Binnenwasserstraßen

Tabelle 7.3-7: Anteil der Einzelaggregate der Strecken Mannheim-Basel am kumulierten Ener-gieaufwand und an den kumulierten Emissionen

Erdbau Unterbau Oberbau Kunstbauten Ausrüstungen Betrieb u. Instandhaltung

KEA 2% 2% 42% 13% 18% 24%

CO2 3% 3% 12% 34% 27% 21%

CO 24% 6% 28% 18% 15% 9%

Partikel 0% 0% 91% 6% 2% 0%

NOx 16% 5% 30% 23% 18% 8%

VOC 3% 2% 38% 19% 22% 16%

Fazit: Die für die einzelnen Bahnstrecken ermittelten kumulierten Energieaufwendungen und kumulierten Emissionen zeigen je nach betrachteter Strecke noch deutlichere Unter-schiede als es bei den Straßen der Fall ist. Dabei spielt die Streckenbelastung wieder-um die entscheidende Rolle. Die Ergebnisse zeigen, daß nahezu die Hälfte des Ener-gieaufwands im Zusammenhang mit der Oberbauerstellung anfällt, während die Erd-arbeiten und die Herstellung des Unterbaus mit einem Anteil von jeweils 2 % eine un-tergeordnete Rolle spielen.

Die vorhandenen Daten zum Material- und Energieträgereinsatz für die Herstellung, den Betrieb und die Instandhaltung von Bahnstrecken weisen noch Lücken auf oder ba-sieren auf relativ unsicheren Abschätzungen. Insbesondere für den Betrieb und die laufende Instandhaltung besteht in Zukunft noch Forschungsbedarf. Aufgrund des ho-hen Beitrags des Oberbaus zum kumulierten Energieaufwand und zu den kumulierten Emissionen sollte auch dieser im Zentrum weitere Untersuchungen stehen, zumal neue Oberbautechniken, wie z. B. die feste Fahrbahn, insbesondere den Betoneinsatz und damit den Energiebedarf deutlich erhöhen werden.

Die betrachteten Binnenwasserstraßen werden weitestgehend durch die Schiffbarmachung na-türlicher Gewässer hergestellt. Dazu sind umfangreiche Erdbewegungen notwendig, um eine den Anforderungen des Binnenschiffsverkehrs entsprechende Fahrrinne sowie Schleusen herzu-stellen. Aufgrund der Verschlammung bzw. der Sohlenerosion sind zur Unterhaltung des Was-serstraße auch Ausbaggerungen oder die Zugabe von Geschiebe nötig. Der von den Schiffen verursachte Wellenschlag führt zur Erosion des Ufers, daher müssen die Uferböschungen aus-reichend befestigt werden. Für Uferbefestigungen kommen verschiedene Bauarten zum Einsatz.

Zur Anwendung kommen durchlässiges Deckwerk, dichtes Deckwerk über Ton oder Asphalt sowie Betonmauern. Je nach dem Gefälle des Flusses ist der Einbau von Schleusen notwendig.

Diese erfüllen vielfältige Aufgaben. Sie reduzieren zum einen die Fließgeschwindigkeit des Flusses und ermöglichen dadurch die für den Schiffsverkehr notwendige Wassertiefen. Anderer-seits dienen sie auch zur Regulierung des Wasserstandes und erfüllen damit Aufgaben des Hochwasserschutzes. Als Staustufen mit mehreren Metern Gefälle werden fast alle Flußschleu-sen auch zur Stromerzeugung genutzt.

7.3.4.2 Material- und Energieträgereinsatz

Die Ermittlung des Material- und Energieträgereinsatz im Zusammenhang mit der Schiffbarma-chung sowie mit dem Betrieb und der Instandhaltung der Flüsse Rhein und Neckar basiert wei-testgehend auf den Angaben in /Stiller, 1995/.

Nach /Stiller, 1995/ beträgt der für Erdarbeiten notwendige Dieselkraftstoffeinsatz 1,2 l/m³ be-wegter Erde. Es wird angenommen, daß die bewegten Erdmassen wieder ortsnah in die Trasse eingebaut werden, daher werden weitergehende Transporte nicht betrachtet. Die Lebensdauer der Trassierung beträgt 116 Jahre /Enderlein, 1992b/.

Die mittlere Lebensdauer der verschiedenen Uferbefestigungen liegt zwischen 28 Jahren für loses Deckwerk und 58 Jahren für Betonmauern /Stiller, 1995/.

Für den Bau von Schleusen wird hauptsächlich Beton zur Errichtung der Schleusenkammern sowie Stahl zur Herstellung der Schleusentore benötigt. Der Materialbedarf zum Bau der Sta u-mauer wird der Stromerzeugung zugeordnet und ist daher nicht Bestandteil der folgenden B e-trachtung. Die mittlere Lebensdauer der Schleusentore beträgt 40 Jahre und die der Schleusen-kammern 78 Jahre /Stiller, 1995/.

Die bilanzierten Instandhaltungsaufwendungen von Binnenwasserstraßen beschränken sich auf die jährlichen Ausbaggerungen sowie auf die beim Rhein erforderliche Zugabe von Geschiebe infolge von Sohlenerosion.

Auf der dargestellten Datenbasis wird der Baustoff- und Energieträgereinsatz für den Bau und die Instandhaltung der betrachteten Binnenwasserstraßen ermittelt. Es ergibt sich der in Tabelle 7.3-9 dargestellte Material- und Energieträgereinsatz. Aufgrund einer höheren Schleu-sendichte auf dem Neckar ergibt sich im Vergleich zum Rhein ein höherer Materialeinsatz.

Tabelle 7.3-9: Bilanzierte Materialien und Energieträger für die Bereitstellung der Binnenwas-serstraßen

Aggregat Aufwendungen Einheit Rhein Neckar

Erdbau Dieselkraftstoff [GJ/km] 4.827 4.626

Uferbefestigung Zement [t/km] 61 61

Sand/Kies [t/km] 2.934 2.934

Stahl [t/km] 20 20

Bitumen [t/km] 33 33

Schotter [t/km] 8.706 8.706

Strom [GJ/km] 8 8

Heizöl [GJ/km] 87 87

Erdgas [GJ/km] 93 93

Transport Schiene [1000 tkm/km] 44 44

Transport Straße [1000 tkm/km] 8,8 8,8

Schleuse Zement [t/km] 2.160 2.641

Sand/Kies [t/km] 12.990 15.883

Stahl [t/km] 1.210 1.382

Strom [GJ/km] 62 76

Transport Schiene [1000 tkm/km] 1.565 1.914

Transport Straße [1000 tkm/km] 313 383

Instandhaltung Dieselkraftstoff [GJ/km] 7,8 29,9

7.3.4.3 Wahl eines geeigneten Zuweisungsschlüssels

Der in Kapitel 7.3.4.2 ermittelte Material- und Energieträgereinsatz berücksichtigt nur die Auf-wendungen im Zusammenhang mit der Schiffbarmachung der Flüsse und wird daher vollständig der Binnenschiffahrt zugeordnet. Binnenwasserstraßen werden nahezu ausschließlich für den Gütertransport genutzt. Daher wird der Material- und Energieträgereinsatz für die Bereitstellung von Binnenwasserstraßen vollständig dem Güterverkehr zugeordnet und auf die Fahrleistungen der Güterbinnenschiffahrt des Jahres 1992 bezogen. Nach /WSD, 1996/ wurde 1992 auf dem betrachteten Abschnitt des Neckars eine Verkehrsleistung von 2,3 Mio. Schiffskilometern er-bracht. Der entsprechende Wert für die untersuchte Rheinstrecke liegt bei

5,4 Mio. Schiffskilometern /BMV, 1995b/.

7.3.4.4 Kumulierter Energieaufwand und kumulierte Emissionen von Binnenwasser-straßen

Die Ermittlung des kumulierten Energieaufwands und der kumulierten Emissionen basiert auf der in Kapitel 7.1.3 dargestellten Methodik. Bezogen auf die auf Rhein und Neckar erbrachte Fahrleistung ergeben sich die in Tabelle 7.3-10 dargestellten Werte.

Tabelle 7.3-10: Kumulierter Energieaufwand und kumulierte Emissionen für Bau und I nstand-haltung der betrachteten Wasserstraßen pro Schiffskilometer

KEA CO2 CO Partikel NOx VOC

[MJ/(Fzg*km)] [g/(Fzg*km)] [g/(Fzg*km)] [g/(Fzg*km)] [g/(Fzg*km)] [g/(Fzg*km)]

Rhein 52 4.050 3 1.086 13 14

Neckar 110 8.778 7 2.080 32 31

Der höhere Energieaufwand und die höheren Emissionen für die Schiffbarmachung des Neckars resultieren aus dem höheren Materialeinsatz und wesentlich stärker aus der geringeren Ausla-stung des Neckars. Die bilanzierten Instandhaltungsaufwendungen tragen beim Rhein zu etwa 1 % und beim Neckar zu etwa 4 % zum kumulierten Energieaufwand und zu den kumulierten CO2-Emissionen bei. Die Anteile der CO- und NOx-Emissionen aufgrund der Instandhaltung liegen beim Rhein mit jeweils etwa 5 % und beim Neckar mit 17 % höher.

Fazit: Die Bilanzierung der Binnenwasserwege basiert weitgehend auf einer Quelle. Daher ist es nicht möglich, die Daten hinsichtlich ihrer Qualität zu überprüfen. Andere verfügba-re Quellen nennen ausschließlich den Baustoffeinsatz für Kanäle, die sich allerdings aufgrund der künstlichen Erstellung von natürlichen Wasserstraßen unterscheiden.