WO2012022315A2 - Vorrichtung zum ausbilden eines geschützten bereiches in einem gewässer und verfahren zum aufbauen einer vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum ausbilden eines geschützten bereiches in einem gewässer und verfahren zum aufbauen einer vorrichtung Download PDF

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Gerd Dornberg
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Gerd Dornberg
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D19/00—Keeping dry foundation sites or other areas in the ground
    • E02D19/02—Restraining of open water
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/01—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
    • E21B43/0122—Collecting oil or the like from a submerged leakage

Definitions

  • the invention relates to a device for forming a protected area in a body of water and to a method for constructing such a device.
  • the object of the invention is to provide a device for forming a protected area in a body of water and a method for constructing the device, which allow a flexible and use-adapted use and wherein the construction of the device is simplified.
  • One aspect of the invention encompasses the idea of an apparatus for forming a protected area in a body of water having a wall and an inner area bounded by the wall from the body, the wall being formed of a plurality of interconnected hollow bodies arranged in a stacked construction are.
  • the idea of a method for constructing a device for forming a protected area in a body of water with a wall and an inner area demarcated by means of the wall from the water is included, the method comprising the following steps:
  • An apparatus for forming a protected area having a wall formed of a plurality of interconnected hollow bodies arranged in a stacked configuration can be adapted to the respective conditions in the water, such as water depth and flow rate, by the selection of suitable hollow bodies become.
  • the stacked structure of the hollow body is realized by means of a plurality of superimposed layers of hollow bodies, wherein each layer comprises a plurality of hollow bodies.
  • the construction of the device for forming a protected area in a body of water is simplified.
  • the hollow bodies can be transported to a selected location in the water and assembled there on site. Due to the stacked structure, the hollow bodies are arranged in several superimposed layers.
  • a first layer of hollow bodies is formed on the body of water in which the hollow bodies are connected to each other.
  • the first layer floats on the surface of the water.
  • a second layer of hollow bodies is arranged on the first layer.
  • the hollow bodies of the second layer are connected to each other and to the hollow bodies of the first layer. Further layers of hollow bodies are then assembled and connected to the respectively underlying layer.
  • Possible applications for the device for forming a protected area in a body of water are manifold.
  • a fluid line may be formed in a body of water.
  • the device is arranged above a source of oil located on a bottom of the bottom of the water.
  • the oil emerging from the oil source flows in the interior to the surface of the water, where it is pumped out.
  • solid objects may be transported from the surface of the body of water to the bottom of the body of water and / or in the other direction in a controlled manner within the interior of the device.
  • the wall of the device prevents both the transport of fluids and the transport of objects that they are exposed directly to the influences of the water. By means of the wall, a driving off of the transported fluids / objects in the water is prevented.
  • the interior of the device forms a protected area in which work, for example excavations, can be carried out at the bottom of the water.
  • the device can be used to protect conventional conduits for fluids in a body of water.
  • the device is constructed such that the conventional line is arranged in the inner region. If a defect occurs in the conventional line and the fluid exits the conventional line, it enters the interior of the device. Inside the interior, the fluid drives to the water surface and can be pumped out there. A removal of the exiting fluid into the water is thereby avoided and increased security.
  • An embodiment of the invention preferably provides that the hollow bodies are arranged offset from one another in the stacked construction. As a result, the stability of the wall is increased.
  • a stacked construction of the wall, in which the hollow bodies of adjacent layers are arranged offset from one another, is similar to a masonry of bricks. Additionally or alternatively it can be provided that the wall is at least partially surrounded by a reinforcing element.
  • the reinforcing element is in this case made of a material with a greater tensile and / or tensile strength than the material from which the hollow bodies are formed.
  • the reinforcing element is a steel cable.
  • the hollow body are releasably connected to each other.
  • a detachable connection has the advantage that the device can be dismantled again after use and the hollow body can be removed individually. Subsequently, the hollow body can be used for a new device in a different location or for other purposes.
  • the hollow body can be connected to each other, for example by means of a screw connection.
  • the hollow bodies can be connected to one another by means of a riveted joint and / or a welded connection.
  • the hollow bodies are formed by mutually associated projections and receptacles, by means of which the hollow bodies are connected.
  • the projections are for example as hooks and the receptacle are formed for example as eyelets.
  • a preferred development of the invention provides that at least a part of the hollow body is formed with openings, by means of which the part of the hollow body is flooded with water.
  • the apertured part of the hollow body flooded with water causes the device to sink into the water.
  • Another part of the hollow body, which is not flooded with water, causes a buoyancy.
  • the flooding of at least a portion of the hollow body thus makes it possible to adjust the position of the device in the water.
  • a balanced ratio of flooded and non-flooded hollow bodies stabilizes the position of the device in the water.
  • the openings are closable.
  • all hollow bodies are formed with openings and are flooded with water.
  • the hollow body to ISO 668 standardized 40-foot container.
  • 40-foot containers are available in large numbers, very stable and easily stackable.
  • the wall comprises different types of the aforementioned Container is constructed be designed to further adapt the 40-foot container, the 20-foot container and / or the 45-foot container for use in the device.
  • a preferred embodiment of the invention provides to remove the side walls of the container and replace it with bamboo stems. As a result, a weight reduction of the container is achieved while still high stability.
  • hollow bodies of another type adapted to the water conditions, are used. It can preferably be provided to form the hollow body with simple geometric figures, for example cuboid or circular arc. With cuboid hollow bodies, a rectangular or square cross section can be constructed in a simple manner. Likewise, other polygonal or circular cross-sections can be realized with cuboid hollow bodies.
  • the hollow bodies are preferably formed of a material from the following group of materials: metals, metallic alloys, in particular steel, and plastics, preferably recycled plastics. It may alternatively be provided that the hollow body are formed with a steel primary construction and a infill of the walls of bamboo, wood and / or similar materials.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the wall is connected by means of an anchoring device with a water bottom. This increases the stability of the device and prevents it from drifting from the selected location.
  • the anchoring device can be formed, for example, with at least one chain, which is attached at one end to the wall and anchored at another end to the waterbed.
  • the wall is connected in a region near the surface of the water by means of at least one connecting element with a ship.
  • the connecting element may be formed as a rope, a steel cable or a chain.
  • further stabilizations are provided by connecting the wall by means of tension-resistant cables at specific locations, for example at least one submarine.
  • the wall of the device preferably extends longitudinally from the bottom of the water to beyond the water surface.
  • the device which is used for example as a fluid line can be arranged for example with a lower end of the wall via an oil source on the bottom of the water.
  • the oil exits the oil well and passes through the interior of the device, which is delimited from the surrounding water, to the surface of the water. If an upper part of the wall extends beyond the water surface, a well-like region similar to a well is formed on the surface of the water. In this area, the ascended oil accumulates and can be pumped out of it.
  • water which is also located in the delimited area on the surface of the water, can be pumped out.
  • a further development of the invention can provide that at least one stabilizing device is arranged on a side of the wall facing the body of water.
  • the at least one stabilizing device increases the stability of the wall and makes it possible to adapt the position and shape of the device in the water.
  • the stabilization device can be formed, for example, as a drive element with a motor and a screw driven by the motor. This position corrections can be performed, for example, to respond to the influence of a flow.
  • a plurality of stabilization devices can be arranged in several regions of the wall at different depths of the water body.
  • the at least one stabilization device is formed with a receiving device for a navigation satellite system (GPS - Global Positioning System). This makes it possible to determine position data for the stabilization device. More preferably, the at least one stabilization device is formed with a transmitting device, which is coupled to the receiving device and transmits the position data to a monitoring point. Depending on the vertical extent (length or depth) of the device is to be expected in different water depths with different forces acting horizontally on the wall of the device, such as currents. The device may deform in a certain predetermined order of magnitude relative to the ideal straight line. A "over-deformation" and the associated possibly “tearing" of the construction is prevented by the use of, for example, GPS-controlled, stabilizers.
  • GPS Global Positioning System
  • At least one lighting device and / or a camera and / or a measuring device is arranged on the side of the wall facing the inner region.
  • a lighting device and / or the camera and / or the measuring device is a monitoring of the interior.
  • 1a is a schematic plan view of a cross section of a device
  • FIG. 1b shows a schematic plan view of a cross section of the device
  • FIG. 4 a shows a schematic plan view of an alternative cross section of the device
  • FIG. 4 c shows a schematic plan view of an alternative cross section of the device
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of a cross section of the device with at least one stabilizing device
  • FIG. 6 is a perspective view of a hollow body
  • FIG. 8 shows a schematic representation of the operation of the device as a fluid line
  • FIG. 9a shows a schematic plan view of an alternative cross section of the device
  • 9b shows a schematic plan view of an alternative cross section of the device
  • FIG. 9c shows a schematic plan view of an alternative cross section of the device
  • FIG. 10 shows a perspective view of the device with the arrangement of the hollow bodies from FIGS. 9a, 9b and 9c,
  • 1 lb is a schematic plan view of an alternative cross section of the device
  • Fig. 11c is a schematic plan view of an alternative cross section of the device
  • Fig. 12 is a perspective view of the device with the arrangement of the hollow body of the Fig. I Ia, 1 lb and 11c.
  • the wall 2 of the device 1 is formed from a plurality of layers of several hollow bodies 3 stacked one above the other.
  • the hollow body 3 of a layer are in this case releasably connected to each other, for example screwed.
  • a layer of eight cuboidal hollow bodies 3 is formed, which are arranged so that the device 1 has a square cross-section which encloses an inner region 4.
  • the layers shown in FIGS. 1 a and 1 b are alternately arranged one above the other and detachably connected to one another, for example by screwing.
  • the hollow body 3 of adjacent layers are thus arranged offset from one another, whereby the stability of the wall 2 is increased.
  • the wall 2 shows a schematic side view of the device 1.
  • the wall 2 is formed with a plurality of hollow bodies 3, which are arranged in a stacked construction with the layers shown in FIGS. 1a and 1b.
  • the hollow body 3 of adjacent layers are arranged offset to one another and releasably connected to each other.
  • Fig. 3 shows a perspective view of the device 1 for use as a fluid line.
  • the stacked structure of the wall 2 is identical to the one shown in FIGS. 1a and 1b. Regulation of hollow bodies 3 executed.
  • the wall 2 extends beyond the water surface 5 also. It is formed by the waters and the surface of water 5 delimited area 6.
  • 4a, 4b and 4c each show a schematic plan view of a cross section of the device 1 in alternative embodiments. Various shapes and sizes of the interior 4 are thereby realized.
  • Fig. 4b it is shown that the wall 2 is formed with two layers around each other in a layer arranged hollow body 3.
  • hollow bodies are inserted as structural spacers, for example 20-foot containers.
  • the flexibility of the wall is reduced compared to an embodiment shown in Fig. La and lb, the stability of the wall 2 but again increased.
  • Fig. 4c a development of the device is shown with a circular cross-section.
  • 20-foot container can be used for the hollow body 3.
  • a different number and / or a different arrangement of hollow bodies in a layer can be selected.
  • hollow bodies with other geometric shapes for example circular arc-shaped, can be used in order to realize a desired cross-section of the device.
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of a cross-section of the device 1 with four stabilizing devices 7.
  • a stabilizing device 7 is arranged on each side of the wall 2 facing the body of water.
  • the stabilizer 7 is formed with a motor and a screw driven by the motor. As a result, position corrections of the respective length portion of the device and / or the entire device 1 are possible.
  • the stabilizing device 7 is arranged on a container which is open at the front and at the back.
  • Fig. 6 shows a perspective view of a hollow body 3.
  • the hollow body 3 is a standardized according to DIN 668 40-foot container.
  • the containers are usually made of steel.
  • the 40-foot container is adapted for use in the device 1.
  • the side walls of the steel container are removed and replaced with bamboo tubes 8. As a result, a weight reduction is achieved with essentially the same stability.
  • the structure of the device 1 in a body of water will be described below with reference to FIG. 7.
  • the hollow bodies 3, for example 40-foot containers, are transported to a selected location on the surface of the body of water.
  • Some hollow bodies are floatingly arranged on the water surface to a first layer and releasably connected to one another.
  • the arrangement of the hollow body 3 in this case determines the cross section of the device 1. It corresponds in the embodiment shown here, the arrangement shown in Fig. La.
  • Hollow body 3 of a second layer are arranged on the hollow bodies 3 of the first layer.
  • the hollow body 3 of the second layer are releasably connected together and with the hollow bodies 3 of the first layer.
  • the hollow body 3 of the second layer are in this case arranged offset to the hollow bodies 3 of the first layer, as shown in Fig. 2.
  • At least one part or alternatively all the hollow bodies 3 of the first layer are flooded with openings by means of water.
  • the device 1 sinks in the water.
  • the hollow bodies of the second layer remain above the water surface.
  • Further layers of hollow bodies 3 are successively arranged on the respectively underlying layer and connected to each other.
  • At least part of the hollow body 3 is in this case formed with openings, by means of which the part of the hollow body 3 is flooded with water.
  • the device 1 is balanced in the water so that always an upper end of the wall 2 protrudes beyond the waters Oberfiambae addition.
  • Fig. 7 shows an example of a part of the flooded with water hollow body 9 and a part not flooded with water hollow body 10.
  • the non-flooded with water hollow body 10 are formed airtight. When used at great depths are alternatively or additionally inside the non-flooded water body 10 provide constructive pressure compensation measures for the walls of the hollow body 10, for example, by commercial building sprouting.
  • the wall 2 is connected to a ship 12 in an upper area with at least one connecting element 11.
  • the connecting element 11 is for example a steel cable.
  • Fig. 8 it is shown how oil 13 rises from an oil well at the bottom of the water in the inner region 4 of the device 1 to the surface of the water and collects in a demarcated area 6.
  • the device 1 is used as a fluid line. From the area 6, the oil 13 is pumped into a tanker 14. Water is also pumped out of area 6 and directed into the water.
  • stabilizing means 7 are arranged. The stabilizers 7 are formed with a receiver for a navigation satellite system and a transmitter coupled to the receiver. The position data determined by the receiver are transmitted by the transmitter to a monitoring point.
  • FIG. 9a, 9b and 9c show a schematic plan view of an alternative cross section of the device.
  • Fig. 9a shows an arrangement of the hollow bodies 3, which form the odd layers of the stacked structure.
  • Fig. 9b an arrangement of the hollow body 3 is shown, which form the straight layers of the stacked structure.
  • FIG. 9 c shows the staggered arrangement of the layers from FIGS. 9 a and 9 b for forming the wall 2, which encloses the inner region 4.
  • Fig. 10 shows a perspective view of the device with the arrangement of the hollow body of Figs. 9a, 9b and 9c.
  • Fig. Ia, 1 lb and 11c show a schematic plan view of an alternative cross section of the device.
  • 1a shows the odd layers of the stacked construction of an arrangement of the hollow bodies 3.
  • FIG. 1b shows an arrangement of the hollow bodies 3 which form the straight layers of the stacked construction.
  • Fig. 1 lc is the staggered arrangement of the layers of the Fig. I Ia and I Ib for forming the wall 2, which encloses the inner region 4, is shown.
  • FIG. 12 shows a perspective view of the device with the arrangement of the hollow bodies from FIGS. 11a, 11b and 11c. As a result, a substantially circular cross-section of the wall 2 is formed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Ausbilden eines geschützten Bereiches in einem Gewässer mit einer Wandung (2) und einem mittels der Wandung (2) von dem Gewässer abgegrenzten Innenbereich (4), wobei die Wandung (2) aus mehreren miteinander verbundenen Hohlkörpern (3), die in einem gestapelten Aufbau angeordnet sind, gebildet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Aufbau einer Vorrichtung (1) zum Ausbilden eines geschützten Bereiches in einem Gewässer.

Description

Vorrichtung zum Ausbilden eines geschützten Bereiches in einem Gewässer und Verfahren zum Aufbauen einer Vorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausbilden eines geschützten Bereiches in einem Gewässer und ein Verfahren zum Aufbauen einer solchen Vorrichtung.
Hintergrund der Erfindung
Das Arbeiten in einem Gewässer sowie der Transport von Gegenständen oder Fluiden in ei- nem Gewässer stellt eine große technologische Herausforderung dar. Insbesondere das Einfangen und der Transport von Öl, das aus einer Ölquelle an einem Gewässerboden austritt, ist aufgrund des in der Tiefe des Gewässers herrschenden Drucks und der dort auftretenden Strömungen schwierig. Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Ausbilden eines geschützten Bereiches in einem Gewässer und ein Verfahren zum Aufbauen der Vorrichtung anzugeben, welche einen flexiblen und verwendungsangepassten Einsatz ermöglichen und wobei das Aufbauen der Vorrichtung vereinfacht ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Ausbilden eines geschützten Bereiches in einem Gewässer nach dem unabhängigen Anspruch 1 und ein Verfahren zum Aufbauen der Vorrichtung nach dem unabhängigen Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausges- taltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.
Ein Aspekt der Erfindung umfasst den Gedanken einer Vorrichtung zum Ausbilden eines geschützten Bereiches in einem Gewässer mit einer Wandung und einem mittels der Wandung von dem Gewässer abgegrenzten Innenbereich, wobei die Wandung aus mehreren miteinan- der verbundenen Hohlkörpern gebildet ist, die in einem gestapelten Aufbau angeordnet sind. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Gedanke eines Verfahrens zum Aufbauen einer Vorrichtung zum Ausbilden eines geschützten Bereiches in einem Gewässer mit einer Wandung und einem mittels der Wandung von dem Gewässer abgegrenzten Innenbereich umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Bereitstellen von mehreren Hohlkörpern und
Verbinden der mehreren Hohlkörper zum Ausbilden der Wandung,
wobei die Hohlkörper in einem gestapelten Aufbau angeordnet werden
Eine Vorrichtung zum Ausbilden eines geschützten Bereiches mit einer Wandung, die aus mehreren miteinander verbundenen Hohlkörpern, die in einem gestapelten Aufbau angeordnet sind, gebildet ist, kann an die jeweiligen Bedingungen in dem Gewässer, wie beispielsweise Wassertiefe und Strömungsgeschwindigkeit, durch die Wahl geeigneter Hohlkörper angepasst werden. Der gestapelte Aufbau der Hohlkörper wird mittels mehrerer übereinander angeordneter Lagen von Hohlkörpern realisiert, wobei jede Lage mehrere Hohlkörper umfasst. Mittels der Art, Anzahl und Anordnung der Hohlkörper in einer Lage des Stapels wird der Querschnitt und die Stabilität der Vorrichtung bestimmt. Hierdurch ist eine große Flexibilität gewährleistet.
Des Weiteren ist das Aufbauen der Vorrichtung zum Ausbilden eines geschützten Bereiches in einem Gewässer vereinfacht. Die Hohlkörper können an eine ausgewählte Stelle im Gewässer transportiert und dort vor Ort zusammengesetzt werden. Durch den gestapelten Aufbau sind die Hohlkörper in mehreren übereinander liegenden Lagen angeordnet. Für den Aufbau der Vorrichtung wird eine erste Lage aus Hohlkörpern auf dem Gewässer gebildet, in dem die Hohlkörper miteinander verbunden werden. Die erste Lage schwimmt auf der Gewässer- Oberfläche. Anschließend wird eine zweite Lage von Hohlkörpern auf der ersten Lage angeordnet. Die Hohlkörper der zweiten Lage werden miteinander und mit den Hohlkörpern der ersten Lage verbunden. Weitere Lagen von Hohlkörpern werden anschließend auf der jeweils darunter liegenden Lage zusammengesetzt und verbunden. Mögliche Anwendungen für die Vorrichtung zum Ausbilden eines geschützten Bereiches in einem Gewässer sind vielfältig. Mittels der Vorrichtung kann beispielsweise eine Fluidleitung in einem Gewässer gebildet sein. Hierfür wird die Vorrichtung über einer an einem Gewässerboden Boden befindlichen Ölquelle angeordnet. Das aus der Ölquelle austretende Öl strömt in dem Innenbereich zur Oberfläche des Gewässers, wo es abgepumpt wird. Ergänzend oder alternativ können feste Gegenstände von der Oberfläche des Gewässers zum Boden des Gewässers und / oder in die andere Richtung in kontrollierter Art und Weise innerhalb des Innenbereiches der Vorrichtung transportiert werden. Die Wandung der Vorrichtung verhindert sowohl bei dem Transport von Fluiden als auch beim Transport von Gegenständen, dass diese den Einflüssen des Gewässers direkt ausgesetzt sind. Mittels der Wandung wird ein Abtreiben der transportierten Fluide / Gegenstände in dem Gewässer verhindert. Des weiteren bildet der Innenbereich der Vorrichtung einen geschützten Bereich, in welchem Arbeiten, beispielsweise Ausgrabungen, am Boden des Gewässers durchgeführt werden können. Schließlich kann die Vorrichtung zur Absicherung herkömmlicher Leitungen für Fluide in einem Gewässer verwendet werden. Hierzu wird die Vorrichtung derart aufgebaut, dass die herkömmliche Leitung in dem Innenbereich angeordnet ist. Tritt ein Defekt an der herkömmlichen Leitung auf und tritt das Fluid aus der herkömmlichen Leitung aus, gelangt es in den Innenbereich der Vorrichtung. Innerhalb des Innenbereiches treibt das Fluid zur Gewässeroberfläche und kann dort abgepumpt werden. Ein Abtreiben des austretenden Fluids in das Gewässer wird hierdurch vermieden und die Sicherheit erhöht.
Bevorzugt sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Hohlkörper in dem gestapelten Aufbau versetzt zueinander angeordnet sind. Hierdurch wird die Stabilität der Wandung erhöht. Ein gestapelter Aufbau der Wandung, bei dem die Hohlkörper benachbarter Lagen versetzt zueinander angeordnet sind, ist ähnlich zu einem Mauerwerk aus Ziegeln. Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Wandung zumindest abschnittsweise mit einem Bewehrungselement umgeben ist. Das Bewehrungselement ist hierbei aus einem Material mit einer größeren Zug- und / oder Reißfestigkeit als das Material, aus dem die Hohlkörper gebildet sind. Beispielsweise ist das Bewehrungselement ein Stahlseil. Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Hohlkörper lösbar miteinander verbunden sind. Hierdurch ist eine Wiederverwendung der Vorrichtung vereinfacht. Eine lösbare Verbindung hat den Vorteil, dass die Vorrichtung nach erfolgter Verwendung wieder abgebaut werden kann und die Hohlkörper einzeln abtransportiert werden können. Anschließend können die Hohlkörper für eine neue Vorrichtung an einem anderen Ort oder auch für andere Zwecke eingesetzt werden. Die Hohlkörper können beispielsweise mittels einer Schraub Verbindung miteinander verbunden sein. Alternativ können die Hohlkörper mittels einer Nietverbindung und / oder einer Schweißverbindung miteinander verbunden sein. Weiterhin kann alternativ oder ergänzend vorgesehen sein, dass die Hohlkör- per mit einander zugeordneten Vorsprüngen und Aufnahmen gebildet sind, mittels derer die Hohlkörper verbunden werden. Die Vorsprünge sind beispielsweise als Haken und die Aufnahme sind beispielsweise als Ösen gebildet.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Teil der Hohl- körper mit Öffnungen gebildet ist, mittels derer der Teil der Hohlkörper mit Wasser geflutet wird. Der mit Öffnungen gebildete Teil der Hohlkörper, der mit Wasser geflutet ist, bewirkt ein Absinken der Vorrichtung in dem Gewässer. Ein anderer Teil der Hohlkörper, der nicht mit Wasser geflutet ist, bewirkt einen Auftrieb. Die Flutung wenigstens eines Teils der Hohlkörper ermöglicht es somit, die Lage der Vorrichtung in dem Gewässer einzustellen. Ein aus- gewogenes Verhältnis von gefluteten und nicht gefluteten Hohlkörpern stabilisiert die Lage der Vorrichtung im Gewässer. Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Öffnungen verschließbar sind. Weiterhin kann alternativ vorgesehen sein, dass alle Hohlkörper mit Öffnungen gebildet sind und mit Wasser geflutet werden. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Hohlkörper nach ISO 668 genormte 40-Fuß-Container sind. 40-Fuß-Container sind in großer Zahl verfügbar, sehr stabil und in einfacher Weise übereinander stapelbar. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, das die Hohlkörper 20-Fuß-Container und / oder 45-Fuß- Container (so genannte„high-cube" Container) sind. Es kann vorgesehen sein, dass die Wan- dung aus verschiedenen Typen der vorgenannten Container aufgebaut ist. Alternativ kann vorgesehen sein, die 40-Fuß-Container, die 20-Fuß-Container und / oder die 45-Fuß- Container für den Einsatz in der Vorrichtung weiter anzupassen. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, die Seitenwände der Container zu entfernen und durch Bambusstämme zu ersetzen. Hierdurch wird eine Gewichtsreduzierung der Container bei immer noch hoher Stabilität erreicht. Für Container, die dauerhaft geflutet werden, kann vorgesehen sein, den Boden und den Deckel dieser Container zu entfernen, ohne dass es hierdurch zu einer Minderung der Eigenstabilität kommt. Weiterhin kann alternativ vorgesehen sein, dass Hohlkörper einer anderen, an die Gewässerbedingungen angepassten, Bauart verwendet werden. Es kann bevorzugt vorgesehen sein, die Hohlkörper mit einfachen geometrischen Figuren zu bilden, beispielsweise quaderförmig oder kreisbogenförmig. Mit quaderförmigen Hohlkörpern kann ein rechteckiger oder quadratischer Querschnitt in einfacher Weise aufgebaut werden. Ebenso können andere polygonale oder auch kreisförmige Querschnitte mit quaderförmigen Hohlkörpern realisiert werden. Bevorzugt sind die Hohlkörper aus einem Material aus der folgenden Gruppe von Materialien gebildet: Metalle, metallische Legierungen, insbesondere Stahl, und Kunststoffen, bevorzugt Recyclingkunststoffen. Es kann alternativ vorgesehen sein, dass die Hohlkörper mit einer Stahlprimärkonstruktion und einer Ausfachung der Wandungen aus Bambus, Holz und / oder ähnlichen Materialien gebildet sind.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Wandung mittels einer Ver- ankerungseinrichtung mit einem Gewässerboden verbunden ist. Dies erhöht die Stabilität der Vorrichtung und verhindert ein Abdriften von dem ausgewählten Ort. Die Verankerungseinrichtung kann beispielsweise mit wenigstens einer Kette, die mit einem Ende an der Wandung befestigt und mit einem anderen Ende mit dem Gewässerboden verankert ist, gebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass die Wandung in einem Bereich nahe der Gewässeroberfläche mittels wenigstens eines Verbindungselements mit einem Schiff verbunden ist. Hierdurch wird die Wandung stabilisiert und ein Abdriften während des Aufbaus verhindert. Das Verbindungselement kann als ein Tau, ein Stahlseil oder eine Kette gebildet sein. Alternativ oder ergänzend sind weitere Stabilisierungen durch das Verbinden der Wandung mittels zugfester Seile an bestimmten Stellen, beispielsweise an zumindest einem Unter- seeboot, vorgesehen. Die Wandung der Vorrichtung erstreckt sich bevorzugt der Länge nach von dem Gewässerboden bis über die Gewässeroberfläche hinaus. Die Vorrichtung, die beispielsweise als Fluidleitung eingesetzt wird, kann beispielsweise mit einem unteren Ende der Wandung über eine Ölquelle auf dem Gewässerboden angeordnet werden. Das Öl tritt aus der Ölquelle aus und gelangt durch den Innenbereich der Vorrichtung, der von dem umgebenden Gewässer abgegrenzt ist, an die Oberfläche des Gewässers. Erstreckt sich ein oberer Teil der Wandung über die Gewässeroberfläche hinaus, wird an der Gewässeroberfläche ebenfalls ein von dem Gewässer abgegrenzter, brunnenähnlicher Bereich gebildet. In diesem Bereich sammelt sich das aufgestiegene Öl und kann hieraus abgepumpt werden. Ergänzend hierzu kann auch Wasser, dass sich ebenfalls in dem abgegrenzten Bereich an der Gewässeroberfläche befindet, abgepumpt werden. Durch das Abpumpen des Wassers aus dem Innenbereich der Vorrichtung wird die Erzeugung eines Minderdruckes gegenüber den Verhältnissen außerhalb der Vorrichtung erzielt, wodurch das aus der Tiefe aufsteigende Öl leichter und schneller an die Oberfläche gelangt. Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass an einer dem Gewässer zuweisenden Seite der Wandung wenigstens eine Stabilisierungseinrichtung angeordnet ist. Die wenigstens eine Stabilisierungseinrichtung erhöht die Stabilität der Wandung und ermöglicht es, die Lage und Form der Vorrichtung in dem Gewässer anzupassen. Die Stabilisierungseinrichtung kann beispielsweise als ein Antriebselement mit einem Motor und einer von dem Motor angetrie- benen Schraube gebildet sein. Hiermit können Lagekorrekturen durchgeführt werden, um beispielsweise auf den Einfluss einer Strömung zu reagieren. Bevorzugt können mehrere Stabilisierungseinrichtungen in mehreren Bereichen der Wandung in unterschiedlichen Tiefen des Gewässers angeordnet sein. Weiter bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Stabilisierungseinrichtung mit einer Empfangseinrichtung für ein Navigationssatelliten- System (GPS - Global Positioning System) gebildet ist. Hierdurch ist eine Bestimmung von Positionsdaten für die Stabilisierungseinrichtung ermöglicht. Weiter bevorzugt ist die wenigstens eine Stabilisierungseinrichtung mit einer Sendeeinrichtung gebildet, welche mit der Empfangseinrichtung gekoppelt ist und die Positionsdaten an eine Überwachungsstelle übermittelt. Je nach senkrechter Ausdehnung (Länge bzw. Tiefe) der Vorrichtung wird in unterschiedlichen Gewässertiefen mit unterschiedlichen Kräften zu rechnen sein, die waagerecht auf die Wandung der Vorrichtung einwirken, beispielsweise Strömungen. Die Vorrichtung kann sich in einer bestimmten vorgegebenen Größenordnung, bezogen auf die ideale gerade Linie, verformen. Ein„Überverformen" und damit verbundenes eventuelles„Reißen" der Konstruktion wird durch die Anwendung der, beispielsweise GPS gesteuerten, Stabilisatoren verhindert.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an der dem Innenbereich zugewandten Seite der Wandung wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung und / oder eine Kamera und / oder eine Messeinrichtung angeordnet ist. Mit der wenigsten einen Beleuchtungseinrichtung und / oder der Kamera und / oder der Messeinrichtung erfolgt eine Überwachung des Innenbereiches.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. la eine schematische Draufsicht auf einen Querschnitt einer Vorrichtung,
Fig. lb eine schematische Draufsicht auf einen Querschnitt der Vorrichtung,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung,
Fig. 4a eine schematische Draufsicht auf einen alternativen Querschnitt der Vorrichtung, Fig. 4b eine schematische Draufsicht auf einen alternativen Querschnitt der Vorrichtung, Fig. 4c eine schematische Draufsicht auf einen alternativen Querschnitt der Vorrichtung, Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf einen Querschnitt der Vorrichtung mit mindestens einer Stabilisierungseinrichtung,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Hohlkörpers,
Fig. 7 eine schematische Darstellung des Aufbaus der Vorrichtung,
Fig. 8 eine schematische Darstellung des Betriebs der Vorrichtung als Fluidleitung, Fig. 9a eine schematische Draufsicht auf einen alternativen Querschnitt der Vorrichtung, Fig. 9b eine schematische Draufsicht auf einen alternativen Querschnitt der Vorrichtung, Fig. 9c eine schematische Draufsicht auf einen alternativen Querschnitt der Vorrichtung, Fig. 10 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung mit der Anordnung der Hohlkörper aus den Fig. 9a, 9b und 9c,
Fig. I Ia eine schematische Draufsicht auf einen alternativen Querschnitt der Vorrichtung, Fig. 1 lb eine schematische Draufsicht auf einen alternativen Querschnitt der Vorrichtung, Fig. 11c eine schematische Draufsicht auf einen alternativen Querschnitt der Vorrichtung und Fig. 12 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung mit der Anordnung der Hohlkörper aus den Fig. I Ia, 1 lb und 11c.
Im Folgenden werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Elemente verwendet.
Fig. la und lb zeigen jeweils eine schematische Draufsicht auf einen Querschnitt der Vorrichtung 1. Die Wandung 2 der Vorrichtung 1 ist aus mehreren übereinander gestapelten Lagen aus mehreren Hohlkörpern 3 gebildet. Die Hohlkörper 3 einer Lage sind hierbei lösbar miteinander verbunden, beispielsweise verschraubt. In der gezeigten Ausführungsform wird eine Lage aus acht quaderförmigen Hohlkörpern 3 gebildet, die so angeordnet sind, dass die Vorrichtung 1 einen quadratischen Querschnitt hat, der einen Innenbereich 4 umschließt. Zum Aufbau der Wandung 2 werden die in Fig. la und lb gezeigten Lagen abwechselnd überein- ander angeordnet und lösbar miteinander verbunden, beispielsweise verschraubt. Die Hohlkörper 3 benachbarter Lagen sind somit versetzt zueinander angeordnet, wodurch die Stabilität der Wandung 2 erhöht wird.
Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung 1. Die Wandung 2 ist mit mehre- ren Hohlkörpern 3 gebildet, die in einem gestapelten Aufbau mit den in Fig. l a und lb gezeigten Lagen angeordnet sind. Die Hohlkörper 3 benachbarter Lagen sind versetzt zueinander angeordnet und lösbar miteinander verbunden.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung 1 für die Verwendung als Fluid- leitung. Der gestapelte Aufbau der Wandung 2 ist mit der in Fig. la und lb dargestellten An- ordnung von Hohlkörpern 3 ausgeführt. An einem oberen Ende der Vorrichtung 1 erstreckt sich die Wandung 2 über die Gewässeroberfläche 5 hinaus. Es ist ein von dem Gewässer und der Gewässeroberfläche 5 abgegrenzter Bereich 6 gebildet. Fig. 4a, 4b und 4c zeigen jeweils eine schematische Draufsicht auf einen Querschnitt der Vorrichtung 1 in alternativen Ausführungsformen. Verschiedene Formen und Größen des Innenbereichs 4 werden hierdurch realisiert. In Fig. 4b ist gezeigt, dass die Wandung 2 mit zwei Schichten umeinander in einer Lage angeordneter Hohlkörper 3 gebildet ist. Zwischen den beiden Schichten der Hohlkörper 3 sind als konstruktive Abstandshalter weitere, eventuell kürzere, Hohlkörper eingefügt, beispielsweise 20-Fuß-Container. Hierdurch ist die Flexibilität der Wandung gegenüber einer in Fig. la und lb gezeigten Ausführungsform verringert, die Stabilität der Wandung 2 aber nochmals erhöht. In Fig. 4c ist eine Weiterbildung der Vorrichtung mit einem kreisförmigen Querschnitt dargestellt. Hierfür können für die Hohlkörper 3 beispielsweise 20-Fuß-Container verwendet werden. Alternativ können eine andere Anzahl und / oder eine andere Anordnung von Hohlkörpern in einer Lage gewählt werden. Ebenso können alternativ oder ergänzend Hohlkörper mit anderen geometrischen Formen, beispielsweise kreisbogenförmig, eingesetzt werden, um einen gewünschten Querschnitt der Vorrichtung zu realisieren. Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Querschnitt der Vorrichtung 1 mit vier Stabilisierungseinrichtungen 7. An jeder dem Gewässer zugewandten Seite der Wandung 2 ist jeweils eine Stabilisierungseinrichtung 7 angeordnet. Die Stabilisierungseinrichtung 7 ist mit einem Motor und einer von dem Motor angetriebenen Schraube gebildet. Hierdurch sind Lagekorrekturen des betreffenden Längenabschnitts der Vorrichtung und / oder der gesamten Vorrichtung 1 ermöglicht. Die Stabilisierungseinrichtung 7 ist einem Container angeordnet, der vorne und hinten offen ist.
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Hohlkörpers 3. Der Hohlkörper 3 ist ein nach DIN 668 genormter 40-Fuß-Container. Bei Containern, die dauerhaft geflutet werden, können Boden- und Deckplatte des Containers entfernt werden, jedoch nur so, dass die eigene Stabilität des Containers nicht gemindert wird. Die Container sind in der Regel aus Stahl gefertigt. In der gezeigten Ausführungsform ist der 40-Fuß-Container für den Einsatz in der Vorrichtung 1 angepasst. Die Seitenwände des Containers aus Stahl sind entfernt und mit Bambusrohren 8 ersetzt. Hierdurch ist eine Gewichtsreduzierung bei im Wesentlichen glei- eher Stabilität erreicht.
Im Folgenden wird der Aufbau der Vorrichtung 1 in einem Gewässer mit Bezug zu Fig. 7 beschrieben. Die Hohlkörper 3, beispielsweise 40-Fuß-Container, werden zu einer ausgewählten Stelle an der Gewässeroberfiäche transportiert. Einige Hohlkörper werden auf der Was- serober fläche schwimmend zu einer ersten Lage angeordnet und lösbar miteinander verbunden. Die Anordnung der Hohlkörper 3 bestimmt hierbei den Querschnitt der Vorrichtung 1. Sie entspricht in der hier dargestellten Ausführungsform der in Fig. la gezeigten Anordnung.
Hohlkörper 3 einer zweiten Lage werden auf den Hohlkörpern 3 der ersten Lage angeordnet. Die Hohlkörper 3 der zweiten Lage werden miteinander und mit den Hohlkörpern 3 der ersten Lage lösbar miteinander verbunden. Die Hohlkörper 3 der zweiten Lage werden hierbei versetzt zu den Hohlkörpern 3 der ersten Lage angeordnet, wie in Fig. 2 gezeigt ist.
Wenigstens ein Teil oder alternativ alle Hohlkörper 3 der ersten Lage werden mittels Öffnun- gen mit Wasser geflutet. Hierdurch sinkt die Vorrichtung 1 in dem Gewässer ab. Die Hohlkörper der zweiten Lage bleiben hierbei oberhalb der Gewässeroberfiäche. Weitere Lagen von Hohlkörpern 3 werden nacheinander auf der jeweils darunter liegenden Lage angeordnet und miteinander verbunden. Wenigstens ein Teil der Hohlkörper 3 ist hierbei mit Öffnungen gebildet, mittels derer der Teil der Hohlkörper 3 mit Wasser geflutet wird. Hierdurch wird die Vorrichtung 1 derart im Gewässer ausbalanciert, dass immer ein oberes Ende der Wandung 2 über die Gewässeroberfiäche hinaus ragt. Fig. 7 zeigt beispielhaft einen Teil der mit Wasser gefluteten Hohlkörper 9 und einen Teil nicht mit Wasser gefluteter Hohlkörper 10. Die nicht mit Wasser gefluteten Hohlkörper 10 sind luftdicht gebildet. Bei einem Einsatz in großen Tiefen sind alternativ oder ergänzend im Inneren der nicht mit Wasser gefluteten Hohlkörper 10 konstruktive Druckausgleichsmaßnahmen für die Wände der Hohlkörper 10 vorzusehen, beispielsweise durch handelsübliche Bausprießen.
Während des Aufbaus und alternativ auch anschließend ist die Wandung 2 in einem oberen Bereich mit wenigstens einem Verbindungselement 1 1 mit einem Schiff 12 verbunden. Das Verbindungselement 11 ist beispielsweise ein Stahlseil. Hierdurch wird die Lage der Vorrichtung 1 im Gewässer stabilisiert.
In Fig. 8 ist dargestellt, wie Öl 13 aus einer Ölquelle am Gewässerboden im Innenbereich 4 der Vorrichtung 1 an die Gewässeroberfläche aufsteigt und sich in einem abgegrenzten Bereich 6 sammelt. Hierbei wird die Vorrichtung 1 als Fluidleitung verwendet. Von dem Bereich 6 wird das Öl 13 in einen Tanker 14 abgepumpt. Wasser wird ebenfalls aus dem Bereich 6 abgepumpt und in das Gewässer geleitet. An der zum Gewässer weisenden Seite der Wandung 2 sind Stabilisierungseinrichtungen 7 angeordnet. Die Stabilisierungseinrichtungen 7 sind mit einem Empfänger für ein Navigationssatellitensystem und einem an den Empfänger gekoppelten Sender gebildet. Die vom Empfänger bestimmten Positionsdaten werden mittels des Senders an eine Überwachungsstelle übertragen.
Fig. 9a, 9b und 9c zeigen eine schematische Draufsicht auf einen alternativen Querschnitt der Vorrichtung. Fig. 9a zeigt eine Anordnung der Hohlkörper 3, die die ungeraden Lagen des gestapelten Aufbaus bilden. In Fig. 9b ist eine Anordnung der Hohlkörper 3 dargestellt, welche die geraden Lagen des gestapelten Aufbaus bilden. Fig. 9c zeigt die versetzte Anordnung der Lagen aus den Fig. 9a und 9b zum Ausbilden der Wandung 2, welche den Innenbereich 4 umschließt.
Fig. 10 zeigt eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung mit der Anordnung der Hohlkörper aus den Fig. 9a, 9b und 9c. Hierdurch wird mit geringem Materialeinsatz eine sehr stabile Wandung 2 geschaffen. Fig. I Ia, 1 lb und 11c zeigen eine schematische Draufsicht auf einen alternativen Querschnitt der Vorrichtung. Fig. I Ia zeigt die ungeraden Lagen des gestapelten Aufbaus einer Anordnung der Hohlkörper 3. Fig. I Ib zeigt eine Anordnung der Hohlkörper 3, welche die geraden Lagen des gestapelten Aufbaus bilden. In Fig. 1 lc ist die versetzte Anordnung der Lagen aus den Fig. I Ia und I Ib zum Ausbilden der Wandung 2, welche den Innenbereich 4 umschließt, dargestellt.
Fig. 12 zeigt eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung mit der Anordnung der Hohlkörper aus den Fig. I Ia, I Ib und 11c. Hierdurch ist ein im Wesentlichen kreisförmiger Querschnitt der Wandung 2 gebildet.
Die in der vorstehenden Beschreiben, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungen von Bedeutung sein.

Claims

Ansprüche
Vorrichtung (1) zum Ausbilden eines geschützten Bereiches in einem Gewässer mit einer Wandung (2) und einem mittels der Wandung (2) von dem Gewässer abgegrenzten Innenbereich (4), wobei die Wandung (2) aus mehreren miteinander verbundenen Hohlkörpern (3) gebildet ist, die in einem gestapelten Aufbau angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper (3) in dem gestapelten Aufbau versetzt zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper (3) lösbar miteinander verbunden sind.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Hohlkörper (9) mit Öffnungen gebildet ist, mittels derer der Teil der Hohlkörper (9) mit Wasser geflutet wird.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper (3) nach ISO 668 genormte 40-Fuß-Container sind.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (2) mittels einer Verankerungseinrichtung mit einem Gewässerboden verbunden ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer dem Gewässer zuweisenden Seite der Wandung (2) wenigstens eine Stabilisierungseinrichtung (7) angeordnet ist.
Verfahren zum Aufbauen einer Vorrichtung (1) zum Ausbilden eines geschützten Bereiches in einem Gewässer mit einer Wandung (2) und einem mittels der Wandung (2) von dem Gewässer abgegrenzten Innenbereich (4), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Bereitstellen von mehreren Hohlkörpern (3) und
- Verbinden der mehreren Hohlkörper (3) zum Ausbilden der Wandung (2),
wobei die Hohlkörper (3) in einem gestapelten Aufbau angeordnet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper (3) in dem gestapelten Aufbau versetzt zueinander angeordnet werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper (3) lösbar miteinander verbunden werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Hohlkörper (9) mit Öffnungen gebildet ist und der Teil der Hohlkörper (9) mit Wasser geflutet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Hohlkörper (3) nach ISO 668 genormte 40-Fuß-Container verwendet werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (2) mittels einer Verankerungseinrichtung mit einem Gewässerboden verbunden wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an einer dem Gewässer zuweisenden Seite der Wandung (2) wenigstens eine Stabilisierungseinrichtung (7) angeordnet wird.
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