Die ermittelten vorhabenbedingten Veränderungen beziehen sich auf eine Fahrt des neuen Bemessungsschiffs in der Fahrrinnenmitte des Seekanals. Durch Windeinfluss und andere Ver-kehrsteilnehmer kann es dazu kommen, dass von der Fahrrinnenmitte abgewichen werden
muss. Um diese Kursabweichungen auf die Belastungsgrößen zu quantifizieren, wurden Simula-tionen durchgeführt, die einen Versatz des neuen Bemessungsschiffs im Ausbauzustand von 10 m bzw. 20 m nach Osten beinhalten. Die Auswahl auf eine Verlagerung des Schiffs auf die Ostseite ist eine Worst-case-Annahme, da das östliche Teilquerschnittsverhältnis im Profil 2 geringer und damit die Belastungsgrößen größer sind (Anlage 1). In den folgenden Abbildungen sind die Simulationswerte graphisch dargestellt (Bild 48 und Bild 49).
Bild 48: Simulierte Werte des Absunks für das neue Bemessungsschiff im Ausbauzustand in Abhängigkeit von der Schiffsgeschwindigkeit bei außermittiger Fahrt auf der Ostseite.
Bild 49: Simulierte Werte der Rückstromgeschwindigkeit für das neue Bemessungsschiff im Ausbauzustand in Abhängigkeit von der Schiffsgeschwindigkeit bei außermittiger Fahrt auf der Ostseite.
Bei einer Fahrt des neuen Bemessungsschiffs durch das Wasser von 6,5 kn kommt es zu einer zusätzlichen Erhöhung des Absunkes auf der Ost- sowie einer Verringerung des Absunks auf der Westseite. Für die Rückstromgeschwindigkeiten gilt dasselbe. Die Werte in Tabelle 11 geben die simulierte zusätzliche Veränderung durch die östliche um 10 m bzw. 20 m außermittige Fahrt an.
Bundesanstalt für Wasserbau ▪ Anpassung der seewärtigen Zufahrt zum Seehafen Rostock -
vorhabenbedingte Änderungen schiffserzeugter Belastungen ▪ BAW-Nr. B3955.03.06.10001 ▪ Mai 2019
Tabelle 11: Zusätzliche Zunahme und Abnahme der Kennwerte Absunk und Rückstromgeschwin-digkeit auf der Ost- und Westseite von Profil 2 (Revierzentrale) bei östlicher um 10 m bzw. 20 m außermittiger Fahrt.
Ostseite Westseite
10 m 20 m 10 m 20 m
zA < 1dm < 2dm < -0,5 dm ~-0,5 dm
vR < 1dm/s ~2dm/s ~-0,5 dm/s ~-1 dm/s
9 Betroffenheiten
Der Ist-Zustand der schiffserzeugten Belastungen des Seekanals Rostock ist durch Passagier- und Frachtschiffe geprägt. Ab der großen Wendeplatte bis zum Chemiehafen dominiert mit sehr wenigen Passagen der Tankerverkehr.
Das bisherige Bemessungsschiff ist ein Tanker mit den Hauptabmessungen l=250 m, b=40 m, t=13 m. Das neue Bemessungsschiff ist ein Bulker und hat die Hauptabmessungen l=275 m, b=48 m, t=15 m. In dem hier betrachteten Bereich des Seekanals (Molenköpfe bis große Wende-platte) beträgt die nach SeeSchStrO (§26 Abs. 3) zulässige Höchstgeschwindigkeit 6,5 kn.
Durch die Berechnung und Darstellung der Teilquerschnittsverhältnisse nT (Fläche des Kanal-querschnitts von Fahrrinnenmitte bis zur Wasserkante geteilt durch den halben Hauptspant-querschnitt) werden die unterschiedlichen Fahrwasserbedingungen und Belastungssituationen sichtbar. Der Parameter nT ist ein aussagekräftiger Indikator für die verwendeten Belastungs-größen Absunk und Rückstromgeschwindigkeit. Bei ähnlichen Teilquerschnittsverhältnissen kann von ähnlichen Belastungssituationen ausgegangen werden.
Die Teilquerschnittsverhältnisse nT wurden für das bisherige und das neue Bemessungsschiff unter folgenden Annahmen berechnet:
Der Ruhewasserstand liegt bei 0 m NHN.
Die beiden genannten Bemessungsschiffe mit ihren Hauptabmessungen.
Verwendung des aktuellen digitalen Geländemodells sowie des geplanten Ausbaugelän-demodells.
Der zu berücksichtigende Querschnitt des Seekanals erstreckt sich maximal 2000 m nach Steuerbord/Backbord.
Eine Grenzbedingung von 2 m Wassertiefe: Steigt die Sohle über die Grenzbedingung von 2 m Wassertiefe und fällt anschließend wieder ab, wird die zusätzliche Fläche ab der Grenzbedingung auf Steuerbord-/Backbordseite nicht mitgerechnet. Die Folgen werden später im Text anhand von zwei Beispielen erläutert.
Die Darstellung der Teilquerschnittsverhältnisse (Bild 50) lässt eine Dreiteilung des untersuch-ten Abschnittes des Seekanals erkennen, nach der auch die Aufteilung in die drei Untersu-chungsbereiche mit den jeweiligen charakteristischen Querprofilen vorgenommen wurde (Bild 14).
Der erste Bereich mit dem Profil 1 (Molenkopf) erstreckt sich von den äußeren Molen (km 6,8) bis zum heutigen Sportboothafen (km 6) mit Teilquerschnittsverhältnissen nT auf der Westseite von etwa 8 im Ist-Zustand und 6 im Ausbauzustand. Auf der Ostseite liegen die Werte der Teil-querschnittsverhältnisse bei 6 bis 7 im Ist-Zustand und bei 4 bis 5 im Ausbauzustand.
Im anschließenden zweiten Bereich (ab km 6 bis zum Stützpunkt WSA bei km 4,7) reduzieren sich die Teilquerschnittsverhältnisse im Westen auf Werte von etwa 5 im Ist- und etwa 4 im Ausbauzustand. Im Bereich des Werfthafens kommt es zu einer Querschnittsaufweitung mit Werten über 10. Auf der Ostseite liegen die geringsten Teilquerschnittsverhältnisse mit etwas weniger als 4 vor. Der gesamte zweite Bereich ist der engste Teil des Seekanals: In diesem
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reich liegen die beiden Fährtaschen, das Kreuzfahrtterminal und das charakteristische Profil 2 (Revierzentrale).
Im dritten Bereich (ab dem Stützpunk WSA bei km 4,7 bis zur großen Wendeplatte bei km 4) setzten sich die geringen Werte für das Teilquerschnittsverhältnis im Osten fort. Sie liegen nach der Zufahrt zum Marinehafen bei Werten um 5 für den Ist-Zustand und 4 für den Ausbauzu-stand. Auf der Westseite steigen die Werte bedingt durch die Aufweitung südlich des Werftha-fens und der Zufahrt nach Rostock auf über 10. Der Bereich beinhaltet das charakteristische Profil 3 (Pagenwerder).
Im dritten Bereich gibt es zwei Besonderheiten, die durch die oben erwähnte Randbedingung (Grenzbedingung) und die Wahl von 2 m Wassertiefe zustande kommen: Bei der Zufahrt zum Marinehafen wird durch diese Randbedingung das Profil gekappt und somit der Wert des Teil-querschnittsverhältnisses auf 8 limitiert, obwohl das Profil noch viele hundert Meter weiter in den Breitling hineinläuft. Die Wahl der Grenzbedingung ist trotzdem richtig, da diese weit ent-fernte Fläche für die schiffserzeugte Rückströmung bei Passage der Einfahrt zum Marinehafen nicht zur Verfügung steht. Die zweite Besonderheit liegt direkt an der großen Wendeplatte zwi-schen km 4 und etwa km 4,1: Hier reicht die Unterwasserböschung im Westen bis knapp über 2 m unter NHN hinauf, so dass die Fläche nach Westen abgeschnitten wird und das Teilquer-schnittsverhältnis im Westen tatsächlich höher liegt als angegeben. Aufgrund der geringen Ge-schwindigkeit der Schiffe unmittelbar vor der großen Wendeplatte spielt dieses reduzierte Teilquerschnittsverhältnis jedoch eine untergeordnete Rolle.
Bild 50: Teilquerschnittsverhältnisse im Seekanal im Ist- und Ausbauzustand (AZ) jeweils für
die Seiten westlich und östlich der Fahrrinnenmitte.
Im Folgenden wird ein kurzer Überblick über die wirkenden Prozesse für den jeweiligen Bereich gegeben, sowie über die Ist-Situation, wie sie aus den Messdaten hervorgeht (Kapitel 4). Unter der Verwendung der Prognosewerte werden dann die zukünftig zu erwartenden vorhabenbe-dingten schiffserzeugten Belastungen abgeleitet.