3. Wasserstraßeninfrastruktur

	3.1 Binnenwasserstraßen
	3.2 Schleusen
	3.3 Brücken
	3.4 Häfen
	3.5 Wirtschaftliche Abhängigkeit der Schiffe von der Wasserstraßeninfrastruktur

Die 4 wesentlichen Bausteine der Wasserstraßeninfrastruktur sind:

		die Binnenwasserstraßen
		die Schleusen und Schiffshebewerke
		die Brücken
		die Häfen

3.1 Binnenwasserstraßen

Einen Überblick über die deutschen Bundeswasserstraßen und deren Länge ist in Abb. 6 dargestellt. Insgesamt handelt es sich um ca. 7.500 km schiffbare Wasserstraßen.

Abb. 6: Länge der Bundeswasserstraßen [BdB, 2005]

Die deutschen Bundeswasserstraßen können grob in drei Hauptgruppen unterteilt werden:




a) frei fließende Flüsse

Bei den frei fließenden Flüssen, die mit Ausnahme der Donau in Süd-Nord-Richtung fließen, handelt es sich zunächst um den Rhein, der allerdings am Oberrhein zwischen Basel und Iffezheim mit 12 Staustufen versehen ist. Auf dem Rhein findet der weitaus überwiegende Güterverkehr innerhalb Deutschlands statt.

Weiter östlich fließt die Weser, die über acht Schleusen verfügt. Der Schiffsverkehr auf der Weser ist im Vergleich zum Rhein deutlich geringer.

Abb. 7b: Bundeswasserstraßen – Klassifizierung der Binnenwasserstraßen des Bundes [Der Selbst., Nr. 3/2001]

Es folgt die Elbe, die im unteren Bereich bei Geesthacht mit einer Schleuse ausgestattet ist. Auch auf der Elbe ist der Schiffsverkehr im Vergleich zum Rhein deutlich geringer.

Im Grenzgebiet zwischen Deutschland und Polen finden wir die Oder, die insbesondere im polnischen Bereich bei Kattowitz über mehr als zwanzig Schleusen verfügt. Auch für die Oder gilt das gleiche wie für Weser und Elbe; der Schiffsverkehr ist vergleichsweise gering.
Im Süden Deutschlands fließt die obere Donau in west-östlicher Richtung. Die Donau verfügt auf ihrer gesamten schiffbaren Länge bis zum Schwarzen Meer über ca. zwanzig Schleusen, wobei sechs Schleusen im deutschen Bereich liegen.

Charakteristisch für die frei fließenden Flüsse sind die zum Teil sehr stark schwankenden Wasserstände. Beispielsweise beträgt die Wasserstandsschwankung auf dem Rhein bis zu 10 m. Bei diesen frei fließenden Flüssen stellt die Wasserstraßenverwaltung der Schifffahrt einen Fahrwasserquerschnitt zur Verfügung (Abb. 8). Der Fahrwasserquerschnitt setzt sich zusammen aus der Fahrwasserbreite FB (nicht zu verwechseln mit der Flussbreite) und einer Fahrwassertiefe FW (nicht zu verwechseln mit Fußtiefe), die letztendlich vom Wasserstand abhängig ist.

Hierin bedeuten:
FW	=	Fahrwassertiefe
FB	=	Fahrwasserbreite
Gl.W	=	Gleichwertiger Wasserstand
PA	=	Pegelanzeige
PB	=	Pegelbezugswert zum Gl.W
PO	=	Pegelnull
Tmax	=	maximaler Schiffstiefgang
S	=	Abstand zwischen Schiffsboden und Fahrrinnenboden
Abb. 8: Zusammenhang zwischen Gl.W, Pegelanzeige, Fahrwassertiefe und Schiffstiefgang

Abb. 9a zeigt die vergleichsweise guten Wasserstraßenverhältnisse des Rheins im Bereich Duisburg, Abb. 9b bei schlechten Wasserstand (2003) und Abb. 10 die der Elbe bei der Einfahrt in den Niegripper-Verbindungskanal.





b) staugeregelte Flüsse

Bei den staugeregelten Flüssen handelt es sich um den Neckar, den Main, die Mosel, die Saar, die Ruhr und die Saale. Sämtliche dieser kanalisierten Flüsse verfügen über eine Vielzahl von Schleusen, mit denen die im Vergleich zum Rhein kleinen Flüsse schiffbar gemacht wurden. Abb. 11 gibt einen Eindruck von den Fahrwasserverhältnissen auf dem Neckar, Abb. 12 auf der Saar.





c) Kanäle

Bei den Kanälen handelt es sich im mittleren und nördlichen Teil Deutschlands um den Rhein-Herne-Kanal, den Wesel-Datteln-Kanal, den Dortmund-Ems-Kanal, den Küstenkanal,den Mittellandkanal, den Elbe-Havel-Kanal, den Elbe-Lübeck-Kanal und den Elbe-Seitenkanal. Im südlichen Teil Deutschlands wird die Verbindung zwischen Main und Donau durch den Main-Donau-Kanal gewährleistet. Bereits 1850 wurde durch den Bau des Ludwig-Main-Donau -Kanals die Verbindung zwischen Main und Donau in Angriff genommen. Das Projekt scheiterte aber letztendlich an technischen Schwierigkeiten. In Abb. 13 wird ein fertig gestellter Teil des Ludwig-Main-Donau-Kanals und in Abb. 14a bis 14 c der Main-Donau-Kanal gezeigt.

Abb. 14 a: Main-Donau-Kanal, vor Baubeginn [BdS-Info]		Abb. 14 b: Main-Donau-Kanal, während der Bauphase [BdS-Info]
Abb. 14 c: Main-Donau-Kanal, nach Fertigstellung [BdS-Info]

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3.2 Schleusen

Wesentlich für das Funktionieren der Binnenschifffahrt sind die im Bereich der Wasserstraßen angesiedelten Bauwerke.

Zunächst sind es die Schleusen, von deren Größe die Größe der einzusetzenden Schiffe abhängig ist. Der größte Teil der im deutschen kanalisierten Wasserstraßennetz anzutreffenden Schleusen verfügt über eine Breite von ca. 12 m. Daraus ergibt sich die maximale Schiffsbreite der Schiffe, die diese Schleusen passieren, von 11,45 m.
Abb. 15 a zeigt eine Schleuse des Ludwig-Main-Donau-Kanals aus der damaligen Zeit im heutigen Zustand und Abb. 15b beispielhaft die Engstellenproblematik bei der Einfahrt eines Containerschiffes in eine heutige Schleuse.

Abb. 15a: Schleuse im Ludwig-Main-Donau-Kanal, heutiger Zustand [Renner]

Abb. 15b: Einfahrt eines Containerschiffes mit einer Breite von 11,4 m in eine Schleuse von 12 m Breite [DST]

Neben den Schleusen werden zur Überwindung von Höhenunterschieden auch Schiffshebewerke eingesetzt. Abb. 16 zeigt ein solches bei Strepy Thieu in Belgien. Auch bei den Schiffshebewerken ist die Größe des Troges maßgeblich für die maximale Größe der einzusetzenden Schiffe.

Abb. 16: Schiffshebewerk bei Strepy Thieu (Belgien) [Binnenschifffahrt 3/2002]

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3.3 Brücken

Von wesentlicher Bedeutung sind darüber hinaus auch die Brückenhöhen über den Wasserstraßen. Insbesondere im kanalisierten Wasserstraßensystem sind die Brückenhöhen häufig so niedrig, daß nur ein zwei- oder dreilagiger Containerverkehr möglich ist. In Abb. 17 wird am Beispiel einer Straßenbrücke im Bereich des Duisburger Hafens bei hohem Wasserstand und Abb. 18 auf dem Main bei Normalwasserstand diese Problematik deutlich.




Darüber hinaus gibt es innerhalb des Wasserstraßennetzes auch Kanalbrücken, die insbesondere dann gebaut werden, wenn natürliche Flußläufe von Kanälen überquert werden sollen. In Abb. 19 ist eine solche Kanalbrücke des Ludwig-Donau-Main-Kanals um ca. 1850 und in Abb. 20 die Querung des Mittellandkanals über die Weser bei Minden dargestellt.







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3.4 Häfen

Ein wesentlicher Bestandteil des Wasserstraßennetzes sind die Häfen. In Abb. 21 a und 21 b ist beispielhaft für das in den letzten Jahren insbesondere auf der Rheinschiene stark ansteigende Containeraufkommen eine Container-Verladeanlage im Bereich des Duisburger Hafens und in Abb. 22 die Anlage im Koblenzer Hafen dargestellt.






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3.5 Wirtschaftliche Abhängigkeit der Schiffe von der Wasserstraßeninfrastruktur

Bevor wir im letzten Abschnitt auf die Schiffe selbst kommen, soll vorab noch ein Blick auf die wirtschaftliche Abhängigkeit der Schiffe von der Wasserstraßen-Infrastruktur geworfen werden:
Die Wirtschaftlichkeit der Schiffe wird unter anderem maßgeblich beeinflusst durch die schiffsbezogenen Parameter Länge, Breite, Tiefgang, Tragfähigkeit sowie der Antriebsleistung und Geschwindigkeit.
Sofort einsichtig ist, dass die Länge und Breite der Schiffe maßgeblich von den Schleusenabmessungen abhängig ist. Wie zuvor dargestellt, verfügt der überwiegende Teil der Schleusen über eine Breite von ca. 12 m. Hieraus resultiert die Schiffsbreite der Schiffe, die das staugeregelte Wasserstraßennetz befahren,11,40 m bzw. 11,45 m.
Auch Letztgenannte Parameter wie Tiefgang, Tragfähigkeit, Antriebsleistung und Geschwindigkeit sind in starkem Maße abhängig von der Wasserstraßeninfrastruktur, d. h. im vorliegenden Fall von der Wassertiefe.

In Abb. 23 ist exemplarisch das Leistungs-Geschwindigkeitsverhalten eines Standardschiffes für einen unveränderten Tiefgang von 2,50 m in Abhängigkeit unterschiedlicher Wassertiefen dargestellt.





Aus Abb. 23 wird der starke Einfluss der Wassertiefe (Flachwassereinfluß) auf den Antriebsleistungsbedarf bzw. auf die Schiffsgeschwindigkeit – und damit auf die Transportkosten (Abb. 24)- deutlich.

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