Weiterentwicklung der Infrastruktur von Häfen, Wasserstraßen und Hinterlandanbindung
Sehr geehrte Damen und Herren,
liebe Mitglieder und Freunde der Hafentechnischen Gesellschaft,
Häfen, Wasserstraßen und ihre Hinterlandanbindungen bilden das Rückgrat des wasserseitig geprägten Güter- und Personenverkehrs. Sie sind zugleich Infrastruktur im besten Sinne: langlebig, kapitalintensiv und auf Jahrzehnte angelegt. Das vorliegende Jahrbuch Nr. 59 der Hafentechnischen Gesellschaft gibt damit Einblick in eine Fachdisziplin, die sich in einem tiefgreifenden Übergang befindet. Die Spanne reicht vom klassischen Wasserbauingenieurwesen bis hin zu digitalen Planungs- und Betriebsmethoden, vom Neubau über die Substanzerhaltung bis zur strategischen Netzwerkentwicklung.
Der Titel dieses Bandes Weiterentwicklung der Infrastruktur von Häfen, Wasserstraßen und Hinterlandanbindungist dabei programmatisch zu verstehen. „Weiterentwicklung" meint nicht allein den Neubau zusätzlicher Kapazität. Sie umfasst gleichermaßen den Erhalt bestehender Bauwerke, die Anpassung an veränderte Schiffsabmessungen und Verkehrsmengen, die Einbindung digitaler Methoden in Planung, Bau und Betrieb sowie die strategische Weiterentwicklung der Netze über die Kaikante hinaus. Die Leistungsfähigkeit einer Hafen- und Wasserstraßeninfrastruktur entsteht nicht am einzelnen Bauwerk, sondern in der Kette Seehafen – Wasserstraße – Schiene und Straße – Hinterland. Diese Kette in den Blick zu nehmen, ist das Anliegen des vorliegenden Bandes.
Der Zeitraum 2018/2019 im Kontext
Die Jahre 2018/2019 sind als Übergangsphase in mehrfacher Hinsicht charakteristisch. Die Güterverkehrsmengen in den deutschen Seehäfen lagen auf hohem Niveau; gleichzeitig zeichnete sich ab, dass die Infrastruktur vielerorts an die Grenzen ihrer Kapazität und ihres Alters stößt. Größere Schiffe, höhere Anforderungen an Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit, alternde Bauwerke sowie die beginnende systematische Auseinandersetzung mit den Folgen des Klimawandels prägten die fachliche Diskussion. Hinzu trat ein beschleunigter Digitalisierungsschub: Building Information Modeling (BIM), virtuelle Realität (VR), Sensorik und digitale Bestandsmodelle hielten Einzug in Planung, Bauüberwachung und Instandhaltungsmanagement.
In diese Phase fallen zugleich zentrale Großprojekte der Bundeswasserstraßen – vom Ausbau des Nord-Ostsee-Kanals über den Neubau der 5. Schleusenkammer in Brunsbüttel bis zum Schiffshebewerk Niederfinow. Und nicht zuletzt rückte die internationale Dimension der Hafenentwicklung in den Fokus: Häfen als Entwicklungsachsen und Gateways, die über ihre Region hinaus wirken. Der Band knüpft unter anderem an die fachlichen Diskussionen der HTG-Kongresse 2017 in Duisburg und 2019 in Lübeck an und ordnet sie im Kontext des Berichtszeitraums 2018/2019 ein. Die Spanne reicht vom klassischen Wasserbauingenieurwesen bis hin zu digitalen Planungs- und Betriebsmethoden, vom Neubau über die Substanzerhaltung bis zur strategischen Netzwerkentwicklung. Die Beiträge dieses Jahrbuchs spiegeln diese Vielfalt wider und lassen sich in drei Schwerpunkte gliedern.
Schwerpunkt I: Hafeninfrastruktur – bauen, sanieren, digitalisieren
Der erste Block versammelt Beiträge, die das weite Spektrum hafenbaulicher Aufgaben im Berichtszeitraum aufzeigen: Neubau, Sanierung und digitales Infrastrukturmanagement reichen hier nahtlos ineinander.
Dass die Zukunft der Hafeninfrastruktur maßgeblich im Bestand liegt, belegen die folgenden zwei Beiträge. Die Zustandsbewertung von Kaimauern und Uferwänden im Hamburger Hafen stellt eine einheitliche technische Grundlage für das Instandhaltungsmanagement der insgesamt 74 Kaianlagen vor. Bauwerksprüfungen, zerstörungsfreie Wanddickenmessungen per Ultraschall durch Taucher sowie statische Nachrechnungen nach der Nachrechnungsrichtlinie für Kaimauern (NRR-KM) mit ihrem Stufensystem von Stufe 0 bis 4 ermöglichen es, akuten Handlungsbedarf, Tragfähigkeitsreserven und Sanierungsbedarf systematisch zu bewerten.
Die Sanierung der Westkaje im Kaiserhafen III, Bremerhaven, verbindet Substanzerhaltung mit funktionaler Weiterentwicklung. Die Bauarbeiten an der Westkaje des Kaiserhafens hatten im Juli 2017 begonnen; das Vorhaben zielt auf die Erneuerung der Kajenkonstruktion und ihre Anpassung an moderne Schiffsabmessungen und ist damit ein Beispiel für Bauen im Bestand unter laufendem Betrieb.
Mit dem Umbau des Anlegers 5 in Lübeck-Travemünde wird ein weiteres Neubau- und Ausbauvorhaben vorgestellt: Am Skandinavienkai entsteht ein hydraulisch verstellbarer Doppeldeck-Fähranleger, ausgelegt für ein RoRo-Bemessungsschiff von 250 Metern Länge, 38 Metern Breite und rund 40.000 Tonnen Wasserverdrängung. Drei untersuchte Ausbauvarianten wurden anhand einer Bewertungsmatrix gegenübergestellt.
Den Abschluss bilden die VR-Technologien für das Hafeninfrastrukturmanagement bei der HPA. Die Hamburg Port Authority entwickelt eine virtuelle Hafenwelt, in die Fachdaten des gesamten Hafengebiets integriert, visualisiert und in Echtzeit koordiniert werden. AIS-Schiffsstandortdaten lassen sich mit aktuellen Wassertiefen überlagern, BIM-Modelle für virtuelle Baubegehungen und Design Reviews nutzen. Das VR-Hafenmodell unterstützt zudem die Öffentlichkeitsbeteiligung – ein Aspekt, der 2018 mit dem Preis im eGovernment-Wettbewerb in der Kategorie „Bestes Infrastrukturprojekt" gewürdigt wurde.
Zusammengefasst zeigt dieser Block: Hafenbau ist weit mehr als Ingenieurbau. Es ist Lebenszyklusmanagement – vom digital geplanten Neubau über die systematische Zustandsbewertung bis zur virtuell gestützten Instandhaltung.
Zustandsbewertung von Kaimauern und Uferwänden im Hamburger Hafen
Sanierung der Westkaje im Kaiserhafen III, Bremerhaven
Umbau des Anlegers 5 in Lübeck-Travemünde
VR-Technologien für das Hafeninfrastrukturmanagement bei der HPA
Schwerpunkt II: Wasserstraßen – Rückgrat und Engpass zugleich
Der zweite Block widmet sich den Bundeswasserstraßen. Sie sind das Rückgrat der Binnenschifffahrt und zugleich vielerorts Engpass, der sich aus alternder Substanz und wachsenden Verkehrsanforderungen speist. Die hier versammelten Beiträge decken die volle Spanne zwischen Korridorertüchtigung, Ersatzneubau, Grundinstandsetzung und strategischer Netzplanung ab.
Am Dortmund-Ems-Kanal werden fünf große Bauprojekte an der Nordstrecke gebündelt – Ersatzneubauten von Schleusen an einer Bundeswasserstraße, die beispielhaft für die Erneuerung des Kanalnetzes im Bestand stehen. Einen strategischen Blick auf das übergeordnete Netz werfen die Entwicklungskonzepte für Nebenwasserstraßen des Bundes. Hier geht es um die langfristige fachliche Grundlage für künftige Entwicklung und Unterhaltung der Nebenwasserstraßen – eingebettet in Programme wie das Bundesprogramm „Blaues Band Deutschland" und den Masterplan Freizeitschifffahrt, die eine Priorisierung zwischen Güterverkehr, Tourismus, Sport und ökologischer Entwicklung fordern.
Der Ausbau der Oststrecke des Nord-Ostsee-Kanals zwischen der Weiche Königsförde und der Weiche Schwartenbek (Kanal-Km 79,9 bis 92,1) ist ein zentrales Ausbauvorhaben. Die Kanalsohle wird von 44 auf 70 Meter verbreitert, der Kurvenradius in der Kurve Groß Nordsee auf 3.000 Meter vergrößert. Mit rund 2,6 Millionen Kubikmetern Aushubböden, geschätzten Baukosten von rund 135 Millionen Euro und einer Bauzeit von vier Jahren wird das Ausmaß solcher Korridorprojekte deutlich.
Der Neubau der 5. Schleusenkammer in Brunsbüttel ist eines der herausragenden Wasserstraßengroßprojekte des Berichtszeitraums. Zwischen den bestehenden Kleinen und Großen Schleusen entsteht eine neue Schleusenkammer, die die spätere Grundinstandsetzung der Großen Schleuse ohne Unterbrechung des Schiffsverkehrs ermöglichen soll. Mit rund 1,9 Millionen Kubikmetern Bodenbewegung, Tideeinfluss, problematischem Baugrund, tiefen Baugruben und der Lage zwischen in Betrieb befindlichen Schleusen bündelt das Vorhaben nahezu alle Herausforderungen des Bauens an Wasserstraßen. Beiträge aus den Kongressjahren 2017 und 2019 dokumentieren sowohl die konzeptionellen Grundlagen als auch die Anpassungen der Ausführungsplanung an sich verändernde Randbedingungen.
Die Grundinstandsetzung des Wehrs Geesthacht an der Elbe steht für eine weitere Facette: die Ertüchtigung eines bestehenden Wasserbauwerks. Beide Beiträge machen deutlich, dass die Weiterentwicklung der Wasserstraßen gleichermaßen in Generationenprojekten des Neubaus wie in der sorgfältigen Instandsetzung des Bestands stattfindet.
Der rote Faden dieses Blocks: Weiterentwicklung an Bundeswasserstraßen heißt Bauen im Bestand, unter laufendem Betrieb und mit langfristigem Systemblick. Die Bundeswasserstraßen sind nicht statische Anlagen, sondern langlebige Systeme, die fortlaufend ertüchtigt, erweitert und strategisch weiterentwickelt werden müssen.
Nordstrecke Dortmund-Ems-Kanal
Entwicklungskonzepte für Nebenwasserstraßen des Bundes
Ausbau der Oststrecke des Nord-Ostsee-Kanals
Neubau der 5. Schleusenkammer in Brunsbüttel
Grundinstandsetzung des Wehrs Geesthacht an der Elbe
Schwerpunkt III: Hinterlandanbindung und internationale Dimension
Hafenentwicklung endet nicht an der Kaikante. Der dritte Block erweitert die Perspektive um die schienengebundene Hinterlandanbindung und um die internationale Dimension des Hafenbaus.
Die Digitalisierung der Hafenbahn in Bremen und Bremerhaven zeigt, wie die schienengebundene Hinterlandanbindung von Häfen auf den Weg ins digitale Zeitalter gebracht wird. Digitale Steuerungs- und Betriebskonzepte tragen dazu bei, die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Hinterlandverkehre zu steigern und die Schnittstelle zwischen Seehafen und Hinterland zu optimieren.
Drei internationale Beiträge richten den Blick über Deutschland hinaus und machen die Funktion von Häfen als Entwicklungsachsen sichtbar. Die Hafenentwicklung in Namibia mit dem Hafen Walvis Bay und seinem Hinterland verbindet Hafen- und Hinterlandentwicklung an einem Standort, dessen Hafen als Gateway für Namibia und die angrenzenden Binnenländer dient. Das Programm „Dar es Salaam Maritime Gateway Program" thematisiert den Hafenausbau einschließlich der Gateway- und Anbindungsfunktion für das tansanische und ostafrikanische Hinterland. Schließlich entsteht mit dem Masterplan für einen multimodalen Hafen bei Kampala, Uganda, am Viktoriasee der trimodale Hafen „Bukasa Port" als logistisches Drehkreuz für Ostafrika. Er soll über den Viktoriasee eine alternative Anbindung an den Central Corridor und den Hafen Dar es Salaam schaffen und die Abhängigkeit vom Northern Corridor über Mombasa verringern.
Diese Beiträge machen überdeutlich: Hafeninfrastruktur ist nicht nur ein nationales, sondern ein regionales und internationales Anliegen. Häfen wirken als Knoten in überregionalen Transportketten; ihre Entwicklung entscheidet über die wirtschaftliche Erschließung ganzer Regionen.
Digitalisierung der Hafenbahn in Bremen und Bremerhaven
Dar es Salaam Maritime Gateway Program
Masterplan für einen multimodalen Hafen bei Kampala, Uganda
Ausblick
Das Jahrbuch Nr. 59 dokumentiert eine Fachdisziplin im Wandel. Die klassische Wasserbaukompetenz – der Entwurf, Bau und die Instandhaltung von Kaimauern, Schleusen, Wehren und Wasserstraßen – bleibt die unverzichtbare Grundlage. Sie wird jedoch erweitert um digitale Planungs- und Betriebsmethoden, um systematische Zustandsbewertung und Lebenszyklusmanagement, um strategische Netzplanung und um die internationale Perspektive der Gateway- und Hinterlandentwicklung.
Drei Leitlinien ziehen sich durch den Band: Erhalten, Erweitern, Digitalisieren. Substanzerhaltung und Zustandsbewertung sichern die bestehende Infrastruktur; Ausbau- und Ersatzneubauten schaffen Kapazität und Resilienz; BIM, VR, Sensorik und digitale Bestandsmodelle verändern Planung, Bau und Betrieb. Die Beiträge zeigen, dass die Weiterentwicklung der Infrastruktur von Häfen, Wasserstraßen und Hinterlandanbindung nur als ganzheitliche Aufgabe gelingen kann – über Verkehrsträger- und Disziplingrenzen hinweg, vom einzelnen Bauwerk bis zur vernetzten Transportkette.
Die Hafentechnische Gesellschaft lädt Sie mit diesem Jahrbuch ein, die Diskussion über diese Zukunft der Infrastruktur weiterzuführen.
Weitere Veröffentlichungen
HTG Kongress 2019: Tagungsband A
HTG Kongress 2019: Tagungsband B
Fachveröffentlichung des Fachausschusses Flurförderzeuge: Abschlussbericht_Sicht-Sicherheit_2019.03.11.pdf
Fachpublikationen der Fachgremien: Fachpublikationen