerk 50 können sich somit die Riegel

51 bezüglich der Pfosten 53 um die Gelenkachse 69 verdrehen. Durch die hohe Steifigkeit gegen Verbiegen parallel zur Längsachse 63 der Pfosten 53 und die hohe Steifigkeit ge- gen Verdrehen um die Längsachse 61 der Riegel 51, werden die eingangs mit Bezug auf die Figuren 1 bis 4 beschriebenen kritischen Parallelverschiebungen unterbunden und gleichzeitig eine zuverlässige Abstützung der Fachwerkskomponenten gegen durch Wind und Wellen hervorgerufenen Belastungen ermöglicht.

Die in den Figuren 13 und 14 dargestellte Ausführungsvariante verfolgt das Kon- zept, die Momentenbelastungen, die auf einen erfindungsgemäßen Knotenpunkt 90 um eine zur Längsachse 63 der Pfosten 53 parallele Achse wirken, zu reduzieren. Die in die- ser Ausführungsform vorgesehenen Bolzen 59 nehmen die Befestigungsmittel 56 gelen- kig auf, und sind bogenförmig ausgebildet. Die Bolzen 59 eines Knotenpunkts 90 formen einen Kreisbogen bzw. einen Torus, dessen Mittelpunkt bzw. Mittelachse im Auge des Knotenpunkts 90 liegt. Geht man davon aus, dass die ersten und zweiten Verbindungs- vorrichtungen 65 und 66, die an den Enden der Bolzen 59 angeordnet sind, von der Längs- achse 61 der Befestigungsmittel 56 gleich weit beäbstandet sind, so ergibt sich ein im Wesentlichen kreisförmiger Knotenpunkt 90. Die gekrümmten, bogen- oder bananenför- migen Bolzen 59 sind in den Aufnahmemitteln 57 derart aufgenommen, dass sie entlang des von den Bolzen 59 definierten Kreisbogens gleiten können. Somit ist eine Beweg- lichkeit, bzw. eine Drehbewegung, der Befestigungsmittel um die von den Bolzen 59 de- finierte Mittelachse des Knotenpunkts 90 möglich. Die Befestigungsmittel 56 sind nach wie vor um den Bolzen 59 in der Fachwerksebene verschwenkbar. Im hier gezeigten Aus- führungsbeispiel können in den Riegeln 51 entstehende Schnittmomente, die beispiels- weise durch Slamming in vertikaler oder horizontaler Richtung erzeugt werden können, nicht an die Eckverbindungsbaugruppe 1 weitergegeben werden. Einzig die Momente in Torsionsrichtung um die Längsachse 61 der Riegel werden an die Eckverbindungsbau- gruppe übertragen. Dadurch wird ein Kippen der Bolzen 59 um die Längsachse 61 der Riegel 51 unterbunden, sodass eine parallelogrammartige, rautenförmige Verschiebung zweier übereinanderliegender Knotenpunkte, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, ver- hindert wird. Gleichzeitig, wird aber sowohl quer zu Fachwerksebene als auch in Rich- tung der Mittelachse des Knotenpunkts 90 eine Gelenkigkeit bertitgestellt, die das Ein- leiten von Momenten um die Gelenkachsen in den Knotenpunkt 90 verhindert. So können die auf eine erfindungsgemäße Eckverbindungsbaugruppe 1 wirkenden Belastungen re- duziert werden, und gleichzeitig kann eine rautenartige Verschiebung des Knotenpunkts 90, wie sie in Figuren 3 und 4 dargestellt ist, verhindert werden, weil die Schwenkachse in der Mitte des Knotenpunkts 90 und nicht in Verlängerung der Längsrichtung 63 der Pfosten 53 angeordnet ist.

In Figur 15 ist ein Knotenpunkt 90 dargestellt, der aus vier Eckverbindungsbau- gruppen 1 gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform gebildet wird. Die Befes- tigungsmittel 56 der Eckverbindungsbaugruppen 1 weisen eine gabelartige Öffnung auf, mittels der die Riegel 51 aufgenommen sind. Die Befestigungsmittel 56 sind dabei derart biegeweich um eine Gelenkachse 69 eines plattenförmigen Gelenkelementes 59 quer zur Fachwerksebene ausgestaltet, dass eine elastische Biegung der Befestigungsmittel 56 und damit eine Drehbewegung der Riegel 51 um diese Achse 69 möglich ist. In der in Figur 15 dargestellten Ausführungsform weisen die Befestigungsmittel 56 eine geringe Dicke in Richtung der Längsachse 63 der Posten 53 auf, weswegen das bezüglich der Gelenk- achse 69 ermittelte Flächenträgheitsmoment niedrig ist. Wie in einem der vorher be- schriebenen Ausführungsbeispiele sind die Haltemittel 58 zum Befestigen der Streben 54 an den Enden der Riegel 51 ausgebildet, weswegen die von den Streben 54 bereitgestell- ten Verspannkräfte direkt in die Riegel 51 eingeleitet werden.

An den Vorsprüngen der gabelartigen Öffnung der Befestigungsmittel 56 sind erste und zweite Verbindungsvorrichtungen 65, 66 ausgebildet. Eine der beiden Verbindungs- vorrichtungen 65, 66 weist einen plattenformigen Abschnitt auf, der an einer komplemen- tär ausgebildeten Verbindungsvorrichtung 66, 65 eines benachbarten Fachwerks fixiert werden kann, um zwei Eckverbindungsbaugruppen 1 unterschiedlicher Fachwerke 50 miteinander zu verbinden. Dieser plattenformige Abschnitt kann entweder in Integralbau- weise mit der zugehörigen Verbindungsvorrichtung 65, 66 ausgebildet sein oder als se- parates Bauteil bereitgestellt werden, was aus Gründen der einfacheren Fertigbarkeit der Verbindungsvorrichtungen 65, 66 bevorzugt sein kann, hn vorliegend dargestellten Aus- führungsbeispiel ist der plattenformige Abschnitt mit der Gabel des Befestigungsmittels 56 verschraubt. Der plattenformige Abschnitt ist so ausgestaltet, dass er eine elastische Relativbewegung zwischen den Riegeln 51 benachbarter Eckverbindungsbaugruppen 1 im Rahmen einer elastischen Verformung zulässt. An dem plattenförmigen Abschnitt sind Fixiermittel 69 ausgebildet, mittels derer Bänder 68 zum diagonalen Verspannen von Fachwerkstruktur-Modulen 70 an den Knotenpunkten 90 befestigbar sind. Die Bänder 68 können sowohl in Flächen als auch in Raumdiagonalen eines erfindungsgemäßen Fach- werkstruktur-Moduls 70 verlaufen. Durch diagonales Verspannen von erfindtingsgemä- ßen Fachwerkstruktur-Modulen 70 kann deren Verwindungssteifigkeit erhöht werden. Gleichzeitig können die Fachwerkstruktur-Module 70 nach deren Aufbau als Einheit zum Einsatzort auf einem Gewässer transportiert werden und dort zu einer modular erweiter- baren, schwimmenden Fachwerkstruktur 85 zusammengefügt werden. In Figur 15A ist eine weitere, sechste, beispielhafte Ausführungsform einer erfin- dungsgemäßen Eckverbindungsbaugruppe 1 dargestellt, bei der die Befestigungsmittel 56 im Wesentlichen symmetrisch bezüglich der Längsachse 61 der Riegel 51 bzw. 52 ausgebildet sind und beispielsweise zweilagig aus Stanzteilen zusammengesetzt sind. Da- bei ist das gabelartige Umgreifen der Enden der Riegel 51 bzw. 52 ähnlich zur Ausfuh- rungsform der Figur 15 beibehalten, jedoch zweischichtig bzw. zweilagig ausgefuhrt, so- dass eine Biegung in der Ebene der Längsachsen 61 der Riegel 51 bzw. der Längsachsen 62 der Riegel 52 unterbunden wird. Damit eine erfindungsgemäße partielle Drehung der Riegel 51/52 relativ zu den Pfosten 53 erfolgen kann, ist je Eckverbindungsbaugruppe 1 ein Gelenkelement 59 zwischen den Aufnahmemitteln 57 der Pfosten 53 und den Halte- mitteln 58 für die Streben 54, die Teil der Befestigungsmittel 56 sein können, angeordnet, sodass sich die Riegel 51/52 und die zugehörigen Pfosten 53 um eine Gelenkachse 69 relativ zueinander durch elastische Verformung des Gelenkelements 59 drehen/bewegen können.

Zur weiteren Vereinfachung der Eckverbindungsbaugruppe 1 weisen die Befesti- gungsmittel 56 an beiden Seiten längs der Enden der Riegel 51/52 Fortsätze 62 auf, die mit Halterungen 64 verbunden werden können, die Teil eines Dreieckverbinders 45 sind, der zwei Eckverbindungsbaugruppen 1 miteinander verbinden kann. Der Dreieckverbin- der 45 kann somit symmetrisch ausgebildet werden, wobei jede Seite des Dreieckverbin- ders 45 eine weibliche Verbindungsaufhahme 64 aufweist, die einen Fortsatz 62 (männ- liches Verbindungselement) einer Eckverbindungsbaugruppe 1 aufhehmen kann. Dabei kann der Dreieckverbinder 45 mit einem Verbindungszapfen 43 in Befestigungsaugen 46 in den Befestigungsmitteln 56 drehbar festgesetzt werden, sodass im nicht verschraubten Zustand zweier Fachwerkzäune 50 diese um eine Drehachse 44 des Verbindungszapfens 43 parallel zu den Längsrichtungen der Pfosten 53 Schanier-artig drehbar sind, was die Montage von dreidimensionalen Fachwerkmodulen erleichtert, insbesondere auf einer Gewässeroberfläche.

Figur 15 A zeigt ferner eine Anordnung zweier Fachwerke 50 in einem Winkel größer 90° zueinanderstehen, wobei der Dreiecksverbinder 45 an die Fortsätze 62 der Befestigungs- mittel der Eckverbindungsbaugruppe 1 des rechten Fachwerk 50 angebunden ist. Der Dreiecksverbinder zeigt einen Öffhungswinkel von 90°, sodass zum endgültigen Verbin- den der beiden in Figur 15A gezeigten Fachwerke 50 diese um die Drehachse 44 des Verbindungszapfens 43 zueinander verschwenkt werden müssen, sodass die noch nicht verbunden Fortsätze 62 an den Befestigungsmitteln 56 der Eckverbindungsbaugruppe 1 des linken Fachwerks 50 festgemacht werden können.

Bevorzugt ist jeder Lage 42 der Befestigungsmittel 56 einer Eckverbindungsbau- gruppe 1 ein Befestigungsauge 46 zugeordnet, sodass auf jeder Seite der Fachwerksebene ein Befestigungsauge 46 angeordnet ist, und so die Befestigungsmittel 56 als Gleichteile für alle Enden der Riegel 51 und 52 verwendbar sind, womit auch die beiden Lagen 42 der Befestigungsmittel 56 als Gleichteile ausgeführt werden können. In dieser Art und Weise bilden zwei Befestigungsmittel 56 zusammen eine Schanier-artige Aufnahme für den Verbindungszapfen 44.

Auch der Dreieckverbinder 45 ist bevorzugt zweilagig aus zwei in etwa dreiecks- förmigen Gleichteillagen 41 ausgebildet, wobei die beiden Gleichteillagen 41 Fixiermit- tel 68 für die Fixierung von Diagonalverspannungsbändern 67 sandwich-artig aufheh- men. Bevorzugt sind die beiden Gleichteillagen 41 des Dreieckverbinders 45 aus drei- ecksförmigen Platten aufgebaut, dessen freier Schenkel zwischen zwei Fachwerken 50 gleichzeitig als Verstrebung 92 gesehen werden kann, welche die Winkelstellung zweier über einen Dreieckverbinder 45 verbundener Fachwerke 50 zueinander fixiert und ab- stützt Die integrierte Verstrebung 92 wird durch das Aufnehmen der Fixiermittel 68 zu- sätzlich versteift.

Figur 16 zeigt eine aus einer Vielzahl von Fachwerkstruktur-Modulen 70 aufge- baute, schwimmende Fachwerkstruktur 85, die beispielsweise auf Gewässern, insbeson- dere auf Gewässern mit starkem Wellengang, beispielsweise Offshore, zur schwimmen- den Abstützung von Plattformen, Windräder oder Photovoltaikanlagen verwendet werden kann. Die Fachwerkstruktur 85 besteht aus vier Fachwerkstruktur-Modulen 70 mit je- weils vier erfindungsgemäßen Fachwerken 50, wobei mittels der erfindungsgemäßen Eckverbindungsbaugruppen 1 sowohl die Fachwerke 50 als auch die Fachwerkstruktur 85 zu einem Tragwerksverbund 85 zusammengefügt worden sind, die mittels in den Flä- chen- und Raumdiagonalen mit an Fixiermittel 68 angebundenen Bändern 67 verspannt sind. An einigen Eckpunkten der Fachwerk-Module 70 sind Schwimmkörper 100 beweg- lich angeordnet oder auch ortsfest mit der Fachwerkstruktur 85, je nachdem, ob mittels der Schwimmkörperbewegung Wellenenergie abgegriffen werden soll oder die Schwimmkörper lediglich den Auftrieb der Fachwerkstruktur 85 erhöhen sollen. Die Offshore verwendbare Fachwerkstruktur 85 gemäß Figur 16 weist eine Vielzahl von re- generativen Energieerzeugem auf, beispielsweise Photovoltaik-Module, Windräder und auch Punktabsorber zur Umwandlung von Wellenenergie in elektrischen Strom, die be- weglich an der Fachwerkstruktur 85 befestigt sind. Eine derartige Offshore-Trag- werkstruktur 80 kann mittels eines Mooring-Systems 87 am Gewässerboden verankert sein und somit als eine Art schwimmende Insel zur Energieerzeugung, -Speicherung, - Verteilung genutzt werden.

Insgesamt lässt sich mit dem erfindungsgemäßen schwimmfähigen Fachwerk 50 eine Vielzahl möglicher Fachwerkstruktur-Module 70 oder Fachwerkstrukturen 85 für eine Vielzahl verschiedenster Anwendungen auf einem Gewässer bereitstellen, wovon die gezeigte Anwendung für ein Wellenkraftwerk 200, wie es in Figur 16 dargestellt ist nur ein Beispiel von vielen darstellt, hn Sinne der Erfindung können sämtliche erfin- dungsgemäßen Fachwerkstrukturen 85 modular mit der Basisbaugruppe des erfindungs- gemäßen Fachwerks 50 erweitert und somit vergrößert werden. Weiterhin ermöglicht die einfache Bauweise der Fachwerke 50 als auch der Fachwerkstruktur-Module 70 eine ein- fache Montage gemäß der Erfindung, was später auch einen reduzierten Wartungsauf- wand darstellt, da gegebenenfalls beschädigte Baugruppen einfach und modular ausge- tauscht werden können. Bezugszeichenliste

1 Fachwerk-Eckverbindungs- 64 Halterung baugruppe 65 erste Verbindungsvorrich-

41 Gleichteillage tung

42 Lage Befestigungsmittel 66 zweite Verbindungsvorrich-

43 Verbindungszapfen tung

44 Drehachse Verbindungszap- 67 Bänder fen 68 Fixiermittel

45 Dreieckverbinder 69 Gelenkachse senkrecht zur

46 Befestigungsaugen Fachwerksebene / Längs- achse Bolzen

50 Fachwerk 70 Fachwerkstruktur-Modul

51 Riegel, erste Riegel 75 Spannvorrichtung

52 zweite Riegel 80 Schachbrettartige Fach-

53 Pfosten werkstruktur

54 Strebe 85 Fachwerkstruktur

55 Versteifungsrippe 87 Mooring

56 Befestigungsmittel 90 Knotenpunkte

57 Aufnahmemittel 92 Versteifungsstreben

58 Haltemittel 95 Lastrichtung

59 Gelenkelement / Bolzen 100 Schwimmkörper

61 Längsrichtung der Riegel 200 Wellenkraftwerk

62 Fortsatz 250 Hubstange

63 Längsrichtung Pfosten