Die Erfindung betrifft schwimmfähige, im Wesentlichen flächig aufgebaute Fachwerke und dar- aus modular zusammengesetzte, schwimmfähige 2- und 3-dimensionale Tragstrukturen und ein Verfahren zum Aufbau derselben, beispielsweise als Tragstruktur für schwimmende Plattfor- men, beispielsweise für die Aufständerung von Solarpanelen und Windenergieanlagen, oder als Tragstruktur für Wellenkraftwerke,

Schwimmende Plattformen, wie beispielsweise mittels Schwimmkörper getragene Plattformen oder Pontons und dergleichen, sind vielfältig im Stand der Technik bekannt. Viele dieser Struk- turen sind kompliziert in ihrem Aufbau und werden daher oftmals an Land montiert, um im mon- tierten Zustand an ihren Einsatzort gebracht zu werden. Dies begrenzt insbesondere die Bau- größe solcher Plattformen.

Tragstrukturen mit einer größeren Flächenausdehnung, welche offshore zusammengesetzt wer- den, sind oftmals nur schwer manipulier- bzw. manövrierbar, insbesondere, wenn diese auf of- fener See, d.h. im Meer, zum Einsatz kommen sollen. Hierbei verursacht speziell der Aufbau „offshore“ einen hohen Einsatz an Hilfsmitteln und somit Kosten, die bei diesen flächen haft aus- gedehnten Tragstrukturen sehr hoch sein können.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Tragstruktur bereit zu stellen, welche mit einfachen Mitteln und kostengünstig erstellt werden kann, wobei die Tragstruktur modular aufbaubar und erweiterbar sein soll. Dabei soll der Herstell- und Montageaufwand auf ein Minimum reduziert werden, insbesondere der Montageaufwand offshore. Mit der erfindungsgemäßen Tragwerks- struktur soll darüber hinaus eine robuste, schwimmfähige Tragstruktur bereitgestellt werden können, die in ihren Dimensionen und Tragkraft flexibel anpassbar ist.

Die Aufgabe wird gelöst, durch ein schwimmfähiges, im Wesentlichen flächig ausgebildetes Fachwerk gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den davon abhängigen Un- teransprüchen angegeben. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiter durch eine schwimmfä- hige Fachwerkstruktur nach Anspruch 12, 15 oder 16 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen dieser Fachwerkstrukturen sind mit den davon abhängigen Unteransprüchen angegeben. Mit Anspruch 26 ist ferner ein Wellenkraftwerk angegeben, welches modular aus einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Fachwerkstrukturen aufgebaut ist, die wiederum aus den erfindungsgemä- ßen Fachwerken modular aufgebaut sind. Zur Lösung der Aufgabe ist in Anspruch 27 sowie in den davon abhängigen Unteransprüchen weiterhin ein Verfahren zum Verbinden zumindest zweier, erfindungsgemäßer, Fachwerke angegeben.

Die erfindungsgemäße Basiseinheit bildet ein Fachwerk, welches für den modularen Aufbau ei- ner Offshore Fachwerkstruktur vorgesehen und im Wesentlichen flächig ausgebildet ist. Das er- findungsgemäße Fachwerk weist einen ersten als Schwimmkörper funktionierenden Riegel und einen zweiten Riegel auf, die parallel zueinander mittels zwei seitlicher Pfosten abgestützt sind. Mittels zweier Bänder kann das Fachwerk diagonal in Form gehalten bzw. verspannt werden. Zum Verbinden der Riegel mit den Pfosten und der Bänder sind an den Enden der Riegel Ver- bindungselemente mit jeweils einem einzigen Flansch zum Anbinden der Verbindungselemente an die Riegel angeordnet. Falls der erste und/oder der zweite Riegel aus einem Hohlkörper auf- gebaut ist, können die Flansche die Riegel fluiddicht verschließen, sodass ein darin aufgenom- menes Luftvolumen eine entsprechende Auftriebskraft erzeugt. Bei Verwendung metallischer Werkstoffe kann dies beispielsweise mittels Verschweißen der Flansche mit den Riegeln erfol- gen. Andere fachübliche Verbindungen, wie beispielsweise ein Verschrauben oder Verkleben, ggf. mit Dichtungen, sind hierbei vom Erfindungsgedanken ebenfalls umfasst. In einer weiteren Ausführungsform ist zumindest der erste Riegel als fluiddichter Hohlkörper ausgebildet, an des- sen Enden die Verbindungselemente befestigt werden können. Zusätzlich dazu können aber auch die zweiten Riegel und/oder die Pfosten als fluiddichte Hohlkörper ausgebildet sein, alter- nativ können die Verbindungselemente die Riegel und/oder Pfosten fluiddicht verschließen.

Bevorzugt bilden die Riegel zusammen mit den daran an deren Enden angebrachten Verbin- dungselementen eine insbesondere an Land vormontierte Baugruppe des erfindungsgemäßen Fachwerks. Dabei weisen die Verbindungselemente neben dem einen Flansch, mittels dem ein Ende eines Riegels an das Verbindungselement angebunden werden kann, Aufnahmen zum Anbinden der Pfosten an die Riegel quer zur Längsrichtung der Riegel auf, um die Riegel paral- lel beabstandet zu halten. Bevorzugt werden diese seitlichen Pfosten, die im Wesentlichen senkrecht zu den Riegeln ausgerichtet sind, lediglich mit den Aufnahmen zusammen gesteckt. Weiter bevorzugt geschieht dies ohne Zuhilfenahme von Werkzeug, sodass alle bekannten Ar- ten von starren oder gelenkigen Steck-, Klemm-, Clip-Verbindungen vom Erfindungsgedanken umfasst sind, die zum Anbinden der Pfosten an die Verbindungselemente ohne Werkzeug ge- eignet sind. Zum in Form halten, ggf. Verspannen und Zusammenhalten des erfindungsgemäßen Fach- werks, und somit auch der Riegel mit den Pfosten, werden Bänder eingesetzt, welche Spann- vorrichtungen aufweisen. Diese Bänder, sind an Befestigungsmiteln an den Verbindungsele- menten befestigbar und fixieren das Fachwerk diagonal, bzw. halten es in der im Wesentlichen rechteckigen Form. Unter den Begriff Bänder fallen dabei Zug- und Zurrgurte, genauso wie Streben mit Spannvorrichtung, beispielsweise mit entsprechenden Links-Rechtsgewinden,

Seile, etc.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden Bolzen quer zur Längsrichtung der Riegel und quer zur Längsrichtung der Pfosten in die Verbindungselemente eingesetzt, wobei die Bol- zen weiter bevorzugt drehbar sind, jedoch durch die darin eingesetzten Bänder axial fixiert in den Verbindungselementen aufgenommen sind. In einer Ausführungsform der Erfindung sind die als Bänder ausgebildeten Fachwerkstreben an der Spannvorrichtung teilbar und weisen je- weils an dem der Spannvorrichtung gegenüberliegendem Ende einen Bund auf, dessen Durch- messer größer ist als der der Querbohrung des im Verbindungselement aufgenommenen Bol- zens. Mittels der Spannvorrichtung können die Bänder/Fachwerkstreben nach Einsetzen in die Verbindungselemente bzw. in die drehbaren Bolzen, miteinander verbunden, d.h. diagonal mit- einander verspannt werden, sodass das erfindungsgemäße Fachwerk in sich fest verbunden ist und alle beteiligten Bauteile festgesetzt sind. Mittels der Drehbarkeit der Bolzen in den Verbin- dungselementen ist das erfindungsgemäße Fachwerk skalierbar, da sich bei einem Verlängern der Riegel und/oder Pfosten neben der Länge der Fachwerkdiagonalen auch deren Winkel än- dert.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bänder sind an den Enden der Bänder Ein- rastvorrichtungen, Klemmvorrichtungen oder ähnliche Vorrichtungen zur form- oder kraftschlüs- sigen Fixierung der Bänder an den Verbindungselementen ausgebildet. Diese Vorrichtungen dienen der Fixierung der Bänder in den drehbar in den Verbindungselementen gelagerten Bol- zen und können einteilig ausgebildet sein. Beispielsweise können die Enden der Bänder gegen- über dem Innendurchmesser der in den Bolzen eingebrachten Bohrung einen größeren Durch- messer aufweisen. Um ein Hindurchschieben der Bänderenden durch die in den Bolzen einge- brachten Bohrungen zu ermöglichen, sind Schlitze in den Bänderenden vorgesehen, die eine elastische Verformung der Bänderenden beim Hindurchschieben ermöglichen. Nach dem Hin- durchschieben wird die elastische Verformung der Bänderenden rückgängig gemacht, und die Bänder bilden einen Formschluss mit dem Bolzen aus, bspw. mittels eines Hinterschnitts. Die Vorrichtungen zum Fixieren der Bänder an den erfindungsgemäßen Bolzen können aber auch mehrteilig ausgeführt sein. Beispielsweise kann ein Rastmechanismus am Ende der Bän- der zur Verfügung gestellt werden, der nach dem Hindurchschieben des Bandes durch die Boh- rung im Bolzen durch ein Gegenstück gekontert wird, wodurch das Band gegen Herausfallen gesichert wird.

Bei einem Verspannen beispielsweise mit Zuggurten als Bänder erübrigen sich die drehbar in den Verbindungselementen aufgenommen Bolzen, da die Befestigungsmittel für die Bänder bei- spielsweise in Art einer Durchführung, einer Öse oder eines Schlitzes ausgebildet sind.

In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Pfosten zwar mittels der Aufnahmen mit den Verbindungselementen verbunden, jedoch sind die Verbindungselemente, bzw. deren Aufnah- men, nicht an den Enden der Pfosten, sondern zwischen den Enden der Pfosten angeordnet. Teile der Pfosten können somit in Längsrichtung der Pfosten vom erfindungsgemäßen Fach- werk nach außen abstehen. Die überstehenden Teile der Pfosten können in vielfältiger Weise genutzt werden, beispielsweise zur Befestigung vors Anbauteilen, wie Schwimmkörpern oder Hebevorrichtungen, in Verlängerung der Pfosten.

Somit kann ein erfindungsgemäßes Fachwerk durch einfaches, bevorzugt Werkzeug-loses An- binden der Pfosten an die mit Verbindungselementen versehenen Riegel und mittels Einfuhren von (teilbaren) Bändern in Durchführungen oder mittels Einfuhren von Fachwerkstreben in dreh- bare Bolzen mit Querbohrungen, die an den Verbindungselementen angeordnet sind, allein durch die an den Bändern vorgesehenen Spannvorrichtungen in Form bzw. zusammengehalten werden. Dadurch ist ein minimaler Einsatz an Hilfsmitteln zum Aufbau eines erfindungsgemä- ßen Fachwerks erforderlich. Erfindungsgemäß sind die ersten Riegel schwimmfähig bzw. funkti- onieren als Schwimmkörper. Dabei erzeugen sie eine Auftriebskraft, die die Gewichtskraft ihres Eigengewichts in Wasser reduziert, ausgleicht oder gar übersteigt. In einer bevorzugten Ausfüh- rungsform ist die Auftriebskraft des ersten Riegel so hoch, dass ein Fachwerk schwimmend an einer Wasseroberfläche gehalten werden kann, wobei in anderen Ausführungsformen die Auf- triebskraft der ersten Riegel geringer ist, und zusätzliche Schwimmkörper beispielsweise an o- der in Verlängerung der Pfosten am Fachwerk angeordnet werden können.

Bevorzugt kann daher das erfindungsgemäße Fachwerk als Baugruppe, beispielsweise an Land, aufgebaut werden und zum Ausbilden einer Fachwerkstruktur an Land oder offshore oder zum Erweitern einer Tragwerkstruktur „offshore“ verbracht werden. In einer anderen Ausfüh- rungsform kann aus mehreren erfindungsgemäßen Fachwerken an Land oder in Ufernähe ein Offshore-Tragwerkstrukturmodul zusammengesetzt werden und beispielsweise mittels eines Schleppers an seinen Einsatzort gebracht werden, wo es mit weiteren Offshore-Fachwerkstruk- tur-Modulen verbunden werden kann. Weiteres hierzu unten.

Die Schwimmfähigkeit eines erfindungsgemäßen Fachwerks kann, wie oben bereits angedeutet durch die Ausbildung der ersten Riegel als Hohlkörper, die mit den Verbindungselementen fluid- dicht verschlossen sind, oder die als fluiddichte Hohlkörper ausgebildet sind, die an die erfin- dungsgemäßen Verbindungselemente befestigbar sind, gewährleistet werden. Es ist vom Erfin- dungsgedanken umfasst, dass neben dem ersten Riegel auch der zweite Riegel und/oder die Pfosten einen runden Querschnitt aufweisen und/oder als Hohlkörper ausgebildet sind. Zusätzli- che Auftriebskörper können an den ersten oder zweiten Riegeln bzw. den Pfosten temporär o- der permanent angebracht werden, beispielsweise um den Auftrieb der erfindungsgemäßen Fachwerke zu erhöhen.

Wenn der zweite Riegel und/oder die Pfosten einen fluiddicht abgeschlossenen Hohlraum auf- weisen, bzw. durch die Verbindungselemente fluiddicht verschlossen sind, so können der zweite Riegel und/oder die Pfosten zusätzlich zum ersten Riegel als Schwimmkörper fungieren und zum Auftrieb des erfindungsgemäßen Fachwerks beitragen.

Im erfindungsgemäßen Fachwerk können die ersten und zweiten Riegel unterschiedliche Quer- schnitte oder unterschiedlich große Durchmesser aufweisen, bzw. aus unterschiedlichen Mate- rialien gefertigt sein, da die zweiten Riegel oftmals nicht zur Auftriebskraft beitragen müssen, auch wenn dies vollstellbar ist. Dies gilt insbesondere in Anwendungsfällen, in denen die erfin- dungsgemäßen Fachwerke senkrecht in einer Tragstruktur ausgerichtet sind, wobei beispiels- weise die ersten Riegel die unteren Riegel bilden. Hierbei sind dann insbesondere die auf oder kurz unter der Wasseroberfläche schwimmenden ersten Riegel für das Erzeugen einer Auf- triebskraft ausschlaggebend. Es ist daher vorstellbar, den Durchmesser eines ersten Riegels sehr viel größer auszugestalten als den Durchmesser des anderen, zweiten Riegels, um so bei- spielsweise Gewicht einzusparen. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen ist jedoch ebenfalls vorstell- bar, die beiden Riegel als Gleichteile auszuführen, da dann auch die Verbindungselemente, von denen vier in jedem Fachwerk verbaut werden, als Gleichteile ausbildbar sind, ohne dass Adap- terstücke erforderlich sind. Ggf. sind dann zur Erzeugung ausreichend hoher Auftriebskräfte die Anordnung weitere Schwimmkörper in Verlängerung der Pfosten oder an den Riegeln erforder- lich. Auch die Verwendung gleicher Materialien für die beiden Riegel ist erfindungsgemäß nicht notwendig, sodass beispielsweise der eine Auftriebskraft erzeugende erste Riegel beispiels- weise aus einem Kunststoff oder Kunststoffverbundwerkstoff hergestellt werden kann, wobei der andere parallele (obere) zweite Riegel aus einem metallischen Material bestehen kann und bspw eine Querschnittsform eines Doppel-T-Trägers aufweist und weiter bspw. aus Meerwas- ser-festem (resistentem) Aluminium gefertigt ist.

Prinzipiell können alle Materialien zum Einsatz kommen, die fachüblich zur Erzeugung einer Auftriebskraft verwendet werden können, wie Hohlkörper, Materialien mit einer Dichte geringer als die von Wasser, insbesondere Salzwasser. Hierbei kann beispielsweise auch an ge- schäumte Materialien gedacht werden, die beispielsweise einen massiven Kern des Riegels umgeben, der etwa aus Festigkeitsgründen notwendig ist.

Dabei können die Riegel, die Pfosten, die Verbindungselemente, Teile der Verbindungsele- mente, und/oder die Bänder aus einem metallischen Werkstoff, aus einem Kunststoff, aus ei- nem nicht biegesteifen, elastischen Material oder einem Verbundwerkstoff gefertigt sein, wobei jedes Bauteil aus dem Werkstoff gebildet werden sollte, der die Anforderungen an das Bauteil am besten erfüllt.

Zur weiteren Erhöhung der Auftriebskraft ist in einem weiteren erfindungsgemäßen Ausfüh- rungsbeispiel ein Schwimmkörper an den Fachwerken befestig bar, beispielsweise in Verlänge- rung der Pfosten, die die beiden Riegel parallel zueinander beabstanden. Schwimmkörper kön- nen aber auch parallel zur Ebene des Fachwerks angebracht werden, wenn das Fachwerk bei- spielsweise parallel zur Wasseroberfläche angeordnet werden soll. Unabhängig von der Lage des erfindungsgemäßen Fachwerks können die Schwimmkörper somit zwischen dem Fachwerk und der Wasseroberfläche angeordnet werden. Eine Befestigung eines Schwimmkörpers auf halber Strecke zwischen den beiden Verbindungselementen ist jedoch genauso vom Erfin- dungsgedanken umfasst, wie die Anordnung zweier oder mehrerer Schwimmkörper auch über- einander am erfindungsgemäß bevorzugt allein schwimmfähigen Fachwerk.

Zusätzlich oder alternativ zu den Schwimmkörpern können Teile einer Aufständerung, beispiels- weise für Solaranlagen oder Windkraftanlagen, oder ein Teil einer Halterung für eine Plattform oder Hebeeinrichtungen an den erfindungsgemäßen Fachwerken angeordnet sein. Abhängig von der Einbaulage der erfindungsgemäßen Fachwerke werden diese Anbauten entweder pa- rallel zur Ebene der erfindungsgemäßen Fachwerke befestigt oder bspw. in Verlängerung eines der Pfosten.

Damit die erfindungsgemäßen Fachwerke schräg oder quer oder auch parallel zu ihrer Flächen- ausdehnung miteinander verbindbar sind oder zu einer dreidimensionalen Struktur verbindbar sind, ist auf einer Seite der Verbindungselemente ein Fortsatz und auf der gegenüberliegenden Seite eine Halterung ausgebildet, sodass der Fortsatz eines Verbindungselements eines ersten Fachwerks mit der Halterung eines anderen Verbindungselements eines weiteren, zweiten Fachwerks verbunden werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungselemente asymmetrisch aufgebaut und können dadurch an allen Eckpunkten des erfindungsgemäßen Fachwerks als Gleichteile ausgeführt werden, da immer zwei benachbarte Verbindungselemente zweier Fachwerke in ei- ner Art Männchen-Weibchen-Verbindung miteinander verbindbar sind. So wird ein besonders einfaches Verbinden zweier Fachwerke mit einer Mindestanzahl an Bauteilen ermöglicht.

Neben einem asymmetrischen Aufbau der Verbindungselemente, ist es auch vom Erfindungs- gedanken umfasst, die Verbindungselemente symmetrisch auszuführen, d.h. dass der Fortsatz und die Halterung der Verbindungselemente im Wesentlichen gleich ausgeführt sind. Im Falle von symmetrischen Verbindungselementen wird erfindungsgemäß beispielsweise ein Adapter- teil bereitgestellt, welches mit der Halterung des einen Verbindungselements eine Männchen- Weibchen-Verbindung eingeht und gleichzeitig mit dem Fortsatz eines anderen Verbindungs- elements ebenfalls in Männchen-Weibchen-Art im Eingriff steht. Insgesamt kann also auch ein symmetrisch aufgebautes Verbindungselement, dessen Fortsatz oder dessen Halterung durch ein erfindungsgemäßes Adapterteil erweitert ist, wieder als asym- metrisches Verbindungselement betrachtet werden, das mit einem bezüglich des Adapterteils gegengleichen, weiteren Verbindungselement im Eingriff steht.

Eine Ausführungsform der Erfindung weist Fortsätze an den Verbindungselementen auf, in die ein Verbindungsauge eingebracht ist, in welches wiederum ein Verbindungsbolzen einsetzbar ist. Zum Festsetzen eines solchen Verbindungsbolzens sind auf der dem Verbindungsauge ge- genüber liegenden Seite des Verbindungselementes Anschraubpunkte für Halterungen vorge- sehen, die die jeweiligen Verbindungsbolzen im Verbindungsauge eines benachbarten Verbin- dungselementes in axialer Richtung und in einigen Ausführungsformen zusätzlich in radialer Richtung fixieren können. Somit ist es erfindungsgemäß möglich, mit Gleichteilen für die Verbin- dungselemente sowohl das erfindungsgemäße Fachwerk an sich zusammenzuhalten, als auch über diese Verbindungselemente mehrere erfindungsgemäße Fachwerke miteinander zu ver- binden. Die genaue Ausgestaltung des Verbindungsauges gegebenenfalls mit Verstärkungs- buchsen als auch die genaue Ausgestaltung der Verbindungsbolzen, welche bevorzugt koni- sche Enden aufweisen, sowie der Halteelemente zum Fangen und Arretieren der Verbindungs- bolzen sind fachüblich keine Grenzen gesetzt. Eine konkrete Ausführungsform wird unten an- hand der beigefügten Figuren näher beschrieben. ln einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Auftriebs-Gewichts-Verhäitnis zu- mindest des ersten Riegels veränderlich. Beispielsweise können Flutungsmittel vorgesehen werden, mitels derer der erste Riegel mit Wasser befüllt oder von Wasser entleert werden kann. Zusätzlich oder alternativ können auch Beschwerungsmittel eingesetzt werden, die ent- fernbar (lösbar) an dem ersten Riegel anbringbar sind und die das Gewicht und/oder den Auf- trieb des ersten Riegels erhöhen oder verringern. Bevorzugt ist der zweite Riegel in dieser Aus- führungsform des erfindungsgemäßen Fachwerks ebenfalls schwimmfähig.

Erfindungsgemäß kann entweder der als Hohlkörper ausgebildete, erste Riegel oder zumindest eines der an dem Riegel angeordneten Verbindungselemente eine Öffnung aufweisen, durch die der erste Riegel mit Wasser befüllt oder entleert werden kann. Ein Fachmann wird die Lage der Öffnung dabei passend zur Anwendung wählen. So kann es beispielsweise bevorzugt sein, die Öffnung an der tiefsten Stelle des zur entleerenden Hohlkörpers anzuordnen, da dann be- sonders einfach und unter Zuhilfenahme des Eigengewichts des Wassers, das gesamte Was- ser aus dem Hohlkörper entnommen werden kann. In diesem Falle kann es nötig sein, eine Schnorchel- oder schlauchartige Vorrichtung an der Öffnung bereitzustellen, mittels derer ein Zugang zur Öffnung von der Wasseroberfläche ermöglicht wird. Bevorzugt ist die Öffnung was- serdicht verschließbar, beispielsweise durch einen steck- oder schraubbaren Stopfen, der in die Öffnung eingebracht werden kann. Andere, dem Fachmann bekannte Arten oder Vorrichtungen, die Öffnung fluiddicht zu verschließen, wie beispielsweise Aufschweißen eine Dichtkappe, Ver- kleben oder Ein- bzw. Aufbringen von aushärtbaren Dichtmitteln, sind vom Erfindungsgedanken umfasst.

Des Weiteren können auch mehrere Öffnungen an den Riegeln angeordnet werden, wenn dies für den Flutungs- bzw. Entleerungsvorgang erforderlich ist. Beispielsweise kann eine Öffnung an der Oberseite und eine Öffnung an der Unterseite eines Riegels bereitgestellt werden. Durch die unterseitig angeordnete Öffnung kann dabei beispielsweise Wasser in den Riegel eintreten, bzw. gepumpt werden, wobei die durch das Wasser verdrängte Luft durch die oberseitige Öff- nung entweichen kann. Im umgekehrten Fall kann beispielsweise mittels der oberseitigen Öff- nung Luft in den Riegel strömen, wenn Wasser durch die unterseitige Öffnung aus dem Riegel gesaugt wird. Selbstredend wird ein Fachmann die Zahl und Anordnung der Öffnungen sowie die zum Fluten und Entleeren verwendeten Mittel und Werkzeuge an den Anwendungsfall an- gepasst auswählen. So kann beispielsweise statt Luft auch ein anderes Gas verwendet werden oder statt (Meer)wasser eine andere Flüssigkeit. Auch die Verwendung von gänzlich anderen Materialien, wie beispielsweise aushärtbaren Schäumen, ist vom Erfindungsgedanken umfasst. Die erfindungsgemäßen Fachwerke können in einer Ausführungsform der Erfindung, beispiels- weise, wenn beide Riegel, d.h. der erste Riegel und der zweite Riegel schwimmfähig sind, auch flach auf einem Gewässer schwimmend verwendet werden, um als eine Art Ponton, schwim- mender Rahmen oder schwimmendes Gerüst für schwimmfähige Plattformen Verwendung zu finden.

Aus mehreren erfindungsgemäßen Fachwerken kann beispielsweise eine flächig auf der Was- seroberfläche schwimmende, schachbrettartige Offshore-Fachwerkstruktur aufgebaut werden. Hierfür werden mehrere Fachwerke auf der Wasseroberfläche schwimmend, das heißt parallel zur Wasseroberfläche ausgerichtet, angeordnet und mittels der in den Ecken der Fachwerke angeordneten Verbindungselemente verbunden. Dadurch entsteht eine schachbrettartige, sich entlang der Wasseroberfläche ausdehnende Struktur, in der Fachwerke und „freie“ Felder alter- nierend angeordnet sind. In einer weiteren Ausführungsform sind sowohl die beiden Riegel als auch die Pfosten eines erfindungsgemäßen Fachwerks schwimmfähig ausgeführt. Es ist jedoch auch möglich, dass nicht alle Elemente des erfindungsgemäßen Fachwerks schwimmfähig sind, je nachdem, wie viel Auftrieb durch das Fachwerk erzeugt werden muss.

Weiter bevorzugt sind in den freien, leeren Feldern der schachbrettartigen Offshore-Fach- werkstruktur mit Spannvorrichtungen versehene Bänder zwischen den in diagonal gegenüber- liegenden Ecken angeordneten Verbindungselementen gespannt. Die erfindungsgemäßen Bän- der sind dabei ähnlich oder auch baugleich zu den Bändern ausgeführt, die zum diagonalen Verspannen eines erfindungsgemäßen Fachwerks herangezogen werden. Das heißt, dass bei- spielsweise die Spannvorrichtungen oder die Enden der Bänder vielfältig fachüblich ausgestal- tet sein können. Durch ein diagonales Verspannen der leeren Felder mit Bändern wird die Sta- bilität dieser (freien) Felder und damit die Stabilität und Widerstandsfähigkeit der gesamten flä- chigen Struktur gegen von außen aufgebrachte Verformungen, beispielsweise durch Wellen, erhöht.

Die Verbindungselemente oder Adapterstücke oder Teile der Verbindungselemente, mittels de- rer die Fachwerke der schachbrettartigen Offshore- Fachwerkstruktur zusammengehalten wer- den, können elastisch deformierbar ausgebildet sein, das heißt, dass sie unter Einwirkung der normalerweise im Betrieb der Offshore-Fachwerkstruktur auftretenden Kräfte, ein elastisches Materialverhalten zeigen. Führen zwei benachbarte Fachwerke eine Relativbewegung zueinan- der aus, beispielsweise, weil eine Welle unter der Offshore-Fachwerkstruktur hindurch- schwappt, so kann diese Relativbewegung durch eine elastische Verformung des Materials der Verbindungselemente ausgeglichen werden, ohne dass es zu einer plastischen Deformation der Bauteile der Offshore-Fachwerkstruktur oder gar einem Materialversagen kommt. In be- stimmten Anwendungen kann es ausreichend oder gar erforderlich sein, nur Teile der Verbin- dungselemente, bspw. die Halterungen, elastisch deformierbar auszugestalten. Hierbei kann aus einer Vielzahl von elastisch deformierbaren Materialen oder Materialkombinationen, bei- spielsweise Elastomeren, Kunststoffen oder faserverstärkten Kunststoffen, ausgewählt werden. Wie oben bereits ausgeführt, ist die Spezifikation „elastisch deformierbar“ dabei immer im Lichte der im Betrieb der Fachwerkstruktur auftretenden Kräfte zu beurteilen.

Wie oben bereits angedeutet, können die erfindungsgemäßen und ggf. allein schwimmfähigen Fachwerke alternativ zu der vorher genannten, flächigen, teppichartigen, eher 2-dimensionalen Struktur auch zu einem schwimmfähigen, erfindungsgemäßen 3-dimensionalen Fachwerkstruk- turmodul in Form eines geraden Dreieck-Prismas oder eines geraden Viereck- 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 als Basisbaugruppen die Seitenflächen derartiger Fachwerkstruktur-Module gemäß der Erfindung, die ihrerseits als Baugruppe für erfindungsge- mäße Offshore-Fachwerkstrukturen dienen.

Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass die Fachwerke in den erfindungsgemäßen Offshore- Fachwerkstruktur-Modulen senkrecht, d.h. vertikal zu einer Wasseroberfläche, ausgerichtet sind, wobei die ersten Riegel im oder auf dem Wasser schwimmen. Diese Fachwerkstruktur- Module, welche insbesondere modulare Grundkörper für flächenhafte 3D-Tragwerkstrukturen, beispielsweise zum Aufbau einer großflächigen Offshore-Fachwerkstruktur bilden, können hier- bei sowohl an Land als auch auf See zusammengesetzt werden. Da die Fachwerke in sich steif und verspannt sind, sind sie einfacher transportier, montier- und manipulierbar, als deren Ein- zelteile selbst. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn die Fachwerke bei Wellengang zusam- mengefügt werden sollen.

Eine aus drei erfindungsgemäßen Fachwerken gebildete Fachwerkstruktur stellt dabei das kleinste Fachwerkstruktur-Modul dar, ein gerades Dreiecks-Prisma. Dabei spannen die ersten Riegel eine in etwa dreieckige Grundfläche auf, wobei die zweiten Riegel eine dazu kongruente dreieckige Deckfläche aufspannen. Da die in diesem Fall drei erfindungsgemäße Fachwerke senkrecht angeordnet sind, werden die Seitenkanten eines solchen Dreiecksprismas durch je- weils zwei seitliche Stangen (Pfosten) zweier benachbarter Fachwerke gebildet. Verbunden sind die Fachwerke dabei über die Verbindungselemente. Konkret - wie oben bereits ausgeführt - beispielsweise über an den Verbindungselementen ausgebildete Fortsätze mit Verbindungs- äugen, in denen Verbindungsbolzen einsetzbar sind, die von Halterungen, welche an das be- nachbarte Verbindungselement beispielsweise anschraubbar sind, gehalten werden. Aufgrund der geraden Dreiecks-Prismenstruktur ist ein solches Modul in sich stabil und benötigt keine Verspannungen in der jeweiligen Grund- oder Deckfläche, obwohl solche vorstellbar sind.

Werden vier erfindungsgemäße Fachwerke jeweils vertikal stehend miteinander verbunden, ergibt sich eine im Wesentlichen quaderförmige Struktur, wobei die vertikalen Seitenkanten aus jeweils zwei seitlichen Stangen/Pfosten benachbarter Fachwerke gebildet sind. Hier bilden die ersten Riegel als auch die zweiten Riegel jeweils eine im Wesentlichen rechteckige Grund- bzw. Deckfläche aus. Auch hier werden benachbarte Fachwerke mittels der Verbindungselemente, wie oben bereits beschrieben, miteinander verbunden.

Zusätzlich können die Verbindungbolzen der einzelnen Verbindungselemente Querbohrungen aufweisen, in welche mit Spannvorrichtungen versehene Verbinder einführbar sind, um die Fachwerkstruktur-Module beispielsweise in der Grundfläche als auch der Deckfläche miteinan- der zu verspannen. Werden die Querbohrungen als Schrägbohrungen ausgeführt, so können auch Verbinder in der Raumdiagonale, d.h. von einem Verbindungspunkt in der Grundfläche zu einem Verbindungspunkt der Deckfläche, welche nicht Teil des gleichen Fachwerks ist, verbun- den werden. Auch hier ist es bevorzugt, die Verbindungsbolzen drehbar in den Verbindungsele- menten aufzunehmen, damit das aus bevorzugt skalierbaren Fachwerken aufgebaute dreidi- mensionale Offshore-Fachwerkstruktur-Modul ebenfalls skalierbar ist.

Im Falle, dass aus den erfindungsgemäßen Fachwerken eine Fachwerkstruktur von der Form eines Vieleck-Prismas aufgebaut wird, kann im Mittelpunkt der Grund- oder Deckfläche oder des Raumvolumens ein aus Verbindungselementen aufgebautes Mittenelement angeordnet sein. Das Mittenelement ist über Verbinder mit den Verbindungselementen, die in den Ecken der Grund- und/oder DeckfSäche angeordnet sind, verbunden. Dies hat den Vorteil, dass eine Vielzahl von Verbindungselementen über Verbinder mit dem einen Mittenelement verbunden werden können, was zu einer besonders guten Versteifung der erfindungsgemäßen Fach- werkstruktur führt und eine flexible Anordbarkeit der Fachwerke zulässt, z.B. in einer Art Stern- form.

Mittels des erfindungsgemäßen Verbindens erfindungsgemäßer Fachwerke entstehen somit ge- rade Dreiecks-Prismen oder gerade Vierecks-Prismen oder gerade Vieleck- oder Stern- Pris- men, welche ein Offshore-Fachwerkstruktur-Modul einer flächenhaft ausgedehnten Trag- werkstruktur bilden können. Mit diesen dreidimensionalen Dreieck-, Quader- oder Vieleckstruk- turen können dann je nach Anwendungsfall individuell gestaltete Tragwerksstrukturen aufge- baut werden, die Plattformen oder Abstütz- bzw. Unterstützungsvorrichtungen für erneuerbare Energien oder Wartungsplattformen oder auch für Windkraftanlagen oder Bohrinseln darstellen können. Selbstredend sind die erfindungsgemäßen Fachwerke auch in Tragstrukturen für Frei- zeitbadeplattformen oder als Equipment-oder Pausenplattformen für Tauchgänge vorstellbar. Das Einsatzgebiet erfindungsgemäßer Offshore-Tragwerkstrukturen ist hierauf jedoch nicht limi- tiert, sodass beispielsweise auch Fahrbrücken oder ähnliches vorstellbar sind.

Sollte der Eigenauftrieb der aus erfindungsgemäßen Fachwerken gebildeten Offshore-Trag- werkstrukturen für den jeweiligen Anwendungsfall nicht ausreichen, so können Schwimmkörper zusätzlich an, über oder unter den für den Auftrieb vorgesehenen ersten Riegeln befestigt wer- den. Hierzu ist beispielsweise vorstellbar, in Verlängerung der Pfosten entsprechende Aufnah- mevorrichtungen für Haltestangen oder Halteösen für Schwimmkörper anzuordnen, mit dem die Fachwerkstrukturen an den jeweiligen Verbindungspunkten/Knotenpunkten unterstützbar sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform können somit beispielsweise an einer quaderförmigen Fachwerkstruktur vier Schwimmkörper an den jeweiligen vier Ecken der rechteckigen Grundflä- che angeordnet werden, wobei auch eine höhere, beispielsweise durch vier teilbare Anzahl an Schwimmkörpern im Bereich des Möglichen ist. Die Vorrichtungen können selbstredend auch an einem oder an mehreren der Riegel installiert werden.

Analog können Haltestangen auch an den oberen Knoten- bzw. Eckpunkten der Fachwerkstruk- tur-Module befestigt werden, um daran weitere Strukturelemente für eine Haltevorrichtung zu befestigen. Solche Haltevorrichtungen, werden im Folgenden auch als Anbauteilehaltevorrich- tungen bezeichnet, die beispielsweise zur Fixierung von Anbauteilen genutzt werden können, wie Solarpanelen, Masten, Windrädern, Kränen oder vergleichbaren Anbauten, die an der schwimmenden Offshore-Fachwerkstruktur installiert werden.

Erfindungsgemäß können ein oder mehrere Stützwerke in einer durch die zweiten Riegel aufge- spannten Deckfläche und/oder in einer durch die ersten Riegel aufgespannten Bodenfläche und/oder in einer Zwischenebene zwischen der Deck- und der Bodenfläche angeordnet sein. Dabei sind die Stützwerke auf gegenüberliegenden ersten Riegeln oder zweiten Riegeln und/o- der Verbindern derart abgestützt, dass Aufbauten, wie Plattformen, Photovoltaikmodule oder dergleichen, auf den Stützwerken abgestützt werden können. Durch die Stützwerke wird somit eine Möglichkeit bereitgestellt, die Fläche bzw. den Bereich zwischen den Riegeln nutzbar zu machen. Eine fachübliche Ausführung der Stützwerke, beispielsweise in der Form von an die Verteilung der abzustützenden Last angepassten Traversen, die auf die Riegel gelegt und dort befestigt werden, ist hierbei vom Erfindungsgedanken umfasst. Die Stützwerke können des Weiteren schienenartige Fahrspuren aufweisen, auf denen schlit- ten- oder korbartige Transportmittel zwischen den Riegeln der Fachwerkstruktur bewegt werden können. Bevorzugt wird eine solche Konstruktion in der Deckfläche der erfindungsgemäßen Fachwerkstruktur eingesetzt, also bspw. zwischen den zweiten Riegeln, um die Fortbewegung von Personen oder den Transport von Werkzeug in der Deckfläche der Fachwerkstruktur zu er- möglichen.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fachwerkstruktur können die fluiddicht ver- schlossenen Hohlräume der ersten und/oder zweiten Riegel über Schläuche, die an Öffnungen in den Riegeln und/oder in den Verbindungselementen angeschlossen sind, miteinander ver- bunden werden, sodass ein Fluidleitungssystem entsteht. Mittels einer Pump- oder Saugvorrichtung kann in der Folge beispielsweise Kühlflüssigkeit durch das aus Riegeln und Schläuchen bestehende Leitungssystem gepumpt werden. Ein solcher Kühlflüssigkeits- kreislauf kann beispielsweise dazu verwendet werden, um bspw. die Abwärme von Elektronik- bauteilen, Photovoltaikmodulen oder anderen zu kühlenden Bauteilen, die in oder auf der Fach- werkstruktur angeordnet sind, aufzunehmen und zumindest über die in oder auf dem Wasser schwimmenden ersten Riegel an das Wasser, das als Wärmesenke fungiert, abzugeben bzw. abzuleiten. Maßnahmen zur Verbesserung der Wärmeübertragung, wie beispielsweise die Nut- zung eines zusätzlichen Wärmetauschers zur Vergrößerung der Übertragungsfläche, liegen da- bei im Bereich des fachmännischen Könnens.

Mit der erfindungsgemäßen Fachwerkstruktur kann weiter, wie oben bereits angedeutet, eben- falls ein Wellenkraftwerk ausgebildet werden, indem in eine aus einer Vielzahl von Fach- werkstrukturen zusammengesetzte, flächenartige Tragstruktur gebildet wird. An den jeweiligen Seitenkanten der Offshore-Fachwerkstrukturmodule können dann Schwimmkörper beweglich derart aufgenommen werden, dass diese dem Wellendurchgang durch die Tragstruktur/Wellen- kraftwerk in vertikaler Richtung folgen können. D.h. die einzelnen Schwimmkörper sind an be- weglichen Hubstangen angeordnet, die zu den Pfosten parallel ausgerichtet sind und bewegen sich vertikal auf- und abwärts in einer oszillierenden Bewegung, je nachdem, ob sie sich gerade auf einem Wellenberg oder in einem Wellental befinden. Die an diesen Schwimmkörpern befes- tigte Hubstange überträgt diese oszillierende vertikale Bewegung beispielsweise auf Linearge- neratoren. Die Antriebswellen dieser Generatoren werden durch die oszillierenden Bewegungen in Drehung versetzt und können im Prinzip eines Dynamos elektrische Energie erzeugen, die über geeignete Mittel aufsummiert, gleichgerichtet und ggf. zwischengespeichert an Land über- tragbar ist. In einem vereinfachten dargestellten Ausführungsbeispiel, beispielsweise einer Fachwerkstruk- tur in Form eines geraden Dreiecks-Prisma, können so drei beweglich angeordnete Schwimm- körper eine derartige Auf- und Ab-Bewegung vollziehen. Modular hochskaliert ist es somit leicht nachvollziehbar, dass eine flächenhaft ausgebildete Struktur mit hundert oder mehr solchen Dreiecks-Fachwerkstrukturmodulen auch entsprechend viele bewegliche Schwimmkörper zur Energieumwandlung bereitstellen kann, wodurch ein Wellenkraftwerk ausgebildet wird.

Stellt man sich eine quadratische Flächenstruktur mit einer Kantenlänge von hundert Meter o- der mehr vor, die aus erfindungsgemäßen Fachwerk mit einer Riegellänge von beispielsweise 10m aufgebaut ist - also beispielsweise 10x10 quaderförmige Fachwerkstruktur-Module - so ist leicht nachvollziehbar, dass eine solche flächenhaft ausgebildete Offshore-T ragstruktur relativ stabil auf einer Gewässeroberfläche schwimmt, während ein Welle durch eine solche ausge- dehnte Tragstruktur hindurchläuft. Hierbei ist es weiterhin vorstellbar, dass die flächenhaft aus- gedehnte Tragstruktur gewichtsmäßig so austariert ist, dass sie einerseits eine hohe Trägheit gegen Auslenkung durch die Wellen zeigt, und andererseits genügend Eigenauftrieb bereitstellt, damit die beweglich angeordneten Schwimmkörper rein durch die Wellenkraft ausgelenkt wer- den und keine Auftriebskraft für das Halten der Tragstruktur aufbringen müssen.

Erfindungsgemäß weist ein Verfahren zum Verbinden zumindest zweier Fachwerke die folgen- den Schritte auf:

In einem ersten Schritt a) werden die erfindungsgemäßen Fachwerke flach schwimmend auf der Wasseroberfläche eines Gewässers, dessen Wassertiefe zumindest dem Abstand der ers- ten Regel zu den jeweils zweiten Regeln entspricht, angeordnet. Sowohl die ersten Riegel als auch die zweiten Riegel sind schwimmfähig ausgeführt, weshalb das Fachwerk auf der Wasser- oberfläche schwimmt und parallel zu dieser ausgerichtet ist.

In einem nächsten Schritt b) wird das Auftriebs-Gewichts- Verhältnis der ersten Riegel soweit verringert, dass die ersten Riegel unter die Wasseroberfläche abtauchen können und die Fach- werke mit dem zweiten Riegel an der Wasseroberfläche schwimmend gehalten werden. Das Auftriebs-Gewichts-Verhältnis stellt dabei den Quotienten aus Auftrieb und Gewichtskraft dar.

Es setzt also den Auftrieb, der von den ersten Riegeln bereitgestellt wird, in Relation zum Ge- wicht der ersten Riegel. Ein hohes Auftriebs-Gewichts-Verhältnis führt dazu, dass der erste Rie- gel deutlich mehr Auftrieb bereitstellt als er durch seine eigene Gewichtskraft benötigen würde, um auf einer Wasseroberfläche schwimmen zu können. Bes einem Auftriebs-Gewichts-Verhält- nis von 1 stellt der erste Riegel genau so viel Auftrieb bereit, wie er zum Ausgleichen seiner ei- genen Gewichtskraft und damit zum Schwimmen auf einer Wasseroberfläche benötigt. Bei ei- nem Auftriebs-Gewichts-Verhältnis kleiner als 1 geht der erste Riegel unter. Das Auftriebs-Ge- wichts-Verhältnis der ersten Riegel wird in Schritt b) soweit verringert, dass die erfindungsge- mäßen Fachwerke im Wesentlichen senkrecht zur Wasseroberfläche ausgerichtet schwimmfä- hig sind, wobei die zweiten Riegel weiterhin an oder auf der Wasseroberfläche schwimmen. Dieser Schritt b) wird für alle zu verbindenden Fachwerke ausgeführt, sodass die Fachwerke alle gleich orientiert im Wasser schwimmen, nämlich im Wesentlichen senkrecht zur Wasser- oberfläche.

In einem weiteren Schritt c) wird je ein Verbindungselement, das an den zweiten Riegeln von jeweils zwei zu verbindenden Fachwerke angeordnet ist, so miteinander verbunden, dass ein erster Knotenpunkt am oberen Ende der Pfosten an der Wasseroberfläche entsteht, und über den die beiden Fachwerke aneinander fixiert sind.

Da dieser Zustand nach Schritt c), im Speziellen die Lage der beiden Fachwerke zueinander, nur durch die Fixierung am ersten Knotenpunkt festgelegt ist, werden in einem folgenden Schritt d) Stabilisierungsvorrichtungen an die verbundenen Fachwerke angebracht, sodass die be- nachbarten Pfosten der beiden Fachwerke im Wesentlichen parallel zueinander gehalten wer- den. Somit wird verhindert, dass die beiden Fachwerke, bzw. die beiden benachbarten Pfosten der Fachwerke im weiteren Verlaufe des Verfahrens ihre relative Lage zueinander ändern oder auseinander driften, was beispielsweise zu einer Beschädigung der Verbindungselemente, die den ersten Knotenpunkt bilden, führen könnte.

Nachdem die Lage der zu verbindenden Fachwerke zueinander arretiert ist, wird in einem da- rauffolgenden Schritt e) das Auftriebs-Gewichts-Verhältnis der ersten Riegel erhöht, sodass die Fachwerke aufsteigen, wobei sie ihre Orientierung zueinander beibehalten, bis die ersten Rie- gel knapp unterhalb, an oder auf der Wasseroberfläche schwimmen. Die zu verbindenden Fachwerke sind hierbei weiterhin im Wesentlichen senkrecht zur Wasseroberfläche ausgerich- tet, wobei zumindest die relative Lage der beiden benachbarten Pfosten stabilisiert ist.

In einem abschließenden Schritt f) werden nun die jeweils an den benachbarten ersten Riegeln angeordneten Verbindungselemente miteinander verbunden. Dies ergibt einen zweiten Knoten- punkt am unteren Ende der Pfosten, an dem die beiden Fachwerke zusammengehalten wer- den.

Das Resultat des erfindungsgemäßen Verfahrens ist also eine aus der Draufsicht winkel-för- mige Offshore-Fachwerkstruktur aus zwei Fachwerken, die nun an eine bereits bestehende Offshore-Fachwerkstruktur gemäß der Erfindung angebunden werden kann oder den Grund- stein für den Aufbau einer Offshore-Fachwerkstruktur gemäß der Erfindung darstellen kann.

Zum Verringern des Auftriebs-Gewichts-Verhältnisses der ersten Riegel gemäß Schritt b) kön- nen erfindungsgemäß Beschwerungsmittel demontierbar an die ersten Riegel derart angebracht werden, dass sie wieder entfernbar sind. Alternativ kann ein Schlauch oder Schnorchel an- oder eingesetzt werden, mit dem Wasser in den ersten Riegel eingeleitet wird. Wie bereits vorher ausgeführt, kann die Öffnung, an die der Schlauch angesetzt wird, sowohl im ersten Riegel selbst als auch im an den ersten Riegel angebundenen Verbindungselement vorgesehen sein.

Erfindungsgemäß können sowohl Beschwerungsmittel als auch ein Schlauch eingesetzt wer- den, wenn beispielsweise eine besonders schnelle Veränderung des Auftriebs-Gewichts-Ver- hältnisses erwünscht wird. Zum Erhöhen des Auftriebs-Gewichts-Verhältnisses der ersten Rie- gel werden entweder die Beschwerungsmittel entfernt und/oder Auftriebsmittel angebracht und/oder unter Verwendung beispielsweise eines Druckluftagg regats oder unter Verwendung einer Pumpe das Wasser aus dem Riegel wieder entfernt; Beispielsweise herausgeblasen, ge- pumpt oder gesaugt, und Luft oder ein anderes Gas in den Riegel eingebracht. Einem Fach- mann ist hierbei eine Vielzahl von möglichen Lösungen geläufig, um das Wasser, das in den ersten Riegeln enthalten ist, aus diesen zu entfernen, bzw. durch Luft oder Gas zu ersetzen.

Bei der Umsetzung der erfindungsgemäßen Lösung muss hierbei darauf geachtet werden, dass die Beschwerungsmittel bzw. der Schlauch auch dann noch zugänglich sind, wenn der erste Riegel unter der Wasseroberfläche angeordnet ist, weil beispielsweise das Auftriebs-Gewichts- Verhältnis des ersten Riegels im Rahmen der Montage einer erfindungsgemäßen Fachwerks- struktur verändert worden ist und der erste Riegel unter die Wasseroberfläche abgesenkt wor- den ist.

Erfindungsgemäß können auch mehr als zwei senkrecht im Wasser schwimmende Fachwerke zu einer Fachwerkstruktur zusammengefasst werden, deren zweite Riegel an der Wasserober- fläche schwimmen und deren erste Riegel unter die Wasseroberfläche abgelassen wurden, be- vor die Schritte e) und f) ausgeführt werden. Ein Fachmann wird die Anzahl der in den Schritten d) und e) zusammenzufügenden Fachwerke beispielsweise abhängig davon wählen, wie die Veränderung des Auftriebs-Gewichts-Verhältnisses der ersten Riegel ausgeführt wird, und wie groß die zu bildende Offshore-Fachwerkstruktur werden soll.

Im Rahmen der Montage können nach einem der Schritte b) bis f) Fixiermittel zwischen jeweils zwei Fachwerken derart angebracht werden, dass ein vorbestimmter, aus der Draufsicht be- trachteter Winkel zwischen zwei Fachwerken konstant bleibt. Dieser vorbestimmte Winkel, der beim Aufbau einer Struktur mit rechtwinkliger Grundfläche bevorzugt aus der Draufsicht L-för- mig, das heißt im Wesentlichen rechtwinklig, ausgebildet ist, ist durch Verbindung der Knoten- punkte alleine nicht festgelegt, solange die zu verbindenden Fachwerke keine in der Draufsicht geschlossene Kontur bilden, beispielsweise ein Dreieck oder ein Vieleck. Bevorzugt lassen diese Knotenpunkte nämlich einen Freiheitsgrad der Drehung um eine zu den Pfosten der Fachwerke parallele Achse zu. Im Rahmen der Montage kann es daher bevorzugt sein, den Winkel zwischen zwei Fachwerken konstant zu halten, da dann beispielsweise das Aneinander- fügen von mehreren erfindungsgemäßen Fachwerken oder Fachwerksstruktur-llnterbaugrup- pen erleichtert wird. Die Fixiermittel können als Zusatzbauteile zu den in Schritt d) angebrach- ten Stabilisierungsvorrichtungen ausgeführt sein, können aber auch als ein Bauteil eine Funkti- onseinheit mit den Stabilisierungsvorrichtungen bilden. Der Verwendung fachüblicher Lösungen sind hierbei keine Grenzen gesetzt

Erfindungsgemäß bevorzugt sind die in Schritt d) angebrachten Stabilisierungsvorrichtungen derart an die Pfosten der beiden Fachwerke angebracht, dass sie in Längsrichtung der Pfosten verschieblich sind. Somit ist es möglich, die Stabilisierungsvorrichtung bereits dann an die Pfos- ten anzubringen, wenn die zweiten Riegel an oder auf der Wasseroberfläche schwimmen. Die Stabilisierungsvorrichtung kann dann bspw. entlang der Pfosten in Richtung Gewässerboden hinabsinken, wodurch die Hebelkräfte, die die Stabilisierungsvorrichtung zum Beibehalten des Kippwinkels zwischen den beiden Fachwerken bereitstellen muss, verringert werden. In einer anderen Ausführungsform kann die Stabilisierungsvorrichtung während des Aufsteigens der Fachwerke gemäß Schritt e) an den Pfosten entlang gleiten bzw. geführt werden.

Sofern Anbauteilehaltevorrichtungen zur Befestigung von Anbauteilen, wie beispielsweise Schwimmkörpern, Photovoltaikmodulen, Windrädern oder Plattformen, an den Pfosten und/oder den ersten Riegeln vorgesehen sind, werden diese bevorzugt oberhalb oder unterhalb der ers- ten Riegel und/oder an Verbindungselementen, die sich an den Enden der ersten Riegeln befin- den, nach einem der Schritte b) bis f) montiert. In einer bevorzugten Ausführungsform des Ver- fahrens werden die nach Schritt f) miteinander verbundenen Fachwerke vor der Montage der Anbauteilehaltevorrichtung in flacheres Wasser verbracht, sodass die Anbauteilehaltevorrich- tungen zumindest teilweise durch einen oder mehrere Monteure auf dem Boden stehend mon- tiert werden können. Des Weiteren kann das Auftriebs-Gewichts-Verhältnis der Fachwerke und damit die Höhe, in der die Fachwerke über dem Wasser schwimmen, so verändert werden, dass die Anbauteile und Anbauteilehaltevorrichtungen in einer bequemen Arbeitshöhe montiert werden können. Bevorzugt wird nach dem Erhöhen des Auftriebs-Gewichts-Verhältnisses in Schritt e) der Schlauch - sofern ein solcher verwendet worden ist - entfernt und die ersten Riegel, bzw, die Verbindungselemente, bzw. die entsprechenden Öffnungen, werden wasserdicht verschlossen.

Die so verbundenen erfindungsgemäßen Fachwerke können, nachdem sie auf der Ebene der ersten und auf der Ebene der zweiten Riegel miteinander verbunden worden sind, schwimmend mit zuvor verbundenen Fachwerden verbunden werden, bzw. zu einer schwimmenden Offs- hore-Fachwerkstruktur oder ähnlichen Vorrichtungen hinzugefügt werden.

Soweit stangenförmige Bauteile für Montagegruppen, wie Hubstangen, Masten, Kräne oder der- gleichen in die erfindungsgemäß aufgebaute Offshore-Fachwerkstruktur integriert werden sol- len, können diese auf einfache Art und Weise mit einem Ende von unterhalb der Wasseroberflä- che mittels einer Zugvorrichtung durch den zwischen den Verbindungselementen aufgespann- ten Bereich entlang der Pfosten in eine im Wesentlichen senkrechte Position unter der Wasser- oberfläche und im Wesentlichen parallel zu den Pfosten verbracht werden. Hierzu kann es be- vorzugt sein, eine Kranvorric tung beispielsweise in der Ebene der zweiten Riegel zu installie- ren, mitels welcher die stangenförmigen Bauteile dann von unterhalb der Wasseroberfläche nach oben gezogen werden.

Um den Auftrieb von nicht schwimmenden Bauteilen zu vergrößern, können an- und abmontier- bare Schwimmhilfen oder Floßvorrichtungen verwendet werden, sodass die Bauteile auf oder an der Wasseroberfläche schwimmend transportiert und/oder montiert werden können. So kann es auch möglich sein, beim Aufbau einer großen zusammenhängenden Fachwerksstruktur aus einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Fachwerken Bauteile in das Innere der Fachwerksstruk- tur, die für ein großes Transportschiff unzugänglich sind oder selbst durch große Kräne nicht er- reicht werden können, mittels der Schwimmhilfen oder der Floßvorrichtungen zu verfrachten, um sie am Einsatzort an oder in die Fachwerkstruktur zu integrieren.

Hierfür können weiter an der Deckfläche, die durch die zweiten Riegel aufgespannt wird, Kran- vorrichtungen befestigt werden, mittels derer Schwimmhilfen, Floßvorrichtungen, Anbauteilehal- tevorrichtungen und/oder Anbauteile von der Wasseroberfläche auf die Deckfläche oder in eine Zwischenebene zwischen der Deckfläche und der Wasseroberfläche gehoben werden. So kann eine erfindungsgemäße Fachwerksstruktur Stück für Stück im Wesentlichen schwimmend im Gewässer mit geringem Aufwand aufgebaut werden, da die hierfür benötigten Bauteile unter Zuhilfenahme von Schwimmhilfen und Kränen an den Montageort gebracht werden, um dort die Fachwerksstruktur in örtlicher Nähe zu ihrem Einsatzort aufzubauen sowie die gewünschte Aus- stattung einzubauen / zu installieren. Das erfindungsgemäße Fachwerk als auch die erfindungsgemäßen modularen Fachwerkstruk- turen sowie deren Zusammenbau zu flächig ausgedehnten Tragstrukturen werden im Folgen- den anhand von Figuren beispielhaft anhand von bevorzugten Ausführungsformen dargestellt, wobei die Figuren, bzw. die dort gezeigten Ausführungsformen, den Erfindungsgedanken nicht einschränken. Es zeigen:

Figur 1: ein erfindungsgemäßes Fachwerk;

Figur 2: eine perspektivische Ansicht eines Verbindungselementes zum Aufbau eines er- findungsgemäßen Fachwerks;

Figur 3: ein Verbindungselement eines erfindungsgemäßen Fachwerks; Figur 4: eine Ausführungsform zum Verbinden zweier Verbindungselemente benachbar- ter Fachwerke;

Figur 5: eine alternative Ausführungsform zum Verbinden zweier Verbindungselemente benachbarter Fachwerke;

Figur 6: eine perspektivische Ansicht eines Fachwerkstruktur-Moduls gemäß der Erfin- dung;

Figur 7: eine perspektivische Ansicht einer Tragstruktur aus einer Vielzahl von Fach- werkstruktur-Modulen;

Figur 8: eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der modularen Fachwerkstruktur gemäß der Erfindung;

Figur 9: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Offshore-Tragstruktur mit einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Fachwerkstruktur-Modulen gemäß Fi- gur 8;

Figur 10: eine schachbrettartige Fachwerkstruktur gemäß der Erfindung; Figur 11 : eine zweite schachbrettartige Fachwerkstruktur gemäß der Erfindung; Figur 12: ein Fachwerkstruktur-Modul für ein Wellenkraftwerk;

Figur 13: zwei nach einem erfindungsgemäßen Verfahren verbundene Fachwerke;

Figur 14: ein aus einer Vielzahl von Fachwerkstruktur-Modulen zusammengesetztes Wel- lenkraftwerk in einer perspektivischer» Ansicht;

Figur 15: ein aus einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Fachwerkstruktur-Modulen zu- sammengesetztes erfindungsgemäßes Offshore-Tragwerk.

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes, schwimmfähiges Fachwerk 50 mit einem ersten Riegel 51 und einem dazu parallelen zweiten Riegel 52 mit ihren jeweiligen Längsachsen 61 Die beiden Riegel 51 & 52 werden über Pfosten 53 beabstandet gehalten, welche in Verbindungselemen- ten 55 aufgenommen sind. Dabei stehen die Längsrichtungen 63 der Pfosten 53 senkrecht zur Längsrichtung 61 der Riegel 51 & 52. An jedem Ende der ersten Riegel 51 und der zweiten Rie- gel 52 ist je ein Verbindungselement 55 angeordnet, wobei die Verbindungselemente 55 über Bänder 54, die Spannvorrichtungen 60 aufweisen, miteinander verspannt sind. Damit entsteht ein stabiles Fachwerk 50, welches diagonal über die Bänder 54 verspannt ist. Die Binder 54 sind in den Verbindungselementen 55 beispielsweise so eingehängt, dass sie in Richtung des Fachwerkzentrums arretiert sind. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind die Bänder 54 in drehbaren Bolzen 59 (siehe Figur 2) mit Querbohrungen so aufgenommen, dass diese mit den Spannvorrichtungen 60 miteinander verbunden sind und das Fachwerk 50 diagonal ver- spannen können.

Das in Figur 1 gezeigte Fachwerk 50 weist für die beiden Riegel 51 , 52 in etwa dieselben Durchmesser auf, was jedoch nicht zwingend ist, wie oben bereits beschrieben. Die seitlichen Pfosten 53 als auch die Bänder 54 können beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff gefertigte Rohre oder Vollmaterialstangen sein. Wenn das Fachwerk 50 für den offshore Ein- satz im Meer vorgesehen ist, sollte bei der Materialauswahl jedoch eine salzwasserbeständige Legierung gewählt werden. Dies gilt selbstredend auch für die Verbindungselemente 55.

In Figur 2 ist eine Detailansicht eines Verbindungselements 55 des erfindungsgemäßen Fach- werks 50 gezeigt, hier erkennt man, dass die Pfosten 53 in Aufnahmen 57 der Verbindungsele- mente 55 aufgenommen sind und die Riegel 51 & 52 über Flansche 56 mit dem Verbindungs- element 55 verbunden sind. Weiter erkennt man einen Bolzen 59, welcher in eine Bohrung 58 des Verbindungselementes 55 eingeschoben ist und welcher eine als Band ausgebildete Fach- werkstrebe 54 hält. Auf einer Seite des Verbindungselementes 55 erkennt man Fortsätze 62 mit einem darin ausgebildeten Verbindungsauge 64, in welches beispielsweise ein Verbindungsbol- zen 67 (vgl. Figur 4) einsetzbar ist. Der Verbindungsbolzen 67 ist über Halterungen 66 (vgl. Fi- gur 4) arretierbar, die auf der gegenüberliegenden Seite der Fortsätze 62 am Verbindungsele- ment 55 an Anschraubpunkten 65 befestigt werden können.

Figur 3 zeigt ein Verbindungselement 55, so wie es beispielsweise 4-mal je Fachwerk bei der Montage eines einzelnen erfindungsgemäßen Fachwerks 50 verwendet wird. Auf der rechten Seite erkennt man den Flansch 56 für die ggf. fluiddichte Anbindung des Verbindungselements 55 an ein Ende eines ersten Riegels 51 oder eines zweiten Riegels 52 sowie die Aufnahme 57 zum Anbinden, bspw. mittels Ein- oder Durchstecken, eines Pfostens 53. Oberhalb der Auf- nahme 57 ist eine Bohrung 58 gezeigt, in welcher der Bolzen 59 zur Halterung der Bänder 54 einsetzbar ist. Oberhalb der Bohrung 58 sind zwei Anschraubpunkte 65 gezeigt, an die Halte- rungen 66 (vgl. Figur 4) zum Fixieren eines Verbindungsbolzens angeschraubt werden können. Dabei können die Achsen 73 der Anschraubpunkte 65 zur Führung der Halterungen 66 dienen, damit beispielsweise ein im Verbindungsauge 64 eines benachbarten Verbindungselements 55 eines anderen Fachwerks 50 aufgenommener Verbindungsbolzen 67 (vgl. Figur 4) gefangen, zentriert und schlussendlich fixiert werden kann. Hierzu erkennt man auf der gegenüberliegen- den Seite einen oberen Fortsatz 62 mit einem entsprechend darin ausgebildeten Verbindungs- auge 64 zum Einsetzen eines Verbindungsbolzens 67 (hier nicht dargestellt; vgl. Figur 4).

Mit Figur 4 sind zwei Verbindungselemente 55 dargestellt und ein Ausführungsbeispiel zur Ver- bindung der beiden Verbindungselemente 55 zu einem Knoten 81. Eine solche Verbindungssi- tuation entsteht beispielsweise, wenn zwei erfindungsgemäße Fachwerke 50 miteinander ver- bunden werden sollen, um ein Fachwerkstruktur-Modul 70 bzw. ein Offshore-T ragwerk 80 auf- zubauen. In Figur 4 werden Halterungen 66 verwendet, die eine in etwa dreieckige Ausgestal- tung aufweisen. Über eine Trichter-förmige Öffnung 71 kann ein Verbindungsbolzen 67, welcher konische Enden 72 aufweist, gefangen und arretiert werden. Hierzu können die Halterungen 66 beispielsweise über entlang der Achsen 73 der Anschraubpunkte 65 geführte Schraubbolzen (nicht gezeigt) nach und nach zusammengeführt werden. Damit können bei der Montage zweier erfindungsgemäßer Fachwerke 50 die beiden Halterungen 66 beispielsweise mit einem Ab- stand vorfixiert werden, der größer ist als die axiale Länge des Verbindungsbolzens 67. Der im Verbindungsauge 64 eingesetzte Verbindungsbolzen 67 wird zwischen die beiden Halterungen 66 gefangen, wenn die Halterungen 66 mit ihren aufeinander zu weisenden trichterförmigen Öff- nungen 71 einander angenähert werden. Beim Annähern der beiden Halterung 66 fängt sich der Verbindungsbolzen 67 in den trichterförmigen Aufnahmen 71 der Halterungen 66 und wird dadurch gefangen, zentriert und final fixiert. Weiter ist in Figur 4 eine Querbohrung 68 im Verbindungsbolzen 67 erkennbar, in die ein Ver- binder 69 zum Verspannen eines Fachwerkstruktur-Moduls 70 einsetzbar ist. Diese Querboh- rung 68 ist in Figur 4 in der Ebene ausgerichtet, die durch die Längsrichtungen 61 der Riegel

51 , 52 aufgespannt wird, was, wie oben bereits ausgeführt, auch schräg dazu erfolgen kann, falls eine Verspannung in Richtung der Raumdiagonalen eines Fachwerkmoduls 70 erfolgen soll.

Figur 5 zeigt eine Alternative zu der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform eines Knotens 81. Der Knoten 81 weist zwei Verbindungselemente 55 auf, die jeweils einen Flansch 56 aufweisen, an den Riegel 51 , 52 angefügt sind. Die beiden Verbindungselemente 55 sind mittels der Halte- rungen 66 und der Fortsätze 62 miteinander verbunden. Hierbei fixieren Halterungen 66 in Ver- bindung mit Fortsätzen 62 Verbindungsbolzen 67 sowohl in axialer als auch in radialer Rich- tung. Diese Verbindungsbolzen 67 können Aufnahmen, wie zum Beispiel Querbohrungen 68 für weitere Bauteile, aufweisen. In der hier gezeigten Ausgestaltung weisen die Halterungen 66 aus der Draufsicht gesehen bspw. eine nahezu quadratische Form auf. Allerdings wird der Fach- mann generell im Rahmen einer fachgerechten Konstruktion der Halterungen 66, wie bei den übrigen Bauteilen auch, seine Gestaltungsfreiheit nutzen, um die erfindungsgemäß benötigten Bauteile an die spezifischen Anforderungen, bspw. vor Ort, anzupassen.

Die Verbindungselemente 55 stellen des Weiteren Aufnahmen 57 für die Pfosten 53 sowie Boh- rungen 58, in die Bolzen 59 einsetzbar sind, bereit. Der Knoten 81 weist zudem zwei weitere Verbindungselemente 55 auf, die sich durch eine vereinfachte Form auszeichnen, da sie keine Flansche 56 aufweisen. Diese zusätzlichen Verbindungselemente 55 können beispielsweise der Aufnahme von Anbauteilehaltevorrichtungen 96 dienen. Der Knoten 81 stellt bspw. einen Eck-Knoten 82 eines erfindungsgemäßen Tragwerks 80 dar, bei dem die freibleibenden Verbin- dungselemente 55, an die keine Riegel 51 , 52 angebunden werden, einfacher ausgeführt wer- den können, um beispielsweise Material und damit Kosten bei der Produktion einzusparen. Je- doch können mittels dieser zusätzlichen Verbindungselemente 55 auch zusätzliche Pfosten 53 parallel zu den Pfosten 53 der Fachwerke 50 arretiert werden, um so in den Eckpunkten bzw. Eckkanten hinsichtlich der Pfosten 53 dieselbe Funktionalität bereitstellen zu können, wie das zwischen innen im T ragwerk 80 angeordneten Knoten 84 möglich ist. Diese zusätzlichen Ver- bindungselemente 55 lassen sich analog auch auf die T-Knotenpunkte 83 übertragen.

Figur 6 zeigt ein Fachwerkstruktur-Modul 70, oder auch Fachwerkmodul 70 genannt, welches aus vier erfindungsgemäßen Fachwerken 50 aufgebaut ist. Hierbei bilden die jeweils ersten Riegel 51 eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche. Die durch die zweiten Riegel 52 im Wesentlichen rechteckig aufgespannte Deckfläche wird durch jeweils zwei Pfosten 53 an den jeweiligen Seitenkanten parallel beabstandet gestützt. Über Bänder 54, die an den „Außenflä- chen“ des jeweiligen Fachwerks 50 abgestützt sind, werden die erfindungsgemäßen Fachwerke 50 verspannt. Über die Verbindung der Verbindungselemente 55, wie beispielsweise in Figur 4 dargestellt, werden die einzelnen Fachwerke 50 zusammengehalten und über Verbinder 69, die diagonal in der Grundfläche bzw. Deckfläche laufen, verspannt. Die einzelnen Verbinder 69 als auch die Bänder 54 weisen jeweils Spannvorrichtungen 60 bspw. zum Verbinden und Spannen der Verbinder 69 und der Bänder 54 auf.

Figur 7 zeigt ein flächig aufgebautes Offshore-Tragwerk 80, welches aus mehreren Fach- werkstruktur-Modulen 70 aufgebaut ist, wobei das erfindungsgemäße Fachwerk 50 die Basis- baugruppe bildet. Der Fachmann erkennt, dass in dem Ausführungsbeispiel der Figur 7 17 ein- zelne erfindungsgemäße Fachwerke miteinander verbunden sind, wobei in den gebildeten sechs Deckflächen und sechs Grundflächen jeweils Diagonalverstrebungen 69 zum weiteren Aussteifen des Tragwerks 80 angeordnet sind.

Figur 8 zeigt exemplarisch ein Fachwerkmodul 70, an dem an den ersten Riegeln 51 bzw. in Verlängerung der Pfosten 53 Schwimmkörper 100 angeordnet sind. Diese Schwimmkörper 100, die an den jeweiligen Verbindungspunkten der ersten Riegel 51 benachbarter Fachwerke 50 angeordnet sind, bestehen aus einzelnen Torus-segmentartigen Pontons, die einzeln für sich schwimmfähig sind. Diese Art des Aufbaus der Schwimmkörper 100 ist bevorzugt, um einerseits das Transportvolumen der Schwimmkörper zu reduzieren und andererseits eine niedrigere Aus- fallwahrscheinlichkeit der Schwimmkörper 100 bereitzustellen. Sollte im Betrieb einer der torus- segmentartigen Pontons undicht werden, so kann dieser einzeln ausgetauscht werden und es muss nicht der Schwimmkörper 100 in seiner Gesamtheit getauscht werden. Ein weiterer Vorteil dieses segmentartigen Aufbaus besteht darin, dass das Gewicht und das Volumen der einzel- nen Segmente sehr viel geringer ist als das Gesamtgewicht, bzw. das Gesamtvolumen der Schwimmkörper 100, was die Montage erleichtert.

Figur 9 zeigt eine Offshore-Tragwerkstruktur 80, welche aus sechs Fachwerkstruktur-Modulen 70 gemäß Figur 8 aufgebaut ist. Dabei ist ebenfalls erkennbar, dass jedes Modul 70 aus vier erfindungsgemäßen Fachwerken 50 gebildet wird, wobei aneinandergrenzende Module ein ge- meinsames Fachwerk 50 aufweisen. Charakteristisch hierfür sind die doppelten Pfosten 53 an den äußeren Seitenkanten der Tragwerkstruktur-Module 70. Die beiden inneren Knoten 84 wei- sen entsprechend vier vertikale Pfosten 53 auf. Die an den Seitenflächen T-Knoten 83 bilden- den Verbindungen haben dementsprechend drei vertikale Pfosten 53. Figur 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Offshore-T ragwerks 80, das einen schachbrettartigen Aufbau zeigt, der sich im Wesentlichen flächig über eine Was- seroberfläche erstreckt. Auch ein solches schachbrettartiges T ragwerk 80 ist aus erfindungsge- mäßen Fachwerken 50, die als Grundbausteine verwendet werden, aufgebaut. Bei diesen Fachwerken 50 können sowohl die ersten Riegel 51 als auch die zweiten Riegel 52 als auch die Pfosten 53 als Hohlkörper ausgeführt sein, die jeweils beispielsweise durch die Verbindungsele- mente 55 fluiddicht verschlossen sind. Somit kann ein einzelnes Fachwerk 50 liegend bzw. schwimmend auf einer Wasseroberfläche positioniert werden, wobei die Riegel 51 , 52 und ggf. die Pfosten 53 mehr Auftrieb bereitstellen als durch die Gewichtskraft des erfindungsgemäßen Fachwerks 50 benötigt wird. Ein erfindungsgemäßes Fachwerk 50 ist hier bspw. durch drei wei- tere Fachwerke 50 erweitert, mit denen es über die Verbindungselemente 55, genauer gesagt über die Halterungen 66 und die Fortsätze 62 der Verbindungselemente 55, derart verbunden ist, dass ein schachbrettartiges Muster entsteht, bei dem Fachwerke 50 und „leere“ Felder ab- wechselnd angeordnet sind. Zwei der dargestellten Fachwerke 50 weisen zusätzlich Stützwerke 90 auf, die sich an den Pfosten 53 bzw. in anderen Ausführungsformen zusätzlich oder alterna- tiv an den Riegeln 51, 52 abstützen. Die Stützwerke 90 können beispielsweise der Aufstände- rung von Solarmodulen, Containern, Bodenplatten oder anderen Anbauteilen 95 dienen und/o- der eine Fortbewegung über die erfindungsgemäße Fachwerkstruktur ermöglichen. Die hier ge- zeigten Stützwerke 90 sind speziell an die Belastungen, die bspw. durch Anbauteile 95, wie bei- spielsweise Solarpaneele, bzw. die Windlast hierauf, etc., hervorgerufen werden, angepasst. Das heißt, die Struktur der Stützwerke 90 ist so ausgestaltet ist, dass sie dort, wo die durch die Solarmodule hervorgerufenen Bauteilbelastungen am größten sind, am widerstandfähigsten ausgestaltet ist. Abhängig vom Einsatzfall ist auch eine andere Ausgestaltung der Stützwerke 90 vorstellbar. Die Stützwerke 90 können sich entweder direkt an den Riegeln 51, 52 und/oder an den Pfosten 53 abstützen oder durch Anbauteilehaltevorrichtungen 96 gehalten werden.

Um die Lage der vier in Figur 10 gezeigten erfindungsgemäßen Fachwerke 50 zueinander zu stabilisieren, können entweder Fixiermittel 92 (hier nicht gezeigt) verwendet werden oder einige der freien Verbindungselemente 55 mit weiteren Riegeln 510, 520 oder weiteren Pfosten 530 verbunden werden, sodass eine im Wesentlichen rechteckige Gesamtstruktur entsteht, die in sich verwindungssteif ist. Figur 11 zeigt ein solches T ragwerk 80 in einer quadratischen Ausfüh- rung sform basierend auf zwei erfindungsgemäßen Fachwerken 50, die mit weiteren mit erfin- dungsgemäßen Verbindungselementen 55 versehenen Riegeln 510, 520 oder Pfosten 530 er- weitert sind. In dieser Ausführungsform können sowohl die ersten und zweiten Riegel 510, 520 als auch die Pfosten 530 Gleichteile sein, wodurch sie beliebig austauschbar sind. In anderen Ausführungsformen sind nur die zusätzlichen ersten und zweiten Riegel 510 & 520 untereinan- der baugleich und baugleich zu den ersten und zweiten Riegeln 51 & 52. Dabei können die Pfosten 53 & 530 untereinander ebenfalls baugleich sein, jedoch bspw, in Länge, Durchmesser oder Auftrieb von den ersten und zweiten Riegeln 51 , 52, 510 & 520 abweichen. Der Auftrieb eines solchen schachbrettartigen Tragwerks 80 mit Erweiterung kann zusätzlich - wie in Figur 11 dargestellt - durch Schwimmkörper 100 erhöht werden.

Des Weiteren sind die zusätzlich einzeln eingebrachten, mit Verbindungselementen 55 verse- henen Pfosten 530 und Riegel 510 & 520 durch Bänder 54 mit den erfindungsgemäßen Fach- werken 50 verbunden, um die Steifigkeit des Tragwerks 80 weiter zu erhöhen. Das Anbringen von Schwimmkörpern 100 unter dem Tragwerk 80 bzw. zwischen dem Tragwerk 80 und der Wasseroberfläche erhöht den Abstand von auf dem Tragwerk 80 angeordneten Anbauteilen 95 zur Wasseroberfläche, wodurch die Gefahr reduziert wird, dass die Anbauteile 95 bei Wellen- gang und/oder starken Windböen mit Wasser benetzt oder gar überflutet werden. An einigen Pfosten 53 bzw. Riegeln 51 ,52 sind zusätzlich Schwimmhilfen 99 befestigt, die den Auftrieb des Offshore-T ragwerks 80 weiter erhöhen. Diese Schwimmhilfen 99 können beispielsweise mon- tierbar bzw. demontierbar ausgeführt sein.

In Figur 12 ist ein quaderförmiges Fachwerkstruktur-Modul 70 gezeigt, das Teil eines Wellen- kraftwerks bildet. Bei diesem exemplarisch gezeigten Modul 70 sind Schwimmkörper 100 zwi- schen den ersten Riegeln 51 und den zweiten Riegeln 52 der jeweiligen erfindungsgemäßen Fachwerke 50 angeordnet. Durch den segmentierten Aufbau der Schwimmköper 100 ist es möglich, den Schwimmkörper aus einzelnen Schwimmkörpersegmenten zusammenzusetzen und in das Fachwerkstruktur-Modul 70 zu integrieren, auch wenn das Fachwerkstruktur-Modul 70 bereits aufgebaut ist. Genauso können die Schwimmkörper 100 aber auch bereits zu Beginn des Montageprozesses am Fachwerkstruktur-Modul 70 angebracht werden, wenn es beispiels- weise notwendig ist, zusätzlichen Auftrieb während des Montageprozesses zu generieren. Die Schwimmkörper 100 können dabei entlang der Pfosten 53 oszillieren und Hubstangen 25 linear auf und ab entlang einer Hubstangen-Längsachse 27 bewegen. Diese Hubstangen 25 sind mit Lineargeneratoren 110 derart verbunden, dass die lineare Hub-Bewegung der Hubstangen 25 in Rotationsbewegungen der Antriebswellen der Lineargeneratoren 110 umgesetzt wird, sodass über das Dynamoprinzip Wellenenergie in elektrische Energie umgewandelt werden kann.

Figur 13 zeigt zwei Fachwerke 50, die über Halterungen 66 und Fortsätze 62 der an den Rie- geln 51, 52 angeordneten Verbindungselemente 55 miteinander verbunden sind. Zum Verbin- den der Fachwerke 50 wurde nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgegangen. Dafür werden die beiden Fachwerke 50 zunächst liegend auf der Wasseroberfläche angeordnet. Nachdem das Gewicht der ersten Riegel 51 erhöht wurde, bzw. der Auftrieb der ersten Riegel 51 verringert wurde, schwimmen die Fachwerke 50 senkrecht zur Wasseroberfläche ausgerich- tet im Wasser. Dabei befinden sich die schwimmfähigen zweiten Riegel 52 und die daran ange- ordneten Verbindungselemente weiterhin an oder oberhalb der Wasseroberfläche und sind so- mit gut zugänglich. Durch das Verbinden der beiden Verbindungselemente 55, die an den bei- den zweiten Riegeln 52 angeordnet sind, zu einem oberen Knotenpunkt 81 entsteht eine aus der Draufsicht winklige Struktur.

Damit auch bei Offshore-Montage und Wellengang die beiden unterhalb des oberen Knoten- punkts 81 montierten Pfosten 53 ihre Relativlage zueinander beibehalten, wird zumindest eine Stabilisierungsvorrichtung 91 an den Fachwerken 50 angebracht, vorzugsweise direkt an die zu stabilisierenden Pfosten 53. Bevorzugt können diese Stabilisierungsvorrichtungen 91 an den Pfosten 53 entlanggleiten, sodass sie an der Wasseroberfläche montierbar sind, dann aber in Richtung Gewässergrund absinken, sodass der Hebelarm der stabilisierenden Haltemomente vergrößert wird, je weiter sich die Stabilisierungsvorrichtung dem unteren Knoten 81 annähert.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können Fixiermittel 92 zur vorübergehenden Arretierung des aus der Draufsicht betrachteten Winkels zwischen den Ebenen der Fachwerke 50 bereitgestellt werden. Diese Fixiermittel 92 werden bevorzugt zwischen den zweiten Riegeln 52, die von der Wasseroberfläche aus leicht zugänglich sind, montiert. So kann in einer einfa- chen Art und Weise verhindert werden, dass sich der aus der Draufsicht betrachtete Winkel zwi- schen den beiden Fachwerken 50 ändert. Hiermit wird die Positionierung einer erfindungsgemä- ßen Baugruppe aus zwei Fachwerken 50 gegenüber anderen Fachwerkstrukturbaugruppen o- der Offshore-T ragwerken und damit die Montage ausgedehnter Fachwerkstrukturen wesentlich erleichtert.

Erfindungsgemäß wird das Verhältnis zwischen Auftrieb und Gewicht der ersten Riegel 51 in der Folge wieder erhöht, sodass die beiden an der Oberseite verbundenen Fachwerke 50 ihre Orientierung beibehaltend in Richtung Wasseroberfläche - also in etwa vertikal - aufsteigen, bis die ersten Riegel 51 an der Wasseroberfläche schwimmen. Da nun auch die Verbindungsele- mente 55 der ersten Riegel 51 leicht für Montagezwecke zugänglich sind, können die beiden Fachwerke in einfacher Art und Weise mittels der an den ersten Riegeln 51 angeordneten Ver- bindungselemente 55 an einem zweiten, unteren Knotenpunkt 81 verbunden werden. Durch die Stabilisierungsvorrichtungen 91 ist die Lage der Pfosten 53 zueinander bereits relativ genau festgelegt, d.h. die Pfosten 53 sind bereits parallel zueinander ausgerichtet. Ein aufwändiges Positionieren der an den ersten Riegeln 51 angeordneten Verbindungselemente 55 über große Distanzen kann somit entfallen. In diesem Verfahrensschritt wird daher nur eine Feinjustierung erforderlich sein. Selbstredend können an den unteren Enden des Offshore-Fachwerkstruktur-Moduls 70 gemäß Figur 12 unterhalb der ersten Riegel 51 weitere Schwimmkörper 100 angeordnet sein, so wie dies beispielsweise in Figur 14 dargestellt ist. Figur 14 zeigt ein Wellenkraftwerk 200, das aus sechs Fachwerkstruktur-Modulen 70 gemäß Figur 12 aufgebaut ist. Dabei sind die Fachwerke 50 der Fachwerkstruktur-Module 70, welche erfindungsgemäß selbst-schwimmend ausgebildet ist, mit zusätzlichen Schwimmkörpern 100 an den einzelnen Knotenpunkten 81 bis 84 verse- hen, um dem Wellenkraftwerk mehr Auftrieb zu verleihen.

Die zwischen den ersten Riegeln 51 und den zweiten Riegeln 52 angeordneten Schwimmkörper 100 können sich entsprechend eines Wellendurchgangs oszillierend entlang der Seitenstäbe 53 bewegen. Dadurch heben und senken sich die Hubstangen 25 und treiben die Wellen der Line- argeneratoren 110 zum Umwandeln von Wellenenergie in elektrische Energie an. Für einen Fachmann ist leicht nachvollziehbar, dass ein solches Wellenkraftwerk 200 ebenfalls in sehr viel größeren Dimensionen mit einer vielfachen Anzahl an beweglichen Schwimmkörpern 100 aus- gebildet werden kann, wobei mit Zunahme der Flächenausdehnung des Wellenkraftwerks 200 die Selbst-Stabilisierung der Offshore-Fachwerkstruktur 70 bzw. des T ragwerks 80 zunimmt, womit eine Welle durch das Wellenkraftwerk 200 bzw. durch das Tragwerk 80 hindurch laufen kann, wobei die Gesamtstruktur der Wellenbewegung nicht folgt.

Figur 15 zeigt ein aus einer Vielzahl von Offshore-Tragwerkstruktur-Modulen 70 aufgebautes, schwimmendes Offshore-T ragwerk 80. Das T ragwerk 80 besteht aus vier Fachwerkstruktur-Mo- dulen 70, die mittels der Verbindungselemente 55 zu einem T ragwerksverbund 80 zusammen- gefügt worden sind. An einigen Eckpunkten 82 der Fachwerk-Module 70 sind Schwimmkörper 100 beweglich angeordnet - bspw. gemäß der in Figur 12 gezeigten Ausführungsform - oder auch ortsfest mit der Tragstruktur 80, je nachdem ob mittels der Schwimmkörperbewegun Wel- lenenergie abgegriffen werden soll oder die Schwimmkörper lediglich den Auftrieb der Trags- truktur 80 erhöhen sollen. Das Offshore-T ragwerk 80 gemäß Figur 15 weist eine Vielzahl von regenerativen Energieerzeugern auf, beispielsweise Photovoltaik-Module, Windräder und auch Punktabsorber zur Umwandlung von Wellenenergie, die als Anbauteile 95 zum Teil beweglich am Offshore-T ragwerk 80 befestigt sind. Zusätzlich ist ein Schlitten 97 gezeigt, der als Trans- portmittel für Werkzeuge, Bauteile oder Personen, etc. auf der Fachwerkstruktur dient. Hierbei kann der schlittenartige Transportwagen 97 auf Schienen gleiten, die von den Stützwerken 90 bereitgestellt werden, wobei der Schlitten 97 bspw. über die Photovoltaikmodule hinweggleitet. Auch eine hängende, korbartige Anordnung, bspw. an den Stützwerken 90, bildet eine vorsteil- bare Ausführungsform. Eine derartige Offshore-Tragwerkstruktur 80 kann mittels eines Moo- ring-Systems 93 am Gewässerboden befestigt sein und somit als eine Art schwimmende Insel zur Energieerzeugung, -Speicherung, -Verteilung genutzt werden. Mittels der Öffnungen 75 in den ersten Riegeln 51 und mittels Leitungen, die an die Öffnungen 75 angeschlossen werden können, können die durch die Verbindungselemente 55 verschlosse- nen Hohlräume der ersten und/oder zweiten Riegel 51 , 52 miteinander fluidisch verbunden wer- den. So wird ein Fluidleitungssystem gebildet, in dem beispielsweise Kühlflüssigkeit zirkuliert werden kann. Durch eine solche Installation kann die Abwärme von zu kühlenden Anbauteilen 95, die in oder auf dem Offshore-Tragwerk 80 angeordnet sind, effizient an das Gewässer, auf dem das erfindungsgemäße Tragwerk 80 schwimmt, abgeleitet werden.

Insgesamt lässt sich mit dem erfindungsgemäßen schwimmfähigen Fachwerk 50 eine Vielzahl möglicher Tragstrukturen 70 oder Tragwerke 80 für eine Vielzahl verschiedenster offshore An- Wendungen bereitstellen, wovon die gezeigte Anwendung für ein Wellenkraftwerk 200 nur ein Beispiel von vielen darstellt. Im Sinne der Erfindung können sämtliche erfindungsgemäßen Tragstrukturen 80 modular mit der Basisbaugruppe des erfindungsgemäßen Fachwerks 50 er- weitert und somit vergrößert werden. Weiterhin ermöglicht die einfache Bauweise der Fach- werke 50 als auch der Tragstruktur-Module 70 sowie der modulare Aufbau der Schwimmkörper 100 eine einfache Montage gemäß der Erfindung, was später auch einen reduzierten Wartungs- aufwand darstellt, da gegebenenfalls beschädigte Baugruppen einfach und modular ausge- tauscht werden können.

Bezugszeichenliste

25 Hubstange 90 Stützwerke

27 Hubstangen-Längsachse 91 Stabilisierungsvorrichtung

92 Fixiermittel

50 Fachwerk 93 Mooring

51, 510 Erster Riegel

52, 520 Zweiter Riege! 95 Anbauteile

53, 530 Pfosten 96 Anbauteilehaltevorrichtung

54 Bänder

55 Verbindungselement 97 Transportmitel

56 Flansch 99 Schwimmhilfen

57 Aufnahmen

58 Bohrung 100 Schwimmkörper

59 Bolzen

60 Spannvorrichtung 110 Lineargenerator 61 Längsrichtung Riegel 62 Fortsätze 200 Wellenkraftwerk

63 Längsrichtung Pfosten

64 Verbindungsauge

65 Anschraubpunkt

66 Halterung

67 Verbindungsbolzen

68 Querbohrung

69 Verbinder

70 Fachwerkstruktur-Modul

71 Trichter-förmige Aufnahme

72 Konisches Ende

73 Achse Anschraubpunkte 75 Öffnung

80 T ragwerk

81 Knoten

82 Eck-Knoten

83 T-Knoten

84 Innerer Knoten