Busch, Norbert

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Article, Published VersionBusch, NorbertEissituation an den Wasserstraßen der WSD SüdMitteilungsblatt der Bundesanstalt für WasserbauVerfügbar unter/Available at: https://hdl.handle.net/20.500.11970/102726Vorgeschlagene Zitierweise/Suggested citation:Busch, Norbert (1998): Eissituation an den Wasserstraßen der WSD Süd. In: Mitteilungsblattder Bundesanstalt für Wasserbau 79. Karlsruhe: Bundesanstalt für Wasserbau. S. 35-40.Standardnutzungsbedingungen/Terms of Use:Die Dokumente in HENRY stehen unter der Creative Commons Lizenz CC BY 4.0, sofern keine abweichendenNutzungsbedingungen getroffen wurden. Damit ist sowohl die kommerzielle Nutzung als auch das Teilen, dieWeiterbearbeitung und Speicherung erlaubt. Das Verwenden und das Bearbeiten stehen unter der Bedingung derNamensnennung. 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BUSCH, WASSER- UND SCHIFFAHRTSDIREKTION SüD 1 Allgemeines Die Binnenschiffahrt hat gegenüber ihren Mitkon-kurrenten Bahn und Straße einen nicht unerhebli-chen WettbewerbsnachteiL ln Gegenden mit un-günstigen klimatischen Verhältnissen und längeren Frostperioden kommt es infolge Eisbildung immer wieder zu starken Behinderungen bzw. zur Ein-stellung des Schiffsverkehrs. Insbesondere regel-mäßige, zeitgebundene Transporte, die nicht durch Lagerhaltung überbrückt werden können, werden empfindlich gestört und wandern auf andere Ver-kehrsträger ab. Auch die bisher im Bereich der WSD Süd einge-setzte Eisbrechkapazität konnte diesem Wettbe-werbsnachteil nur ungenügend abhelfen. Dies wird besonders am Beispiel des im Herbst 1992 neu er-öffneten Main-Donau-Kanals (vgl. hierzu Tabelle 1) deutlich. Danach traten in den sechs zurückliegen-den Jahren mit Ausnahme des Jahres 1993/94 starke Behinderungen der Schiffahrt infolge Eisbil-dung auf. Viermal mußte in diesem Zeitraum eine Schiffahrtssperre angeordnet werden. Insbesonde-re in den Jahren 1995/1996 und 1996/1997 war die Zahl der gesperrten Tage mit 47 bzw. 44 beson-ders hoch. 3 4 1 47 28 44 30 Weitere 10 Tage ergaben sich aus der jährlichen Schiffahrtssperre infolge Durchführung von Repa-raturarbeiten und Bauwerksinspektion. Rein rech-nerisch war damit der Main-Donau-Kanal an jedem 7. Tag im Jahr für die Schiffahrt gesperrt. Dies spricht nicht gerade für die Verläßlichkeit des Ver-kehrssystems Schiff-Wasserstraße. Aus diesem Grunde ist es unbedingt erforderlich, alle Möglich-keiten auszuschöpfen, u. a. auch neue Eisbrech-techniken zu erproben und bei Erfolg dauerhaft einzusetzen. Dies ist Ziel meines Vortrages. 2 Eisverhältnisse an den Wasserstraßen der WSD Süd Insgesamt gesehen, stellen sich die Eisverhältnis-se im rund 800 km langen Streckenbereich der WSD Süd mit den Wasserstraßen Main, Main-Donau-Kanal und Donau sehr unterschiedlich dar. Dies ist im wesentlichen auf die unterschiedlichen Randbedingungen wie - Wasserstraßenart - kl imatische Lage (u. a. Höhenlage) - Ansiedlung von Wärmekraftwerken und Industrie - Zuflüsse u. dgl. zurückzuführen. Insgesamt stehen der WSD Süd 7 Eisbrecher für den Main, den Main-Donau-Kanal und die Donau (= 765 km) zur Verfügung. Ausfall der 6 3 Eisl:recha" im Einsalz Tcbllle 1 Mitteilungsblatt der Bundesanstalt für Wasserbau Nr. 79 (1998) 35 Busch: Eissituation an den Wasserstraßen der WSD Süd Eisbrecher in der WSD Süd I von Pechmann *) lAsehaftenburg I 25,94 von GraBmann Schweinfurt Hesselberaer II Anaermünde II Hohenstein Reaensbura Höniastein II Seidistein II *) Der Bsbrecher ''von Pechmann" ist derzeit nicht einsatzfähig. Bne lnstardsetzung ist vor dem Winter 2000 I 01 geplant. Mit Ausnahme der AngerrnCnde, verfügen alle Bsbrecher Cber eine Unwuchtanlage. Main 2619 2588 3009 2960 2960 3240 Am Main mußten in einem Beobachtungszeitraum von 28 Jahren (1970/71 - 1997/98) mit einer Wahr-scheinlichkeit von 42 % Schiffahrtssperren infolge Eis durchgeführt werden. Die durchschnittliche Sperrdauer betrug 19,5 Tage; die längste Sperr-dauer erstreckte sich über insgesamt 36 Tage. Der 384 km lange und mit 34 Stufen staugeregelte Main weist sehr unterschiedliche Eisverhältnisse auf. Der Untermain von Aschaffenburg bis zur Mündung in den Rhein ist von lndustrieansiedlun- . gen sehr stark frequentiert, was zur Folge hat, daß dieser Bereich nahezu eisfrei ist. Dagegen sind andere Bereiche, wie der Spessart und der Umgehungskanal Volkach, Kältepole. Vier der sieben Eisbrecher sind für den Eisbrecheinsatz am Main stationiert. Donau Die Donau läßt sich in drei charakteristische Strek-kenabschnitte unterteilen - staugeregelte Donau von Kelheim - Straubing - flußgeregelte Donau von Straubing - Sandbach (Vilshofen) 6,48 2,00 320 670 180 496 674 1 80 496 728 200 397 680 250 610 680 250 610 720 180 444 Tabelle 2 - staugeregelte Donau von Sandbach - Jochen-stein Durch den Ausbau der frei fließenden Donau zwi-schen Kelheim und Straubing in eine Kette von Stauhaltungen haben sich die Eisverhältnisse grundlegend geändert. ln den Stauhaltungen bildet sich infolge der verringerten Fließgeschwindigkei-ten in den unteren Bereichen sehr schnell eine ge-schlossene Eisdecke. Grund- und Schwebeisbil-dung, die das Oberflächeneis mengenmäßig um ein Mehrfaches übertreffen, kann sich jeweils nur in den Fließstrecken der oberen Streckenbereiche der Haltungen bilden. Unterhalb von Straubing kommt es auf der rund 72 km langen freifließenden Strecke Straubing -Vilshofen wegen der Bildung von Grundeis und Schwebeis und dem durch die Strömung zusam-mengetriebenen Oberflächeneis zu gefährlichen Eisansammlungen, die häufig zu Eisversetzungen führen (u. a. bei Vilshofen, der Stauwurzel der Stufe Kachlet) . Besondere Gefahr ist vor allem immer dann gege-ben, wenn in einer Tauwetterperiode die Eisverset-zung nicht rechtzeitig beseitigt werden kann und die sich in der Regel mit dem Tauwetter einstellen-den hohen Wasserstände auf diese Barriere tref-fen. Diese Situation kann dann auftreten, wenn bei Beginn der Tauwetterperiode die unteren (östli-36 Mitteilungsblatt der Bundesanstalt für Wasserbau Nr. 79 (1998) Busch: Eissituation an den Wasserstraßen der WSD Süd chen) Haltungen noch vereist sind, während in den oberen (westlichen) Haltungen das Eis durch den ansteigenden Wasserstand bereits gebrochen ist und mit der Tauwelle abgeführt wird. Wenn dieses Treibeis auf noch vereiste Flußbereiche trifft, kommt es zu Eisversetzungen. Für die Donau werden aufgrund des Planfeststel-lungsbeschlusses für die Staustufe Kachlet die restlichen drei Eisbrecher vorgehalten. Zwei dieser Eisbrecher haben die Aufgabe, die sich im Bereich der Stauwurzel Kachlet häufig bildenden Eisverset-zungen rechtzeitig zu beseitigen, während der dritte Eisbrecher die Eisabfuhr des gebrochenen Eises über das Wehr Kachlet unterstützt. Diese Eisbrecher sind im wesentlichen örtlich gebunden und können nur unter bestimmten Randbedingun-gen in anderen Bereichen eingesetzt werden. ln der sich anschließenden Haltung Jochenstein führt die DKJ (Donau Kraftwerk Jochenstein AG) die Unterhaltungsarbeiten für die WSV durch. Sie ist verpflichtet, aufgrund des Planfeststellungsbe-schlusses für die Haltung Jochenstein zwei Eisbre-cher vorzuhalten und einzusetzen. Schiffahrtssperren infolge Eis wurden mit einer Wahrscheinlichkeit von 39 % (Tabelle 3) und mit einer durchschnittlichen Sperrdauer von 24,5 Ta-gen durchgeführt. Main-Donau-Kanal Der 171 km lange und mit 16 Kanal- bzw. Stau-stufen versehene MDK ist weitgehend ein Still-wasserkanal. Auf dem Streckenabschnitt Nürnberg - Scheitelhaltung überwindet er Höhendifferenzen bis zu rund 100-m und zwar bis auf eine NN Höhe von 406 m. ln den 28 Jahren der Beobachtungsreihe (Tabelle 3) waren am MDK nur 4 Winter eisfrei. Innerhalb des Beobachtungszeitraumes mußte mit einer Wahrscheinlichkeit von rund 60 % und einer durchschnittlichen Dauer von 22,4 Tagen die Schiffahrt eingestellt werden (Tabelle 3). Wieviel ungünstiger sich die klimatischen Verhält-nisse auf dem MDK gegenüber den benachbarten Flüssen auswirken, zeigt das Jahr 1995/96. ln die-sem Winter waren Main und Donau eisfrei, wäh-rend am MDK eine Schiffahrtssperre von 44 Tagen angeordnet werden mußte. ln dieser Zeit konnten 6 der insgesamt 7 Eisbrecher zum Eisaufbruch her-angeholt werden. Hierbei zeigte sich, daß die Kon-sistenz des Eises sehr viel härter ist als an Main und Donau. Die Folge war, daß während des Ein-satzes die Eisbrecher reihenweise in Reparatur gingen, weil sie für diese Eishärte nicht konzipiert worden sind. Schiffahrtssperren infolge Eis (28 Beobachtungsjahre von 1970/71 - 1997/98) 12 16 42<'/o 235 16 12 57% 359 11 17 269 *) Anmerkung: Der höchstgelegene Bereich des Kanals mit den meisten Frosttagen 'M.Jrde erst seit der Inbetriebnahme im Jahr 1992 erlaßt. Mitteilungsblatt der Bundesanstalt für Wasserbau Nr. 79 (1998) l19,s (36/3) I 122,4 (42/1) I 24,5 Tabelle 3 37 Busch: Eissituation an den Wasserstraßen der WSD Süd Schwierigstes Teilstück ist der Bereich zwischen Hausen und Bachhausen. Die sich anschließenden Bereiche Samberg - Hausen (zum Main hin) und Bachhausen - Kelheim (zur Donau hin) sind nicht ganz so problematisch. Teile davon werden von der Regnitz bzw. von der Altmühl durchflossen. Eine Verbesserung der Eissituation durch den Bau von Wärmekraftanlagen oder anderer Industriean-lagen ist in absehbarer Zeit nicht zu erwarten. Der Versuch, Altmühlwasser von Dietfurt über die Leerschüsse der Schleusen in die Scheitelhaltung zu pumpen, hat wegen des geringen Temperatur-unterschiedes von Altmühl- und MDK-Wasser so-wie wegen der relativ kleinen Wassermenge (von 9 m3/s) zu keinem Erfolg geführt. Eisbrechkonzeption Wegen der sehr beschränkten Eisbrachkapazität sind im Rahmen der Eisbekämpfung die beiden folgenden Regelungen einzuhalten: 1. Trotz seiner klimatisch ungünstigen Lage wird für den MDK keine eigene Eisbrachkapazität vorgehalten. Es wird hier nur Eis gebrochen, solange Eisbrachkapazitäten von Main und Donau abgezogen werden können oder wenn eine Anmietung von Eisbrechern volkswirt-schaftlich vertretbar ist. 2. Da die Eisbildung am MDK als Stillwasser-kanal häufig vor der Eisbildung von Main und Donau beginnt, ist beim Einsatz zu Beginn ei-ner Frostperiode zu beachten, daß die Eis-brecher rechtzeitig in ihr regelmäßiges Ein-satzgebiet zurückkehren können. Bei der Be" urteilung ist die Eislage auf der Rückkehr-strecke und bei der Donau auch der Wasser-stand in der flußgeregelten Strecke zu be-achten. Diese Eisbrachkonzeption bedeutet, daß der Kanal bei Schiffahrtssperren im Vergleich zu Main und Donau in der Regel früher gesperrt und später zur Schiffsdurchfahrt wieder freigegeben wird. Er wird damit in der Main-Donau-Verbindung zum Engpaß. Im Eiswinter 1996/97 betrug die Nach-laufzeit der Schiffahrtssperre gegenüber dem Main 16 Tage und gegenüber der Donau 14 Tage. Allein um diese Vor- und Nachlaufzeiten des Ka-nals gegenüber Main und Donau zu vermeiden, ist in einer geänderten Eisbrachkonzeption für den MDK ein Eisschredder (Fa. Möbius) anzumieten und in einem Versuch zu erproben. Es steht zu erwarten, daß der Eisschredder im Vergleich zum konventionellen Eisbrecher im Kanal aus folgenden Gründen vorteilhafter eingesetzt werden kann: - Da das im Kanal gebrochene Eis nicht wie beim Fluß abgeführt werden kann, ist nur der Bereich zu brechen, der der Schiffahrt eine ausreichen-de Durchfahrt garantiert. Dies ist deswegen so wichtig, weil die Eisschollen in die (konisch verlaufenden) oberen Schleusenkanäle driften und dort eine Barriere bilden, die den Schiffen die Einfahrt in die Kammer entweder unmöglich macht oder stark behindert. - Da der Eisschredder das Eis an den Walzenen-den schneidet, wird mehr als 50 % der Eisflä-che als Randeis stehen bleiben, dort abtauen und nicht in die Schleuseneinfahrten gelangen. Ein konventioneller Eisbrecher wird bei Inbe-triebnahme der Unwuchtanlage die gesamte Eisfläche (von Böschung zu Böschung) groß-schollig aufbrechen. - Das Untereinanderschieben von Eisschollen, das zum Zusammenfrieren des Eises zu dicken Eispaketen führt, wird beim Eisschredder ver-mieden. - Konventionelle Eisbrecher benötigen gegen-über dem Eisschredder einen erheblichen Zeit-aufwand, um die zunächst gebrochenen großen Eisschollen so zu zerkleinern, daß die Schiff-fahrt auch wieder bereit ist, zu fahren. - Die durch den Schredder zerkleinerten Eis-schollen verbleiben in der Schiffahrtsrinne und wirken dort wärmedämmend. - Auf die Ufersicherung wird im Gegensatz zum Eisbrecher kein unzulässiger Druck ausgeübt, das gleich gilt auch für die Stoßbelastung der seitlichen Wände von Kanalbrücken. 38 Mitteilungsblatt der Bundesanstalt für Wasserbau Nr. 79 (1998) Busch: Eissituation an den Wasserstraßen der WSD Süd Zusammenfassung Um die Main-Donau-Verbindung für die Schiffahrt verläßlicher zu machen und die langen Ausfallzei-ten zu reduzieren (hierzu gehört auch die Optimie-rung von Schiffahrtssperren infolge Reparaturar-beiten und Bauwerksinspektion), ist zur Verbesse-rung des jetzigen Eisbrachkonzeptes ein Eis-schredder versuchsweise am MDK einzusetzen und seine Wirkung in Strecke und Schleuse zu er-proben. Hierfür die Genehmigung des BMV zu be-kommen, ist Ziel dieses Vortrages. Wegen der hohen Wahrscheinlichkeit einer Eisbil-dung am MDK, ist nicht zu befürchten, daß Vor-haltekosten anfallen, ohne daß es zu Versuchs-fahrten kommt. Die Mietkosten für einen mehrwöchigen Einsatz ei-nes Einsschredders sind hoch. Sie belaufen sich etwa auf die Jahreskosten für 1 bis 2 konventio-nelle Eisbrecher. Aus diesem Grunde ist die Wirt-schaftlichkeit einer solchen Maßnahme nachzuwei-sen. Sie wird entscheidend davon abhängen, ob die Schiffahrt bereit ist, in eine vom Eisschredder aufgebrochene Fahrrinne hineinzufahren. Mitteilungsblatt der Bundesanstalt für Wasserbau Nr. 79 (1998) 39 Busch: Eissituation an den Wasserstraßen der WSD Süd 40 Mitteilungsblatt der Bundesanstalt für Wasserbau Nr. 79 (1998) 

Eissituation an den Wasserstraßen der WSD Süd

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