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Biblioteka Politech.uk. Krakowsk.ej

Gfifcßtliciieß Arbeit«

SCHIFFBARMACHUNG VON FLÜSSEN DURCH STAUTORE

VON

3>r.*3ng. SYMPHER und HELMERSHAUSEN

GEHEIMER OBERBAURAT

REGIERUNGSBAUMEISTER

MIT 11 TEXTABBILDUNGEN UND 2 TAFELN

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Öffentlichen Arbeiten

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V,

BERLIN 1914

VERLAG VON WILHELM ERNST & SOHN.

Alle Rechte Vorbehalten.

Sonderdruck aus der Zeitschrift f. Bauwesen, Jahrgang 1'J14.

BSBLtOTEKA POLITECHNICZRI

KRAKÖW

I330b8 -

Sy

4

INHALTSVERZEICHNIS.

Seite

Allgemeines...............

Beschreibung der Werra..........

Entwurf I. (Havestadt und Contag)......

Entwurf II. (Umgearbeiteter Entwurf von Havestadt

und Contag).............

Entwurf III. (Torkanalisierung)........

Abmessungen und bauliche Einrichtungen .

Stautore .....    ...........

Betriebsdauer..............

Ermittlung des H. S. W...........

Hochwasserabführung...........

Abmessungen der Staustufen.........

Talsperren...............

Ausgleichweiher.............

Betriebsplan...............

Schaltschema für die Torbewegung.......

Anlagekosten..............

Landeskultur..............

Schlußbemerkung ....    ........

10

12

14

15

16

17

18

19

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22

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32

—H CO 03 CU

co co ^ ^

Allgemeines.

Nicht nur der Schiffbarmachung der Flüsse durch Regulierung sind gewisse Schranken gezogen in der Wasserführung und dem Gefälle, auch die Kanalisierung kann praktisch nicht unbegrenzt stromaufwärts fortgesetzt werden. Mit wachsendem Gefälle steigt die Zahl der Schleusen, und mit diesen nehmen wiederum sowohl die Anlage- und Unterhaltungskosten als auch die Aufenthalte zu, welche für die Schiffahrt Zeit und Geld bedeuten. Unter Umständen wird daher die Schiffbarmachung des Flusses unmöglich und, wenn die örtlichen Yerhältnisse oder mäßige Verkehrsmengen einen mit hohen Baukosten verbundenen Seitenkanal nicht rechtfertigen, muß von der Anlage eines Schiffahrtweges ganz abgesehen werden.

Diese Yerhältnisse haben zu mehrfachen Vorschlägen geführt, kleinere Flüsse durch einfache Stauschleusen auch für größere Fahrzeuge benutzbar zu machen. In erster Linie kommt dabei eine Anregung in Frage, die der leider zu früh verstorbene bayerische Ministerialrat Heubach am 14. Mai 1897 im Zentralverein für Binnenschiffahrt gegeben hat. Danach soll der zu verbessernde Flußlauf durch den ganzen Flußquerschnitt sperrende Hubtore in kurze Abschnitte geteilt werden, wobei an jedem Tor oder an jeder Stauschleuse ein geringes Gefälle entsteht. Wird der Inhalt der oberhalb einer solchen Stauschleuse belegenen Flußhaltung so weit in die unterhalb belegene abgelassen, daß beide gleich hoch stehen, so kann das Tor gehoben werden und ein in der unteren Haltung befindliches zu Berg fahrendes Schiff ohne Aufenthalt in die obere Haltung eintreten. Wird dann das Tor wieder geschlossen und die obere Haltung durch Zufluß auf die Höhe der nächsten noch höheren Haltung gebracht, so kann das Schiff in gleicher Weise auch in diese gelangen

Sympheru.Helmershausen, Schiffbarmachung v. Flüssen usw.

usw. Ähnlich würde sich die Talfahrt von Schiffen vollziehen. Man kann also auf diese Art einen kleineren Fluß durch zahlreiche, aber im einzelnen billige Stauschleusen kanalisieren, ohne daß die Schiffe durch die Benutzung von Kammerschleusen einen unerwünschten Aufenthalt erleiden. Voraussetzung ist allerdings die Innehaltung bestimmter Geschwindigkeiten der Schiffszüge, damit diese immer dann vor einem Tore eintreffen, wenn dieses geöffnet ist.

Als vor einigen Jahren die Frage auftauchte, die Werra von Münden bis Wernshausen zu kanalisieren, erinnerte der an erster Stelle genannte Verfasser sich des Heubachschen Planes und erörterte ihn u. a. mit dem Geheimen Baurat Havestadt, dem Mitinhaber der bekannten Baufirma Have-stadt u. Contag, welche von dem „Verein zur Schiffbarmachung der Werra“ mit der Ausarbeitung eines Vorentwurfs beauftragt war. Havestadt brachte dem Gedanken große Beachtung entgegen und versuchte im Jahre 1907, ihn in einer Preisaufgabe der Akademie des Bauwesens weiter zu verfolgen. Dies ließ sich indes nicht verwirklichen, und so entstand der Vorentwurf für die Werrakanalisierung von Havestadt u. Contag in den üblichen Formen mit 46 einschiffigen Kammerschleusen auf 183 km Flußlänge. Nach den sonst üblichen Annahmen verursacht eine Einzelschleuse einem aus einem Dampfer und zwei Kähnen bestehenden Schleppzuge einen Aufenthalt, der an Zeit und Kosten einer Fahrtlänge von 8 km entspricht. 46 Schleusen verlängern also rechnerisch die auf der Werra 183 km betragende Entfernung von Münden bis Wernshausen um 8 • 46 = 368 km auf insgesamt 551 km. Da nun die Werra ohnehin viele Krümmungen aufweist und die Entfernung zwischen den genannten beiden Endorten in der Luftlinie nur 92 km, auf der kürzesten Bahnlinie nur 155 km beträgt, so sieht man, wie ungünstig die Schiffahrt durch den Einbau so vieler Schleusen beeinflußt wird. Hiernach würde an der Werra ein Fall vorliegen, wo ein Ersatz der Kammer — durch Stauschleusen am Platz sein könnte. Die Möglichkeit dazu ist daher an der Hand des von Havestadt und Contag bearbeiteten Kanali-

sierungsentwurfes nach dem ursprünglichen, aber im einzelnen weiter durchgebildeten Vorschläge Heubachs untersucht. Das Ergebnis möge — ohne damit zu der Frage der Zweckmäßigkeit der Schiffbarmachung der Werra selbst Stellung zu nehmen — im folgenden mitgeteilt werden, weil es in technischer Beziehung Interesse bieten dürfte und weil es erwünscht ist, die ganze Frage und ihre mögliche Lösung, sei es in der hier bearbeiteten, sei es in einer anderen Weise, zur Erörterung zu stellen.

Beschreibung der Werra.

Die Werra entspringt am Süd westhang des Thüringer Waldes in der Nähe von Eisfeld im Herzogtum Sachsen-Meiningen. Sie durchfließt die Talsenkung zwischen Thüringer Wald und Rhön-Gebirge, tritt dann zwischen Ringgau und Thüringer Wald hindurch in das Hessische Berg- und Hügelland ein, um zwischen Eichsfeld und Kaufunger Wald dem Zusammenfluß mit der Fulda bei Münden zuzustreben (Abb. 4 Bl. 2). An größeren Bächen nimmt die Werra in ihrem oberen Lauf oberhalb Wernshausen die Schleuse und Hasel, in ihrem unteren Lauf die Hörsei und Ulster auf. Das Niederschlagsgebiet umfaßt einen großen Teil der erwähnten Gebirge und beträgt bei Wernshausen, dem obersten Punkte der zu kanalisierenden Strecke, 1642 qkm und bei Hedemünden, 10 km oberhalb Münden, 5505 qkm. Das niedrigste Niedrigwasser ist für Wernshausen zu 2 cbm/Sek. und für Hedemünden zu 7,1 cbm/Sek. ermittelt; bei höchstem Hochwasser fließen an den genannten Orten 400 bezw. 800 cbm/Sek. ab. Der vorhandene Flußquerschnitt vermag bei Wernshausen bordvoll nur etwa 82 und bei Hedemünden etwa 240 cbm/Sek. abzuführen. Geht die Wasserführung darüber hinaus, so wird das ganze Tal überflutet, da Einschränkungen durch Deiche nur ganz vereinzelt Vorkommen, jedenfalls aber nicht planmäßig durchgeführt sind. Von einem bestimmten Querschnitt kann kaum gesprochen werden, weil der Fluß durch tiefe Kolke, Uferabbrüche und felsige Erhebungen in der Sohle teilweise stark verwildert und unregelmäßig ist. Die Wasser-

1*

spiegelbreiten bei mittlerem Wasserstaue! wechseln in der oberen Kanalisierungsstrecke zwischen 36 und 50 m, in der unteren zwischen 40 und 78 m. Dementsprechend verschieden sind auch die Wassertiefen, welche, abgesehen von den Kolken, Unterschiede bis zu 2 m aufweisen. Das Flußbett ist im allgemeinen ziemlich tief in die Talsohle eingeschnitten, so daß das Niedrigwasser, wie aus dem Längenschnitt (Bl. 1) ersichtlich,' eine reichlich tiefe Lage zum Gelände hat. Das durchschnittliche Gefälle beträgt auf der Strecke Wernshausen — Münden 1:1400 bis 1:1600, die Einzelgefälle sind jedoch sehr verschieden und wechseln zwischen 1:222 und 1:4500. Diese Unregelmäßigkeit hat zum großen Teil ihren Grund in den zahlreichen Mühlenstauen. Die unterste Strecke Wanfried — Münden ist für kleinere Fahrzeuge, jedoch nur unter großen Schwierigkeiten, schiffbar. Die vielen Stauwerke, die starken Flußkrümmungen und die meist alten steinernen Brücken mit kleinen Durchflußöffnungen und starken Pfeilern erschweren den Hoch Wasserabfluß. Wenn auch für die Wiesen, die Hauptkulturart der eigentlichen Talsohle, die düngenden Hochwasser vorteilhaft sein können, so haben größere Fluten nicht selten ganze Ortschaften in Gefahr gebracht und großen Schaden an gerichtet.

Namentlich mit Rücksicht auf die Lage des Niedrigwassers zur Geländehöhe scheint es auch im Interesse der Landeskultur zu liegen, wenn der Fluß nicht durch wenige größere Staue, sondern in der Art kanalisiert wird, daß durch viele Staue von geringer Höhe ein dem natürlichen Gefälle der Talsohle folgender, fast während des ganzen Jahres gleichbleibender Wasserstand gehalten wird, der etwa dem Mittelwasser des Flusses entspricht.

Entwurf I. (Havestadt und Contag).

Der Kanalisierungsentwurf von Havestadt und Contag sieht 46 Staustufen mit 132,5 m Gesamtgefälle vor. Das Einzelgefälle der Schleusen schwankt zwischen 1,7 und 4,2 m. Die Schleusen sind einschiffig und haben 10 m Breite und 67 m nutzbare Länge. Die durchschnittliche Staulänge beträgt 4 km. Der Flußquerschnitt soll bei 18 m Sohlen- und 28 m Wasserspiegelbreite bordvoll, entsprechend dem H. S. W. (höchster schiffbarer Wasserstand), eine Wassertiefe von 2,50 m haben. Doch konnte diese Forderung auf der obersten Strecke Wernshausen — Barchfeld wegen der geringen Wasserführung nicht erfüllt werden. Bei Normalstau beträgt die Wassertiefe unmittelbar unterhalb der Staustufen nur 1,50 m; die Schleusendrempel sind so tief gelegt, daß die Flußsohle noch um 1 m vertieft werden kann. Die Unterkante der Brücken liegt mindestens 3 m über H. S. W. Die Wehre sind da, wo Neubauten erforderlich werden, als Walzenwehre ausgebildet, um den Flußquerschnitt bei Hochwasser möglichst schnell und vollkommen frei zu legen. Mit dem Wehr soll an den meisten Stellen eine Turbinenanlage zur Ausnutzung der Wasserkraft verbunden werden. Der Entwurf ist in den Längenschnitt (Bl. 1) in blau gestrichelten Linien eingetragen.

Die Kosten sind veranschlagt zu:

II Schiffbar-[ machung Mari

für 1 km Länge

Mark

Kraftwerke

(ohne Wehre) Mark

Zu

sammen

Mark

a)    Obere Strecke: Wernsbausen — Hörscbel, 72,2 km

b)    Mittlere Strecke: Hörschel— Wanfried, 45,5 km

c)    Untere Strecke: Wanfried— Münden, 63,75km

d)    Stichkanal nach Eisenach,

6 km.......

15 950 000

221 000

1 725 000

17675000

9 300 000

204 000

1 825 000

11125000

13 750 000

216 000

3 450 000

17200000

3 000 000

500 000

3000000

42 000 000

7 000 000

49000000

Demnach soll die Kanalisierung der Werra allein, ohne Stichkanal nach Eisenach und ohne die Kraftwerke, etwa 215 000 Mark für das Kilometer kosten. Zum Vergleich möge erwähnt werden, daß die Kanalisierung der Mosel, deren Gefälle (0,32 m auf 1000 m) nur halb so groß ist wie dasjenige der Werra, auf etwa 308000 Mark für das Kilometer veranschlagt ist.

Das Bestreben, die Baukosten möglichst niedrig zu halten, hat zu den oben beschriebenen Abmessungen geführt, die wohl für kleinere Verhältnisse, nicht aber für eine leistungsfähige Schiffahrtstraße genügen. Es erscheint aber nach anderweiten Erfahrungen angebracht, entweder auf einen Ausbau der Werra ganz zu verzichten oder dem Ausführungsentwurf die Verhältnisse einer leistungsfähigen Wasserstraße für 600 t-Schiffe zugrunde zu legen, letzteres um so mehr, als gerade in jüngster Zeit der Gedanke, die Verbindung zwischen Weser und Main durch das Werratal zu leiten und damit die Werra zu einer Durchgangsstraße für die Großschiffahrt zu machen, lebhaft erörtert worden ist.

Entwurf II. Umgearbeiteter Entwurf Havestadt und Contag.

Der Entwurf Havestadt und Contag ist also zunächst, ehe an einen Vergleichsentwurf mit Stautoren herangetreten wurde, so umgearbeitet worden, daß er den erweiterten Anforderungen entspricht. Im wesentlichen handelt es sich hierbei um folgende Abmessungen: Schleppzugschleusen 165m lang und 10 m breit, Wassertiefe in den gestauten Haltungen mindestens 2,50 m, gestauter Flußquerschnitt zweischiffig mit etwa 62 qm Flächeninhalt und 34 m Wasserspiegelbreite unmittelbar unterhalb eines Tores, Durchfahrthöhe unter Brücken mindestens 4 m über H. S. W., Krümmungen möglichst nicht unter 500 m, in den Krümmungen Querschnittserweiterungen. In diesem Sinne ist zunächst eine Umarbeitung der oberen Strecke Wernshausen — Hörschel erfolgt und dann entsprechend auf die unteren Strecken angewandt worden. Eine Gegenüberstellung der Kosten für die obere Strecke nach Entwurf I und II möge zeigen, wie sich die Kostenvermehrung auf die einzelnen Arbeiten verteilt.

Entwurf II

Mark

1 442 000 . 1300 000 7 200 000 3 000 000 9 371 000 1 280 000 1 807 000

Entwurf I Mark

1 Grunderwerb.......

\ Abfindungen und Entschädigungen 1 Erdarbeiten ....

\ Uferbefestigungen .    .

„ III. Schleusen.....

„ IV. Brücken.....

„ V. Insgemein.....

Tit. I.

„ II.

726 000 824 000 3 140 000 . . 2 160 000 . .    7 055 000

. .    850    000

. .    1 195 000

15 950 000

25 400 000

Die Gesamtkosten der oberen, 71 km langen Strecke nach Entwurf II betragen also 25400000 Mark oder 357 000 Mark/km. Wie aus der Kostenzusammenstellung für Entwurf I auf S. 5 hervorgellt, sind bei reiner Schleusenkanalisierung die durchschnittlichen Kosten für alle drei Strecken fast dieselben. Es kann daher überschlägig auch bei Entwurf II angenommen werden, daß für die mittlere und untere Strecke durchschnittlich dieselben Kosten entstehen wie für die obere. Die Kosten für die ganze 180 km lange Strecke Wernshausen — Münden würden dann 180-357 000 = rd. 64000000 Mark betragen. Hierzu kommen noch die Kosten für den Stichkanal nach Eisenach, welche sich etwa in demselben Verhältnis vermehren werden, wie die Kosten für

= 5 000000 Mark.

die Hauptstrecke, also auf 3000000 •

357 215"

Die Gesamtkosten des Entwurfes II belaufen sich dann auf 69 000000 Mark, gegenüber 42 000000 Mark des Entwurfes I.

Entwurf III. (Torkanalisierung).

Die allgemeinen Gesichtspunkte der Torkanalisierung nach der Heubachschen Anregung sind auf S. 1 erörtert worden. Im folgenden soll der Heubachsche Gedanke weiter entwickelt und auf die Verhältnisse der Werra angewandt werden.

Allgemeines. Der Betrieb einer solchen Anlage, wie er für die Werra in Frage kommt, möge zunächst an einem zu Tal fahrenden Schiffe erläutert werden. Dieses kann das Tor 1 passieren, wenn die Haltung 1 bis 2 gefüllt ist (vgl. Text-Abb. 1). Kurz nach der Durchfahrt wird 1 geschlossen und durch geringes Anheben des Tores 2 die Füllung a der Haltung 1 bis 2 in die Haltung 2 bis 3 abgelassen, wo sie alsdann den Platz b einnimmt. Bevor das Schiff an das Tor 2 gelangt, ist die Ausspiegelung zwischen den Haltungen 1 bis 2 und 2 bis 3 erfolgt, so daß das Schiff ohne Aufenthalt durch das geöffnete Tor 2 nach 3 weiterfahren kann. Kurz nach der Durchfahrt schließt sich 2; die Füllung b tritt an die Stelle c usw. So kann das Schiff mittels einer Haltungsfüllung — die Verluste abgerechnet —

ohne irgendeinen Aufenthalt zu Tal fahren, sofern die Fahrzeit der Füllungszeit an gepaßt wird und die Tore sich entsprechend bewegen.    Ein weiteres

<!

Schiff A₂ kann erst in einem Abstand gleich der doppelten Torentfernung folgen.

JA ³

mmjmj

c

Während nun Ax nach Öffnung des Tores 4 von 3 nach 4 fährt und um eine Stufe sinkt, kann gleichzeitig ein zu    Berg    fahren

Abb. 1.

des Schiff B₁, welches das Tor 5 durchfahren hat, von 5 nach 4 fahren und durch den Abfluß der Füllung c nach d um eine Stufe gehoben werden. Folgt A₂ dem Schiffe Ax in der doppelten Torentfernung und in gleichen Abständen A₃ und A₄ usw. oder werden wenigstens dementsprechend die oberen Haltungen abwechselnd geleert und gefüllt, so wird auch Bx ohne Aufenthalt zu Berg fahren können. Voraussetzung dabei ist aber, daß jedesmal in der Zeit, welche das Schiff zum Durchfahren einer Haltung benötigt, eine    ganze    Füllung von oben zufließen    kann.    Fließt

mehr Wasser    zu,    als zum Schiffahrtsbetrieb    nötig    ist, so

wird es durch Umläufe nebenbei abgeführt und, wenn dies nicht ausreicht, durch Anheben der Tore unter diesen hindurchgelassen. Die Anlage ist also dauernd in Betrieb, während sich die Schiffahrt je nach Bedarf einfügt.

Dem wechselnden Gefälle der Werratalsohle muß das Gefälle der Staustufen angepaßt werden, will man nicht zu

tief ins Gelände einschneiden oder mit dem Wasserspiegel möglichst nicht über das Gelände kommen. Es müßte also nötigenfalls an gewissen Punkten ein Gefällwechsel stattfinden, welcher entweder eine Längen- oder eine Höhenänderung der Staustufen und damit eine andere Zeiteinteilung des oben beschriebenen Betriebes bedingen würde. Diese Unregelmäßigkeiten, die für Betrieb und Schiffahrt hinderlich sein können, sind zu vermeiden durch Einschaltung längerer Zwischenhaltungen oder gewöhnlicher Schiffahrtschleusen oder durch Verbindung dieser beiden. Text-Abb. 2 bis 4 veranschaulichen diese drei Möglichkeiten. In Text-Abb. 2 wird ein verhältnismäßig flaches Talgefälle durch zwei Tor-

i-—

zwe

«---Länge—>i    j_

ckmäßig gleich einem Mehrfachen d. einzelnen Stufenlänge

'Abb. 2.

” L. 1:ÜC

___Schleuse

Abb. 3.

1:ce~

1:cg

Schleuse

Abb. 4.

treppen von verhältnismäßig großem, aber untereinander gleichem Gefälle überwunden. Zwischen die unterste Stufe der oberen Treppe und die oberste Stufe der unteren Treppe ist eine Zwischenhaltung mit einer Spiegelhöhe eingeschaltet, die, solange die Wasserführung des Flusses sich nicht ändert, immer gleichbleibt. Text-Abb. 3 zeigt, wie ein steiles Talgefälle durch verhältnismäßig flache Tortreppen mit Zwischen-

Schaltung einer Schleuse überwunden werden kann. In Text-Abb. 4 endlich wird ein steileres Zwischengefälle durch Einfügung einer Schleuse ausgeglichen, an die sich oben und unten längere Haltungen anschließen. Das größere Gefälle an den Schleusen wird zweckmäßig zur Kraftgewinnung für die Bewegung der Tore und die Beleuchtung ausgenutzt. Ohnehin befinden sich an den natürlichen Gefällbrechpunkten meistens Orte, die durch natürliche und künstliche Wehre auf gewisse Wasserstände eingerichtet sind, und größere Mühlenanlagen, welche auf diese Weise erhalten werden. Die Oberund Unterkanäle der Schleusen können mit ihren breiten Vorhäfen als Sammelbecken dienen zum Ausgleich der mit diesem Betrieb verbundenen unregelmäßigen Wasserführung und zur Aufspeicherung während der Betriebspausen.

Die einzelnen zwischen je zwei Schleusen liegenden Strecken werden zweckmäßig unabhängig voneinander betrieben, da eine bestimmte Durchschleusungszeit nicht genau eingehalten werden kann, der Aufenthalt der Schiffe an den Schleusen also verschieden sein wird. Die Schiffe müssen sich jedesmal von neuem in den Streckenbetrieb einfügen.

In diesem Sinne ist ein allgemeiner Entwurf III für die obere Strecke Wernshausen—Hörschel aufgestellt worden. Aus den hierfür ermittelten Kosten sollen, wie bei Entwurf I und II, die Gesamtkosten für die Strecke Wernshausen — Münden und den Zweigkanal nach Eisenach sinngemäß überschlägig bestimmt werden. Hierauf soll untersucht werden, wie sich die Schiffahrtkosten bei Anwendung der Torkanalisierung gegenüber der Schleusenkanalisierung stellen. Bei der Beschreibung und Begründung des Entwurfes wird Gelegenheit sein, die Annahmen des Entwurfes I zum Vergleich heranzuziehen und im einzelnen zu erörtern.

Abmessungen und bauliche Einrichtungen.

Querschnitt. Der Querschnitt entspricht dem Inhalt nach ungefähr demjenigen des Ems-Weser-Kanals (Text-Abb. 5), und zwar in der ungestauten Haltung unmittelbar oberhalb des unteren, in der gestauten unmittelbar unterhalb

des oberen Tores. Der diesem Querschnitt entsprechende Wasserstand, 2,5 m über Sohle, soll mit N. W., Normal -Wasser, bezeichnet wer-den. Die 20 m breite Sohle j** ist nach der Mitte zu parabolisch um 50 cm ver-tieft. Die Uferböschungen sind auf 1 m Höhe 1:4,    -

34,nm

vN.W.

‘*1

von da ab 1:3 geneigt.

Die durchgehende Neigung 1: 2 des Entwurfes I ist für den Querschnitt eines Kanals schon zu steil, für den eines kanalisierten Flusses aber, dessen Hochwasser nach wie vor durch das kanalisierte Bett mitabgeführt werden müssen, nicht möglich, auch wenn der Boden aus grobem Kies besteht. Trotz der gewählten schwächeren Neigung erscheint es sogar geboten, den oberen unter 1: 3 geböschten Teil der neuen Uferböschungen zu befestigen (Text-Abb. 6). Ein entsprechender Betrag wurde in die Kostenberechnung eingesetzt. Der Wasserquerschnitt bei normalem Wasserstand beträgt 61,7 qm.

Beim Bau ) trocken ^

Krümmungen. Die Krümmungshalbmesser sollten tunlichst nicht unter 500 m hinunter gehen.

j.V

Abb. 6.

Wo es ohne große Erdarbeiten irgend möglich war, ist an diesem Grundsatz festgehalten worden.

An manchen Stellen mußte jedoch auf 300 m hinabgegangen werden, bei Herrenbreitungen (km 5) auf 280 m und bei Leimbach (km 18,5) sogar bis auf 275 m. In den meisten Fällen handelt es sich um kurze Krümmungen, welche der Schiffahrt kein Hindernis sein werden. Auch auf der Weser kommen derartige, ja sogar noch schärfere Krümmungen vor. Entwurf I hat sich, um an Erdarbeiten zu sparen, abgesehen von den Durchstichen, lediglich auf die Ausbaggerung des vorhandenen Stromschlauches beschränkt.

Verbreiterung. Bei allen Krümmungen ist im Gegensatz zu Entwurf I eine Verbreiterung vorgesehen worden, wenn die Erdarbeiten hierdurch auch, besonders in den Durch-

Stichen, ganz erheblich vermehrt wurden. Die Verbreiterung erfolgt auf der dem Krümmungsmittelpunkt zugewendeten Seite und ist dem Halbmesser entsprechend abgestuft. Die Maße sind ungefähr dieselben wie beim Ems-Weser-Kanal, nämlich:

r --

11

11

Schleusen. Die Schleusen sollen als Schleppzugschleusen gebaut werden und erhalten eine nutzbare Länge von 165 m (gegen 67 m im Entwurf I) und eine Breite von 10 m. Die Drempel sollen 50 cm unter dem tiefsten Punkt der Flußsohle, d. i. 3 m unter Normalwasser liegen, um einer späteren Vertiefung Rechnung zu tragen. Diese Abmessungen gestatten den Verkehr der auf dem Ems-Weser-Kanal und der Weser zulässigen Fahrzeuge von 65 bis 80 m Länge und 9 m Breite (ohne Scheuerleisten). Soll die Werra eine vollgültige Wasserstraße werden, dann darf sie den anschließenden Wasserwegen in den bestimmenden Abmessungen nicht nachstehen. Ober- und Unterkanäle sind als Vorhäfen mit reichlicher Breite und Länge ausgebildet, so daß sie die Versammlung und Bildung von Schleppzügen gestatten.

Brücken. Die Unterkante der Überführungen soll 4 m (gegen 3 m im Entwurf I) über dem höchsten schiffbaren Wasserstande liegen, die Durchfahrtbreite bei Neubauten mindestens 24 m betragen. Bei vorhandenen Brücken, deren Höhenlage genügt, ist von Fall zu Fall entschieden, ob ihre Durchfahrtweite (meistens zwei kleinere Öffnungen) genügt.

Stautore. Die Anordnung der Tore geht aus Abb. 1 bis 3 Bl. 2 hervor. • Sie erhalten eine lichte Durchfahrt weite von

24 m. Der Stau beträgt 40 cm auf der Strecke Wernshausen — Hörschel und 50 cm auf der Strecke Hörschel—Münden, so daß die Tore zeitweise einen Wasserdruck von 80 cm bezw. 1 m auszuhalten haben. Sie bestehen aus einer einzigen Schütztafel mit wagerechten, nach Unterstrom zu liegenden Versteifungsgitterträgern. Der ganze Wasserdruck wird auf die beiderseitigen Landpfeiler übertragen, in denen Kammern zur Aufnahme der Führungsschienen ausgespart sind. Über Pfeileroberkante werden diese Schienen durch Eisenbetongerüste aufgenommen, auf deren dem Wasser abgewendeter Seite die Gegengewichte laufen. Die Bewegung erfolgt durch einen in der Mitte der Tortafel auf dem Bedienungssteg aufgestellten Gleichstrommotor, welcher mittels einer wagerechten durchgehenden Welle auf die mit den Führungsschienen parallel laufende Zahnstange einwirkt. Der Motor hat nur den Wasserdruck und die auftretende Reibung zu bewältigen; das Torgewicht ist vollkommen ausgeglichen. Die Dichtung erfolgt dadurch, daß die Tortafel in der Sohle auf einer einbetonierten Schiene aufsitzt und sich an den Seiten nach Art der Rollschützen gegen die Pfeilernischen anlehnt. In den Landpfeilern sind weite (4 qm) Umläufe ausgespart, welche das überschüssige, nicht für den Schiffahrtsbetrieb nötige Wasser abführen sollen, solange der Fluß nicht mehr als etwa 20 cbm Wasser führt. Fließt mehr Wasser zu, so muß es durch entsprechendes Anheben der Tore unter diesen durchgelassen werden. Die Tore sind so stark gebaut, daß sie im Falle einer Unachtsamkeit im Bedienen bis 20 cm überströmt werden können. Ob die Umläufe ganz entbehrt werden können, soll noch an der Hand von Probeausführungen geprüft werden. Durch ausbalanzierte Rollschützen, welche elektrisch oder von Hand zu bedienen sind, kann der Wasserdurchfluß geregelt und stets der erforderliche Stau gehalten werden. Um die Kosten möglichst niedrig zu halten, erfolgt die Gründung in der einfachsten Weise durch eine von Ufer zu Ufer laufende Doppelspundwand aus Eisenbeton, welche nach unten auseinanderspreizt und oben einen 70 cm starken Betonkern zur Aufnahme der Eisenschiene einschließt. Die Doppelspundwand greift durch die Landpfeiler hindurch noch ein Stück in das Ufer ein und soll das Bauwerk gegen Unterspülung schützen. Ein Tonkern, welcher in das Ufer einbindet und an Pfeiler und Spundwand anschließt, sichert den Pfeiler gegen Hinterspülung. Die Flußsohle ist oberhalb des Tores durch ein 5 m und unterhalb durch ein 10 m breites und 50 cm starkes Betonbett mit darüberliegendem Steinpflaster in Zementmörtel befestigt. Diese Sohlenbefestigung wird nach Unterstrom zu durch eine weitere Spundwand von 2 i/₂ m Länge abgeschlossen. Wo der Baugrund das Schlagen der Doppelspundwand nicht gestattet — aus den Unterlagen ist ein Anhalt hierfür nicht zu gewinnen —, wo also, wie in engen Flußtälern mit steilen Hängen häufig, nicht tief unter der Sohle Fels ansteht, muß die Betonschwelle unter dem Tor unmittelbar auf diesen gegründet werden.

Betriebsdauer. Die Tore müssen solange in Tätigkeit treten, als die Wasserführung der Werra in dem neuen Gerinne die Tiefe von 2,50 m über dem tiefsten Punkt der Flußsohle nicht von selbst zu halten vermag. Die Tore werden also auf den unteren Strecken, welche geringeres Gefälle und größere Wasserführung haben, eher ihren Betrieb ein stellen und geöffnet bleiben können, als die Tore auf den oberen Strecken. Nach dem beigegebenen Längenschnitt (Bl. 1)    ,

sind für die Strecke Wernshausen—Hörschel drei verschiedene Gefällverhältnisse angenommen, 1:1400, 1:1500 und 1:1600.

Für diese Gefälle soll diejenige Wassermenge Q ermittelt werden, welche bei freiem Durchfluß noch eine Wassertiefe von 2,50 m ergibt.

Allgemein ist v = c\ R- J — —

R = ~-

Q = c-F-yJR-J; Nach Ganguillet und Kutter ist

0,00155

23 + —

i+ (234

0,00155\ n

\R

Für die Werra kann n zu 0,025 angenommen werden. F— 61,7 qm; n, der wasserbenutzte Umfang, = 84,382 m; \R= 1,34.

Dann wird für

c — 44; c = 44,4; c = 44,4;

Q— 97 cbm. Q = 95 cbm. Q — 92 cbm.

Gefälle 1:1400: >47 = 0,0267;

Gefälle 1:1500: >47=0,0258;

Gefälle 1:1600: >47 = 0,025;

Ermittlung des H. S. W. Die dem höchsten schiffbaren Wasserstand entsprechende Wasserführung des Flusses konnte im Entwurf III anders angenommen werden als im Entwurf I, da der gewählte Querschnitt eine viel größere Wassermenge abzuführen vermag. Werden die im Entwurf I ermittelten Wassermengen für H. S. W. und H. H.W. in Ermanglung genauerer Unterlagen als richtig angenommen, so kann man die dem neuen Querschnitt entsprechende Wasserführung für H. S.W. ermitteln. Für die Pegelstellen bei Wernshausen, Heimboldshausen und Wanfried liegen diese beiden Wassermengen fest. Bei Heimboldshausen beträgt hiernach die Wassermenge für H. S.W. des Entwurfes I 132 cbm und für H.H.W. 550 cbm. Der Wassermenge von 132 cbm entspricht im Querschnitt des Entwurfes III eine Wassertiefe

Abb. 7.

633

695

730

550

591

426

253

174

H.S.W. ■Md. erhöht¹

H.S.W. o<5 nachl —

130________

193

______—

212____

98

148

165

187

200

km 1

11,5

39,8    57,0

iC-

38,8—

74,5    102,3    118,5

—78,7

■>!

von 3 m über Sohle. Wie aber aus dem Längenschnitt (Bl. 1) ersichtlich, ist der Querschnitt bei dieser Wassertiefe noch nicht bordvoll. Es kann und soll daher an dieser Stelle mit einem um 40 cm höheren H. S. W. gerechnet werden. Diesem Wasserstande entspricht eine Wassermenge von 174 cbm. In Text-Abb. 7 ist die neue H. S.W.-Linie eingetragen. Sie schneidet sich mit der H. H. W.- und der H. S.W.- Linie des Entwurfes I in dem gleichen Punkte der Nullinie.

Hiernach ergeben sich folgende Wassertiefen bei H. S.W. für die einzelnen Strecken:

Strecke Wernshausen — Barchfeld:

Q— 130 cbm;

= 4906 = F.e-VJ2;

Wassertiefe h = 2,9 m. Strecke Barchfeld — Heimboldshausen:

h = 3,4 m.

Q=174 cbm;

Strecke Heimboldshausen — Gerstungen:

Q = 193 cbm;

Vj

= 7480 =F- c-\R]

h = 3,6 m.

Strecke Gerstungen — Hörschel:

Q = 212 cbm;

—— — 8480 = F-c- \R;

yj

h = 3,8 m.

Hieraus geht hervor, daß zwischen dem Wasserstand, bei dem die Schiffahrt ohne Anstauung des Wassers bereits möglich ist, und dem H. H.W. noch ein weiter Spielraum liegt. In dieser Zeit können die Schiffe bei geöffneten Toren fahren und haben nur an den wenigen Schleusen Aufenthalt (6 statt 20 in Entwurf I). Auch wird die Zeit, in der wegen Überschreitung des H. S.W. keine Schiffahrt stattfinden kann, erheblich eingeschränkt und wird voraussichtlich im Durchschnitt nur wenige Tage des Jahres betragen, zumal wenn durch die Anlage von Talsperren die höchsten Spitzen der Hochwässer später zurückgehalten werden.

Hochwasserabführung. Bei Entwurf III wird der bisherige Hoch Wasserabfluß erleichtert und verbessert, weil der Flußquerschnitt an sich eine viel größere Wassermenge abführt, ohne Überflutung des Tales, und die meisten vorhandenen Staustufen mit ihren festen Wehren und Mühlengerinnen fortfallen. Der Fall, daß eine Hochwasserwelle die Tore geschlossen vorfinden könnte, ist ausgeschlossen, weil schon bei der geringen Menge von 97 cbm sämtliche Tore geöffnet werden müssen.

Bei kleinerer Wasserführung der Werra werden zunächst die Umläufe für die Abführung des nicht für den Schiffahrtbetrieb benötigten Wassers sorgen. Sie leisten bei voller Öffnung und 40 cm Überdruck etwa 20 cbm/Sek. Bei größeren Wassermengen müssen die Tore soweit angehoben werden, daß das überschüssige Wasser unter ihnen durchfließen kann. Die Tore werden dann stets nur bis zu einer bestimmten Stellung gesenkt, was dadurch zu erreichen ist, daß ein Anschlag am Führungsgerüst den Motor und damit die Torbewegung im gegebenen Augenblick ausschaltet. Der Betriebsplan für die Bewegung der Tore wird später erörtert.

Abmessungen der Staustufen. Anzahl und Höhe der Staustufen sind abhängig von dem Gefälle der Talsohle, dem zu erwartenden Wasserzufluß und der zuzulassenden Fahrgeschwindigkeit der Schiffe. Soll ein Schiff in ununterbrochener Fahrt zu Berg fahren können, so muß in der Zeit, in welcher es eine Haltung durchfährt, eine ganze Füllung von oben zufließen. Die Fahrgeschwindigkeit kann mit Rücksicht auf die Wirtschaftlichkeit des Betriebes nicht gut unter 4 km in der Stunde angenommen werden. Nun ist aber die Wasserführung der Werra in einem Teil des Jahres so gering, daß bei dieser Geschwindigkeit die Tore so nahe aneinander gelegt werden müßten, daß ein sicherer Betrieb nicht mehr möglich wäre und unverhältnismäßig hohe Kosten entständen. Deshalb ist der ganze Entwurf nur zu verwirklichen, wenn durch den Bau von Talsperren im oberen Werragebiet für die trockenen Monate ausreichendes Zuschußwasser geliefert werden kann. Der Fassungsraum dieser Talsperren muß so groß bemessen sein, daß in ihnen der gesamte, in der trockenen Zeit nötige Zuschuß aufgespeichert werden kann.

Sympher u.Helmershausen , Schiffbarmachung usw.

Talsperren. Nach der Denkschrift von jDr.^ng. Wolf (Hannover 1910) können mit einem Kostenaufwand von 10 780 000 Mark in sieben Stauweihern 32 185 000 cbm angesammelt werden. Neuere Bearbeitungen des Vereins für Schiffbarmachung der Werra haben ergeben, daß in zwei Talsperren, im Haseltal bei Ellingshausen und im Schönautal oberhalb Schwarza je 23 000 000 cbm, also zusammen 46 000 000 cbm aufgespeichert werden können. Die Kosten sollen sich auf 12 500 000 Mark belaufen, das sind etwa 27 Pf. für 1 cbm. Nach Innecken-Leppla sind fünf Stauweiher mit einem Fassungsraum von 63 800 000 cbm möglich bei einem Kostenaufwand von 19 600 000 Mark, also etwa 0,30 Mark/cbm. Mit diesen rd. 60 000 000 cbm Zuschuß möge im folgenden zunächst gerechnet werden.

Bei niedrigem Sommerwasser führt die Werra bei Wernshausen im Mittel etwa 7 cbm/Sek. Nach den Unterlagen des Entwurfes I muß mit dieser Wasserführung, welche zeitweilig sogar bis auf 2 cbm herabsinkt, während einer Zeit von etwa vier Monaten gerechnet werden. Nimmt man weiter an, daß 15ständiger Schiffahrtbetrieb eingerichtet wird, so würde bei Aufspeicherung dieses Zuflußwassers während der Ruhezeit

24

ein natürlicher Zufluß von 7 • —= 11 cbm/Sek. zur Verfügung

15

= <-w9 cbm/Sek, Der Gesamtzufluß würde

mit

stehen. Hierzu kommt das Zuschußwasser aus den Stauweihern 60 000 000

4-30-15-3600 also 20 cbm/Sek. betragen.

Bei 40 cm Stauhöhe, also 0,4 • 1400 = 560 m Staulänge, 32,8 + 35,2

ist der anzufüllende Inhalt

• 0,4 • 5 60 = 7 616 cbm,

einschl. Verdunstungs- und anderer Verluste =    8000 cbm,

8000

die Füllungszeit

20

= 400 Sek., demnach die Schiffs-

geschwindigkeit

0,56

• 60 • 60 =    5 km/Std.

400

Ermäßigt man diese Geschwindigkeit unter Beibehaltung der Stauhöhe, so ergibt sich eine geringere Zuschuß-

menge. Bei 4,2 km/Std. Geschwindigkeit ist die Füllungszeit

0,56

• 60 • 60 = 480 Sek. und der Zufluß =

8000 480

cbm/Sek., demnach der erforderliche Zuschuß aus den Stau-Aveihern =16 — 11 = 5 cbm/Sek.

Vorläufig mit diesem geringeren Zuschuß zu rechnen dürfte angebracht sein, da es nicht Avahrsch ein lieh ist, daß sämtliche möglichen Talsperren sofort gebaut werden. Dem Zuschuß von 5 cbm/Sek. entspricht ein Fassungsraum von 4 • 30 • 15 • 3600 • 5 = 32 400 000 cbm, der nach den obigen Angaben mit ziemlicher Sicherheit zu erreichen ist. Stehen größere Wassermengen zur Verfügung, so kann die Fahrgeschwindigkeit oder die tägliche Betriebszeit erhöht werden.

Reichen in besonders trockenen Sommern die angegebenen Wassermengen nicht aus, namentlich, wenn die Wasserführung unter 7 cbm/Sek. sinkt, so wird die tägliche Betriebszeit einige Wochen lang verkürzt. Z. B.:

.    .    3 cbm/Sek.

.    .    9 Std./Tag

8 cbm/Sek.

Wasserführung......

Zusammen ow 16,0 cbm/Sek.

Auf der im Entwurf III behandelten ,,oberen Strecke“ ist die Höhe der Staustufen gleichbleibend mit 0,4 m angenommen und nur die Länge dem Gefälle entsprechend geändert, da die Wasserführung der unterhalb einmündenden Bäche aus den Unterlagen nicht zu ersehen ist. Sollte durch diese Bäche ein bestimmter Wasserzufluß gesichert sein, so könnte die Höhe der Staustufen, etwa unterhalb Vacha, vergrößert und die Torzahl ermäßigt Averden. Auf der mittleren und unteren Strecke konnte die Stauhöhe auf 50 cm erhöht werden.

Ausgleichsweiher. Oberhalb Wernshausen ist ein Ausgleichsweiher, möglicherweise zugleich Sammelbecken anzulegen, der den Ablauf von 15 Std., also 16-15-3600

2*

Das von Innecken -

== 864 000 cbm aufnehmen kann.

Leppla an dieser Stelle vorgeschlagene Sammelbecken faßt

8 000 000 cbm bei 3 600 000 Mark Kosten.

Betriebsplan. Nachstehender Betriebsplan (Text-Abb.8) gibt von links nach rechts die Fahrzeiten, Fahrlängen und die

Bewegungszeiten für die Tore an. Der Schleppzug, 160 m lang, hat Tor 1 gerade durchfahren (Anfangsstellung, Länge 0 für das Ruder des zweiten Schleppkahns). Nach 1 Min. wird Tor 1, 3, 5 abwärts bewegt, nach 3 Min. sind sie geschlossen. In demselben Augenblick wird Tor 2, 4, 6 angehoben , damit der Ausgleich der beiden Haltungen erfolgen kann. Theoretisch sind zum Ausgleich auf 4 cm nur 1 xj₂ Min. erforderlich, wobei berücksichtigt ist, daß die Druckhöhe mit zunehmendem Ausgleich abnimmt. In Wirklichkeit wird aber der Ausgleich länger dauern, da das Zuströmen des Wassers aus der oberen Haltung und seine Verteilung auf die ganze Länge der unteren in den Formeln nicht berücksichtigt werden kann. Bestimmten Aufschluß hierüber können nur Versuche in der Wirklichkeit ergeben. Es ist aber anzunehmen, daß die 8 Min., welche voll für den Ausgleich zur Verfügung stehen, ausreichen werden. Nach 5 Min. ist die Hebung der Tore beendet. Der Schleppzug befindet sich mit der Spitze noch 50 m vor Tor 2. Nach 8 Min. hat der Schleppzug die Haltung 1 bis 2 durchfahren und befindet sich mit dem Ruder des zweiten Schiffes gerade hinter Tor 2.

Tor 1

Tor 3

Schleppzug

Tor 2

1 Min. Tori senken

W C (D 03 O -CD

Z “

S|

tu

cn

Tor 2 oben

a>'

lyl s

_o

"5

i2

.£

5 Min.

8 Mm.

9 Min.

560

K-210m->| 560m-------^j<

cn

0)

cn

JZ

nJ

CM

C-

£

cn

.E

j_E

13 Min. Tqp 3 oben

IG Mm.

1120T

------5S0m

Abb. 8.

Bedienung der Tore. Um einen ständigen Berg- und Talbetrieb zu ermöglichen, ist es erforderlich, daß die Haltungen stets paarweise ausgeglichen sind, wie in Text-Abb. 9 dargestellt ist. Die Motoren der Tore müssen so miteinander verbunden sein, daß die Tore der geraden Nummern stets die gleiche Bewegung gemeinsam ausführen und ebenso die Tore der ungeraden Nummern. Während die eine Torgruppe angehoben wird, senkt sich die andere. Die Strom Schaltung muß an jedem Tore auf beiden Ufern mittels eines besonderen Schalthebels bewirkt werden können. Auch muß es möglich sein, die Stromzuführung für die ganze Strecke an _j jedem Tore zu unterbrechen.

G 7

s m/m/A

W/fI

Abb. 9.

Die Bewegung der Tore kann dann, weitere Prüfung und die Ergebnisse von Versuchen Vorbehalten, in der Art erfolgen, daß ein Radfahrer die Schiffe begleitet. Dieser fährt dem Schleppzug voraus nach dem geöffneten Tor 1, schaltet die Stromzuführung aus und wartet, bis alle Schiffe unter dem Tor durchgefahren sind. Dann schaltet er den Strom ein, wodurch dieses Tor und alle anderen der gleichen Gruppe nieder-, die der anderen Gruppe in die Höhe gehen, und fährt an dem Schleppzug vorbei bis zu dem nunmehr geöffneten Tor 2. Der Ausgleich der Haltungen erfolgt während der Fahrt des Schleppzuges von 1 nach 2. Bei Tor 2 schaltet der Radfahrer zunächst wieder den Strom aus und wartet, bis das letzte Schiff unter dem Tor hindurchgefahren ist, um durch Einschaltung des Stromes das Herabgehen des Tores zu bewirken. Er hat also in der Folge nichts weiter zu tun, als die Tore hinter den Schleppzügen zu schließen. Die vorherige Ausschaltung des Stromes ist notwendig, damit nicht zur Unrechten Zeit von dem Be-gleitmann eines anderen Schleppzuges, etwa eines zu Tal fahrenden, die Tore in Bewegung gesetzt werden. Für jede Teilstrecke zwischen zwei Schleusen müssen je nach der Länge mindestens zwei Radfahrer zur Verfügung stehen, einer für

die Berg- und einer für die Talfahrt. Der mit den zu Berg fahrenden Schiffen an der oberen Schleuse angekommene Radfahrer übernimmt auf der Rückfahrt die Begleitung des nächsten zu Tal fahrenden Schleppzuges. Jeder Schleppzug — ein Schlepper, zwei Anhänger — muß durch einen Radfahrer begleitet werden, (größere Zuglängen, etwa mehrere Schleppzüge hintereinander, dürfen nicht gebildet werden, da dann die Durchfahrtzeit unter den Toren zu lang und die Zeit für den Ausgleich der Haltungen zu kurz wird. Ist eine Torstrecke sehr lang, wie z. B. die unterste Werrastrecke oberhalb Münden, so kann sie in zwei oder mehr Abschnitte zerlegt werden, deren Bedienung wie diejenige der selbständigen Schleusenstrecken erfolgt.

Schaltschema für die Torbewegung. jJm zu zeigen, daß die vorstehend beschriebene Art der Torbewegung möglich ist, ist in Abb. 6 Bl. 2 ein Schaltschema beigefügt, welches wir ebenso wie die folgenden elektrotechnischen Ausführungen der freundlichen Mitarbeit des Herrn Regierungsbaumeisters Stieglitz-Cassel verdanken. Das Schaltschema wird zwar bei der genaueren Ausarbeitung noch Änderungen und Ergänzungen erfahren müssen. So sind der Einfachheit und Klarheit halber die Selbstanlasser vor den Motoren fortgelassen. Immerhin erhellt daraus, daß die scheinbar schwierigen Bedingungen, welche bei der Torbewegung zu erfüllen sind, durch einfache Handgriffe erledigt werden können.

Die Bedingungen für das Schaltschema sind folgende:

1.    Die Motoren der Tore müssen so miteinander verbunden sein, daß die Tore der geraden Nummern stets die gleiche Bewegung gemeinsam ausführen und ebenso die Tore der ungeraden Nummern.

2.    Einer Senkbewegung der Tore mit gerader Nummer soll gleichzeitig eine Hubbewegung der Tore mit ungerader Nummer entsprechen.

3.    Die Bewegung der Tore soll an jedem Tore selbst eingeleitet werden können, und zwar so, daß das jeweils bediente Tor und alle anderen der gleichen Gruppe sich senken, während das Heben der anderen Torgruppe durch Schaltung zwangläufig erfolgt.

4.    Es muß möglich sein, die Stromzuführung an jedem Tore für die ganze Strecke zu unterbrechen.

5.    Die Unterbrechung der Stromzuführung und die Einleitung der Torbewegung soll von jedem Ufer aus erfolgen können.

In dem Schaltschema sind fünf Tore angenommen. Der Schleppzug fährt in Richtung I bis V und hat gerade Tor III verlassen. Der Begleitmann hat durch Heben des Schalthebels in Stellung 3 (Text-Abb. 10) den Strom eingeschaltet und die Senkung des Tores III eingeleitet. Die gleiche Bewegung macht Tor I und Y, während Tor II und IV in die Höhe gehen. Der Betätigungsschalter ist doppelpolig mit drei Stellungen, Betriebs-, Ausschalt- und Senkstellung. Der Begleitmann wartet nun so lange, bis Tor III geschlossen oder

<r

^3-- Tarbewegung (Senkstellung) _o Ausschaltstellung Betriebsstellung

■o—

o!__

Abb. 10.

durch Betätigung des Endausschalters angehalten ist. Dann bringt er den Schalter über Stellung 2 in die Betriebsstellung 1, überholt seinen Schleppzug und fährt ihm voraus nach Tor 1Y, welches er geöffnet vorfindet. Hier stellt er den Hebel von 1 auf 2, wodurch der Strom ausgeschaltet wird, wartet, bis der Schleppzug das Tor durchfahren hat und wiederholt dann die oben beschriebenen Handgriffe. Senkt sich das Tor, wenn der Hebel auf 3 gestellt ist, nicht, so befindet sich an einer anderen Stelle der Torstrecke noch ein Schleppzug unter dem betreffenden Tore. Die Senkbewegung tritt erst ein, wenn auch dort auf Stellung 3 geschaltet ist.

In der Endstellung des Tores muß der Motor abgestellt werden. Dies geschieht durch Endschalter, welche selbsttätig den Umschalter durch Anheben des Gfegenarmes von

24: der Senkstellung in die Aussckaltsteliung zurückführen. Hierdurch wird erreicht, daß die nicht betätigten Schalter der Tore I, II, IV und V von dem Endschalter nicht berührt und daher nicht beeinflußt werden. Dies ist notwendig, weil sonst der Stromlauf für die nächste Torbewegung von anderen Stellen aus gestört würde. Die Endschalter werden verstellbar an den Toren angebracht und für die augenblickliche Wasserführung eingestellt. Für gewöhnlich gehen sie an den fest auf den Torgerüsten sitzenden Schaltern und deren Gegenhebel (Endschalterbetätigung) vorbei. Nur an dem gerade bedienten Tor wird durch die Stellung des Schalters auf 3 der ganze Schalter so weit seitlich gerückt, daß er in die Ebene des Endschalters kommt und von diesem betätigt werden kann. Beim Umschalten in die Betriebsstellung rückt der Schalter wieder in seine frühere Lage.

Die Betriebsstellung gestattet infolge Kurzschluß den durchlaufenden Stromfluß, der durch geeignete Widerstände (TU), den Motoren widerständen entsprechend, eingeschränkt werden muß.

An durchlaufenden Hauptleitungen sind vier erforderlich. Hierzu kommen unter Umständen noch besondere Hilfs- Signalleitungen. Wegen der Serien Schaltung wird verhältnismäßig hohe Betriebsspannung (etwa 1000 Volt) erforderlich werden.

Die Bedingung 5 ist auf dem Schaltschema nicht besonders dargestellt. Sie kann dadurch erfüllt werden, daß auf jeder Uferseite ein Schalter, wie oben beschrieben, angebracht wird. Die Schaltung an jedem Tor wird dann so sein wie in Text-Abb. 11.

Wenn die eine Torgruppe zum Durchlässen des überschüssigen Wassers nicht ganz geschlossen wird, so wird die andere Gruppe um dasselbe Maß weniger gehoben. Trotzdem muß unter dem angehobenen Tor stets die erforderliche Höhe von 4 m über dem Spiegel der ausgeglichenen Haltung sein. Die Torgerüste sind dementsprechend höher zu bauen.

In dem Betriebsplan war angenommen, daß die Tore der einen Gruppe erst in die Höhe gehen sollten, wenn die Tore der anderen Gruppe bereits geschlossen sind, um zu

beweisen, daß ausreichend Zeit für diese Bewegung zur Verfügung steht. Es kann aber vielleicht damit gerechnet werden, daß auch die gleichzeitige Bewegung sämtlicher Tore

~ Kanalhältüng ;

v. Kraftwerk

Erregung "LlotorT

Abb. 11.

Wasserverluste nicht zur Folge hat. Bei der Länge der Haltungen wird die Ausgleichs welle möglicherweise erst an dem nächsten Tore ankommen, wenn dieses bereits geschlossen ist. Versuche werden in dieser Hinsicht noch die erforderliche Klärung geben können. Die Tore sind mit Signalen, ähnlich denen der Eisenbahn (bei Nacht Lichter), derart zu verbinden, daß jederzeit ersichtlich ist, ob sie geschlossen oder geöffnet sind.

Die Einstellung der an den Toren angebrachten Endschalter erfolgt derart, daß zunächst durch Versuche fest-gestellt wird, bis zu welcher Lage die Tore bei den verschiedenen Wasserführungen (Pegelständen) herabgelassen werden dürfen, damit der erforderliche Stau von 40 bzw. 50 cm gehalten werden kann. Die diesen Torstellungen (Wassermengen, Pegelständen) entsprechenden Stellungen der Endschalter werden gleichfalls ein für allemal festgelegt, so daß bei einem bestimmten Pegelstand die Endschalter einer Torstrecke von den Streckenradfahrern gleichmäßig eingestellt werden können.

Für die immerhin selten vorkommende Einzelbewegung der Tore dient vorläufig ein Handantrieb, welcher nach Auskupplung des Motors auf die Vorgelegwelle wirkt. Wenn die Wasserführung in der Werra so groß ist, daß ohne Stau

die erforderliche Schiffahrtstiefe vorhanden ist, müssen sämtliche unten befindlichen Tore auf diese Weise angehoben werden. Auch kann die Einzelbewegung für Instandsetzungsarbeiten erforderlich sein. Gegebenenfalls könnte erwogen werden, auch diese Bewegung durch elektrischen Strom zu bewirken.

Anlagekosten. Die Kosten für die obere Strecke von Wernshausen bis Hörschel sind einschließlich Abfindung und Entschädigung der Mühlenbesitzer und einschließlich Anlage der Kraftwerke an den Schleusen zu 23000000 Mark ermittelt, das sind rd. 324 000 Mark/km (bei Entwurf II 35 7 000 Mark/km). Die Kosten verteilen sich folgendermaßen auf die einzelnen Arbeiten:

Grunderwerb

Tit. I.

1 322 000 Mark

„ II.

Abfindungen und Entschädigungen .    1 978 000    „

6 000 000 „ 3 000 000    „

Erdarbeiten

„ III.

„ IV. Tore 101-45 000 =

„ V.

„ VI.

Brücken . Insgemein

23 000 000 Mark.

Für die beiden folgenden Strecken ist angenommen, daß Grunderwerb, Bodenbewegung und Brückenbaukosten im Verhältnis dieselben bleiben. Nur die Zahl der Schleusen und Tore ist verschieden und die Entschädigung für die Mühlenbesitzer. Auf der unteren Strecke sind z. B. nur 6,8 m Mühlengefälle zu beseitigen gegen 17 m auf der oberen Strecke, und Entschädigung für Wasserentziehung ist überhaupt nicht zu zahlen.

Mittlere Strecke:

f Grunderwerb........

t Abfindungen und Entschädigungen .

/ Erdarbeiten.........

\ Uferbefestigungen.......

„ III. Schleusen, Wehre und Kraftwerke 1 400 000    „

„ IV. Tore 54-45 000 =

„ v.

VT.

Tit. I.

„ II.

Brücken

Insgemein

851 865 Mark 468 135    „

3 865 875    „

1 934 125    „

12 500 000 Mark,

Untere Strecke:

/ Grunderwerb........

I Abfindungen und Entschädigungen .

Erdarbeiten.........

Uferbefestigungen .......

Schleusen, Wehre und Kraftwerke

Tore 77 • 45 000 =.....

Brücken ..........

Insgemein.........

Tit. I.

„ ir.

* in.

„ 1Y. „ V. „ YI.

1    173 060 Mark

17 000 000 Mark.

Für den 6 km langen Stichkanal nach Eisenach sind dieselben Kosten eingesetzt wie für Entwurf II, da des sehr steilen Gefälles wegen (etwa 1 : 500) die Torkanalisierung hier nicht durchführbar ist, also 5 000 000 Mark.

Die Gesamtkosten für Entwurf III betragen demnach 57 500 000 Mark. Hierzu kommen noch die Kosten der Talsperren mit rd. 9 500 000 Mark, so daß die Schiffbarmachung der ganzen Strecke von Münden bis Wernshausen einschließlich Anlage der Kraftwerke die Summe von 67 000 000 Mark erfordert gegenüber 69 000 000 Mark des Entwurfes II ohne Talsperren und Kraftwerke. Durch die beiden letztgenannten Anlagen würden sich die Kosten für Entwurf II noch um 16 500 000 Mark erhöhen, durch den Bau der Talsperren allein um 9 500 000 Mark.

Die technische Durchführbarkeit der reinen Schleusenkanalisierung hängt nicht unbedingt von der Anlage von Talsperren und Kraftwerken ab. Auch die geringste Wasserführung in der Werra — 2 cbm/Sek. — reicht noch aus, um außer Deckung der Verluste für Verdunstung und Versickerung das Schleusungswasser für einen Jahresverkehr von etwa 4000000 t sicherzustellen. Es ist aber klar, daß die Entziehung einer derartigen Wassermenge den Mühlenanlagen empfindlichen Schaden bringen und sie zeitweise gänzlich still legen würde. Auch die Landwirte dürften Einspruch erheben, wenn für die Bewässerung ihrer Ländereien gerade in der trockenen Jahreszeit kein oder nur ungenügendes Wasser aus Rücksicht auf die Schiffahrt abgegeben würde. Die Erbauung von Talsperren erscheint also auch für die reine Schleusenkanalisierung im allgemein wirtschaftlichen Interesse geboten, um so mehr, als sie gleichzeitig einen wirksamen Schutz gegen die gefährlichen Hochwasser im Werratal bieten, deren Abfluß durch Einbau der vielen Staustufen nicht erleichtert werden dürfte. Der Ausbau der Kraftwerke kommt erst in zweiter Linie in Frage, würde aber bei der ungleichen Wasserführung der Werra und der erheblichen Wasserabgabe an die Schiffahrt ohne Anlage von Talsperren gleichfalls wirtschaftlich schwer zu verwirklichen sein.

In dem Ergebnis des Kostenvergleiches der drei Entwürfe :

Entwurf I

Entwurf II

Entwurf III

67000000

ohne Talsperren j mit Talsperren

42000000!51500000

ohne Talsperren mit Talsperren

69000000 78500000

müssen deshalb die Kosten des Entwurfes III — 67 000 000 Mark —, welche Talsperren und Kraftwerke in sich entschließen, den 78 500 000 Mark des Entwurfes II gegenübergestellt werden. Die Torkanalisierung würde also 11500000 Mark billiger werden als die reine Schleusenkanalisierung, wobei unberücksichtigt bleiben möge, daß bei der Torkanalisierung die Anlage von 10 Kraftwerken — 1 950000 Mark — mitveranschlagt ist, durch welche elektrischer Strom für die Bewegung der Tore und Schleusen und darüber hinaus auch für andere Zwecke erzeugt werden kann.

Kosten der Unterhaltung und des Betriebes.

WYDZIALY POLITECHNICZNE KRAKOW

Kosten der Unterhaltung und des Betriebes.

Die allgemeinen Verwaltungskosten, welche aus der Einrichtung der erforderlichen Aufsichts- und Verwaltungsbehörden erwachsen, werden für beide Kanalisierungsarten ungefähr dieselben sein. Die Kosten des eigentlichen Betriebes, wie die Beaufsichtigung und Bedienung der Bauwerke, und diejenigen der Unterhaltung sind verschieden.

Man kann annehmen, daß für jede Schleuse mit Wehranlage ein Schleusenmeister und zwei Bedienungsleute und, wenn ein Kraftwerk vorhanden ist, noch ein Maschinist erforderlich sind. Die Bedienung der Torstrecken erfolgt durch

Radfahrer. Wird jedem dieser Radfahrer eine Strecke von etwa 10 km zugewiesen, so kann er den Hin- und Rückweg (je 2 Std.) zweimal am Tage machen und hierbei zwei Schleppzüge zu Berg und zwei zu Tal begleiten. Nimmt man, wie üblich, an, daß die Hinfahrt mit voller, die Rückfahrt mit ¹/₅ Fracht erfolgt, so kann 1 Radfahrer täglich 480-2-2 = 1920 t und an 270 Betriebstagen 1920-270 = 518400 t im Jahr befördern. Bei 2 Radfahrern (Mindestbestand) steigert sich diese Leistung auf rd. 1000000 t.

Im folgenden sollen die Betriebs- und Unterhaltungskosten der ganzen Strecke Wernshausen-Münden einschließlich des Stichkanals nach Eisenach nach beiden Kanalisierungsarten (Entwurf II und III) für einen Verkehr von 1, 2, 3 und 4 Mill. Tonnen gegenübergestellt werden:

Entwurf II.

1.    Unterhaltung der Strecke, 180 km Hauptkanal, 6 km

279 000 J6

110160 „

Stichkanal, je 1500 Ji = 186-1500 ......

2.    Unterhaltung der Bauwerke, 0,4 vH. der festen Teile und 1 vH. der beweglichen Eisenkonstruktionen (bewegliche Wehrteile).

Für die obere, 71 km lange Strecke beträgt Tit. III u. IV des Kostenüberschlages (Schleusen, Wehre und Brücken, S. 6) 9371000 + 1280000 = 10651000./? oder 150 000 Jl\km. Die beweglichen Teile der 49 Wehre sind zu je 40 000 JS zu veranschlagen. Daher Kosten von Tit. III u. IV für die ganze 180 km lange Strecke:

180 ■ 150000 — 45 • 40000 + 2 340 000 (Stichkanal)

= 27 540 000 J6

für die festen und

45 ■ 40 000 + 160 000 (Stichkanal) = 1 960 000 Jt für die beweglichen Teile.

Unterhaltungskosten: 27 540000-^j.    .

1 960 000 •

100 ' '

19 600 „

3.    Betrieb der Schleusen und Wehre:

49 Schleusenmeister, Gehalt 1400 bis 2000, im Mittel

1700^ = 49-1700 ..........

49 2 = 98 Bedienungsleute = 98 ■ 1200.....

4.    Unterhaltung und Betrieb der Baggergeräte und

Dampfschiffe.............

83 300 „ 117 600 „

100 000 „

Im ganzen: 709 660 = rd. 709 700 J6.

BO

Entwurf III.

Die Verteilung der Radfahrer auf die Strecke Wernshausen-Münden (Mindestbestand für 1 Mill. Tonnen Verkehr) kann in folgender Weise geschehen:

Torstr. 1, Herrenbreitungen-Allendorf, 15 Tore, rd. 10 km, 2 Radfahrer, „    2,    Allendorf-Tiefenort,

„    3,    Tiefenort-Vacha,

„    4,    Vacha-Lengers,

„    5,    Lengers-Berka,

„    6,    Berk a - Hörsch el,

„    7,    Hörschel-Treffurt,

„    8,    Treffurt - Wan fried,

„    9,    Wanfried -Albungen

„ 10, Albungen-Unterrieden „ 11, Unterrieden-Münden,

11 „ 16 „

14    „ 16 „

29    „ 38 „

15    „ 21 „

30    „ 27 „

„ 11 „ 2

„ 11

„ 20 „ 30 „ 14 „ 17 „ 25 „ 20

•• 4

232 Tore,

35 Radfahrer.

a) Verkehr 1 Mill. Tonnen im Jahr:

1.    Unterhaltung der Strecke, wie bei Entwurf II. . 279 000 Ji

2.    Unterhaltung der Bauwerke:

0,4 vH. der festen Teile.

1 vH. der beweglichen Eisenkonstruktionen.

6 vH. der Maschinenanlagen (einsclil. Erneuerung).

5 vH. der Leitungsanlagen (einschl. Erneuerung).

Die beweglichen Teile der Wehre sind zu je 40000 die Maschinenanlagen der Kraftwerke zu je 100 000 Ji, diejenigen der Tore zu je 3000 Ji, die Eisenkonstruktionen der Tore zu je 8000 JS und die Leitungsanlagen zu 3000 Ji für jedes Tor zu veranschlagen.

Kosten der festen Teile: Obere Strecke:

Tit.IIl: 3575000 — 6(120000 + 40000) 2615000..#

3131000 „

1200000 „

Tit.IV: 101 -31000

Tit. V.........

Mittlere Strecke:

Tit. III: 1400000 — 320000 . .

Tit. IV: 54 -31000 .....

Tit. V.........

Untere Strecke:

Tit. III: 1555 000 — 320 000 . .

Tit. IV: 77-31000 .....

Tit. V.........

1080000 „ 1674000 „ 780000 „

1235000 „ 2387000 „ 1071000 „ 15173000Ji Stichkanal: 2340000 „

17513000.#

0,4

Unterhaltungskosten: 17 513000. .

70 052 Ji

Seitenbetrag 349052 Ji

Übertrag 349052 M

Kosten der beweglichen Eisenkonstruktionen: Wehre: 10-40000 Tore: 282-8000 .

....    400000^

.... 1856000 „ Stichkanal: 160000 „

2416000^

Unterhaltungskosten: 2416000-—^    .    . .    .

Kosten der Maschinenanlagen:

Kraftwerke: 10-100000    .... 1000000.^

696000 „

Tore: 232-3000

1696 000

Unterhaltungskosten: 1696000 •

Kosten der Leitungsanlagen:

232■3000    ........

5

Unterhaltungskosten: 696000.    .

696000^

24 160 „

101 760 „

34 800 „

509 772 Ji = rd. 509 800 „

3.    Betrieb der Schleusen, Kraftwerke, Wehre und Tore: 14 Schleusenmeister: 14-1700 10 Maschinisten: 10-1700 . .

14-2 = 28 Bedienungsleute und 35 Radfahrer, zusammen 63 ■ 1200 ......... . .

4.    Unterhaltung und Betrieb der Baggergeräte und

Dampfschiffe.............

. 23 800 „ . 17 000 „

75 600 „

100 000 „

b)    Verkehr 2 Mill. Tonnen im Jahr:

726 200 J6

. 768 200 „

810 200 „

852 200 „

Verzinsung und Tilgung der Anlagekosten.

Im folgenden soll der für die Schleusenkanalisierung günstige Fall angenommen werden, daß dort keine Talsperren erbaut werden, während diese bei dem Torkanal unter allen Umständen erforderlich sind, dann allerdings auch Einnahmen aus Wasserkraft liefern. Ohne Berücksichtigung dieser Einnahmen ergibt sich dann folgende Zusammenstellung:

Entwurf II.

Verzinsung und Tilgung des Anlagekapitals

3 105000 Mark

69 000000 zu 4V₂ vH......

Entwurf III.

Verzinsung und Tilgung des Anlagekapitals

67 000000 zu 4y₂ vH...... 3015000 „

Einnahmen (außer Schiffahrtabgaben). Außer den Schiffahrtabgaben sind besondere Einnahmen nur bei der Torkanalisierung aus der Anlage der Talsperren zu erwarten. Da diese Talsperren in erster Linie der Erhöhung des Niedrigwassers in den vier trockenen Monaten Juli bis Oktober dienen sollen und der Kosten wegen so knapp bemessen werden müssen, daß sie am Ende dieser Zeit bis auf einen geringen eisernen Bestand entleert sein werden, so kann zunächst an eine volle Ausnutzung der verfügbaren Wasserkräfte nicht gedacht werden. Um aber zu zeigen, daß immerhin eine beschränkte Ausnutzung möglich ist und hieraus nicht unerhebliche Einnahmen erzielt werden können, sollen im folgenden die beiden Talsperren im Haselgebiet auf die Möglichkeit der Gewinnung von Wasserkraft untersucht werden. Die Angaben stützen sich auf die Untersuchungen von ,Dr. = ^ng. Wolf, Innecken und Leppla, die sich im wesentlichen decken.

Die Talsperre bei Schwarza schließt die Täler der Schönau und Christes an ihrer Vereinigungsstelle ab. Das Niederschlagsgebiet umfaßt 150 qkm. Die größte Stauhöhe beträgt 30 m, der Inhalt des gefüllten Beckens 15000000 cbm. Die Kosten sind auf 4000000 Mark veranschlagt. Das Kraftwerk wird zweckmäßig für 1200 PS Höchstleistung ausgebaut und kann im Monat bei 10-stündigem täglichem Betriebe 240000 K.W.-Stunden leisten. Das weitere ist aus Zusammenstellung I ersichtlich.

Die durchschnittliche Gesamtleistung im Jahre beträgt demnach 2500000 K.W.-Stunden.

Die Talsperre bei Ellingshausen im Haseltal wird aus einem Niederschlagsgebiet von 328 qkm gespeist und nimmt

Leistung bei Ausbau auf 1200 PS in K.W.-Std.

240 000 240 000 240 000 240 000 240 000 240 000 240 000 232 000 184 000 140 000 98 000 170 000

2 504 000

CO

GO

Verfügbare Gesamtleistung in K.W.-Std.

255 000 240 000 287 000 400 000 420 000 273 000 280 000 232 000 184 000 140 000 98 000 170 000

2 979 000

Mittleres

Nutz

gefälle

CY^ ^ ^ CO^ CO 00^ r-^    00^ CO

OlOOO^COGiNCMGOCOrHC O

T-Hr-HT-HCVIGMCVICVJG^T—HrHr-Hr—(    C\]

Zusammenstellung I.

Inhalt des Beckens am Ende des Monats

cbm

Monatl. Abfluß

cbm

6 182 000 4 988 000 7 645 000 12 538 000 14 234 000 14 000 000 10 616 000 6 964 000 4 108 000 2 438 000 2 344 000 6 754 000

7 000 000

7    000 000

8    000 000 9 000 000 8 000 000

4    977 000

5    500 000 5 500 000 5 500 000 5 500 000

4    500 000

5    500 000

75 977 000

Monatl. Zufluß

cbm

6 428 000 5 806 000 10 657 000 13 893 000 9 696 000 4 743 000 2 116 000

1    848 000

2    644 000

3    830 000

4    406 000 9 910 roo

75 977 000

Zufluß

cbm/Sek.

O^COCOOJCOOJO'MCOOO ^    05^ CO^ CD^ 00^ CO o ^ I>

C^T orf lcT crf t-h' cT o r-T r-T r-T co

Monat

Januar Februar März .

April

Mai

Juni .    .

Juli . . August . September Oktober . November Dezember

Sympheru.Helmershausen, Schiffbarmachung usw.

das aus der Sperre bei Schwarza abfließende Wasser auf. Die größte Stauhöhe beträgt 17 m, das Becken faßt bei voller Füllung 23 000 000 cbm. Die Kosten ohne Kraftwerk sind gleichfalls auf 4000000 Mark veranschlagt. Das Kraftwerk soll auf 1500 PS ausgebaut werden und leistet im Höchstfälle monatlich 300000 KW-Stunden. Das einzelne ergibt sich aus Zusammenstellung II.

Die größte durchschnittliche Gesamtleistung im Jahre beträgt rd. 3 100 000 K.W.-Stunden.

Rechnet man als Reingewinn, abzüglich der Verzinsung und Tilgung des Anlagekapitals und der Abschreibung, nur 1 Pf. für die abgegebene K.W.-Stunde — Betrag, der von den Einnahmen der Edertalsperre dem Ems-Weser-Kanal zugeführt werden soll —, so ergibt sich für beide Sperren eine Rein-Einnahme von 56000 Mark.

Der Zuschuß zur Erhöhung des Niedrigwassers in der Werra während der vier trockenen Monate beträgt (vgl. die Tabellen) aus der Schönausperre 4-5500000 — (2116000 + 1848000 + 2644000 + 3830000) = 11562000 cbm und aus der Haselsperre 4- 13500000 — (2491000 + 2140000 + 3162000 + 4580000) = 19677000 cbm, zusammen also 31239000 cbm oder in 1 Sek. 3 cbm. Bei löstündigem Schiffahrtbetrieb entspricht dies einem Zuschuß von rd. 5 cbm/Sek., genügt also, wie oben nachgewiesen wurde, den gestellten Forderungen. Besondere Rücksicht auf einen Hochwasserschutzraum brauchte bei Bestimmung der monatlichen Beckenfüllungen nicht genommen zu werden, weil in den Zahlen für die monatlichen Zuflüsse etwaige Hochfluten bereits enthalten sind. Der Ausgleich für das ungleichmäßig abgelassene Triebwasser erfolgt durch Ausgleichweiher, für welche ein Betrag von 1500 000 Mark vorgesehen ist.

Gegenüberstellung der jährlichen Ausgaben. Nunmehr läßt sich eine Gegenüberstellung der jährlichen Ausgaben unter Berücksichtigung der Zins- und Tilgungsbeträge sowie der Einnahmen aus Wasserkraft machen.

Leistung bei Ausbau auf 1500 PS in KW.-Std.

257 000 260 000 300 000 300 000 300 000 300 000 300 000 300 000 268 000 200 000 115 000 220 000

3 120 000

«5

IO

Verfügbare Gesamtleistung in K.W.-Std.

257 000 260 000 332 000 473 000 513 000 317 000 400 000 337 000 268 000 200 000 115 000 220 000

3 692 000

Mittleres

Nutz

gefälle

o    cq uq i>^ cq iq oo^

£ af cT —T -nT cef ccT icT crT cT

t—I t-H t-H i—H t—-i i—i rH r—I

O CO GO

pH

Inhalt des Beckens am Ende des Monats

cbm

7 997 000 7 892 000 12 534 000 19 993 000

22    510 000

23    000 000 17 491 000 11 631 000

6    793 000

3    373 000

4    109 000

7    394 000

Zusammenstellung II.

Abfluß

Gesamtzufluß

cbm

cbm

Monatlicher Zufluß aus der Schönausperre

cbm

Monatlicher Zufluß ohne Schönausperre

cbm

Zufluß

ohne

Schönau

sperre

cbm/Sek.

Monat

14 000 000 14 000 000 16 000 000 18 000 000 17 000 000 10114 000 13 500 000 13 500 000 13 SCO 000

13    500 000 9 000 000

14    000 QOQ

166 114 000

14 603 000 13 895 000 20 642 000 25 459 000 19 517 000 10 604 000

7 991 000

7    640 000

8    662 000 10 080 000

9 736 000 17 285 000

166114 000

7 000 000

7    000 000

8    000 000 9 000 000 8 000 000

4    979 000

5    500 000 5 500 000 5 500 000 5 500 000

4    500 000

5    500 ^00

7 603 000 6 895 000 12 642 000 16 459 000 11 517 000 5 625 000 2 491 000

2    140 000

3    162 000

4    580 000

5    236 000 11 785 000

lOCDOamOlN'CO^C^T-iC'aO

oo co^ d- cq cq oq^ cq cq ^

cJ of rjT ZO Tf ci d' o" pH t-T of

Januar . Februar . März .    .

April .    .

Mai . . Juni .    .

Juli .    .

August . September Oktober . November Dezember

Jährliche Ausgaben.

Entwurf II

Entwurf III

I Fast unabhängig von derVerkehrs-größe

Jahresverkehr

lOOOOOO t 2000000 t

3000000 t

4000000 t

Jt

Jb

Jt

Jt

Jt

Betriebs- und Unterhaltungskosten . . . 4¹/«, vH. Zinsen und Tilgung.......

709700

726200

768200

810200

852200

3105000

3015000

3015000

3015000

3015200

Zusammen: ab Einnahmen aus Kraftwerken . . . .

Insgesamt:

3814700

3814700

3741200

3783200

3825200

3867 000

56000

56000

56000

56000

3685200

3727200

3769200

3811200

Hiernach betragen nicht nur die Anlagekosten der Torkanalisierung weniger als die der Schleusenkanalisierung, sondern auch die jährlichen Ausgaben, und zwar sind sie anfangs, wenn der Verkehr gering ist, ebenfalls verhältnismäßig niedrig und steigen erst allmählich mit wachsenden Gütermengen annähernd auf den gleichen Betrag wie bei der Schleusenkanalisierung. Auch bei den ungünstigen Verhältnissen der Werra werden also unter allen Umständen die im folgenden nochmals im einzelnen nachzuweisenden großen Vorteile für den Schiffahrtverkehr und die Landeskultur ohne Steigerung der Ausgaben erreicht.

Um die drei Entwürfe auch in bezug auf die Wirtschaftlichkeit vergleichen zu können, sollen im folgenden zunächst die reinen Schifffahrtkosten (Streckenkosten) auf der Teilstrecke Münden — Wernshausen für die Entwürfe I, II und III vergleichsweise festgestellt und sodann für die beiden hauptsächlich in Betracht kommenden Verkehrswege Herne — Wernshausen und Wernshausen — Bremerhaven die gesamten Frachtkosten des Wasserweges für die Entwürfe I, II und III ermittelt und den entsprechenden Eisenbahnfrachten gegenübergestellt werden. Dabei sollen für den Weg Herne — Wernshausen zwei Fälle untersucht werden, erstens, wenn die Schiffsladung in

Schiffahrtkosten und Fracht.

Herne dem zu erwartenden Weserwasserstand angepaßt wird, und zweitens, wenn mit voller 600 t-Ladung¹) bis Minden gefahren und dort entsprechend dem Weserwasserstand geleichtert wird.

Als Normalschiff wird das 600 t-Schiff mit 9 m Breite und 1,50 m Tiefgang¹) und derjenige Wasserstand in der Weser in die Rechnung eingeführt, wie er sich nach Erbauung der Talsperren an der Eder und Diemel voraussichtlich einstellen wird. Das 1,75 m tief gehende 600 t-Schiff von 8 m Breite würde ungünstigere Ergebnisse haben.

Weiter wird vorausgesetzt, daß die Beförderung in Schleppzügen mit zwei Anhängern erfolgt und daß Tag- und Nachtbetrieb stattfindet bei 270 Betriebstagen im Jahr. Es soll durchweg mit einer Fahrgeschwindigkeit von 5 km/Std. gerechnet werden.

Der Aufenthalt an den Schleusen wird für die Berechnung der reinen Schiffahrtkosten in Kilometer umgerechnet, und zwar für die Schleusen des Entwurfes I zu 8 km, für die Schleppzugschleusen zu 3,5 km und die Schachtschleusen zu 6 km. Für die Abgabenberechnung sind die wirklichen Entfernungen maßgebend.

Als Güter kommen für den Weg Herne—Wernshausen die Kohle und für den Weg Wernshausen — Bremerhaven das Kali fast ausschließlich in Frage, also beides Güter der niedrigsten Tarifklasse der westlichen Wasserstraße. Diese unterliegen auf dem Ems-Weser-Kanal von Herne bis Münden einer Abgabe von 0,5 Pf. ²)/tkm, auf der Weser einer solchen von 0,02 Pf./tkm, und zwar von Bremen bis zur Allermündung voll, von da bis Hameln zu 85 vH. und von hier bis Münden zu 70 vH. Für die kanalisierte Werra wird die gleiche Abgabe wie auf dem Ems-Weser-Kanal, also 0,5 Pf./tkm angenommen.

Der Berechnung der Schiffahrtkosten sind die bekannten Symplierschen Formeln zugrunde gelegt. Maßgebend für diese Kosten sind die Wasserverhältnisse auf der Weser von Hameln bis Münden nach Erbauung der Talsperren. Hiernach berechnen sich die Schiffahrtkosten folgendermaßen:

140

2 Vierteljahre mit //₄ Ladung = 4 Teile zu —- + 0,68 = —— + 2,52

„ —+ 0,42 = —+ 1,26 n    n

„ —+ 0,30 = —+ 1,20 n    n

1 Vierteljahr „ S/A „

v    ⁴/4    y>

zus.: 11 Teile

1220

1 Teil = rd.

110

= ■-- + 4,98.

n

0,45 Pf./tkm.

Aus dieser Zusammenstellung geht ferner hervor, daß ein 600 t-Schiff der bezeichneten Art mit Rücksicht auf die Wasserstände in der Weser unterhalb Münden durchschnittlich jährlich mit

= rd. 400 t

2 -300 + 1 • 450 + 1 • 600

beladen werden kann. Im Durchschnitt von Hin- und Rück

= 240 t gerechnet werden.

fahrt kann daher mit einer wirklichen Beladung eines Schiffes 400 + 80

von

A. Reine Schiffahrtkosten (Streckenkosten) auf der Teilstrecke Münden — Wernshausen.

Hierfür kommen nur die im zweiten Teil der' obigen Formel angegebenen Streckenkosten in Frage, da es sich um durchgehende Güter handelt, bei welchen Liegekosten (für die Zeit des Ladens und Löschens) auf der Strecke Münden — Wernshausen nicht in Rechnung zu stellen sind.

Länge nach Entwurf III ...    180 km

Zuschlag für 10 Schleusen je 3,5 km 35 „

zusammen 215 Betriebskilometer. Länge nach Entwurf II .    .    .    .    181 km

157,5 „

45 Schleusen je 3,5 km (ohne die in Münden)

zusammen 339 Betriebskilometer.

Länge nach Ent 45 Schleusen je

t-H CO

OO CO

km

zusammen 541 Betriebskilometer.

„ II 339-0,45 = 153,, =1,53 „ „ I 541-0,45 = 243 „ =2,43 „

Schiffahrtkosten nach Entw. III 215 • 0,45 = 9 7 Pf. = 0,9 7 J6/t (Streckenkosten) „

Danach betragen die reinen Schiffahrtkosten auf der Strecke Münden — Wernshausen für durchgehende Güter bei Entwurf III nur 63 vH. derjenigen bei Entwurf II und nur 40 vH. derjenigen bei Entwurf I.

B. Gesamtfrachtkosten auf dem Wasserwege und auf der Eisenbahn:

I. Herne-Wernshausen.

1. Entfernungen auf dem Wasserweg.

S 1= s P

qooo. iooiooo Ci co cd t-T co'iocdö'io' o r- oo oo co

CO    rH    t—I

iS

Herne-Minden.............

Schleuse Münster............

Schleuse Minden.............

Minden - Hameln.............

Schleuse Hameln (nach Erbauung der geplanten

Schleppzugschleuse)...........

Hameln - Münden.............

Schleuse Münden............

Münden-Wernshausen...........

10 Schleusen je 3,5 km.........

nach Entwurf III .    .

45 — 10 = 35 • 3,5 . .

646.5    km.

122.5    „

769,0 km

1,0 „

770,0 km.

202.5    „

972.5    km.

2. Entfernungen auf der Eisenbahn. Herne-Wernshausen . . .

3. Frachtkosten auf dem Wasserweg, a) Die Schiffe leichtern nicht in Minden.

360,0 km.

Schiffahrtkosten: 110-f- 647-0,45 Pf Nebenkosten, Hafengebühr .    .    .

Versicherung........

4,01 J6/1, 0,30 „ 0,10 „

Abgaben auf dem Ems-Weser-Kanal: 209-0,5 Pf. . 1,05 „

• 135^ 0,02 Pf. 0,03 „ .....0,90 „

Abgaben auf d. Weser:    • 71 -f- ^

Abgaben auf der Werra: 180-0,5 Pf.

100

. 6,39 J6!t. . 0,56 „

nach Entwurf III 123,5 0,45. . nach Entwurf II 202,5-0,45 . . nach Entwurf I

b) Die Schiffe leichtern in Minden.

Schiffahrtkosten auf dem Kanal: 0,90 + 219 • 0,3 Pf. 1,56 JSjt,

1,93 „ 0,40 „

Hafen- und Aufenthaltsgebühren in Minden .    .    .    0,30 „

Abgaben, wie unter a

dgl. auf Weser und Werra: 428-0,45 Pf Hafengebühr und Versicherung .    .    .    .

nach Entwurf III

nach Entwurf II

nach Entwurf I .    .

4. Frachtkosten auf der Eisenbahn, 360 km.

Ausnahmetarif 2 (Rohstoffe)......

Zechenanschlußfracht........

. 6,95 J6/1. • 0,91 „

7,86 J6/t.

1,98 „

CO ©

. . 6,73 J6It. 0-91 »

. . 7.64 Jtjt.

8,50 J$/1,

0,10 „

8,60 Jflt.

Hiernach ergibt sich folgende Zusammenstellung: Frachtkosten Herne-Wernshausen für eine Tonne Kohlen in Mark:

Entwurf I Entwurf II Entwurf III Eisenbahn a) Ohne Leichterung in Minden.

6,95

b) Mit Leichterung in Minden.

6,73

Die Frachtkosten auf dem Wasserwege stellen sich also für Fall 3 a nach Entwurf I 8,6 vH., nach Entwurf II 19,2 vH. und nach Entwurf III 25,7 vH. billiger als die Frachtkosten auf der Eisenbahn. Für Fall 3 b erhöhen sich diese Sätze auf 11,2, 21,7 und 28,2 vH.

7,86

7,64

6,39

6,17

8,60

8,60.

II. Wernshausen-Bremen.

1. Entfernungen auf dem Wasserweg.

Wernshausen- Münden...........

10 Schleusen je 3,5 km..........

Schleuse Münden ............

Münden-Hameln.............

Schleuse Hameln (nach Erbauung der geplanten

Schleppzugschleuse)...........

Hameln - Allermündung .....*.....

Allermündung - Bremerhaven.........

Schleusen Dörverden und Hemelingen.....

nach Entwurf III .    .    .    .

180,0 km, 85,0 „

8,5 „

135,0; „

CO*

nach Entwurf II .    .

nach Entwurf I .    .

® O ffi M i O CD iO to jj: 05 _oj    JO _

o 'b, ü< cn'o ‘o'o'o'b,

5 -i 3

TT

2. Entfernungen auf der Eisenbahn. Wernshausen-Bremerhaven .

443,0 km.

3. Frachtkosten auf dem Wasserweg.

Schiffahrtkosten: 110 -j- 663 ■ 0,45    .    .

Hafengebühr und Versicherung .    .    .    .

Abgaben auf der Werra......

. . 4,08 JS/1, . . 0,40 „

. . 0,90 „

Abgaben auf der AVeser:

(Mj'¹³⁵ + ij'¹⁹⁰ + i®'⁴¹)⁰’02Pfg' ' ■ ' °’°⁶ "

nach Entwurf III

nach Entwurf II .    .

nach Entwurf I .    .

.    .    5,44    JS/t.

0,56 „

. . 6,00 JS/t. 0,91 „

. . 6,91 JS/t.

4. Frachtkosten auf der Eisenbahn. Ausnahmetarif 3 (Kali) .    .

Zechenanschlußfracht .    .    .

8,70 JS/t,

0,10 „

8,80 JS/t.

Hiernach ergibt sich folgende Zusammenstellung: Frachtkosten Wernshausen-Bi’emen für eine Tonne Kali in Mark: Entwurf I Entwurf II Entwurf III Eisenbahn

8,80.

Die Frachtkosten auf dem AVasserweg stellen sich demnach nach Entwurf I 21,4 vH., nach Entwurf II 31,7 vH.

6,91

6,00

5,44

und nach Entwurf III 38,1 vH. billiger als auf der Eisenbahn.

Außer der Fracht Verbilligung kommt zugunsten des Entwurfes III noch die nicht unwesentliche Zeitersparnis bei der Beförderung der Güter in Betracht. Der Geldwert dieser Zeitersparnis ist, soweit dieselbe die Schiffahrtkosten beeinflußt, in den Frachtsätzen zum Ausdruck gebracht. Für den Kaufmann wird aber nicht selten bei der Wahl des Verkehrsweges neben den Frachtpreisen die Zeit ausschlaggebend sein, in welcher die Beförderung möglich ist. Bei einer stündlichen Geschwindigkeit von 5 km werden für die Befahrung der Werrastrecke nach Entwurf II 25 Std. und nach Entwurf 141 Std. mehr gebraucht, als nach Entwurf III.

Es ist also nach obigen Darlegungen zu erwarten, daß auf die nach Entwurf III kanalisierte Werra mehr Güter von der Eisenbahn übergehen werden, als wenn sie nach Entwurf I oder II ausgebaut wird.

Landeskultur. Die Vorteile des Entwurfs III gegenüber den anderen beiden Entwürfen hinsichtlich der Landeskultur sind sehr erheblich und teilweise (s. S. 4 u. 17) bereits hervorgehoben. Es möge zusammenfassend darauf hingewiesen werden, daß sich bei Entwurf III nur 10 gegenüber 45 Schleusen mit Wehren in dem Flusse befinden und daß sämtliche anderen Stauwerke beseitigt werden sollen. Hierdurch und infolge der Vergrößerung des Flußquerschnittes wird der Hochwasserabfluß, dessen Spitzen ohnehin durch die Talsperren gemildert werden, ganz bedeutend erleichtert. Durch die vielen kleinen Staue tritt auch gegenüber dem jetzigen Zustande eine Verbesserung der Wasserverhältnisse ein, indem der gewöhnliche Fluß wasserstand fast gleichmäßig etwa 1 m unter Talgelände bleibt. Eine Versumpfung oder zu starke Wasserentziehung, wie sie bei Entwurf I und II mit ihren wenigen und starken Gefällen zu befürchten wäre, tritt also nicht ein.

Schlußbemerkung. Diese Gegenüberstellungen zeigen, daß die Torkanalisierung, auf die Werra von Wernshausen bis Münden angewandt, vor der reinen Schleusenkanalisierung

wesentliche Vorteile zu haben scheint. Sie ist sowohl in der Anlage wie in den jährlichen Ausgaben billiger, die Fahrzeit der Schiffe und die Schiffahrtkosten sind geringer, der voraussichtliche Verkehr und die aus den Schiffahrtabgaben zu erwartenden Einnahmen sind größer. Außerdem bringt sie dem Werratal Verbesserung der Vorflut und Schutz gegen die Hochwassergefahren. Ein Nachteil ist der, daß ein zwangläufiger Betrieb notwendig ist, der sich erst in der wirklichen Ausführung bewähren muß. Versuche in kleinerem Umfange müssen hier zunächst klärend' wirken. Es wird vielleicht möglich sein, sie bei dem geplanten und bereits genehmigten erweiterten Ausbau der Aller anzustellen. Erwünscht sind ferner eine sachliche Kritik und VerbesserungsVorschläge sowohl in wasserbaulicher wie elektrotechnischer Beziehung. Vorher möchten auch wir eine Ausführung im großen noch nicht empfehlen.

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   Leer 0,30 m, x/₄ beladen 0,60 m, x/₂ beladen 0,90 m, ³/₄ beladen l^Om, voll beladen 1,50 m Tiefgang.

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   Auf dem Rhein-Weser-Kanal soll Kali nur die Hälfte der Abgaben der niedrigsten Tarifklasse Y bezahlen, weil andernfalls

³

der Wasserweg kaum in Betracht kommen würde. Ein gleiches Vorgehen auf der Werra und Weser ist kein wirtschaftliches Erfordernis und würde die Ertragsfähigkeit und Berechtigung der Werrakanalisierung wesentlich beeinträchtigen.

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