Die Bayerischen Staatsministerien für Wirtschaft, Verkehr und Technologie sowie für Landesentwicklung und Umweltfragen führten am 25.November 2000 einen Workshop im Rahmen des Donauforums über die hydraulisch-fahrdynamischen Untersuchungen zum Donauausbau zwischen Straubing und Vilshofen in Deggendorf durch. Dabei wurde über die Grundlagenuntersuchungen, die Ergebnisse der Wasserspiegelberechnungen für die Varianten sowie die damit erzielbaren Abladetiefen informiert und diskutiert.
Die Referenten und ihre Themen: Präsident Paul (WSD Süd), Vorstellung der Varianten; Univ.-Prof. Strobl (TU München), Ergebnisse der Untersuchungen zu Fahrrinnenbreite und Sohlabstand; Priv.-Doz. Dr. habil Bernhart (Karlsruhe), Verbesserung der Schifffahrtsverhältnisse an der Bayerischen Donau zwischen Straubing und Vilshofen; Dipl.-Ing. Neuner, Versuchsanstalt für Wasserbau der TU München, (Obernach) Zum Absunk fahrender Schiffe; Dir. und Prof.Dr.-Ing. Witte (Bundesanstalt für Wasserbau), Ergebnisse der Variantenuntersuchungen; Kapitän Scheubner (Partikulier MS Jenny) kam als Praktiker zu Wort.
Der Ist-Zustand 2000 ist Vergleichszustand, der eine Fahrrinnentiefe von 2,0 m unter RNW 97 beinhaltet und den Ausbau des Bürgerfeldes bei Vilshofen berücksichtigt. Im Dauerbetrieb ist die Instandsetzung von Regelbauwerken, Tertiärabdeckungsmaßnahmen und eine Geschiebebewirtschaftung im Rahmen der Fahrrinnenunterhaltung vorgesehen. Die Fahrrinnenbreite beträgt rd. 70 m. Die Fahrrinnentiefe von 2,0 m bei RNW 97 ermöglicht ca. 1,7 m Abladetiefe. Einspurige Fahrzeuge, d.h. Großmotorschiffe (GMS) sind in Berg- und Talfahrt, Spargelschubverbände in der Bergfahrt, zweispurige Koppelverbände (GMS + seitlich gekoppelter Schubleichter), Päckchen (Schubboot schiebt zweiseitig gekoppelte Leichter) und breite Roll-on-roll-off-Einheiten sind in der Talfahrt zugelassen. Begegnungen sind stark eingeschränkt, Wartezeiten vor Engstellen die Regel.
Durch „weitere Optimierung des Ist-Zustandes“ soll mit konventionellen fluss-regelnden Maßnahmen (Verlängerung und Neubau von Buhnen) sowie einer Geschiebebewirtschaftung die Fahrrinnentiefe um ca. 0,2 m bei Niedrigwasser dauerhaft gegenüber dem Vergleichszustand erhöht werden. Die Variante A geht dabei von Fahrrinnenbreiten und Verkehren des Ist-Zustandes 2000 aus.
Hier sollen durch „verschärfte Flussregelung“ die Grenzen flussregelnder Maß-nahmen bei größeren Fahrrinnenbreiten als im Ist-Zustand 2000 aufgezeigt werden, die einen leichten und sicheren Verkehr ohne relevante Wartezeiten ermöglichen. Zusätzlich zu den Verkehren im Ist-Zustand wird die Fahrt von Zweier-Verbänden in der Talfahrt und von Vierer-Schubverbänden ermöglicht.
Nahezu die gesamte
Ausbaustrecke wird mit Buhnen, Parallelwerken und in engen Kurven mit
Sohldeckwerken (ca. 1/3 der Strecke) geregelt. Wie bei Variante A sind die
Wasserspiegellagen im Großen zu erhalten.
Bei dieser Variante wird die fahrdynamische und flussmorphologische Problem-strecke zwischen der Isarmündung und Winzer mit einer Staustufe bei Aicha verbessert und mit einem Schleusenkanal umgangen. Den Auswirkungen der Stauwirkung im Bereich Isarmündung und Naturschutzgebiet Staatshaufen wird durch Abfluss- und Wasserstandssteuerung (Umfließen des Wehres) in diesem Bereich begegnet.
Die Fahrrinnenbreite sowie die Flussregelungs- und Sohlsicherungsmaßnahmen entsprechen mit Ausnahme des unmittelbaren Staubereichs und der großen Mühlhamer Schleife, die bei Variante C schifffahrtsfrei ist, denen der Variante A.
Die Variante C lässt bei Niedrigwasser einen Zugewinn von 0,4 m Abladetiefe erwarten.
Mit Stufen bei Waltendorf und Osterhofen (2-Stufen-Variante ) in Kombination mit einem verlängerten Schleusenkanal bis Pleinting bei der Variante D1 bzw. Stufen bei Waltendorf, Aicha und Vilshofen (3-Stufen-Variante) bei der Variante D2 soll durch konventionelle flussbauliche Maßnahmen, d.h. durch Stauerrichtungen, Fahrrinnenbaggerungen und örtliche Sohlsicherungsmaßnahmen eine Fahrrinnentiefe von 2,9 m erreicht werden. Diese ermöglicht gleichwertige Abladetiefen zu den angrenzenden staugeregelten Abschnitten der Donau, zum Main-Donau-Kanal und zum Main (2,7 m für einspurige und 2,5 m für zweispurige Fahrzeuge für Wasserstände RNW 97).
Ökologischen Belangen
wird dabei durch niedrige Stauziele und – sofern möglich – den Erhalt der
Wasserstandsdynamik, insbesondere im Isarmündungsgebiet, und im
Naturschutzgebiet Staatshaufen Rechnung getragen. Bei Variante D1 ist außerdem
die Renaturierung eines ca. 11 km langen, dann schifffahrtsfreien
Donauabschnittes vorgesehen.
Bei Variante A wird mit jährlichen Geschiebezugaben von rd. 15.000 m³ oberstrom und 35.000 m³ unterstrom der Isarmündung sowie Unterhaltungsbaggerungen in der Größenordnung von 75.000 m³ im Jahr (d.h. Werte wie beim Ist-Zustand 2000) eine Fahrrinnentiefe von 2,2 m unter RNW 97 dauerhaft aufrecht erhalten. Die durch flussmorphologische Veränderung als Folge der Regelungsmaßnahmen ausgelösten Wasserspiegelabsenkungen liegen im Endzustand des Gewässerbettes im Rahmen von 0,3 m. Insbesondere kann eine Absenkung an der Isarmündung von mehr als 0,1 m vermieden werden. Die Strömungsgeschwindigkeiten und die Korngrößen des Sohlensediments werden nur unwesentlich gegenüber dem Ist-Zustand 2000 verändert.
Bei Variante B
sind bis zu 0,1 m größere nutzbare Tiefe erreichbar als beim Ist-Zustand 2000.
Die Wasserspiegellagenänderungen betragen bei RNQ97 max. 0,4 m Anhebung unterstrom der
Isarmündung sowie bis zu 0,3 m Absenkung an der Isarmündung und oberstrom. Die
mittleren Fließgeschwindigkeiten werden gegenüber dem Ist-Zustand 2000 etwas
erhöht. Es wird von den gleichen Geschiebezugabemengen und im Sinne einer
„best-case-Abschätzung“ hinsichtlich
der Kosten auch von den gleichen Unterhaltungsbaggerungen wie bei der Variante
A ausgegangen.
Variante C: Unter Inkaufnahme doppelt so hoher Unterhaltungsbaggerungsmengen
wie im Vergleichszustand kann oberhalb der Isarmündung nachhaltig eine
Fahr-rinnentiefe von 2,40 m unter RNW97, unterstrom der Isarmündung
von 2,45 m erreicht werden. Die heute und bei Variante A unterhaltungsintensive
Strecke von der Isarmündung bis Winzer entfällt durch den Stau und die
Unterhaltungs-aufwendungen steigen wegen der Konzentration der Baggerstellen
nicht im gleichen Maße wie die Baggermengen. In den freien Fließstrecken ist
Geschiebezugabe erforderlich.
Die Wasserspiegellagen
werden bei RNQ97 an der Stufenstelle max. um 2,8 m, bei MQ97
um 1,8 m gegenüber dem Vergleichszustand angehoben. Die Isarmündung wird ab
Mittelwasser nicht mehr eingestaut. Die größte Absenkungen betragen bei RNQ97 im Bereich Bogen ca. 0,5m und im Bereich Winzer ca. 0,3 m.
Varianten D1 und D2: Durch Unterhaltungsbaggerungen im Stauwurzelbereich von je
10.000 m³ pro Jahr und Staustufe sowie Tertiärabdeckungsmaßnahmen kann die
angestrebte Fahrrinnentiefe ohne Geschiebezugabe dauerhaft erreicht werden.
Die errechneten
Wasserspiegelanhebungen gegenüber dem Ist-Zustand 2000 betragen an der Stufe
Waltendorf ca. 2,3 m bei RNW97 bzw. ca. 1,1m bei MW97. An
der Stufe Aicha errechnen sich Werte bei der 3-Stufen-Lösung von ca. 2,8 m bis
1,7 m, an der Stufe Osterhofen für die 1-Stufen-Lösung ca. 4,6 m bzw. 3,5 m und
an der Stufe Vilshofen (Variante D2) von ca. 2,4 m und ca. 1,6 m. Die
Wasserspiegel-absenkungen betragen max. 0,3 m im Unterwasser der Stufe
Waltendorf und ca. 0,4 m an der Einmündung des Schleusenkanals bei Pleinting
bei Variante D1.
Die mittleren
Fließgeschwindigkeiten werden nur in den Staustrecken reduziert. Dadurch
steigen die Fließzeiten bei Variante D1 und D2 gegenüber dem Ist-Zustand 2000
um rund 50% an.
Bei Ermittlung der
Abladetiefen aus den errechneten örtlichen Tiefen- und Breitenverhältnissen,
Strömungsgeschwindigkeiten und den von der Sohlbeschaffenheit abhängigen
Mindestwerten für das Flottwasser von 0,2 m bei Kiessohle bzw. 0,4 m bei
Felssohle und dem Sohlabstand von 0,8 m bei Deckwerken errechnet sich aus der
zwingenden Notwendigkeit einer Mindestgeschwindigkeit von 2 km/h in der
Bergfahrt über Grund, um das Schiff steuerungsfähig zu halten. Für die
praktische Schifffahrt ist diese Geschwindigkeit zu gering.
Die Fahrrinnentiefe und –breite hat für die einzelnen Schiffe und Schiffsverbände unterschiedliche Auswirkungen, wie an einigen Beispielen zu zeigen ist.
Bei Variante A können unter RNW97
einspurige Fahrzeuge im Verkehr eine potentielle durchschnittliche Abladetiefe
von rd. 1,8 m erreichen, ca. 0,2 m mehr als im Ist-Zustand 2000. Die
tatsächliche Zunahme der Abladetiefe ist aber auf 0,12 m begrenzt, da ein Teil
des Potentials z.B. durch die bisherige
Niedrigwasser-regulierung, den Ausbau des Bürgerfeld und die Ausschöpfung des
unterhalts-technisch Machbaren bereits realisiert ist.
Zweispurige Fahrzeuge
deren nautischer Mindesttiefgang mit ca. 1,8 m anzusetzen ist, können bei
Variante A an rd. 10 % des Jahres länger verkehren als im Ist-Zutand 2000.
Variante B: Einspurige Fahrzeuge profitieren nur wenig von den
größeren Fahr-rinnenbreiten von 80 – 100 m der Variante B. Zweispurige
Fahrzeuge können dagegen rd. 10% des Jahres länger verkehren als im Ist-Zustand
2000 und bei MW97 mit mehr als 0,2 m größerer Abladetiefe. Sie
profitieren von dem bei Variante B größeren Fahrrinnenquerschnitten.
Variante C: Bei Variante C können einspurige Fahrzeuge bei
Niedrigwasser ca. 0,4 m tiefer abladen als im Ist-Zustand 2000. Sie können
nahezu ganzjährig verkehren. Eine Abladetiefe von 2,50 m wird an 45% der
Jahrestage erreicht.
Da die nautisch schwierigste Strecke überstaut ist, profitieren insbesondere zweispurige Fahrzeuge von Variante C. Sie können nun nahezu ganzjährig verkehren, während im Ist-Zustand 2000 noch an rund 30% des Jahres der durchschnittliche nautische Mindesttiefgang von 1,8 m nicht erreicht werden kann.
Varianten D: Aufgrund der Tiefenverhältnisse können bei Variante D
einspurige Fahrzeuge nahezu ganzjährig mit 2,7 m Tiefe verkehren. Im
Ist-Zustand 2000 sind es im Jahresdurchschnitt 2,28 m. Der Zuwachs beträgt
somit 0,43 m, nahezu doppelt so viel wie bei Variante C.
Zweispurige Fahrzeuge können diesen Tiefgang an rd. 85% des Jahres erreichen. Im Jahresdurchschnitt entspricht dies einem mittleren Tiefgang von 2,68 m. Dies sind 1,11 m mehr als im Vergleichszustand.
Ein Vergleich der
Varianten zeigt, dass insbesondere unter Berücksichtigung des
fahrdynamischen Verhaltens der Schiffe, die von der Schifffahrt mindestens
benötigte ganzjährige Abladetiefe von 2,5 m nur mit den Varianten D1 und D2 –
also Zwei- bzw. Drei-Stufen-Lösung - erreicht werden kann. Eine begrenzte
Verbesserung für die Schifffahrt bringt Variante C, weil bei ihr die nautisch
schwierigste Strecke überstaut ist.