Die Rheinschifffahrt - Fachgebiet Wasserbau und Hydraulik
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Die Rheinschifffahrt - Fachgebiet Wasserbau und Hydraulik
i Die Rheinschifffahrt Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft Fachgebiet Wasserbau und Hydraulik Leiter: Prof. Dr.-Ing. habil. Boris Lehmann Die Rheinschifffahrt Geschichte, Anlagen, Verkehrsregeln, Geschehnisse - Exkursionsbericht Kurs „Wasserbau II“ – Wintersemester 2015/2016 Schiffsbegegnung auf Höhe der Loreley (Quelle: Eigenes Foto) Bearbeitung: Vera Behle Dominik Dörder Raphael Griemens Benigna Hennenberg Esther Kuhl Lisa Matthies Kim Nobis Tim Vohs Mareike Zurmühl Stand: 7.2.2016 Darmstadt, den 12.02.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de ii Die Rheinschifffahrt Der vorliegende Exkursionsbericht wurde im Rahmen des Kurses „Wasserbau II“ im Wintersemester 2015/2016 selbstständig durch die Studierenden verfasst. Ziel des Berichtes ist es, einen guten Überblick über das besichtigte Exkursionsziel zu vermitteln und dabei die besichtigte Anlage und deren Komponenten und Funktionen zu dokumentieren und zu erläutern. Die dazu verwendeten Fotos, Abbildungen, Zeichnungen und Skizzen wurden von den Autoren selber erstellt oder unter Angabe der Quellen aus der Fachliteratur, dem Internet oder anderen öffentlichen Medien entnommen. Technische Universität Darmstadt Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften Institut für Wasserwirtschaft und Wasserbau Fachgebiet Wasserbau und Hydraulik Franziska-Braun-Str. 7, Gebäude L5/01 64287 Darmstadt Telefon: +49(0)6151/16-4067 Telefax: +49(0)6151/16-3223 www.wasserbau.tu-darmstadt.de Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de iii Die Rheinschifffahrt Inhalt 1. Einleitung und historische Entwicklung .................................................................. 1 2. Grundlagen ............................................................................................................ 4 Entwicklung der Frachtschiffe.................................................................................... 4 Rheinbegradigung ..................................................................................................... 7 Hochwasserschutz ..................................................................................................... 8 Kanalverbindungen zu anderen Flüssen ..................................................................... 9 Rhein-Marne-Kanal ................................................................................................ 9 Rhein-Rhône-Kanal .............................................................................................. 10 Rhein-Herne-Kanal ............................................................................................... 10 Verkehrsregeln ........................................................................................................ 11 Wasserkraft ............................................................................................................. 12 Häfen ...................................................................................................................... 13 Buhnen.................................................................................................................... 14 Pegel ....................................................................................................................... 14 Wasserstraßenprofil des Rheins ............................................................................... 15 Gefahrenstellen ....................................................................................................... 17 Geschehnisse ........................................................................................................... 20 3. Erfahrungen und Fazit.......................................................................................... 23 Abbildungsverzeichnis ................................................................................................. 26 Literaturverzeichnis ..................................................................................................... 27 Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 1 Die Rheinschifffahrt 1. Einleitung und historische Entwicklung Thema dieser Ausarbeitung ist die Rheinschifffahrt. Hierzu wird nach einer kurzen Einführung zunächst die historische Entwicklung der Rheinschifffahrt betrachtet. Danach folgt eine Erläuterung der Grundlagen im Sinne der vorhandenen Anlagen und Verkehrsregeln. Die Ausarbeitung wird durch das Fazit der Gruppe abgeschlossen. Der Rhein ist heute insgesamt 1320 km lang und damit einer der wichtigsten Wasserstraßen Europas. Der Rhein entspringt als sogenannter Vorder- und Hinterrhein in der Schweiz und verbindet sich kurz darauf zum Alpenrhein. Nach Rheineck mündet der Rhein in den Bodensee, den er nach Konstanz wieder verlässt. Bis nach Basel wird der Rhein Hochrhein genannt, zwischen Basel und Bingen Oberrhein und zwischen Bingen und Bonn Mittelrhein. In Bonn beginnt der Niederrhein, der vollständig in Nordrhein- Westfalen liegt und bis zur niederländischen Grenze reicht. Der Teil des Rheins, der in Abbildung 1: Abschnitte des Rheinlaufs den Niederlanden in die Nordsee mündet, (www.wikipedia.de) wird Deltarhein genannt. (www.loreleyinfo.de) Die Schifffahrt auf dem Rhein hat in der Geschichte eine weitreichende Tradition. Dies liegt zum einen daran, dass er seit jeher wichtige Wirtschaftsgebiete miteinander verband, zum anderen auch daran, dass er durch seine Breite ein schwer zu überwindendes Hindernis darstellte. So findet bereits 50 v. Chr. der Transport sowohl von Menschen als auch von Gütern mittels Einbäumen statt (Lehmann, 2015). Ausgebaut wird dies durch die Römer, die eine Vielzahl verschiedener Schifftypen einsetzten (Landesmuseum Koblenz, 1991). Ca. 13 v. Chr. stellten sie am Rhein einen der größten Flottenverbände des römischen Reiches auf. Dieser bestand aus 30m langen und 9m breiten Flusskähnen, die in der Regel durch Ruder angetrieben wurden, die Römer verwendeten allerdings viel- Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 2 Die Rheinschifffahrt fältige Antriebsformen, unter anderem das Treideln und das Segeln (Landesmuseum Koblenz, 1991). Tittizer (1996) beschreibt, dass sich die Schifffahrt bis zum Mittelalter durch die leichtere Schiffbarkeit des Niederrheins dort konzentrierte und der Antrieb, vor allem flussaufwärts, durch segeln und treideln (das Ziehen vom Ufer aus mit der Hilfe von Seilen) erfolgte. Die erste Nutzung des Hochrheins als Verkehrsweg begann im 11. Jahrhundert, zunächst allerdings lediglich als Talfahrt (Tittizer, 1996). Auch die Floßschifffahrt hat auf dem Rhein eine weitreichende Tradition. Mit der Hilfe von über 200m langen und ca. 60m breiten Flößen wurden so hauptsächlich große Mengen an Holz in die Niederlande transportiert (Lautensack, 2009). Die Blütezeit der Flößerei stellte das 17. Jahrhundert dar und dauerte etwa bis zum Bau der Eisenbahnlinie bzw. der Einführung der Dampfmaschine Mitte des 19. Jahrhunderts an. Insgesamt, besonders natürlich bei der Bergfahrt, war die Treidelschifffahrt allerdings bedeutsamer, da hier der Transport in beide Richtungen möglich war. So wurden Güter häufig auf flachkieligen Segelschiffen den Niederrhein entlang bis Köln transportiert, dort auf kleinere Lastkähne umgeladen und anschließend getreidelt (Landesmuseum Koblenz, 1991). Das Treideln gestaltete sich vor den umfassenden wasserbaulichen Eingriffen am Rhein oft sehr schwierig, da beispielsweise felsige Stellen umgangen werden mussten. Auch die Zollschranken der bis ins 19. Jahrhundert vorhandenen Rheinzölle wurden nach Möglichkeit gemieden. Die Art der transportierten Waren unterschied sich stark je nach Beförderungsrichtung. So wurde nach John (1889) beispielhaft für den Zeitraum 1475-1495 stromabwärts hauptsächlich Wein, Erze, Metallwaren und Steine befördert, während rheinaufwärts Fische und Wein aus den Niederlanden sowie Gewürze und Steinkohle transportiert wurde. Insbesondere der Wein spielte eine außerordentlich wichtige Rolle. Die Treidelschifffahrt wurde schließlich im 19. Jahrhundert von der Dampfschifffahrt verdrängt (Lehmann, 2015), die die Zeit der immer größeren Schiffe und Transportmengen einläutete und durch ihre größere Leistungsfähigkeit die Bergfahrt bis Mannheim ermöglichte (Tittizer, 1996). 1815 beschloss die spätere Zentralkommission für die Rheinschifffahrt, der Deutschland, die Niederlande, Belgien, Frankreich und die Schweiz angehörten, dass die Schifffahrt auf dem Rhein, von dem Punkt an, an dem er schiffbar ist bis ins Meer, frei sein Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 3 Die Rheinschifffahrt sollte und demzufolge auch etwaige Hindernisse beseitigt werden sollten (Rittmüller, 1996). Im Anschluss erfolgte von 1817 bis 1885 die Oberrheinkorrektion durch Tulla, die sich maßgeblich durch das Durchstechen der Mäander auszeichnete und zu einer Verringerung der Fließstrecke und durch die Steigerung der Fließgeschwindigkeit zu einer erheblichen Steigerung der Tiefenerosion führte (Tittizer, 1996). Ein erster Ausbau des Niederrheins war bereits im 18. Jahrhundert erfolgt. Durch die Zentralkommission für die Rheinschifffahrt wurde 1868 im Rahmen der Mannheimer Akte zusätzlich festgelegt, dass die Rheinschifffahrt von Gebühren und Abgaben freigestellt und die Befahrbarkeit des Rheins von Basel abwärts sichergestellt werden sollte (Rittmüller, 1996). Dies hatte tiefgreifende Maßnahmen zur Verbesserung der Schiffbarkeit des Rheins zur Folge. Beispielsweise wurde die Oberrheinkorrektion durch Honsell ab ca. 1907 im Sinne einer Niedrigwasserregulierung durch Einengung des Flussschlauches fortgesetzt (Tittizer, 1996). Bis in die zweite Hälfte des 20. Jahrhunderts wurden zahlreiche Ausbaumaßnahmen am Rhein durchgeführt, darunter ein Verbau der Ufer, die Begradigung und Vertiefung der Fahrrinne, Entfernung von Felsriegeln und der Bau von Staustufen. Ab 1910 kam der Dieselmotor in Binnenschiffen zum Einsatz (Lehmann, 2015) und ebnete so durch die Motorschifffahrt den Weg für ein rasantes Wachstum der Güterschiffe. Dies erforderte immer umfassendere Maßnahmen zum Ausbau der Ufer und der Sohle, die auch zusätzliche Staustufen und Kanalisierungen (beispielsweise den Rheinseitenkanal von Breisach bis Basel) zur Folge hatten (Tittizer, 1996). Ab dem Ende des 20. Jahrhunderts beschränkten sich die Eingriffe hauptsächlich auf Unterhaltungs- sowie lokale Vertiefungs- und Nachbesserungsarbeiten zur Verbesserung der Schifffahrtsverhältnisse. Nichtsdestotrotz stellen einige Abschnitte des Rheins hohe Anforderungen an die Schiffsführer, beispielsweise die Strecke von St. Goar nach Bingen mit dem „Binger Loch“ und der Loreley. Hier wurden bis in die 70er Jahre die Dienste eines Lotsen als zusätzlichem Steuermann in Anspruch genommen (Lautensack, 2009). Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 4 Die Rheinschifffahrt 2. Grundlagen Im Nachfolgenden wird auf verschiedene Themen wie die Rheinbegradigung, Kanalverbindungen zu anderen Flüssen, die Verkehrsregeln auf dem Rhein, Hafen entlang des Rheins, Pegel, das Wasserstraßenprofil des Rheins und Geschehnisse in der Rheinschifffahrt eingegangen, sowie die Entwicklung der Frachtschiffe und Gefahrenstellen entlang des Rheins. Entwicklung der Frachtschiffe Wie in der Einleitung angedeutet, entwickelten sich die Schiffe von Flößen über die Treidelschifffahrt über Dampfschifffahrt bis hin zur heutigen Motorschifffahrt. Entscheidend für die Entwicklung waren vor allem die Steigerung der Antriebskraft und die Entwicklung von Systemen, die die Überwindung schwieriger Flussabschnitte ermöglichen. Heute fahren „Große Rheinschiffe" mit 95-110m Länge und 11,5 m Breite, die Lasten von über 3.000 Tonnen transportieren. Sie sind mit Radar, GPS und anderen Techniken ausgestattet, die die Schifffahrt auf diese Weise möglich machen (vgl. schiffundtechnik.com, 03.01.2016). Im totalen Gegensatz dazu war mit den Flößen nur ein Transport stromabwärts möglich. Die Manövrierfähigkeit war eingeschränkt. Jedoch waren die Flöße mit einer Länge von bis zu 500m und einer Breite von 70 sowie einem Tiefgang von bis zu 2,50m sehr groß (vgl. rheinschiffahrtsgeschichte.de, 03.01.2016). Abbildung 2: Aufbau eines Floßes, wie es auf dem Rhein unterwegs war (dilibri.de [1], 03.02.2016) Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 5 Die Rheinschifffahrt Durch Segeln, Staken oder auch Treideln konnten in kleinen Holzschiffen Mitte des 19. Jahrhunderts auch Güter stromaufwärts transportiert werden. Diese waren jedoch recht klein und hatten nur eine Tragfähigkeit von etwa 50 Tonnen, weniger als 2% der heutigen Tragfähigkeiten (vgl. rheinschiffartsgeschichte.de, 2016). Abbildung 3: Klassischer Treidelzug mit Pferden (Der Neusser Hafen, 1988) Abbildung 4: Schiffe vom Mittelrhein oder Oberrhein (ca. 30 - 40m); (dilibir.de [2], 03.01.2016; dilibir.de [3], 03.01.2016) Die ersten Dampfschleppschiffe waren zu schwach oder zu schwerfällig für die schwierigen Stellen des Rheins. Durch die Einführung der Kettenschleppschifffahrt konnten die Schwierigkeiten überwunden werden. Die Schifffahrt wurde wieder konkurrenzfähig zur Eisenbahn und somit wieder attraktiv. Immerhin konnten diese Schlepper Frachten von bis zu 3.000 Tonne ziehen. Dabei handelte es sich jedoch nicht um einzelne Frachter, sondern Züge von bis zu 12 Anhängern (vgl. kettendampfer-magdeburg.de, 2016). Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 6 Die Rheinschifffahrt Abbildung 5: Kettenschlepper mit Anhängern (kettendampfer-magdeburg.de, 2016) 1816 setzten sich dann auch Raddampfschlepper durch. Der erste Raddampfschlepper auf dem Rhein, Herkules, konnte bis zu 6 Segelschiffe mit je 125 Tonnen Ladung ziehen. Im Gegensatz zu den Kettenschleppschiffen waren sie autonom und nicht auf die Ketten angewiesen. Abbildung 6: Seitenraddampfer im Querschnitt Mit zunehmender Länge der Schiffe, wurde das sichere Manövrieren auf dem Rhein immer schwieriger. Somit konnte mit der Begradigung des Rheins zur erheblichen Verbesserung des Rheins als Transportweg beigetragen werden (vgl. rheinschifffahrtsgeschichte.de, 2016). Eine weitere wichtige Entwicklung in der Schifffahrt ist der Personalbedarf. Waren früher mehrere Menschen nötig zum Steuern, sowie für den Antrieb, sei es Treideln, Segeln oder auch die Befeuerung von den Dampfmaschinen, so wurden diese Aufgaben Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 7 Die Rheinschifffahrt durch moderne Technik übernommen. Lotsen wurden durch Radar und GPS ersetzt, die Motoren müssen nicht mehr befeuert werden und Schiffe können von einer einzigen Person und sogar vom Autopiloten gesteuert werden. Somit hat sich die Besatzung eines Schiffes von mehreren Duzend auf ein bis zwei Schiffsführer reduziert (Information aus Exkursion). Rheinbegradigung Es gab bereits öfter die Bestrebungen, den Rhein zu begradigen, aber erst mit dem Ingenieur Tulla (1770-1828) wurde dieser Plan umgesetzt (www.kaiserstuhl.eu). Unter seiner Führung begann die Rheinkorrektur. Inhalt des Planes waren unter anderem die Beschränkung des Flussbettes auf 200m bis 250m, das Abtrennen der Flussschlingen, der Bau von Dammanlagen und die Vertiefung des Flussbettes. Das Abtrennen der Flussschlingen sollte dabei mittels „Durchstichen“ erfolgen. Dabei grub man kein komplett neues Flussbett, sondern kleine Verbindungskanäle zwischen den Flussschlaufen, die eine Breite von etwa 10m bis 25m aufwiesen (www.wikipedia.org, 1). Damit die Bauarbeiten weitestgehend im Trockenen stattfinden konnten, war am oberen Ende ein kleiner Damm platziert. War das neue Flussbett fertig, wurde der Damm entfernt und somit das Bett geflutet. Die Verbreiterung des Bettes auf etwa 250m übernahm dabei das Wasser selbst. Die Wasserzufuhr zu den Schleifen wurde anschließend meist abgetrennt, sodass diese langsam verlandeten (www.wikipedia.org, 1). Jedoch stieß dieser Plan bei den ortsansässigen Bauern und Fischern auf Widerstand, da diese wirtschaftliche Folgen für sich befürchteten (www.kaiserstuhl.eu). Als jedoch bei einem großen Hochwasser die bereits begradigten Gebiete wie vorhergesagt von Überschwemmungen verschont blieben, fand der Plan mehr Anhänger und Unterstützer. 1862 wurde die Rheinbegradigung abgeschlossen und man erreichte dadurch eine Verkürzung des Rheines von etwa 80 Kilometern (www.kaiserstuhl.eu). Es wurde zusätzliches Land gewonnen und die starken Überschwemmungen traten zumindest im südlichen Teilen nicht mehr auf. Erst im Verlauf der Jahre wurden die Nachteile dieser Korrektur ersichtlich. Durch die höheren Fließgeschwindigkeiten wurde die Erosion verstärkt, teilweise kam es zu erheblichen Grundwasserabsenkungen durch das tiefere Einschneiden des Flussbettes. Die zuvor angestrebte durchgängige Schiffbarkeit des Rheins Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 8 Die Rheinschifffahrt wurde nur bedingt erreicht: Bei Niedrigwasser war die Schifffahrt aufgrund wechselnder Sandbänke und der geringen Tiefe der Fahrrinne kaum möglich. Führte der Rhein hingegen mehr Wasser ab, so war wegen der stärkeren Strömungsgeschwindigkeiten die Schifffahrt ebenfalls erschwert. Durch Max Honsell (1843-1910) wurde die Rheinbegradigung fortgesetzt (www.kaiserstuhl.eu). Durch den Einsatz von Buhnen sollte das Wasser bei Niedrigwasser in die Fahrrinne geleitet werden. Dadurch sollte gewährleistet werden, dass auch bei Niedrigwasser eine ungehinderte Schifffahrt möglich ist. Das Problem Tiefenerosion blieb generell bis heute erhalten (www.kaiserstuhl.eu). Bei Gambsheim und Iffezheim wurden zur Vermeidung dieser weitere Staustufen gebaut, welche auch zur Energiegewinnung dienen. Es wird bis heute versucht, den Rhein an einer weiteren Vertiefung des Flussbettes zu hindern. Aus diesem Grund schüttet man bei Rastatt jährlich 117.000t Kies in den Rhein (www.kaiserstuhl.eu). Ein weiteres Problem stellt der Umgang mit dem Hochwasser dar. In dem begradigten Flussbett bewegt sich eine Hochwasserwelle nun etwa doppelt so schnell wie vor der Begradigung (www.kaiserstuhl.eu). Hochwasserschutz Hochwasser ist ein natürliches Phänomen und war schon immer Teil des Rheins. Seit die Menschen den Rhein besiedeln, versuchen sie sich vor Hochwässern zu schützen. Durch Maßnahmen wie die o.g. Flussbegradigung hat sich das Hochwasserrisiko allerdings deutlich erhöht. Durch die Vernichtung der Rheinauen gingen ungefähr 80% der natürlichen Retentionsfläche verloren. Um Hochwasser von den Siedlungsplätzen fernzuhalten, wurden früher Deiche und Leitwerke eingesetzt. Diese Maßnahmen sind mittlerweile allerdings nicht mehr ausreichend, da die Zahl und Ausmaße der Hochwasser längs des Rheins deutlich ansteigen. Heutzutage werden ehemalige Überflutungsflächen (Polder) wieder bereitgestellt, um die Spitzenabflüsse gefährlicher Hochwässer herabzusetzen. Es gibt zwei unterschiedliche Arten von Poldern. Bei einem ungesteuerten Polder, auch Deichrückverlegung genannt, läuft das Hochwasser ab einem bestimmten Wasserstand über einen Überlauf in den Polder. Bei einem gesteuerten Polder, wird das Wasser erst kurz vor dem Scheitel eines gefährlich hohen Hochwassers durch steuerbare Ein- und Auslassbauwerke in den Polder eingeleitet. (www.wwf.de, Rahe et al., 2011) Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 9 Die Rheinschifffahrt In den 1980er Jahren haben Frankreich und Deutschland eine Vereinbarung über Wiederherstellung der Hochwassersicherheit am Oberrhein getroffen. Um einen ausreichenden Schutz zu gewährleisten müssen Retentionsräume für 258 Millionen m³ Wasser geschaffen werden. Zum Erreichen dieses Ziels wurden einige Programme, wie das Integrierte Rheinprogramm in Baden-Württemberg, ins Leben gerufen. Das integrierte Rheinprogramm sieht den Bau einer Serie von Poldern zwischen Breisach und der hessischen Grenze vor. Insgesamt wurde bereits ein Retentionsvolumen von 79 Millionen m³ (Stand 2009) hergestellt. (Rahe et al., 2011, Strobl und Zunic, 2006) Kanalverbindungen zu anderen Flüssen Der Rhein verfügt über eine Vielzahl verschiedener Kanäle durch die eine Verbindung zu anderen Flüssen besteht. Im Nachfolgenden werden die drei größten Kanäle kurz vorgestellt. Rhein-Marne-Kanal Der Rhein-Marne-Kanal (offizieller Name: Canal de la Marne au Rhin) ist ein 293km langer Schifffahrtskanal, der sich im Nordosten von Frankreich befindet und über 154 Schleusen verfügt. Er verbindet den Rhein mit dem Marne-Seitenkanal und dem Kanal zwischen der Champagne und Burgund. In der Nähe von Saverne gibt es ein in Europa einmalig vorkommendes Schiffshebewerk, den Schrägaufzug von St-Louis-Arzviller am Rhein-Marne-Kanal, der seit 1969 in Betrieb ist. So können Schiffe innerhalb von vier Minuten eine Höhendifferenz von 44,55 Metern überwinden (vgl. Badenpage GmbH o.J. und wasserwege.eu o.J). Abbildung 7: Lage des Rhein-Marne-Kanals (links) (vgl. Fahrrad-Tour 2013) und der Schrägaufzug von St-Louis-Arzviler (rechts) (vgl. Badenpage GmbH o.J.) Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 10 Die Rheinschifffahrt Rhein-Rhône-Kanal Der Rhein-Rhône-Kanal (offizieller Name: Canal du Rhône au Rhin) ist ein französischer Schifffahrtskanal mit einer Länge von 237km, dessen Bau von 1784 bis 1833 andauerte. Er ist Teil der Verbindung von Nordsee und Mittelmeer sowie eine bedeutungsvolle „Verbindung zwischen Deutschland und dem Mittelmeer“ (Bigell o.J.). Über 114 Schleusen wird dabei ein Höhenunterschied von ca. 270m überwunden. Zudem zählt Abbildung 8: Lage des Rhein-RhoneKanals (vgl. Baumann o.J.) er zu den älteren Wasserstraßen, weshalb ein Ausbau zu einem Großschifffahrtsweg seit lan- ger Zeit in Überlegung ist. Dadurch wäre ein Passieren für größere Schiffe möglich, da dies aktuell auf Schiffe mit einer Länge von 38,50m und einer Ladekapazität von bis zu 250 Tonnen begrenzt ist (vgl. Baumann o.J. und vgl. Bigell o.J.). Rhein-Herne-Kanal Der Rhein-Herne-Kanal ist eine ca. 45km lange Bundeswasserstraße in Nordrhein-Westfalen, dessen Verwaltung dem Schifffahrtsamt Duisburg- Meiderich obliegt. Dabei werden ungefähr 36 Höhenmeter durch 5 Gefällestufen – jeweils zwei Schleusenkammern (190m lang und 12m breit) – überwunden. Da der ursprüngliche Regelquerschnitt Abbildung 9: Lage des Rhein-Hernedes Rhein-Herne-Kanals nicht mehr den aktuellen Kanals (vgl. Wasser- und SchiffAnsprüchen genügt, wird dieser seit vielen Jahren fahrtsamt Duisburg-Meiderich o.J.) ausgebaut. Der Ausbau des Abschnitts Duisburg-Gelsenkirchen wurde bereits im Jahr 2000 beendet, die Strecke Gelsenkirchen-Henrichenburg wird frühestens 2025 vollendet, wodurch der Rhein-Herne-Kanal „praktisch von Grund auf erneuert“ wäre (Wasserund Schifffahrtsamt Duisburg-Meiderich o.J.; vgl. Wasser- und Schifffahrtsamt Duisburg-Meiderich o.J.). Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 11 Die Rheinschifffahrt Verkehrsregeln Auf dem Rhein gelten detaillierte Verkehrsregeln ohne die ein problemloser Verkehr aufgrund der hohen Anzahl an verkehrenden Schiffen nicht möglich wäre. Diese Regeln sind in der Rheinschifffahrtspolizeiverordnung (RheinSchPV) geregelt, die sich in folgende drei Teile untergliedert: - Erster Teil: Auf der gesamten Rheinstrecke anwendbare Bestimmungen - Zweiter Teil: Sonderbestimmungen für einzelne Strecken - Dritter Teil: Umweltbestimmungen In der Rheinschifffahrtsuntersuchungsordnung (RheinSchUO) werden spezifischere Festsetzungen getroffen. Im Nachfolgenden werden die wichtigsten Verkehrsregeln näher erläutert. Der erste Teil der RheinSchPV regelt die allgemeinen Bestimmungen (Kapitel 1). Es wird beispielweise festgelegt, dass: - nur ausgebildete Personen ein Schiff steuern dürfen (=Schifffsführer) (vgl. RheinSchPV 2004, 3) - die Besatzung den Befehlen des Schiffsführers gehorchen müssen (vgl. RheinSchPV 2004, 4) Des Weiteren wird auf die „Kennzeichnung und Tiefgangsanzeiger der Fahrzeuge; Schiffseichung“ (RheinSchPV 2004, I) (Kapitel 2) eingegangen. Somit müssen Schiffe ihren Namen, Heimatort, die Schiffsnummer (einheitlich europäische (8 Nummern) und amtliche (7 Nummern)), Güterbeförderung (Ausnahme: Kleinfahrzeuge und Seeschiffe) kenntlich machen. Bei einem Tiefgang über einem Meter werden auf jeder Seite des Schiffes Tiefgangsanzeiger angebracht, die in Dezimeter-Abschnitten eingeteilt sind (vgl. RheinSchPV 2004, 13/14 und RheinSchUO 2011, 25). In Kapitel 6 werden die Fahrregeln erläutert, die in die Abschnitte „Allgemeines“, „Begegnen und Überholen“, „Weitere Regeln für die Fahrt“, „Fähren“, Durchfahren von Brücken, Wehren und Schleusen“ und „Unsichtiges Wetter; Benutzung von Radar“ unterteilt werden. Kapitel 9 legt besondere Regeln für die Fahrt und das Stillliegen fest. „Zwischen der Neckarmündung (km 428,20) und Lorch (km 540,20)“ (RheinSchPV 2004, 66) und „zwischen Duisburg (km 769,00) und der deutsch-niederländischen Grenze (km Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 12 Die Rheinschifffahrt 857,68)“ (RheinSchPV 2004, 66) gilt die sogenannte geregelte Begegnung, die in § 9.05 (Kapitel 9) festgelegt wird. Danach müssen sowohl Berg- als auch Talfahrer bei einer Begegnung „ihren Kurs soweit nach Steuerbord richten, dass die Vorbeifahrt ohne Gefahr Backbord an Backbord stattfinden kann“ (RheinSchPV 2004, 66). Zwischen St. Goar und Oberwesel (5km Streckenlänge) ist das Rheintal kurvenreich und stark eingeschnitten. Dadurch sind keine ausreichende Sichtweite und keine direkte UKW-Sprechfunkverbindung möglich. Die Fahrrinne ist in diesem Bereich ca. 120m breit, für die Talfahrt ist allerdings aufgrund des Driftwinkels eine Breite von 60m notwendig. Folglich ist eine Begegnung zweier Schiffe je nach Art der Schiffe ggf. nicht möglich und muss somit verhindert werden. Da nur die Bergfahrt einen Einfluss auf Ort und Art der Begegnung hat, hat in diesem Bereich die Talfahrt Vorfahrt, die Bergfahrt muss folglich warten. Zudem gilt hier das Rechtsfahrgebot, d.h. der Verkehr findet in der rechten Hälfte der Fahrrinne (betrachtet entgegen der Strömungsrichtung) statt (vgl. Wahrschauer- und Lotsenmuseum St. Goar 2016). Eine Beförderung gefährlicher Güter muss durch blaue Lichter/blaue Kegel speziell gekennzeichnet werden Daneben unterliegt ein solcher Transport einer Meldepflicht, bei der über die Nummer, Menge und die Klasse des Gefahrengutes informiert werden muss. (vgl. RheinSchPV 2004, 79) Wasserkraft Am Rhein liegen von der Quelle bis zur Mündung insgesamt 27 große Wasserkraftanlagen. Die erste Wasserkraftanlage wurde im Jahr 1898, die letzte im Jahr 1988 gebaut. Bereits kurz hinter dem Ursprung des Rheins (Vorder-, Hinter- und Alpenrhein) dienen insgesamt drei Wasserkraftwerke der Energiegewinnung von zusammen 2257GWh pro Jahr. Ab Schaffhausen bis Birsfelen (Hochrhein) reihen sich insgesamt 11 Kraftwerke aneinander. Der Hochrhein bietet mit ca. 146 Meter Höhenunterschied ideale Verhältnisse für die Stromgewinnung, sodass insgesamt 4475GWh pro Jahr gewonnen werden können. Das Potential des Hochrheins zur Stromerzeugung wurde schon früh erkannt, sodass dort ab 1895 das erste europäische Großkraftwerk in Rheinfelden gebaut wurde. Das Kraftwerk liefert mit seinen 20 Turbinenpaaren eine Gesamtleistung von 12000kW. Heute hat das leistungsstärkste Kraftwerk am Hochrhein (Ryburg-Schwörstadt) mit 120000kW eine zehnmal so hohe Leistung. Am Oberrhein liegen insgesamt 10 Kraftwerke. Die Wasserkraft am Oberrhein setzt später ein, dafür aber massiver als am Hoch- Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 13 Die Rheinschifffahrt rhein. Da die Wasserkraftwerke am Oberrhein mit einer moderneren Technik gebaut werden konnten, ist die Gesamtjahresproduktion mit 8668GWh fast doppelt so groß, wie die am Hochrhein. Ab Karlsruhe gibt es keine Staustufen mehr am Rhein, da sie für die Schifffahrt nicht erforderlich sind. Da der Eingriff in die Landschaft für eine ausschließliche Wasserkraftnutzung zu groß wäre, wird zwischen Karlsruhe bis zum Deltarhein keine Wasserkraft betrieben. Im Deltarhein, nahe der Mündung, gibt es insgesamt drei kleine Wasserkraftanlagen. Die Jahresproduktion am Rhein beläuft sich insgesamt auf ca. 15450GWh (Rahe et al. 2011). Häfen Entlang des Rheins existieren viele verschiedene Hafenanlagen. An der Rheinmündung liegt mit dem Hafen Rotterdam einer der weltgrößten Seehäfen. Sechs Rheinhäfen zählen zu den größten deutschen Binnenhäfen. Dazu zählen der Hafen Duisburg-Ruhrort als größter Binnenhafen Europas, die Kölner Häfen als zweitgrößter Binnenhafen Deutschlands sowie der Hafen Ludwigshafen, Neusser Hafen, Mannheimer Hafen und die Rheinhäfen Karlsruhe (Statistisches Bundesamt, 2012). Weiterhin liegt entlang des Rheins der zweitgrößte Binnenhafen Frankreichs (Port Autonome de Strasbourg) sowie die Schweizerischen Rheinhäfen in Basel, welche sehr wichtig für den Im- und Export der Schweiz sind. Ein Hafen kann auf verschiedene Weise aufgebaut sein. Es wird zwischen Stichhafen, Ölhafen, Molenhafen, Dreieckshafen und Parallelhafen unterschieden. Im Folgenden werden ausgewählte Häfen näher beschrieben. Der Rheinhafen Koblenz gilt aufgrund der zentralen Lage als wichtiger Anlaufpunkt am Mittelrhein. Es werden circa 1 Mio. Tonnen Güter pro Jahr umgeschlagen (Stadt Koblenz, 20.12.2015). Bei dem Rheinhafen Koblenz handelt es sich um einen Stichhafen. Der Hafen Duisburg- Ruhrort besteht aus 21 Hafenbecken und ist über eine Fläche von 300ha verteilt. 2014 wurden hier insgesamt 131 Mio. Tonnen Güter umgeschlagen (duisport, Abbildung 10: Hafen Duisburg-Ruhrort (Quelle: Google Maps) 20.12.2015). Hierbei handelt es sich ebenso um einen Stichhafen (Abbildung 10). Die Kölner Häfen sind in ver- Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 14 Die Rheinschifffahrt schiedene Hafenanlagen unterteilt. Sie erreichten 2012 einen Güterumschlag von 14,7 Mio. Tonnen. Darunter befinden sich die Häfen Köln-Godorf, Köln-Deutz und Köln Niehl 1 und 2 (HGK AG, 20.01.2016). Der Hafen Niehl 2 ist als Ölhafen aufgebaut (Abbildung 11). Die restlichen Kölner Häfen sind als Stichhafen aufgebaut. Abbildung 11: Hafen Köln Niehl 2 (Quelle: Google Maps) Buhnen Buhnen dienen der Erhöhung der Fahrwassertiefe, um die Schifffahrt bei niedrigen Wasserständen so lange wie möglich zu gewährleisten. Buhnen sind Dämme, die quer zur Strömung in Richtung Flussmitte gebaut werden und so das Flussprofil bei Niedrigwasser verengen. Bei Hochwasser darf der Abflussquerschnitt durch die Buhnen nicht verkleinert sein. Am Rhein finden sich Buhnen am nördlichen Oberrhein, am Niederrhein und in den Niederlanden. Pegel Ein Pegel gibt die Wasserstände eines Flusses wieder und speichert diese elektronisch. Für die Rheinschifffahrt sind die Pegel in Duisburg-Ruhrort, Kaub und Karlsruhe-Maxau von großer Bedeutung. Der Pegel von Duisburg ist ausschlaggebend für die Strecke bis Koblenz, Kaub und Karlsruhe-Maxau sind für die südlicheren Rheinabschnitte von Bedeutung. Diese Pegel bestimmen die Ladetiefe eines Schiffes. Diese wird aus der Tauchtiefe bei Niedrigwasser ermittelt. Beispielsweise wird auf 80 bis 120cm auf den Pegel Kaub geladen. Bei Niedrigwasser kann somit nicht die volle Ladung transportiert werden. Aus diesem Grund verteuert sich die Fracht und deshalb wird von den Frachtschifffahrtsunternehmen bei niedrigen Wasserständen ein Kleinwasserzuschlag erhoben (Wikipedia, 21.12.2015). Bei Hochwasser gelten anhand der Pegelstände bestimmte Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 15 Die Rheinschifffahrt Bedingungen. In der Rheinschifffahrtspolizeiverordnung sind für jeden Pegel die Hochwassermarken I und II festgelegt. Wenn die Hochwassermarke I überschritten wird, müssen sich die Fahrzeuge bei Talfahrt möglichst in der Mitte und bei Bergfahrt im mittleren Drittel des Stromes halten (§ 10.01, Absatz 1a) und die Höchstgeschwindigkeit von 20km/h einhalten (§10.01, Absatz 1d). Ebenso dürfen nach Überschreiten der Hochwassermarke I nur noch Fahrzeuge die mit einer Sprechfunkanlage ausgerüstet sind den Streckenabschnitt passieren (§10.01, Absatz 1e). Wird die Hochwassermarke II überschritten ist das Befahren des Streckenabschnitts verboten (§10.01, Absatz 2)(RheinSchPV 2004). Beispielsweise liegt am Pegel Kaub die Hochwassermarke I bei 4,60m und die Hochwassermarke II bei 6,40m (§10.01, Absatz 3). Im Folgenden werden die Mittelwerte verschiedener Pegel aufgelistet (ELWIS, 20.12.2015): Pegel Iffezheim: 246cm Pegel Maxau: 503cm Pegel Mannheim: 302cm Pegel Mainz: 301cm Pegel Kaub: 224cm Pegel Koblenz: 234cm Pegel Köln: 321cm Pegel Ruhrort: 426cm Pegel Emmerich: 277cm Hierbei ist deutlich zu sehen, dass der Pegel Kaub den niedrigsten Durchschnittswert hat und dies einer der Gründe ist, warum auf diesen Pegel abgeladen wird. Wasserstraßenprofil des Rheins Abbildung 12 zeigt das Wasserstraßenprofil des Rheins. Darin ist zu sehen an welchem Kilometer des Rheins welche Fahrrinnenbreite und -tiefe vorliegt. Von Basel bis kurz vor Karlsruhe liegt die Fahrrinnenbreite bei 88m. Die Tiefe liegt hier bei 3m. Daraufhin weitet sich die Fahrrinne auf 92m auf bis Ludwigshafen und danach weitet sich die Fahrrinne auf 120m auf. Diese Fahrrinnenbreite ist bis Koblenz vorhanden und anschließend liegt die Breite bei 150m welche bis Rotterdam durchgeht. Zwischen Karlsruhe und Koblenz liegt die Fahrrinnentiefe mit einer Ausnahme bei 2,10m. Von Kilometer 508 bis 557 ist die Fahrrinne am flachsten (1,90m). Nach Koblenz wird die Fahrrinne wieder tiefer und liegt bei 2,50m. Bei Duisburg wird die Fahrrinne noch etwas tiefer und bleibt bis Rotterdam bei 2,80m (ZKR 06/2012). Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 16 Die Rheinschifffahrt Abbildung 12: Wasserstraßenprofil des Rheins (Quelle: ZKR 06/2012) Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 17 Die Rheinschifffahrt Gefahrenstellen Der folgende Abschnitt soll anhand zweier Beispiele die Gefahren des Rheins für Schifffahrt und Mensch anreißen. Schon seit Jahrhunderten bei den Rheinschiffern gefürchtet, hat die Loreley ihren festen Platz in der deutschen Mythologie. Und auch heute noch stellt sie die Kapitäne, insbesondere der Binnenfrachtschiffe und Flusskreuzfahrtschiffe, aufgrund der im Vergleich zu Sportbooten und kleineren Ausflugsschiffen großen Abmessungen und Massenträgheiten, vor navigatorische Herausforderungen. Das letzte schwere Unglück ereignete sich am 13.Januar 2011 wenige hundert Meter stromaufwärts vor dem Loreleyfelsen, als das Tankmotorschiff TMS Waldhof kenterte (Alexander et al., o.D.). In Abbildung 14 ist der Kenterbereich zu erkennen. Als Hauptursache für die Havarie gilt eine nicht sachgemäße Beladung, die zu einer mangelnden Schwimmstabilität führte. Als erschwerender Faktor kamen laut Untersuchungsbericht die für diesen Rheinabschnitt typischen schwierigen Strömungsverhältnisse hinzu. Zwischen Bingen und Koblenz durchzieht der Rhein das Rheinische Schiefergebirge und trennt dabei die Mittelgebirge Hunsrück und Taunus. Geologisch bedingt besitzt der Rhein hier im Vergleich zu anderen Flussabschnitten eine geringe Breite, enge Kurvenradien, ein steiles Gefälle und steil einschneidende Ufer (Abbildung 13 und Abbildung 14) (Mauermann, 2009). Abbildung 13: Schematischer Querschnitt des Rheins im Bereich der Loreley (aus: Mauermann, 2009) Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 18 Die Rheinschifffahrt Ebenfalls zu erkennen ist in Abbildung 14 eine tiefe Rinne mit ausgeprägten Kolken. Diese verursachen eine turbulente Strömung, die sich für die Binnenschiffer als unruhiges Fahrwasser bemerkbar macht. Die Fließgeschwindigkeiten können auf kurzer Distanz teils erheblich variieren und die Strömungsverhältnisse sich in Abhängigkeit der Wasserführung drastisch ändern (Zentgraf und Schlenker-Bohr, o.D.). Abbildung 14: Wassertiefen im Bereich der Loreley bei Hochwasser (aus: Zentgraf und Schlenker-Bohr, o.D.) Im Rahmen der Ursachenforschung für den Unfall der TMS Waldhof setze die Bundesanstalt für Wasserbau ein 3D-HN-Modell auf, um die komplexen Strömungsverhältnisse detailliert zu untersuchen (Zentgraf und Schlenker-Bohr, o.D.). Bestandteil der Untersuchung war eine Auswertung der einwirkenden Fließgeschwindigkeiten auf den Schiffskörper in allen drei Raumrichtungen (hier nicht dargestellt). Als Ergebnis kam heraus, dass bei den gegebenen Strömungsverhältnissen ein Schiff stark asymmetrischen hydraulischen Kräften ausgesetzt sein kann. Ein Schiff kann dabei über seine Länge sowohl in Richtung der Quer- als auch der Hochachse unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten und -richtungen ausgesetzt sein. Bedenkt man wie nah die Schiffe am Ufer fahren Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 19 Die Rheinschifffahrt (Abbildung 15) bzw. wie nah sich die Schiffe untereinander kommen (Abbildung 16), so verwundert es nicht, dass der Bereich rund um die Loreley auch heute noch unter Kapitänen als der nautisch anspruchsvollste Abschnitt des Rheins gilt und es nicht selten zu Zwischenfällen kommt. Abbildung 15: Ein Motorschiff fährt nah am Ufer (Quelle: Eigenes Foto) Abbildung 16: Beengte Platzverhältnisse bei Gegenverkehr (Quelle: Eigenes Foto) Neben schwierigen Strömungsverhältnissen, stellen insbesondere Untiefen eine Gefahr für die Schifffahrt dar. Viele Untiefen in Form von Felsen über und unter der Wasseroberfläche wurden zwar durch Sprengungen im Zuge des Rheinausbaus beseitigt. Ebenso betreiben die Schifffahrtsverwaltungen ein aufwendiges Geschiebemanagement, um Anlandungen auf der Sohle in Form von Baggerungen zu entfernen. Doch auch heute Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 20 Die Rheinschifffahrt noch laufen Schiffe bei Niedrigwasser immer wieder auf Grund. Zwar garantieren die Schifffahrtsdirektionen in Abhängigkeit des Pegelstandes bestimmte Fahrrinnentiefen. Wird ein der Wasserführung angepasster Tiefgang durch eine übermäßige Beladung allerdings überschritten, kommt ein Schiff vom Kurs ab, erleidet einen Maschinen- oder Ruderschaden und wird dadurch manövrierunfähig, so besteht die Gefahr des Auflaufens. Abbildung 17 zeigt exemplarisch für eine Untiefe den Jungferngrund bei Oberwesel. Abbildung 17: Jungferngrund bei Oberwesel (www.n-tv.de) Geschehnisse Immer wieder kam es in der Rheinschifffahrt zu, zum Teil sehr schweren, Havarien. Darunter ist u.a. die Havarie der Tina Scarlett, die sich im Oktober 1960 bei Emmerich ereignete, zu nennen. Das Fährschiff Tina Scarlett wurde von zwei Schleppern talabwärts geführt. Bei langsam laufenden Maschinen gab Tina Scarlett den beiden Schleppern Steuerhilfe während der Fahrt. Bei Emmerich fiel die Ruderanlage jedoch plötzlich aus, so dass das Fährschiff aus dem Kurs des Schleppzuges auslief und mit dem anliegenden Tankschiff Diamant zusammenstieß (Tümmers, 1999). Aus dem mit 1000m³ Benzin beladenen Tankschiff liefen große Mengen Benzin aus, die sich sofort entzündeten. Das Feuer breitete sich auf beide Havaristen sowie auf weitere Schiffe aus. Insgesamt entstand ein Schaden von sieben bis acht Millionen Deutsche Mark. Zwei Menschen starben und mehrere Personen wurden bei dem Unglück verletzt. Die Schuld wurde später durch das Rheinschiffsgericht Duisburg, das Schifffahrtobergericht Köln sowie dem II. Zivilsenat des Bundesgerichtshofs der Werft sowie dem Lotsen der Tina Scarlett zugesprochen (Tümmers, 1999). Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 21 Die Rheinschifffahrt Eines der schwersten Schiffsunglücke auf dem Rhein ereignete sich am 13.01.2011 bei St. Goarshausen. Das Tankmotorschiff (TMS) Waldhof befand sich auf dem Weg von Ludwigshafen am Rhein zu Tal nach Antwerpen, als es auf dem Rhein – Km 553,75 um 180 Grad über die Steuerbordseite kenterte und von den Radarbildschirmen der Revierzentrale Oberwesel verschwand (WSV, 2013). Das gekenterte Schiff trieb an mehreren Schubverbänden und Schiffen vorbei und blieb bei Rhein – Km 555,33 liegen (Abbildung 18). Abbildung 18: Ablauf der Havarie des TMS Waldhof (Ausschnitt aus WSV, 2013) Durch den Strömungsdruck richtete sich das TMS auf und blieb auf der Backbordseite liegen (Abbildung 19). Die Bergung des Schiffes wurde durch mehrere Faktoren, wie die Größe des Schiffs sowie die gefährliche Ladung (2.378 Tonnen 96 %iger Schwefelsäure), erschwert und dauerte insgesamt 32 Tage. Die Folgen des Unglücks waren schwerwiegend. Zwei Besatzungsmitglieder konnten verletzt gerettet werden (WSV, 2013). Ein Besatzungsmitglied wurde tot geborgen und ein weiteres Besatzungsmitglied wird weiterhin vermisst (Stand: 06.02.2015) (SWR, 19.01.2016). Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 22 Die Rheinschifffahrt Abbildung 19: Das seitwärts liegende TMS Waldhof bei St. Goar (www.rp-online.de, 19.01.2016) Des Weiteren wurde der Schiffsverkehr in der Zeit der Bergung teilweise vollständig eingestellt, so dass vor allem oberhalb der Unfallstelle bis zu 450 Schiffe an einer Weiterfahrt gehindert wurden. Zudem wird angenommen, dass zwischen 343 und 523 Tonnen Schwefelsäure aus den Hochgeschwindigkeitsventilen des TMS in den Rhein gelangten. Weitere 1.150 bis 1.330 Tonnen wurden kontrolliert in den Rhein eingeleitet (WSV, 2013). Zur Klärung der Ursachen des Unfalls wurde eine Expertengruppe beauftragt. Diese setzte sich u.a. aus Vertretern der Wasser- und Schifffahrtsdirektion Südwest – Mainz, der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW), Karlsruhe und Hamburg sowie der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung, Berlin zusammen. Bei der Analyse der Havarie wurde die dreidimensionale hydrodynamisch – numerische Modellierung (3D – HN – Modellierung) eingesetzt. Dadurch konnte erkannt werden, dass bereits bei Rhein-km 553,7 innerhalb der Fahrrinne Strömungen mit einem krängenden Moment wirkten, die das Kippen des Schiffs in Richtung Steuerbord verursachten. Die Hauptursache der Havarie war nach Einschätzung der Expertengruppe die nicht vollständige Befüllung der sieben Ladetanks. Aufgrund dieser verlor das Schiff bei den hohen Strömungsgeschwindigkeiten, die jenseits der Hochwassermarke I herrschen, die vorschriftenkonforme Schwimmstabilität. Als weitere Ursache werden die hohen Querbeschleunigungen genannt, die aufgrund der Kurvenfahrt an der Gefahrenstelle „Betteck“ mit einem sehr geringen Radius auftraten. Außerdem entstanden krängende Momente durch die dynamische Bewegung der Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 23 Die Rheinschifffahrt Ladung in den Tanks sowie aufgrund der örtlichen Umströmung des Schiffes und sich damit herausbildender Unterdruckgebiete auf der Steuerbordseite. Als die Summe der krängenden Momente das aufrichtende Moment überschritten, kenterte das Schiff steuerbordseitig um 180 Grad. Nach der Fertigstellung der Analyse wurden durch die Expertengruppe Empfehlungen für die Rheinschifffahrt, die solche Unglücke in der Zukunft verhindern sollen, ausgesprochen. Unter anderen wurde eine verpflichtende Ausrüstung und Benutzung von AIS (Automatisches Identifikationssystem) empfohlen. Ebenso wurde vorgeschlagen, dass an den Gefahrenstellen „Betteck“, „Bankeck“ und „Tauberwerth“ ein Begegnungsverbot für Fahrzeuge und Verbände, Kleinfahrzeuge ausgenommen, eingeführt werden soll, sobald die Hochwassermarke I erreicht wird, da hier hohe Strömungsgeschwindigkeiten auftreten. 3. Erfahrungen und Fazit Heute ist der Rhein eines der wichtigsten Transport-Straßen in Deutschland. Im Minutentakt fahren die Frachter stromauf und stromabwärts. Umso mehr machen die Verkehrsregeln und Bestimmungen Sinn, um Unfälle zu vermeiden. Dies wurde insbesondere an der Warschau bei der Lorelei deutlich. Schiffe verschiedener Größe mit verschiedenen Antrieben, und Ladungen waren zu beobachten. Vergleicht man die heutigen Frachtschiffe mit historischen Schiffen, so wird deutlich, dass sich viel verändert hat. Durch die stete Weiterentwicklung von der Schifffahrt wurde die Effizienz über die Jahrzehnte immer weiter gesteigert. Neue Werkstoffe, Antriebe, Bauweisen und die immer weitere wasserbauliche Optimierung des Rheins für die Schifffahrt haben dazu beigetragen. Auch in Zukunft werden immer wieder neue Techniken neue Möglichkeiten eröffnen. Heute und in Zukunft bleibt der Rhein eine Baustelle um ihn als Schifffahrtsstraße zu erhalten. Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 24 Die Rheinschifffahrt Abbildung 20: Wasserbau – Schiff mit Bagger und hydraulisch absenkbaren Stelzen auf dem Rhein bei der Lorelei. Dieses Schiff kann dazu verwendet werden im Flussbett z.B. neue Sandbänke zu beseitigen (Quelle: Eigenes Foto) Dabei bleibt der Fluss auch immer ein limitierender Faktor. Er bleibt ein Gewässer mit einer gewissen Eigendynamik. Bei zu geringen Wassermengen können die Schiffe nicht fahren. Die starke Strömung in manchen Abschnitten sowie die Beschaffenheit der Sohle und die Krümmungen stellen die Schifffahrt auch heute vor Herausforderungen. Neue Schleusen und der weitere Ausbau des Rheins können hier nur bedingt immer die Befahrung durch immer größere Schiffe ermöglichen. Der Fluss bedingt die Länge der Schiffe und stellt Anforderungen an Antrieb und Steuerung. Abbildung 21: Schiff in einer Schleuse. Zu den Seiten bleibt kaum Platz. (Quelle: eigenes Foto) Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 25 Die Rheinschifffahrt Gleichzeitig steht die Binnenschifffahrt mit ihren Ansprüchen auch im Spannungsfeld mit den Umweltbelangen und den Zielen die Gewässer als ökologische Systeme zu erhalten und zu verbessern. Hier müssen auch weiter Kompromisse gefunden werden. Letztlich bleibt die Rheinschifffahrt eine der energieeffizientesten, sichersten Transportmöglichkeiten mit sehr großen Kapazitäten. Der Rhein wurde und wird wesentlich durch die Schifffahrt geprägt und hat selbst zu der Entwicklung der Schifffahrt, des Wasserbaus und der damit verbundenen Technik beigetragen. Abbildung 22: Gruppenbild am Wahrschau- und Lotsenmuseum (Quelle: Eigenes Foto) Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 26 Die Rheinschifffahrt Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Abschnitte des Rheinlaufs (www.wikipedia.de) ........................................ 1 Abbildung 2: Aufbau eines Floßes, wie es auf dem Rhein unterwegs war (dilibri.de [1], 03.02.2016) ........................................................................................................... 4 Abbildung 3: Klassischer Treidelzug mit Pferden (Der Neusser Hafen, 1988)................. 5 Abbildung 4: Schiffe vom Mittelrhein oder Oberrhein (ca. 30 - 40m); (dilibir.de [2], 03.01.2016; dilibir.de [3], 03.01.2016).................................................................. 5 Abbildung 5: Kettenschlepper mit Anhängern (kettendampfer-magdeburg.de, 2016) .... 6 Abbildung 6: Seitenraddampfer im Querschnitt ............................................................. 6 Abbildung 7: Lage des Rhein-Marne-Kanals (links) (vgl. Fahrrad-Tour 2013) und der Schrägaufzug von St-Louis-Arzviler (rechts) (vgl. Badenpage GmbH o.J.) .............. 9 Abbildung 8: Lage des Rhein-Rhone-Kanals (vgl. Baumann o.J.) ................................. 10 Abbildung 9: Lage des Rhein-Herne-Kanals (vgl. Wasser- und Schifffahrtsamt DuisburgMeiderich o.J.) ..................................................................................................... 10 Abbildung 10: Hafen Duisburg-Ruhrort (Quelle: Google Maps) ................................... 13 Abbildung 11: Hafen Köln Niehl 2 (Quelle: Google Maps) ........................................... 14 Abbildung 12: Wasserstraßenprofil des Rheins (Quelle: ZKR 06/2012) ....................... 16 Abbildung 13: Schematischer Querschnitt des Rheins im Bereich der Loreley (aus: Mauermann, 2009) .............................................................................................. 17 Abbildung 14: Wassertiefen im Bereich der Loreley bei Hochwasser (aus: Zentgraf und Schlenker-Bohr, o.D.) ........................................................................................... 18 Abbildung 15: Ein Motorschiff fährt nah am Ufer (Quelle: Eigenes Foto)..................... 19 Abbildung 16: Beengte Platzverhältnisse bei Gegenverkehr (Quelle: Eigenes Foto) ..... 19 Abbildung 17: Jungferngrund bei Oberwesel (www.n-tv.de) ....................................... 20 Abbildung 18: Ablauf der Havarie des TMS Waldhof (Ausschnitt aus WSV, 2013) ....... 21 Abbildung 19: Das seitwärts liegende TMS Waldhof bei St. Goar (www.rp-online.de, 19.01.2016) ......................................................................................................... 22 Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 27 Die Rheinschifffahrt Abbildung 20: Wasserbau – Schiff mit Bagger und hydraulisch absenkbaren Stelzen auf dem Rhein bei der Lorelei. Dieses Schiff kann dazu verwendet werden im Flussbett z.B. neue Sandbänke zu beseitigen (Quelle: Eigenes Foto) ................................... 24 Abbildung 21: Schiff in einer Schleuse. Zu den Seiten bleibt kaum Platz. (Quelle: eigenes Foto) ....................................................................................................... 24 Abbildung 22: Gruppenbild am Wahrschau- und Lotsenmuseum (Quelle: Eigenes Foto) ............................................................................................................................ 25 Literaturverzeichnis Alexander et al., o.D.: Bericht über den Ablauf und die Ursachen der Havarie des Tankmotorschiffes „Waldhof“ am 13. Januar 2011 auf dem Mittelrhein (Rhein‐km 553,75), https://www.elwis.de/Service/TMS-Waldhof/Zusammenfassung.pdf (abgerufen am 04.02.2016) Badenpage GmbH (o.J.): Der Schrägaufzug von Saint-Louis - Arzviller (Schiffshebewerk) - Le plan incliné de Saint-Louis – Arzviller, http://www.badenpage.de/ausflugsziele/ausflugsziele-in-der-regionelsass/schiffshebewerk.html (letzter Zugriff: 23.12.2015). Baumann, Hans (o.J.): Das Revier – Rhein-Rohne Kanal, http://schleppbootzephyr.ch/deutsch/rhein_rohne_kanal.html (letzter Zugriff: 20.12.2015). Bigell, Beate & Gerhard (o.J.): Canal du Rhône au Rhin. Rhein-Rhône-Kanal, (http://www.bigell.de/Hausboot/Frankreich/rhonerhin.htm (letzter Zugriff: 20.12.2015). Dilibri.de [1]: Abbildungen der verschiedenen Gattungen von Fahrzeugen, wie man sie auf dem Rheine sieht: Erklärung eines Floßes, http://www.dilibri.de/rlb/content/pageview/190988 (letzter Zugriff: 03.01.2016) Dilibri.de [2]: Abbildungen der verschiedenen Gattungen von Fahrzeugen, wie man sie auf dem Rheine sieht: Coellner Schiff welches auf dem Nieder und Mittelrhein gebraucht werden kann, http://www.dilibri.de/rlb/content/pageview/190965 (letzter Zugriff: 03.01.2016) Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 28 Die Rheinschifffahrt Dilibri.de [3]: Abbildungen der verschiedenen Gattungen von Fahrzeugen, wie man sie auf dem Rheine sieht: Coblenzer oder auch Mittelrheinisches Fahrzeug welches auf dem Nieder oder Oberrhein gebraucht werden kann, http://www.dilibri.de/rlb/content/pageview/190969 (letzter Zugriff: 03.01.2016) Duisport (o.J): Der Duisburger Hafen, abgerufen am 20.12.2015, http://www.duisport.de/hafeninfos.html Elektronischer Wasserstraßen-Informationsservice (ELWIS) (o.J.): Wasserstände an schifffahrtsrelevanten Pegeln, abgerufen am 20.12.2015, https://www.elwis.de/gewaesserkunde/Wasserstaende/Wasserstaende_start.php?target =0 Fahrrad-Tour (2013): Rhein-Marne-Kanal, http://www.fahrradtour.de/Rheintal/RheinMarneKanal.htm (letzter Zugriff: 23.12.2015). Häfen und Güterverkehr Köln AG (HGK AG) (o.J.): Zweitgrößter Binnenhafen Deutschlands, abgerufen am 20.01.2016, http://www.hgk.de/leistungen/haefen-undumschlag John, W. (1889): in: Annalen des Historischen Vereins für den Niederrhein, 1889, Heft 48, S. 51. www.kaiserstuhl.de (o. J.): Tullas Pläne zur Rheinbegradigung http://www.kaiserstuhl.eu/Natur/rheinregulierung-am-oberrhein.htm (29.01.2016) Kettendampfer-magdeburg.de: die Kettenschleppschifffahrt hat in der Binnenschifffahrt Geschichte geschrieben, http://www.kettendampfermagdeburg.de/binnenschifffahrt/ (Letzter Zugriff: 03.01.2016) Landesmuseum Koblenz (1991): 2000 Jahre Rheinschifffahrt. Begleitpublikation zur Ausstellung des Landesmuseums Koblenz und des Rhein-Museums e.V. Lautensack, K.-H. (2009): Rheinschifffahrt – gestern und heute. Bilder aus 100 Jahren Schifffahrt auf dem Rhein. Lehmann, B. (2015): Wasserbau II: Verkehrswasserbau, Gewässerentwicklung und Ökohydraulik. www.loreleyinfo.de (o.J.): Der Rhein http://www.loreleyinfo.de/rhein/der-rhein.php, abgerufen am 30.01.2016 Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 29 Die Rheinschifffahrt Mauermann, 2009: Verkehrswasserbauliche Optimierung von Rheingau und Gebirgsstrecke, BAW-Kolloquium am 08.10.2009, http://vzb.baw.de/publikationen/kolloquien/0/09_Mauermann.pdf (abgerufen am 05.02.2016) n-tv.de: http://www.n-tv.de/panorama/Niedrigwasser-des-Rheins-naehert-sich-Rekordarticle16317936.html (abgerufen am 05.02.2016) PR – Online (o.J.): Schiffsunglück auf dem Rhein, abgerufen am 19.01.2016, http://www.rp-online.de/panorama/deutschland/schiffsunglueck-auf-dem-rhein-bid1.1265987# Rahe, Jochen; Stieghorst, Martin; Weber, Urs (Hrsg.) (2011): Handbuch Rhein. WBG (Wissenschaftliche Buchgesellschaft), Darmstadt Rheinschifffahrtsgeschichte.de: Querschnittszeichnung, http://www.rheinschifffahrtsgeschichte.de/index.html, (letzter Zugriff: 03.01.2016) RheinSchPV (2004): Rheinschifffahrts-Polizei-Verordnung. Wahrschauer- und Lotsenmuseum St. Goar (2016): Exkursion am 15.01.2016. RheinSchUO (2011): Rheinschifffahrtsuntersuchungsordnung. Schiffundtechnik.com: Binnenschiffstypen, http://www.schiffundtechnik.com/lexikon/b/binnenschiffstypen.html, (letzter Zugriff: 03.01.2016) Stadt Koblenz (o.J.): Industriegebiet Rheinhafen / Güterverkehrszentrum Koblenz, abgerufen am 20.12.2015, http://www.koblenz.de/wirtschaft_verkehr/wirtschaftsfoerderung_rheinhafen.html Statistisches Bundesamt (2012): Statistisches Jahrbuch 2012, S. 590 Strobl, Theodor; Zunic, Franz (2006): Wasserbau. Aktuelle Grundlagen – Neue Entwicklungen. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. SWR Fernsehen (o.J.): Tankerunglück auf dem Rhein 2011, Die Havarie der "Waldhof", 06.02.2015, abgerufen am 19.01.2016, http://www.swr.de/landesschauaktuell/rp/die-havarie-der-waldhof//id=1682/did=7481936/nid=1682/vcgf5/index.html Tittizer, T. (1996): Ökosystemforschung. Der Rhein und seine Auen – eine Bilanz. Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de 30 Die Rheinschifffahrt Tümmers, Horst-Johannes (1999): Der Rhein : ein europäischer Fluß und seine Geschichte / Horst Johannes Tümmers, Verlag C. H. Beck, München Wasser- und Schifffahrtsamt Duisburg-Meiderich (o.J.): Rhein-Herne-Kanal, http://www.wsa-duisburg-meiderich.wsv.de/Wasserstrassen/WestdeutscheKanaele/Rhein-Herne-Kanal/index.html (letzter Zugriff: 20.12.2015) wasserwege.eu (o.J.): Canal de la Marne au Rhin | Kanäle in Frankreich, http://www.water-ways.net/d/info/frankreich/canal_de_la_marne_au_rhin.php (letzter Zugriff: 23.12.2015) Wasser- und Schiffsverwaltung des Bundes WSV (2013): Bericht über den Ablauf und die Ursachen der Havarie des Tankmotorschiffes „Waldhof“ am 13. Januar 2011 auf dem Mittelrhein (Rhein ‐ km 553,75), abgerufen am 19.09.2015, https://www.elwis.de/Service/TMS-Waldhof/Unfalluntersuchungsbericht-niedrigeAufloesung.pdf www.wikipedia.org (o. J.): Rheinbegradigung https://de.wikipedia.org/wiki/Rheinbegradigung (29.01.2016) www.wikipedia.org (o.J.): Rhein https://de.wikipedia.org/wiki/Rhein, abgerufen am 30.01.2016 Wikipedia: Rhein-Pegel, abgerufen am 21.12.2015, https://de.wikipedia.org/wiki/Rhein#Rhein-Pegel www.wwf.de (o.J.): Was Überschwemmungen verschlimmert. http://www.wwf.de/themen-projekte/fluesse-seen/hochwasser/hochwasser/, abgerufen am 30.01.2016 Zentgraf und Schlenker-Bohr, o.D.: 3D-HN-Modellierung der Loreleystrecke als Bestandteil der Untersuchung zur Havarie des TMS Waldhof, Bundesanstalt für Wasserbau, http://vzb.baw.de/publikationen/kolloquien/0/Zentgraf_3D-HN-Modellierung.pdf (abgerufen am 04.02.2016) Zentralkommission für die Rheinschifffahrt (ZKR): Wasserstraßenprofil des Rheins, 06/2012 Stand: 7.2.2016 www.wasserbau.tu-darmstadt.de