DE102016103201A1

DE102016103201A1 - Schwimmende Struktur

Info

Publication number: DE102016103201A1
Application number: DE102016103201.8A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-02-24
Filing date: 2016-02-24
Publication date: 2017-08-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine schwimmende Struktur für den Einsatz in zu schützenden Uferbereichen oder anderer Bauwerke im Wasserbereich. Die schwimmende Struktur kann auch als ökologische Ausgleichsmaßnahme errichtet werden. Aufgabe der Erfindung ist es, eine schwimmende Struktur der genannten Art zu entwickeln, welcher in den Uferbereichen oder an anderer Stelle, insbesondere von Seen, Flüssen, Stauseen und Meer eingesetzt werden kann. Dabei ist es erforderlich, dass die schwimmende Struktur sich in die natürliche Umgebung einfügt und einen Mehrwert für die Landschaftsgestaltung erbringen und einigen schützenswerten Tierarten Unterschlupf oder sogar Nistmöglichkeiten bieten. Dazu besteht die erfindungsgemäße schwimmende Struktur aus mindestens einem schwimmenden Modul, welches sich teilweise unterhalb einer Wasseroberfläche befindet und aus Beton oder anderen geeigneten Materialien besteht. Die schwimmende Struktur ist mit unterschiedlichen, direkt mit dem Modul verbundenen oder in das Modul eingearbeiteten Vorrichtungen zur Bepflanzung und/oder als Bruthilfe für Wasservögel ausgerüstet. Es können mehrere einzelne Module miteinander verkuppelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine schwimmende Struktur, welche als Wellenbrecher, insbesondere Ökowellenbrecher-Module für den Einsatz in zu schützenden Uferbereichen oder anderen dahinterliegenden schwimmenden Einheiten oder Bauwerken genutzt werden kann.
Schwimmende Strukturen finden Einsatz im Wasserbau, als Bootsanlegestege, für schwimmende Häuser und andere schwimmende Bauwerke, als Wellenschutz für Uferbereiche und Bootsanlegestege und vieles mehr. Üblicherweise sind wellenbrechende Strukturen als feste oder schwimmende Strukturen aufgebaut. Für den Aufbau größerer schwimmender Einheiten müssen diese transportierbar sein, so dass eine Forderung darin besteht, dass sie modular aufbaubar sind.
Wie in offenen Meeren verursachen Wellenbewegungen häufig erhebliche Schäden an natürlichen Uferbefestigungen auch in Seen und Flüssen. Ein großer Teil der Schäden zeigt sich in Form von Erosion und Versandung. Schwimmende Bauwerke müssen oft auch durch schwimmende Wellenbrecher geschützt werden, vor allem bei großen Wassertiefen und wechselnden Wasserständen.
Einrichtungen zum Küstenschutz bestehen vornehmlich aus Bauwerken wie Buhnen, Parallelwerken, Deichen und anderen Bodenbefestigungen als Bauwerke. Derartige Bauwerke für den Uferschutz an Seen, Flüssen und der offenen See sind ein starker Eingriff in die Natur.
In DE 2248260 A werden dynamische Bauwerke oder andere schwimmende Strukturen zur großflächigen Wellendämpfung vorgestellt, welche nahe der natürlichen Brandungszone angeordnet sind. Der Wellenbrecher wird im Boden verankert. Er besteht aus mehreren Grundeinheiten, wobei eine Grundeinheit aus einem Floß, Halteseilen, Kupplungen und Ankern besteht. Der Zweck der Flöße ist es, Wellenenergie nahe der Grenze zwischen Wasser und Luft zu absorbieren, die Wellenhöhe künstlich zu dämpfen und Wellenerzeugung durch Wind zu reduzieren. Der dynamische Wellenbrecher reduziert die Vertikalkomponente der Wasserteilchenbewegung, ohne die Richtung der Horizontalkomponente zu beeinflussen. Die Stärke des Küstenstromes und anderer Flachwasserströme, die von der Wellenhöhe abhängen, wird auch reduziert.
In Landschaftsschutzgebieten ist es in der Regel kaum möglich, Uferschutz zu betreiben. Dennoch ist es manchmal erforderlich die Uferbereiche durch gezielte Maßnahmen zu schützen. Hierzu können die bisher bekannten Wellenbrecher nicht genutzt werden, weil der Eingriff in die Natur ohne ausgleichende zusätzliche Maßnahmen zu groß wäre.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine schwimmende Struktur der genannten Art zu entwickeln, welche in den Uferbereichen oder an anderer Stelle, insbesondere von Seen, Flüssen, Stauseen und Meer eingesetzt werden kann und sich in die natürliche Umgebung einfügt, einen Mehrwert für die Landschaftsgestaltung erbringt und einigen schützenswerten Tierarten Unterschlupf oder sogar Nistplätze und Bruthilfen bietet. Ein zusätzlicher Pflanzenbewuchs soll ermöglicht werden. Die schwimmende Struktur soll darüber hinaus wellenbrechende Eigenschaften haben.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen offenbarten technischen Merkmale.
Dazu besteht die erfindungsgemäße schwimmende Struktur aus mindestens einem Modul, welches sich teilweise unterhalb einer Wasseroberfläche befindet und aus Beton oder einem anderen geeigneten Material besteht. Die schwimmende Struktur ist mit unterschiedlichen, direkt mit dem Modul verbundenen oder in das Modul eingearbeiteten Vorrichtungen zur Bepflanzung und/oder als Bruthilfe für Wasservögel ausgerüstet. Es können mehrere einzelne Ökowellenbrecher-Module miteinander verkuppelt werden.
In einer ersten Ausführungsform ist das Modul in seiner Grundfläche rechteckig und hat eine oberen Seite, eine Unterseite und vier Seitenteile, wobei an der Unterseite des Moduls bevorzugt an zwei langen Seitenteilen nach unten gerichtete Stege angeordnet sind. Durch diese Anordnung der Stege werden die wellenbrechenden Eigenschaften des Moduls verstärkt. Das Modul kann in weiteren Ausgestaltungen in seiner Grundfläche eine beliebige Form aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform ist in das Modul auf seiner oberen Seite mindestens eine nach oben offene Wanne eingearbeitet, in welche im Bodenbereich der Wanne von zwei sich gegenüber liegenden Seiten ein horizontales Rohrsystem einmündet, welches unterhalb der Wasseroberfläche liegt und zu den langen Seitenteilen hin offen ist, um eine kontinuierliche Wasserversorgung einer in der Wanne angeordneten Bepflanzung zu gewährleisten.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Modul mehrere von der Oberseite des Moduls bis zu seiner Unterseite durchgehende vertikale Öffnungen für eine Bepflanzung auf, wobei deren Bewässerung durch die vertikalen Öffnungen erfolgt. In die vertikalen Öffnungen sind Fasern, insbesondere textile Fasern eingebracht, um eine Kapillarwirkung zu erhöhen. Es können resorbierbare oder nicht resorbierbare Fasern eingebracht werden. Die Fasern werden dazu vertikal in die Öffnungen eingebracht und können bei einer zunehmenden Wurzelbildung der eingesetzten Pflanzen resorbiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird auf der oberen Seite des Moduls wenigstens eine Abteilung durch geeignete Mittel umrandet, wobei diese Abteilung mit geeignetem Material als Bruthilfe befüllt ist. Die Umrandung sollte so gestaltet sein, dass Spritzwasser unter Ihr ablaufen kann.
Die einzelnen Module sind bis zu 20m lang und bis zu 3m breit. Für eine weitere Ausführungsform sind mehrere gleiche oder unterschiedliche Module mit verschiedenen Bepflanzung oder anderen Ökoanlagen lösbar oder unlösbar miteinander verbunden. Auch ist es möglich, gleiche oder verschiedene Modullängen miteinander zu verkuppeln.
In einer weiteren Ausführungsform bestehen die Module aus Beton oder anderen geeigneten Materialien. In dem Beton oder anderem geeigneten Material können Hohlräumen vorgesehen sein, welche mit einem geeigneten Material gefüllt sein können. Die Hohlräume können ihrerseits mit einem geeigneten leichten Material als Auftriebskörper gefüllt sein.
Vorteil der Erfindung ist der zusätzliche Lebensraum für Pflanzen und Tiere, eine ansprechende Ansicht der schwimmenden Struktur sowohl von See- als auch von Landseite. Außerdem sind schwimmende Strukturen mit Bewuchs sehr viel umweltverträglicher als herkömmliche. Durch seine Form und Größe können die Wellen reduziert werden. Durch die zusätzliche Bepflanzbarkeit und die Bereitstellung von Bruthilfen bietet die schwimmende Struktur einen Ruheplatz oder eine Brutplatzzone für Vögel und andere Tierarten und bildet eine sich in die Natur einfügende Struktur. Die schwimmende Struktur ändert ihre Lage zum Ufer nicht trotz eventueller Wasserstandsschwankungen oder Tiedenhub.
Ausführung der Erfindung
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierzu zeigen
1 eine erfindungsgemäße schwimmende Struktur in einer Draufsicht ohne Bepflanzung,
2 eine erfindungsgemäße schwimmende Struktur in einer Draufsicht mit Bepflanzung,
3 ein Strukturelement in seiner Grundform in einer Schnittdarstellung
4 ein Strukturelement in einer Schnittdarstellung im Bereich einer Bepflanzung (Schnitt C-C),
5 ein Strukturelement in der Schnittdarstellung im Bereich einer weiteren Möglichkeit einer Bepflanzung (Schnitt A-A) und
6 ein Strukturelement in einer Schnittdarstellung in einem Bereich mit Bruthilfen (Schnitt B-B).
Die erfindungsgemäße schwimmende Struktur wird in den 1 und 2 in einer Draufsicht dargestellt. Ein Strukturelement besteht aus einem schwimmenden Modul. Mehrere unterschiedliche, in ihrer Grundfläche in der Regel rechteckige Module 1 bis 4 sind zu einer Einheit zusammengefügt. Die Grundfläche der Module 1 bis 4 kann aber auch sichel-, bogenförmig, kreisrund oder anders sein. Die Module 1 bis 4 sind miteinander verbunden. Sie können bis zu 20m lang und bis zu 3m breit sein und lösbar oder unlösbar miteinander verbunden werden. Die Module 1 bis 4 ragen teilweise über die Wasserlinie 5 hinaus.
Das Modul 1 hat dabei die einfachste Form (3) und besteht Fertigteil mit einer oberen Seite 101 und vier Seitenteilen, zwei langen 102 und zwei kurzen 103, und ist beispielsweise aus Beton hergestellt. Es sind auch andere geeignete Materialkombinationen vorstellbar. In den Beton können Hohlräume eingebracht sein, welche mit einem geeigneten Material, beispielsweise modularen Auftriebskörpern gefüllt werden können. Die Füllung aus leichterem Material dient als Auftriebskörper. Die Unterseite des Moduls 1 kann auch aus Beton bestehen. Auf eine betonierte Unterseite kann auch verzichtet werden, wenn entsprechend feste, modulare Auftriebskörper (z.B. EPS expandiertes Polystyrol) verwendet werden. Alle diese Konstruktionsmaßnahmen dienen dazu, die Schwimmfähigkeit des Moduls 1 zu erhalten. An der Unterseite sind bevorzugt an den zwei langen Seitenteilen 102 nach unten gerichtete Stege 104 als zusätzlicher Wellenschutz angeordnet. Die Stege 104 können auch als Fortführung der langen Seitenteile 102 des Moduls 1 ausgebildet sein und dienen u.a. der Stabilisierung des Moduls 1.
Das Modul 1 ist beispielsweise an seinen kurzen Seitenteilen 103 mit weiteren Modulen 2 bis 4 verbunden. Diese Verbindung richtet sich nach den örtlichen Gegebenheiten und der oberseitigen Bebauung bzw. Bepflanzung und kann starr oder auch beweglich sein. Die Module 2 bis 4 sind mit Funktionseinheiten versehen, welche sich ebenfalls nach den örtlichen Gegebenheiten richten. So sind verschiedene Vorrichtungen zur Bepflanzung 6 vorgesehen und/oder die Module 2 bis 4 sind mit Bruthilfen 7 für Vögel ausgerüstet. Diese Funktionseinheiten werden in den 4 bis 6 gezeigt.
Das Modul 2 in 4 ist ein schwimmendes Strukturelement mit einer Bepflanzung 6. Die untere Seite des Moduls 2 ist genauso gestaltet, wie das Modul 1. Für die Bepflanzung 6 ist auf der oberen Seite 201 mindestens eine nach oben offene Wanne 205 eingearbeitet, welche mit Granulat und Erde befüllt werden kann. Im Bodenbereich der Wanne 205 mündet von zwei, sich bevorzugt gegenüber liegenden, Seiten ein horizontales Rohrsystem 206 ein. Das Rohrsystem 206 verläuft durchgängig von der Wanne 205 bis zur jeweiligen langen Seitenteilen 202 des Moduls 2, und liegt unterhalb der Wasseroberfläche 5. Das Rohrsystem 206 ist zu den langen Seitenteilen 202 hin offen. Durch diese Anordnung ist eine kontinuierliche Wasserversorgung der Bepflanzung 6 gewährleistet. Für die Bepflanzung 6 in diesem Ausführungsbeispiel können alle Wasser liebenden Pflanzen, beispielsweise Schilfgras usw., vorgesehen werden. Diese haben den Vorteil, dass Vögel insbesondere Wasservögel hier ungestört brüten können.
Das Modul 3 in 5 ist ein schwimmendes Strukturelement mit einer weiteren Bepflanzung 6. Die untere Seite des Moduls 3 ist ebenfalls genauso gestaltet, wie das Modul 1. Für die Bepflanzung 6 sind hier mehrere von der Oberseite 301 des Moduls 3 bis zur Unterseite durchgehende vertikale Öffnungen 306 vorgesehen. Die Öffnungen 306 sind so dimensioniert, dass in diese junge, wasserliebende Bäume, beispielsweise Weiden, Sträucher oder andere Pflanzen, eingesetzt werden können. Auf die Oberseite 301 des Moduls 3 kann außerdem Pflanzsubstrat, beispielweise ein geschütztes Pflanzsubstrat, aufgebracht werden. Die Bewässerung der Bepflanzung erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel durch die vertikalen Öffnungen 306 durch Kapillarwirkung. Die Kapillarwirkung kann verstärkt werden, insbesondere bei einer Erst- bzw. Neubepflanzung, indem Fasern, beispielsweise textile Fasern, in die Öffnungen 306 eingebracht werden, welche im Laufe der Zeit auch resorbiert werden können bzw. sich auflösen können.
Das Modul 4 in 6 ist ein schwimmendes Strukturelement mit Bruthilfen 7. Die untere Seite des Moduls 4 ist ebenfalls genauso gestaltet, wie das Modul 1. Manche Vogelarten, welche in Wassernähe brüten, beispielsweise Möwen, bevorzugen Brutplätze, die vor Hochwasser und Bodenfeinden sicher sind und die meist auf unzugänglichen Inseln oder an Steilküsten liegen. Die Silbermöwen beispielsweise brüten bevorzugt in gut geschützten Habitaten wie felsigen Küsten. Daher sind die Bruthilfen 7 des Moduls 4 entsprechend mit geeignetem Material 408, beispielsweise Geröll, Feuersteine oder ähnliches, ausgestattet. Die obere Seite 401 des Moduls 4 ist durch geeignete Mittel 405, wie Balken oder ähnliches, in Abteilungen 406 eingeteilt. Das geeignete Material 408 als Bruthilfe 7 wird in diese Abteilungen 406 gegeben und ist dadurch gesichert. Es ist allerdings auch vorstellbar, dass das gesamte Modul 4 durch eine äußere Umrandung mit den Mitteln 405 versehen ist, so dass eine große Fläche für das geeignete Material 408 entsteht.
Da es sich bei den vorhergehenden, detailliert beschriebenen schwimmenden Strukturelementen um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise können bei Stauseen diese Ökowellenbrecher auch gleichzeitig als Uferbepflanzung im Wasserbereich dienen, obwohl die Wasserstände stark schwanken. Insbesondere können auch die konkreten Ausgestaltungen der Module 1 bis 4 in anderer Form als in der hier beschriebenen folgen. Sie können in einer anderen Form ausgestaltet werden, wenn dies aus Platzgründen bzw. designerischen Gründen notwendig ist, beispielsweise sind die schwimmenden Strukturen für Sportboothäfen als ökologische Ausgleichsmaßnahmen geeignet. Weiter schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.
Bezugszeichenliste

1: Modul
101: obere Seite des Moduls 1
102: zwei lange Seitenteile des Moduls 1
103: zwei kurze Seitenteile des Moduls 1
104: nach unten gerichtete Stege des Moduls 1
107: Unterseite des Moduls 1
2: Modul
201: obere Seite des Moduls 2
202: zwei lange Seitenteile des Moduls 2
203: zwei kurze Seitenteile des Moduls 2
204: nach unten gerichtete Stege des Moduls 2
205: nach oben offene Wanne
206: Rohrsystem
207: Unterseite des Moduls 2
3: Modul
301: obere Seite des Moduls 3
302: zwei lange Seitenteile des Moduls 3
303: zwei kurze Seitenteile des Moduls 3
304: nach unten gerichtete Stege des Moduls 3
306: durchgehende vertikale Öffnungen
307: Unterseite des Moduls 3
4: Modul
401: obere Seite des Moduls 4
402: zwei lange Seitenteile des Moduls 4
403: zwei kurze Seitenteile des Moduls 4
404: nach unten gerichtete Stege des Moduls 4
405: geeignete Mittel, wie Balken oder ähnliches
406: Abteilungen
407: Unterseite des Moduls 4
408: geeignetes Material, beispielsweise Geröll, Feuersteine oder ähnliches
5: Wasserlinie, Wasseroberfläche
6: Bepflanzung
7: Bruthilfen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 2248260 A [0005]

Claims

Schwimmende Struktur mindestens ein Modul (1, 2, 3, 4) umfassend, welches sich teilweise unterhalb einer Wasseroberfläche (5) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die schwimmende Struktur mit unterschiedlichen, direkt mit dem Modul (1, 2, 3, 4) verbundenen oder in das Modul (1, 2, 3, 4) eingearbeiteten Vorrichtungen zur Bepflanzung und/oder als Bruthilfe ausgerüstet ist.
Schwimmende Struktur nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (1, 2, 3, 4) in seiner Grundfläche rechteckig ist und eine obere Seite (101, 201, 301, 401), eine Unterseite (107, 207, 307, 407) und vier Seitenteile (102, 103, 202, 203, 302, 303, 402, 403) hat, wobei an der Unterseite (107, 207, 307, 407) des Moduls (1, 2, 3, 4) bevorzugt an zwei langen Seitenteilen (102, 202, 302, 402) nach unten gerichtete Stege (104, 204, 304, 404) angeordnet sind.
Schwimmende Struktur nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (1, 2, 3, 4) in seiner Grundfläche eine beliebige Form aufweist.
Schwimmende Struktur nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass in das Modul (2) auf seiner oberen Seite (201) mindestens eine nach oben offene Wanne (205) eingearbeitet ist, in welche im Bodenbereich der Wanne (205) von zwei sich gegenüber liegenden Seiten ein horizontales Rohrsystem (206) einmündet, welches unterhalb der Wasseroberfläche (5) liegt und zu den langen Seitenteilen (202) hin offen ist, um eine kontinuierliche Wasserversorgung einer in der Wanne (205) angeordneten Bepflanzung (6) zu gewährleisten.
Schwimmende Struktur nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (3) mehrere von der oberen Seite (301) des Moduls (3) bis zu seiner Unterseite (307) durchgehende vertikale Öffnungen (306) für eine Bepflanzung (6) aufweist, wobei deren Bewässerung durch die vertikalen Öffnungen (306) erfolgt.
Schwimmende Struktur nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass in die vertikalen Öffnungen (306) Fasern, insbesondere textile Fasern eingebracht sind, um eine Kapillarwirkung zu erhöhen.
Schwimmende Struktur nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern resorbierbar oder nicht resorbierbar sind.
Schwimmende Struktur nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass auf der oberen Seite (401) des Moduls (4) wenigstens eine Abteilung (406) durch geeignete Mittel (405) umrandet wird, wobei diese Abteilung (406) mit geeignetem Material (408) als Bruthilfe (7) befüllt ist.
Schwimmende Struktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Module (1, 2, 3, 4) bis zu 20m lang und bis zu 3m breit sind.
Schwimmende Struktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mehrere gleiche oder unterschiedliche Module (1, 2, 3, 4) lösbar oder unlösbar miteinander verbunden sind.
Schwimmende Struktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Module (1, 2, 3, 4) aus Beton oder einem anderen geeigneten Material bestehen.
Schwimmende Struktur nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass in dem Beton oder anderem geeigneten Material Hohlräumen vorgesehen sind.
Schwimmende Struktur nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräume mit einem geeigneten leichten Material als Auftriebskörper gefüllt sind.