Simulation für mehr Fahrrinnentiefe am Mittelrhein

Was im Großen an der Untiefe «Jungferngrund» im Mittelrhein passiert, wird rund 160 Kilometer südlich in einer Halle in Karlsruhe im Kleinen simuliert. Dort, bei der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW), ist die Flusspassage verkleinert nachgebaut.

Das Ziel des Modells ist es, zur bestmöglichen Umsetzung des seit Jahrzehnten geplanten Riesenprojekts einer durchgehend größeren Fahrrinnentiefe im Flusstal beizutragen – bestmöglich für Schifffahrt und Natur, wie BAW-Leiter Christoph Heinzelmann erklärt.

Offiziell heißt das Vorhaben «Abladeoptimierung der Fahrrinnen am Mittelrhein». Der Bundesverkehrswegeplan 2030 stuft es als vordringlich ein. Das Projekt hat nach Meinung von Bundesverkehrsminister Volker Wissing (FDP), der einst auch Verkehrsminister in Rheinland-Pfalz war, eine «herausragende grenzüberschreitende Bedeutung».

Konzerne wie BASF haben schon eigene Maßnahmen ergriffen

Im Wirtschaftsbereich stößt das Projekt wie erwartet auf Zustimmung. Ein Projektbeirat mit Vertretern aus Hessen und Rheinland-Pfalz ist ebenfalls involviert. In Hessen unterstützen das Umwelt- und Wirtschaftsministerium die Aufnahme des Projekts in das Genehmigungsbeschleunigungsgesetz des Bundes. Dies soll die langwierigen Planungs- und Genehmigungsverfahren beschleunigen. Die Ministerien wiesen darauf hin, dass der volkswirtschaftliche Schaden, der durch das Niedrigwasser 2018 entstanden ist, bei fünf Milliarden Euro lag.

Die finanziellen Auswirkungen des Niedrigwassers 2018 betrugen laut Konzernangaben 250 Millionen Euro bei BASF in Ludwigshafen am Rhein. Seitdem hat das Unternehmen Maßnahmen ergriffen, darunter die Einführung eines Frühwarnsystems für Niedrigwasser in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Gewässerkunde. Zudem setzt BASF verstärkt auf für Niedrigwasser geeignete Schiffe und alternative Verkehrsträger. Dennoch werden weiterhin 40 Prozent des Transportvolumens per Schiff abgewickelt, so BASF.

Mit Blick auf das Fahrrinnen-Bauvorhaben teilte BASF mit: «Leider verzögert sich die Umsetzung dieses enorm wichtigen Projekts durch ein langwieriges Genehmigungsverfahren und Personalmangel in den zuständigen Behörden signifikant.» Bundesverkehrsminister Wissing verweist auf die von ihm eingesetzte sogenannte Beschleunigungskommission. Auch dank ihr sei eine breit angelegte Stellenoffensive zur Verstärkung des Projektteams mit Ingenieuren und Technikern erfolgt. Die Prozesse innerhalb des Projekts seien optimiert worden, «um den hochkomplexen Fragen im Spannungsfeld zwischen Ökologie und Ökonomie bestmöglich gerecht zu werden».

Kritik von Naturschützern

Bei Naturschützern ist das Vorhaben umstritten. In einem Positionspapier des Naturschutzbundes (NABU) heißt es, eine größere Abladetiefe fördere «übergroße Schiffseinheiten auf Kosten der kleineren, besser flussangepassten Schiffe». Die Entwicklung des Rheins im Klimawandel werde unzureichend berücksichtigt. Vor allem bei Niedrigwasser werde das Leben im Rhein noch stärker auf die Fahrrinne beschränkt. Die als Lebensräume wichtigen Zonen mit flachem Wasser würden verstärkt abgekoppelt oder gingen verloren.

Um zu verhindern, dass so etwas passiert, hat das Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Rhein die BAW vor Jahren beauftragt, Grundlagen für eine rechtssichere und ausgewogene Planung zu schaffen, wie Andreas Schmidt, Leiter der Abteilung Wasserbau Binnenbereich, erklärt. Ende 2015 begann das Rhein-Projekt bei der BAW. Es betrifft den Abschnitt von Budenheim bei Mainz bis St. Goar. Laut der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) sind dort pro Jahr rund 50.000 Güterschiffe (Stand: 2021) mit fast 60 Millionen Tonnen Ladung unterwegs. Prognosen zufolge wird es in den kommenden Jahren einen Anstieg auf über 75 Millionen Tonnen geben.

Binnenschifffahrts-Verband spricht von «echtem Nadelöhr»

Jedoch beträgt die konstant garantierte Fahrrinnentiefe dort nur 1,90 Meter unter dem Gleichwertigen Wasserstand – ein Niedrigwasserstand, der nur etwa an 20 Tagen pro Jahr erreicht oder unterschritten wird. Aufwärts und abwärts beträgt sie 2,10 Meter, also 20 Zentimeter mehr. Das mag wenig klingen, aber zusätzliche 20 Zentimeter würden es ermöglichen, bis zu 200 Tonnen mehr Fracht pro Schiff zu transportieren, sagt Thorsten Hüsener vom Projektteam Mittelrhein der BAW.

Der Bundesverband der Deutschen Binnenschifffahrt nennt den Mittelrhein ein «echtes Nadelöhr». Mit der Abladeoptimierung würden Transporte auch bei Niedrigwasser besser plan- und durchführbar. «Dies ist wichtig, da die rohstoffintensiven Industriestandorte auf die verlässliche Belieferung durch die Binnenschifffahrt angewiesen sind.»

«Kein Flussabschnitt gleicht dem anderen»

Schuld an der geringeren Fahrinnentiefe sind zahlreiche Untiefen. Die sechs neuralgischsten fokussiert das Projekt der Abladeoptimierung, darunter der Jungferngrund bei Oberwesel, der in Karlsruhe nachgebaut wurde. Mit dem Großprojekt soll die Fahrrinnentiefe auch in dem Rhein-Abschnitt auf durchgängig 2,10 Meter gebracht werden – mit möglichst punktuellen, umweltschonenden Eingriffen, die das Hochwasserschutz-Niveau nicht verschlechtern dürfen, wie Sven Wurms, Leiter des Projekts bei der BAW, erklärt. «Es gibt nur sehr individuelle Lösungen», sagt Hüsener. «Kein Flussabschnitt gleicht dem anderen.»

In den Computermodellen und mit dem Rhein-Modell wird bei der BAW untersucht, wie Sedimente von der Strömung in die Fahrrinne transportiert werden. Anschließend wird untersucht, wie beispielsweise eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit erreicht oder der Sedimenttransport gesteuert werden kann. Möglich sind Maßnahmen wie der Bau von Buhnen, Bauwerken, die quer in den Fluss ragen, längs verlaufende Bauwerke, Schweller auf dem Flussbett oder die Verfüllung von Kolken, Vertiefungen im Flussbett. Gelegentlich wird auch das punktuelle Abfräsen von Felsen erforderlich sein.

Jungferngrund als besondere Herausforderung

Am Jungferngrund befindet sich eine Kiesbank und ein Felseiland namens Tauber Werth, an dem der Rhein eine 90-Grad-Kurve macht. Die Schiffe benötigen eine breite Fahrrinne für ihre Manöver, da die Strömungsverhältnisse komplex sind. Sowohl die Kiesbank als auch der Rhein-Nebenarm sind wichtige Lebensräume, die geschützt werden müssen, erklärt Wurms. Daher werden verschiedene Szenarien am Rheinmodell im Maßstab 1:60 in der Länge und 1:50 in der Höhe durchgespielt. Anstelle von Sediment wird Kunststoffgranulat von der Modellströmung transportiert. Mögliche Wasserbauwerke werden maßstabsgetreu eingefügt und getestet.

Für BAW-Chef Heinzelmann ist die Suche nach solchen viele Faktoren berücksichtigenden Lösungen fast schon «die Quadratur des Kreises». Das lässt verstehen, warum das Projekt noch viele Jahre dauern dürfte – nicht zuletzt auch wegen der noch anstehenden und zeitraubenden Planfeststellungsverfahren. Das Rheinmodell in Karlsruhe dürfte noch lange stehen, die BAW soll auch nach den Bauarbeiten die ergriffenen Maßnahmen evaluieren.