. ,v

.:■*.A

S>*

ms

’SL «•

r«v

,>

*?

|K

k41

.:i

N»

l’** ¹

»j

5a

k* *

;*a|

fk'to

'•

4?j

|&i

Äi

;*

•w

*1

t.j

"y

ryJHk

*y*'

Sm

*. **

Jm

|    ”^r *****

,*\l ■ ■■

<♦

<mr

«T*

/>

*%«..

^ € **&'**&■

»ff***

’K

*V

rK *

i.

V'

, kn*

<v **

Jf ,-V»

4rf: i

■y;

,-kSVik

Ä'

■**£ r

/sy

-■'V

*t

4P'

'“’l

T5

»<

’•

•• 'Aj

;•

f# «

f* ,

:f

r.*l

TV

Äv

4¹

'j

r>j

Bibhoteka Politechniki Kiakowskitj

100000305764

<LXi

VERGLEICHUNG VON SCHLEUSEN

UND

MECHANISCHEN HEBEWERKEN

VON

PPÜSMANN,

REGIERUNGS- UND BAURAT,

ZUGETEILT DER KAISERLICH DEUTSCHEN BOTSCHAFT IN WIEN.

MIT 2 STEINDRUCKTAFELN.

öffentlichen Arbeit«

BERLIN 190 5.

VERLAG VON WILHELM ERNST & SOHN.

(vormals ernst & körn).

y£-

Allgemein möge zu vorstehenden Berechnungen der Ba

y£-

3s

6ISLISTEKA POLlTECHNlOZgA

KRAKÖW

#31085

Sonderdruck aus der Zeitschrift für Bauwesen, Jahrgang 1905.

Ein Auszug aus diesem Aufsatz wird als Bericht für den internationalen Schiffahrtskongreß in Mailand 1905

über Frage 3 der Abteilung I verwendet.

Nachdruck verboten.

Inhalts - V erzeichnis.

Seite

Seite

a) Vergleichung von Schleusen und mechanischen Hebewerken.

18

Einleitung und allgemeine Annahmen........

Schleusungsdauer...............

Leistungsfähigkeit und Reisegeschwindigkeit......

Günstigste Hubhöhe..............

Vergleichung der Hebewerke...........

Begründung der Bewegüngsgeschwindigkeiten.....

Bau- und Betriebskosten............

Vergleichung von Leistung und Kosten.......

Menge und Kosten des Schleusungswassers......

Vergleichung mit Annahme bestimmter Verkehrsgrößen .

to CO -d Oi O) M W

(M ^ X) r—I rH t-H

Erdeinschnitte bei steiler Geländeneigung Verbesserungen zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit .    .    19

Schlußbemerkungen und Vorschläge für weitere Untersuchungen

20

b) Besondere Erörterungen über eine Hebewerkstreppe von 36 m Hubhöhe.

Schiffsbegegnung und Haltungsein heit .

Einteilung der Schleusenabstände .    .

Schiffahrtsbetrieb mit zwei Fahrzeugen Schleppzugsschleusen.......

:\

21

. 23

25

25

Akc. Nr.

Große Leistungsfähigkeit und billige Güterbeförderung bei Gewährleistung einer ausreichenden Sicherheit für Erhaltung der Kanalbauwerke und für ungestörten Kanal- und Schiffahrtsbetrieb sind Hauptbedingungen einer zweckmäßigen Kanalanlage. Nur wenn diese erfüllt sind, kann ein Kanal seiner wirtschaftlichen Aufgabe hinsichtlich billiger Massengüterbeförderung gegenüber der Eisenbahn möglichst vollkommen gerecht werden. Von maßgebendem Einfluß hierauf sind: Leistungsfähigkeit der Hebewerke, Schiffsgeschwindigkeit und Bau- und Betriebskosten, und diese sind abhängig von dem Querschnitt des Kanals im Verhältnis zur Schiffsgröße, dem Schiffszug, der Verkehrsmenge oder der Häufigkeit der Schiffsbegegnungen und den durch Art, Zahl und Hubhöhe der Schiffshebewerke bedingten Kosten für die Schiffsschleusungen einschließlich des dabei eintretenden Schleusungsaufenthalts. Die hier zu behandelnden Schleusen und anderen Schiffshebewerke bilden Verkehrshindernisse, deren Nachteile bei vielen, großen Höhenunterschieden der Kanalhaltungen sich vermehren und deren Überwindung mit geringstem Zeit- und Geldaufwand zu erstreben ist. Die vorliegende Aufgabe betrifft demnach in erster Linie eine wirtschaftliche Erage.

Es sollen daher nachstehend die Schiffshebewerke zur Überwindung größerer Geländehöhen nur vom wirtschaftlichen Standpunkt untersucht werden, wobei vier Arten: Schleusen, senkrechte Schwimmerhebewerke, quergeneigte Ebenen und längsgeneigte Ebenen zur Vergleichung herangezogen sind, ohne auf die Bauwerke selbst und ihre mechanischen Bewegungseinrichtungen näher einzugehen.

Allgemeine Annahmen.

In Fachschriften veröffentlichte Beispiele von Schiffshebewerken aller Art bieten für die unmittelbare Vergleichung keine genügenden Angaben, weil darin die Abmessungen der Kanäle und Hebewerke, Schiffsgrößen und Hubhöhen verschieden sind und auch die Annahmen für Berechnung der Schleusungsdauer Abweichungen zeigen, besonders was die Bemessung der Ein- und Ausfahrtszeiten der Schiffe und die vor und hinter den Hebewerken zurückzulegenden, aber zur Schleusungstrecke hinzuzurechnenden Kanalteile betrifft. Um einen gleichen Maßstab zu erhalten, sollen folgende Annahmen gemacht werden, wobei die Abmessungen neuerer großer Binnenschiffahrtskanäle für Schiffe von 600 t Tragfähigkeit (vgl. Dortmund-Ems-Kanal)Q zugrunde gelegt wurden.

Gelände gleichmäßig ansteigend auf sehr große Erstreckung. Erdarbeiten bleiben zunächst unberücksichtigt.

1) Vgl. Zeitschrift für Bauwesen. Berlin 1901 und 1902.

Kanal mit 2,50 m Wassertiefe, 18 m Breite der Sohle, 30 m Breite des Wasserspiegels.

Nur große einzeln fahrende Schiffe: 65 m Länge, 8,20 m Breite, 1,80 m Tiefgang, 600 t Tragfähigkeit, 120 t Rückfracht oder durchschnittlich 360 t.

Mittlere Fahrgeschwindigkeit auf freier Kanalstrecke 1,10 m/Sek. oder 4 km/Stunde.

Nur einfache Schleusen mit Sparbecken: 67 m Länge, 9 m Breite, 3 m Wassertiefe über dem Unterdrempel, 4,50 m über dem Oberdrempel.

Nur einfährige Hebewerke, Schwimmerhebewerke mit Gegengewichtsschwimmern, Quer- und Längsebenen mit rollenden Gegengewichten, der Trog hat 2,50 m Wassertiefe, 9 m Breite. Schiffe sind schwimmend zu heben.

Voller Schleusungsbetrieb, ununterbrochenes Auf-und Abwärtsschleusen mit Kreuzung der Schiffe, täglich 24 Betriebsstunden.

Mechanischer Betrieb für Schleusen und Hebewerke, sowohl für Bedienung der Tore, Schützen, Ventile usw. wie für Ein- und Ausfahren der Schiffe.

Beim Dortmund-Ems-Kanal mit 8,60 m breiten Schleusen haben große beladene Schiffe 8 m Breite und 1,75 m Tauchtiefe (14 qm eintauchenden Schiffsquerschnitt), es werden aber auch Schiffe von 2 m Tiefgang (Seeleichter) mit 16 qm Querschnitt zugelassen. Um diesen Verhältnissen zu entsprechen sind 9 m breite Schleusen und Schiffe mit 8,20 m Breite und 1,80 m Tiefgang (14,80 oder rund 15 qm Querschnitt) angenommen.

Schleusungsdauer.

1. Schleusen.

Für die Berechnung wird vorausgesetzt, daß längeres Warten an den Schleusen und Hebewerken nicht stattfindet (sieh 5 Minuten Wartezeit bei Berechnung von F), vielmehr soll das einzelne Schiff genau zu dem Zeitpunkt ein-treffen, wenn der Schleusungsvorgang des entgegenkommenden Schiffes beendet ist. Nach Abb. 1 Bl. A bildet das Kanalstück I—II die aus etwa fünf Schiffslängen bestehende oder 350 m lange Schleusungsstrecke. Darin darf bei dem hier angenommenen ununterbrochenen Schleusungsbetrieb (entsprechend der Höchstleistung des Hebewerkes) nur das in der Schleusung begriffene mit 1 bezeichnete Schiff liegen, das erst durch die Strecken c und b nach dem Unterwasser ausgefahren sein muß, bevor das zu Berg fahrende Schiff 2 mit einem kleinen Dampfboot oder einem anderen Zugmittel an das Leitwerk nach Strecke c gebracht werden kann.

4,5

= 0,24 m er-i. y

zeugt und die mittlere relative Schiffsgeschwindigkeit =0,30 + 0,24 = 0,54 m beträgt.

70

= 3 Minuten 53 Sekunden.

Demnach dauert die Einfahrt

0,30

Minuten.

0,025-60

Öffnen des Obertores, = 1 Minute.

70

0,34

Außenhäupter vor und hinter der Schleusenkammer) =

zusammen

100

0,60

9 Min. 7 Sek.

19 „

Min.

0,025-60

Minuten.

5,1

= 0,20, daher 0,34 -f 0,20 = 0,54 m. Der

Seitliches Verholen von Schiffen soll nicht stattfinden, weil dies nach Erfahrungen beim Dortmund-Ems-Kanal für große Schiffe unzweckmäßig ist und mehr Zeit erfordert als die längere Vorwärtsbewegung. Die durchschnittliche Schleusungsdauer für voll beladene und mit x/₆ Rückfracht beladene (im folgenden mit leer bezeiebnete) Schiffe in der Strecke I—II berechnet sich dann, wenn X die Hubhöhe bedeutet, folgendermaßen:

Anfahrt durch Strecke b und e, zusammen 140 m lang, mit einer mittleren Geschwindigkeit von 0,50 m/Sek. (einschließlich Verzögerung beim Verlassen der Ruhelage in Strecke a, Richtungsänderung in b und Aufnahme des Spillseils am Leit-140

werk in c) = -— = 4 Minuten 40 Sekunden.

0,5

Einfahrt mit Spillzug in die offene Schleuse durch Strecke d vom Unterwasser her. Nach Abb. 2 Bl. A sind zwei Umläufe (mit besonderen Ausmündungen nach dem Unterwasser) von je 3,50 qm Querschnitt in den Kammerwänden vorhanden, so daß bei einer durchschnittlichen Einfahrtsgeschwindigkeit von 0,30 m/Sek. (einschließlich Anhalten des Schiffes und Festmachen in der Schleuse) die verdrängte Wassermenge von 15 • 0,30 = 4,5 cbm/Sek. eine Rückströmungsgeschwindigkeit des Wassers von

Schließen des Untertores = 1 Minute. Schiffshebung oder Senkung soll nur zu 2,5 cm/Sek. angenommen werden. Demnach erfordert bei X m Hubhöhe

die Schiffshebung =

Ausfahrt aus der Schleuse erfolgt nach Abb. 3 Bl. A bei 4,50 m tiefem Oberdrempel mit einer mittleren Geschwindigkeit von 0,34 m/Sek., wenn hier ebenfalls die relative Schiffsgeschwindigkeit von 0,54 m eintreten soll, oder erfordert

= 3 Minuten 26 Sekunden.

Abfahrt des Schiffes von Strecke e nach g erfordert für einen etwa 40 m langen Brückenkanal (oder für die

40

und für die übrige 100 m lange Strecke

= 4 Minuten 27 Sekunden.

Die gesamte Schleusungsdauer setzt sich demnach zusammen aus:

An- und Abfahrt = 4 Min. 40 Sek. -f-

4 M. 27 Sek. =.......

Ein- und Ausfahrt aus der Schleuse = 3 Min. 53 Sek. + 3 Min. 26 Sek. =

7 Min. 19 Sek., wovon für die Hälfte leere Schiffe 2-1 = 2 Minuten oder für alle Schiffe 1 Minute abzuziehen ist = 6    „

Tore schließen und öffnen =2-1=2    „

Hebung oder Senkung des Schiffes =

Schleusungsdauer = 17,43 -f-

Zur Begründung der Zeitbemessung der Schiffsbewegungen, die nach Erfahrungen an kleineren Kanälen reichlich hoch erscheint, sei darauf hingewiesen, daß es sich hier um schwerfällige Schiffe von 600 t Tragfähigkeit handelt und alle etwa durch mangelhafte Schiffsführung und Schleusenbedienung, Wind, Witterung, schlechte Beleuchtung usw. vorkommenden Störungen eingeschlossen sind. Bei der An-und Abfahrtsgeschwindigkeit von durchschnittlich 0,50 und 0,60 m/Sek. ist kein Unterschied zwischen vollen und leeren Schiffen gemacht, die angesetzten Geschwindigkeiten sind als Mittelwerte anzusehen. Unmittelbar vor und hinter der Schleusenkammer tritt durch die Schleusenhäupter und deren Flügelmauern oder durch einen anschließenden Brückenkanal (bei Schwimmerhebewerken) eine Fahrwasserverengung auf etwa 40 m Länge ein, für welche eine auf 0,40 m/Sek. ermäßigte Schiffsgeschwindigkeit angesetzt wurde. Die übliche Anordnung der Schleusenhäupter mit einer Durchfalirtsweite gleich der Kammerbreite ist für Schiffsbewegung und Wasserströmung ungünstig und könnte durch schräge Anordnung des Außenmauerwerks verbessert werden. Die Führung der an Leitwerken längsstreichenden Schiffe erleidet dadurch keinen Machteil. Es kann dann die Länge der engen Schleusenkammer, worin sich das Schiff wie ein schlecht schließender Kolben bewegt, mit rund 70 m berechnet werden.

So vorteilhaft es zur Herabminderung der Schleusungsdauer sein würde, die Schiffsgeschwindigkeit bei Ein- und Ausfahrt möglichst zu steigern, empfiehlt es sich nach eingehenden beim Bau des Dortmund-Ems-Kanals angestellten Untersuchungen²) doch, über das Maß von höchstens 0,50 m nicht hinauszugehen, weil einerseits die erforderlichen Zugkräfte bei wachsender Geschwindigkeit stark zunehmen und anderseits die Sicherheit für Schiff und Bauwerk durch die größere lebendige Kraft des schweren Schiffes gefährdet erscheint. Demnach ist die mittlere Geschwindigkeit des beladenen Schiffes für Einfahrt mit nur 0,30 m/Sek. und für Ausfahrt mit 0,34 m/Sek., die des leeren Schiffes mit 0,41 und 0,45 m/Sek., oder die durchschnittliche Schiffsgeschwindigkeit mit 0,38 m/Sek. angenommen.

Zur Ersparung genauerer Berechnungen ist davon ausgegangen, daß sich der Schiffswiderstand durch die relative Schiffsgeschwindigkeit, d. h. die Summe aus der Schiffsbewegung und der Geschwindigkeit des neben dem Schiff zurückfließenden Wassers ausdrückt. Es ergibt sich dann für Einfahrt des Schiffs in die Schleuse, wie erwähnt, 0,30 + 0,24 = 0,54 m als relative Geschwindigkeit. Für Ausfahrt in den Oberkanal folgt für dieselbe relative Geschwindigkeit 0,34 m/Sek. als Schiffsgeschwindigkeit, denn 15 • 0,34 =

5,1 cbm und

26

Oberdrempel ist 4,50 m tief angenommen, wodurch die Schleusentore, wenn man überhaupt Stemmtore und nicht Klapptore wählen will, eine zweckmäßigere Form erhalten

2) Unter Leitung des Vorsitzenden der Kanalkommission Geh. Baurats Oppermann wurden durch die Regierungs- und Bauräte Lieckfeldt, Gröhe und Ruprecht eingehende Berechnungen über Zugkraft und Schiffsgeschwindigkeit beim Schleusen angestellt, die zur Folge hatten, daß die anfangs zu 2,50 m geplante Drempeltiefe auf 3 m festgesetzt wurde. Bei 8,6 m Breite der Kammer und 0,50 m Schiffsgeschwindigkeit verhalten sich die Schiffswiderstände für 2,50, 3 und 3,50 m Wassertiefe wie 1 : 0,39 : 0,21 und betragen 1450, 570 und 305 kg. Die Ersparnis an Schleusungszeit beträgt bei 3 m Wassertiefe im Vergleich zu 2,50 m Tiefe 1,4 Min. für einen Doppelhub.

Min.

0,11 • 60

Schleusungsdauer = 24,20 -f-

Minuten.

a-x = b-y und ic-j-«/ = 0,54 zu x =

— Min. — Sek.

Schiffs mit 0,6 m/Sek. oder

v 37 „

wird (für v = 0,50 m/Sek.

Min.

0,062-60

0,5-1-60

Schleusungsdauer = 17,62 -f-

Minuten.

9 Min. 7 Sek.

-Min.

0,067-60

v-sin<p-60

Minuten.

Schleusungsdauer = 27,20 +

und Aus- und Einströmung des Wassers erheblich erleichtert wird. Hierbei wurde auf die Umläufe, die den Wasserausgleich beim Ausfahren wenn auch in geringerem Maße als bei der Einfahrt unterstützen, keine Rücksicht genommen, um zu verhüten, daß die Annahmen für Schleusen im Vergleich mit den anderen Hebewerken zu günstig erscheinen. Aus demselben Grunde ist als Geschwindigkeit der Schiffshebung oder Senkung nur 2,5 cm/Sek. gerechnet, obwohl nach den folgenden Erörterungen (S. 15) eine größere Geschwindigkeit angenommen werden könnte.

Öffnen oder Schließen der Tore ist mit je 1 Minute angesetzt, tatsächlich dauert es bei den Schleusen des Dortmund-Ems-Kanals kaum 0,5 Minuten.

2. Senkrechte Schwimmerhebewerke.

An- und Abfahrt wie bei der Schleuse 9 Min. 7 Sek.

Tore schließen und öffnen desgl. .    .

Schiffshebung oder Senkung mit einer Geschwindigkeit von 11 cm/Sek., wie in Henrichenburg........

Ein- und Ausfahrt aus dem Trog. Nach Abb. 4 u. 5 Bl. A ist die Schiffsgeschwindigkeit bei vollen Schiffen =0,19 m/Sek., bei leeren = 0,38 m/Sek., wenn wiederum die relative Geschwindigkeit des Schiffes 0,54 m beträgt, woraus sich 0 Min. 1 Sek., bezw. 3 Min. 4 Sek., oder durchschnittlich für Ein - und Ausfahrt ergeben .    9 Min. 5 Sek.

Anschluß des Troges an die Häupter und Lösung erfordern für Einstellen des Dichtungskeiles, Verriegelung, Spaltwasser-Ein- und Auslassen = 2-2

0,110-60

Beim Hebewerk in Henrichenburg beträgt Ein- und Ausfahrt 2x4,5 = 9 Minuten oder genau soviel, wie vorstehend berechnet ist.

Die Geschwindigkeit des einfahrenden Schiffes berechnet sich nach den Angaben der Abb. 4 u. 5 Bl. A aus den Gleichungen

b • 0,54 ei -}- b ¹

Übertrag 12 Min. 37 Sek.

Trogfeststellung dem Wasserstand entsprechend und Lösung oben und unten einschließlich Wasserausgleich zwischen Trog und Kanalhaltung = 2 • 2,5 = Schiffshebung oder Senkung =

v- sin cp- 60 und sin cp = ^)

0,062-60

Für Ein- und Ausfahrt konnten erhebliche Geschwindigkeiten von 0,60 und 0,70 m/Sek. unbedenklich angenommen werden, weil nach Öffnung beider Tore die leichte Beweglichkeit des Schiffes gegeben ist und Gefahren für Schiff und Bauwerk bei nicht rechtzeitiger Fahrthemmung kaum eintreten können; es wurde aber zur Verhütung von Zusammenstößen angenommen, daß die gleichzeitige Aus- und Einfahrt nicht stattfinden soll, so daß die vollen Zeiten für Ein- und Ausfahrt in Rechnung zu stellen waren. Durch beiderseitige Torbewegungen und Troganschlüsse, die aber nicht vollständig gleichzeitig erfolgen können, tritt geringer Zeitverlust ein, der mit einer Minute als Zuschlag zu den Zeitaufwendungen bei Schwimmerhebewerken angesetzt ist.

Hinzu tritt Zeitaufwand für Trogfeststellung, die entsprechend dem jeweiligen Kanalwasserstand etwa in den Grenzen von + 0,20 m durch Wahl des Haltepunktes so erfolgen kann, daß Kanal- und Trogwasserspiegel gleich hoch liegen und daher Ausspiegelung der Wasserstände vor dem Aufziehen der Tore nicht erforderlich wird. Für diesen Zweck ist den Haltungstoren und den Dichtungsflächen der Häupter und des Troges nach jeder Seite um 0,20 • 8 = 1,60 m vergrößerte Breite und entsprechend größere Tiefe zu geben. Stärkere Wasserschwankungen des Kanals, die, wie in den „Schlußbemerkungen“ angegeben, eintreten können, erfordern vor und nach dem Troganschluß Wasserausgleichungen zwischen Trog und Kanal, wofür einschl. Trogfeststellung 2,5 Minuten angesetzt sind.

Einfährige Längsebene.

An- und Abfahrt wie vorstehend

Ein- und Ausfahrt aus dem Trog desgl. Tore schließen und öffnen, oben und unten

2-1=...........

Anschluß des Troges an die Häupter und Lösung, Dichtungskeil, Verriegelung, Spaltwasser, oben und unten 2 • 2 =    .

Ausgleichung der Wasser stände zwischen Trog und Haltungen durch Ein- und Auslassen von Wasser, oben

und unten 2 • 1,5 = .    .......

Schiffshebung oder Senkung =

wird (für v = 1,0 u. sin cp =    =

0,067 • 60

Der Schiffahrtsbetrieb bei An- und Abfahrt und bei Ein- und Ausfahrt ist genau so wie beim Schwimmerhebewerk, nur wird die ganze Schleusungsstrecke durch die Länge der Ebene vergrößert. Unvorteilhaft unterscheidet

die Trogwassertiefe um 0,13 m vergrößert oder verkleinert.

2-80

60

— = 2,6 Minuten Zeit er-

Minuten

0,025-60

0,110-60

0,062-60

0,067 • 60

. = 17,62 4

fähigkeit Z

Schleusungsdauer

1. für Schleusen

26,2 + X 9504

159,7 + X 1440

0,062-60

1440

Schleusungszeit + 5 Min. Wartezeit +

X • cotg a

17,13 + X- ^0,67-X • cotg cc

23,90+W-^0,15

66

cotg a

cotg a

66

sich die Längsebene von den übrigen Hebewerken dadurch, daß die unverrückbar feststehenden Kanalhäupter an jeder Kanalhaltung nur einen ganz bestimmten nach dem gewöhnlichen Wasserstand bemessenen Haltepunkt zulassen, wodurch bei allen abweichenden Wasserständen die Ausspiegelung nach Ankunft und vor Abfahrt des Troges erforderlich wird. Sieht man zugunsten der Berechnung von den in den „Schlußbemerkungen“ erwähnten äußersten Grenzen der Wasserschwankungen ab und nimmt hierfür nur + 0,25 m an, die allein schon durch Windwirkung hervorgebracht werden, und beachtet, daß die Wasserschwankungen am Ober- und Unterhaupt meistens im umgekehrten Sinne erfolgen (sowohl bei Wind, wie bei Wasserdurchleitung durch den Kanal zu Zwecken der Speisung, Spülung und Entlastung), so ist durchschnittlich mit einem Wasserspiegelunterschied von + 0,13 cm zu rechnen, oder es sind bei jedem Troganschluß 9,0-70-0,13 = rund 80 cbm Wasser in den Trog einzulassen und wieder abzugeben (oder umgekehrt), wodurch sich

Für diesen Wasserausgleich ist

forderlich, wenn für Zu- und Ableitung einsclil. Bedienung der Ventile durchschnittlich 1 cbm in 1 Sekunde gerechnet wird. Es ist aber nur 1,5 Minuten in Rechnung gestellt, um keinesfalls ungünstige Annahmen für die Längsebene einzuführen.

Aus demselben Grunde ist von Anrechnung besonderer Zeitverluste für Betätigung von Vorrichtungen zum Festhalten des Troges in seinen Endstellungen abgesehen, obwohl diese bei Längsebenen wichtig erscheint, weil der Trog nach Hochziehen des Haltungstores einen bedeutenden einseitigen Wasserdruck aufzunehmen hat und beim Hemmen und Festmachen des einfahrenden Schiffes an den Pollern des Troges, sowie bei etwaigen Stößen des Schiffes gegen die Torschutzbalken Gefahr läuft, vom Kanalhaupt getrennt zu werden. Ferner ist besonders große Fahrgeschwindigkeit des Troges von 1 m/Sek. vorgesehen, um auch hierdurch die Rechnungsannahme günstig zu gestalten.

Die Schleusungsdauer ist demnach:

1. für Schleusen .    .    .    = 17,43

2. für Schwimmerhebewerke — 24,20 -f

3. für Querebenen .

4. für Längsebenen .    .    ==27,20

Größte Leistungsfähigkeit.

Die durch die Schiffszahl ausgedrückte Leistungszeit 4o »V

beträgt für 24 Stunden:

2160

2.    für Schwimmerhebewerke Z =

3.    für Querebenen (1:8

u. v = 0,50 m) .

17,62-+

4. für Längsebenen (1 :15 u. v — 1 m) .    .    .

0,067-60

Reisegeschwindigkeit in einer Minute.

Die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit V des Schiffs einschließlich Schleusungsaufenthalt beträgt, wenn der Neigungswinkel des Geländes = a ist und die Fahrgeschwindigkeit in der außerhalb der 350 m langen Schleusungsstrecke³) liegenden freien Kanalstrecke = 1,10 m/Sek. angenommen wird:

X- Neigung des Geländes

freie Kanalstrecke

1,10-60

Es ist mechanischer Schiffszug vom Ufer aus vorausgesetzt, der gestattet, daß Abgeben und Aufnehmen des Zugmittels nur je 2,5 Minuten oder zusammen 5 Minuten Wartezeit erfordert, hieraus folgt:

1. für Schleusen: (Abb. 8 Bl. A)

cotg a

2. für Schwimmerhebewerke .... V—

66

3. für Querebenen (1:8 u.!) = 0,5m) (Abb. 9a u. b Bl. A)

X • cotg a

29,82+X- ^0,27-f

4. für Längsebenen (1 : 15 u. -y = l,0 m) (Abb. 10 Bl. A)

X • cotg a

20,92+X- (o,25+^|^)

Wie aus Abb. 8 bis 10 Bl. A hervorgeht, sind keine Einschnitte der Kanalanlagen in das Gelände angenommen. Über die praktische Lage der Bauwerke zum Gelände und dabei eintretende Erdarbeiten vgl. den später folgenden Abschnitt: „Kosten der Erdeinschnitte bei steiler Geländeneigung“.

Günstigste Hubhöhe X.

Es ist die günstigste Hubhöhe X der Hebewerke für verschiedene Geländeneigungen zu bestimmen, wobei zunächst angenommen werden soll, daß das Gelände in sehr großer Erstreckung die Neigung a hat, es sich also nicht um Überwindung von bestimmten Gefällen zwischen zwei Kanalhaltungen handelt. Die durch X ausgedrückten Werte Z bestätigen, was auch die einfache Überlegung sagt, daß die Leistungsfähigkeit bei kleiner Hubhöhe X am größten wird. Aus den ebenfalls durch X ausgedrückten Werten V ergibt sich dagegen umgekehrt, daß die größte Geschwindigkeit bei möglichst großem X eintritt. Es fragt sich, wie das günstigste X bestimmt werden kann? In erster Linie wird es wohl immer darauf ankommen, Schleusen und Hebewerke bezüglich der Zahl der Schleusungen leistungsfähig zu gestalten und weniger Wert auf die Reisegeschwindigkeit des Schiffes zu legen, weil eine bedeutende, das durchschnittliche Maß erheblich übersteigende Schleusungsleistungsfähigkeit wegen erfahrungsmäßig häufig eintretender Ungleichheit der zu befördernden Schiffszahl nicht entbehrt werden kann. Besonders

3) Die Wegestrecke ist in der Berechnung irrtümlich zu 350 m angenommen, während sie 350 +70 m für die Ausfahrt des Schiffs aus der Schleusungsstrecke = 420 m beträgt. Die Werte für V werden dadurch etwas größer, aber nur unbedeutend.

447,9

cotg a

66

cotg a

66

525,4

732,8

3817,3

ist dies bei Kanälen der Fall, die mit freien Flüssen in Verbindung stehen, deren Schiffährtsbetrieb naturgemäß von wechselnden Flußwasserständen abhängig ist. Auch handelt es sich bei Kanalschiffahrt vorzugsweise um minderwertige Massengüter, deren Verzögerung durch eine längere Schleusenoder Hebewerkstreppe nicht so nachteilig wie bei anderen Gütern erscheint, zumal bei längeren Schiffsreisen die Verlangsamung der Reisegeschwindigkeit nur an einzelnen Stellen auftritt und im ganzen wenig ausmacht. Anderseits darf eine möglichst große Reisegeschwindigkeit nicht unbeachtet bleiben, die nicht allein der Güterbeförderung, sondern auch der besseren Ausnutzung des Schiffsparks zu statten kommt. Schleusen und Hebewerke haben nicht den Zweck, nur Schiffe zu heben und zu senken, sie müssen vielmehr im Zusammenhang mit der anschließenden Kanalstrecke so eingerichtet sein, daß sie der Weiterbeförderung des Kanalgutes einen möglichst geringen Widerstand bieten. Dieser Forderung wird genügt, wenn die wirtschaftliche Leistung des Hebewerkes zusammen mit seinem zugehörigen Kanalstück, das bis zum nächsten Hebewerk reicht, oder die tonnenkilometrische Leistung dieser Strecke, d. h. das Produkt V-Z am größten wird.

Demgemäß ist die Berechnung von X erfolgt, indem durch Multiplikation der vorstehenden Werte für Z und V die Gleichung: V-Z— Funktion (X, cotga) gebildet und aus dieser in bekannter Weise durch Differenzierung nach dx und Setzung des Differenzialquotienten = 0 das günstigste X gefunden wurde, nämlich:

1. für Schleusen .    .    . X =

0,67 +

2. für Schwimmerhebewerke ......

0,15-f

3. für Querebenen (1 : 8

u. v = 0,50 m) .    .    . X =

4. für Längsebenen (1:15

u. v = 1,00 m) .    .    . X =

Vergleichung der Hebewerke.

Durch Einsetzen verschiedener Werte für Geländeneigung a ergeben sich die zugehörigen Werte für X und daraus für Z und F, die in Abb. 4 Bl. B für die zu vergleichenden vier Hebewerksarten in Linien aufgezeichnet und in Tabelle 1 in Zahlen zusammengestellt sind. Es ist voller Schleusungsbetrieb von täglich 24 Stunden an jährlich 270 Tagen angenommen.

Aus praktischen Gründen mußten die Hubhöhen der Hebewerke beschränkt werden. Schleusen konnten das rechnungsmäßig günstigste X — 14,90 m behalten, weil Schleusen von dieser Höhe noch ausführbar erscheinen. Die Höhe der Schwimmerhebewerke, deren günstigste Hubhöhe durchweg höher als 20 m ist, wurde auf 20 m beschränkt wegen der selbst bei sehr gutem Baugrund schwierigen Brunnenherstellung. Für Quer- und Längsebenen erschien 40 m als obere Hubgrenze zweckmäßig, weil die Leistungen Z und

V- Z bei größerem X erheblich abnehmen (sieh Abb. 4 Bl. B) und dadurch im Vergleich mit Schleusen und Schwimmerhebewerken ungünstig werden. Infolge dieser in Abb. 4 Bl. B durch wagerechte Teile der Bogenlinien X ausgedrückte Begrenzung der Hubhöhe wird Leistung Z vermehrt, während V und V- Z eine geringe Einbuße erleiden. Zum Vergleich sind auch die Werte für eine Längsebene von 100 m Höhe eingetragen.

Die Leistung V-Z für Querebenen ist fast durchweg größer als bei den übrigen Hebewerken. Hiernach kann die Querebene von 40 m Hubhöhe, nach tonnenkilometrischer Leistung berechnet, als das leistungsfähigste Hebewerk für sehr große Gefälle bezeichnet werden. Die Werte V- Z haben allerdings keine ausschlaggebende Bedeutung, sie beziehen sich nur auf die Fahrt innerhalb der sehr lang gedachten Hebewerkstreppe, in welcher für geneigte Ebenen vermöge ihrer größeren Hubhöhe weniger Schleusungen als bei Schleusen und Schwimmer-Hebewerken Vorkommen und damit geringerer Schleusungsaufenhalt oder größere mittlere Reisegeschwindigkeit eintritt und für Querebenen der Vorteil rascher Schleusung durch Benutzung von Vor- und Hinterhäfen hinzukommt. Maßgebend könnten die Werte V- Z sein, wenn der ganze Kanal aus Hebewerkstreppen ohne längere Zwischenhaltungen bestände.

Die größte Reisegeschwindigkeit V in einem so gestalteten Kanal erreichen Längsebenen, wobei die Hebung und Senkung des Schiffes in der Richtung des Reiseweges von Vorteil ist. Es wächst V mit der Hubhöhe, wie auch aus den Angaben über die 100 m hohe Längsebene ersichtlich ist, die dadurch bei steilem Gelände von 1:45 sogar einen größeren Wert für VZ als die Querebene auf weist. Sie hat dabei aber nur die halbe Güterleistung Z der Querebene, woraus ohne weiteres und ohne Rücksicht auf die nachstehend zu behandelnde Kostenfrage geschlossen werden kann, daß Zusammenlegung vieler kleiner Hebewerke zu einem sehr hohen Hebewerk nicht zweckmäßig ist. Selbst für den Fall einer längeren nur aus Hebewerkstreppen bestehenden Kanalstrecke würde man zur Erzielung des Vorteils einer doppelten Schiffszahl die Verminderung der an sich schon geringen Reisegeschwindigkeit in Kauf nehmen können, also der Querebene den Vorzug vor der Längsebene einräumen. Der Vorteil größerer Reisegeschwindigkeit bei Ebenen, der allein durch ersparte Schleusungsdauer hervorgebracht wird, ist außerdem nicht bedeutend und fällt fast ganz weg, wenn sich an die Schleusentreppe längere Kanalhaltungen'anschließen, was in Wirklichkeit meistens zutreffen wird.

Besser zur Vergleichung eignet sich die von V unabhängige, durch Schiffszahl Z ausgedrückte Verkehrsmenge, die nach Abb. 4 Bl. B für Schleusen und Querebenen fast gleich groß ist, während sie bei Längsebenen und besonders bei der 100 m hohen Längsebene weit zurücksteht. Für Schwimmerhebewerke ist Z bei Geländeneigung 1:90 etwa gleich mit Querebenen und Schleusen, übertrifft diese aber bei steileren Neigungen. Hiernach müßte für sehr steiles Gelände dem 20 m hohen Schwimmer-Hebewerk die größte Leistungsfähigkeit zuerkannt werden, allerdings mit der Einschränkung, daß seine Anwendbarkeit schon bei cotga = 67,5 aufhört, während die Anwendung der Querebene bis cotg a = 33,75 möglich ist. Die Anwendungsgrenzen folgen aus

Längsebenen 100 m hoch

(1:15 und v = 1,0 m/Sek.)

Leistung

Mittlere | Jährliche kilo-

schwin- metrische digkeit Leistung

Reise-

Schiffs- Jähr-zahl liehe in 24 Güter-Stunden menge

Z Z. 0,0971 F

Anzahl j Mill. t | m/Sek. | Mill. tkm

CO    r-(    CI    CD    r-l    IO    i-H    CO    CD    Ci

CD    O    IN    00    D    CO    o    O    O    O

cf    ©"    cf    Cf    ©    Ö'    r-T    r-T

2,68

00

CD

00 00

»—» D IN CD JO CD C0

cm"^ cm"^ cm""*

CO

CO

cm"

00

CO

CD    CD    CD    CD    CD    CD    CD    CD    CD    CD

CM    CM    CM    CM    CM    CM    CM    CM    CM    CM

Leistungsfilhlgkeit der Hebewerte. (Wartezeit = 5 Mimten und Schifftgesehwindigkeit in freier Strecke = 1,10 m/Sek.)

Längsebenen (1:15 und v — 1,0 m/Sek.)

Querebenen

(1: 8 und v = 0,5 m/Sek.)

Schwimmerhebewerke

Hub-

höhe

Mittlere | Jährliche kilo-

Beise-

ge-

schwin- metrische digkeit Leistung

Leistung

Jährliche Gütermenge .29 0,097

Schiifs-zahl in 24 Stunden

V.Z. 0,097j

Anzahl j Mill. t I m/Sek. I Mill. tkm I

-    100,0

—    100,0

2,14    100,0

2,48    100,0

2,74    100,0

115

3,01    100,0

107

3,48    100,0

96

3,72    100,0

4,05    100,0

82

4,76 j! 100,0

72

3,76

3,76

3,76

74

3,78

73

4,00

71

4,18

70

4,36

09

4,71

67

Hub-

höhe

I>^ I>^

I ocT af oo ¹    1 ro co co

Tabelle 1.

Schleusen

der Annahme einer sehr langen Kanallinie von gleichmäßiger Steigung, wobei das Überschreiten der mittleren Geländeneigung durch Einschnitte nicht zulässigerschien, um große und sich fortgesetzt steigernde Erdarbeiten zu vermeiden.

Für die wirkliche Anwendung gestalten sich die Verhältnisse jedoch wesentlich anders, weil solche Geländeneigungen nicht Vorkommen

grenzte Höhen mit verschiedenen Abstufungen zu überwinden sind, so daß die Hebewerke schon aus Rücksicht auf die Erdarbeiten dem Gelände möglichst angepaßt werden müssen, aucli wird die Teilung des Gefälles genau entsprechend der berechneten günstigsten Hubhöhe X nicht überall möglich sein. Bei Geländehöhen 36 m z. B. würden drei

Bemerkungen: Die Schiffszahl Z (in 24Stunden) multipliziert mit 270.    = *- 97200 Tonnen oder Z ■ 0,097 Mill. Tonnen ist die jährliche Leistung des Hebewerkes,

d V-Z ■ 97 200 tm odei V- Z • 0,097 Mill. tkm die kilometrische Leistung der Kanalstrecke, hohe Längsebenen, wenn der Abstand zweier Hebewerke 1350 m von Mitte zu Mitte beträgt.

Querebenen,

„ Längsebenen, n Schwimmerhebewerke,

Schleusen,

sondern meistens be-

desgl.

desgl.

desgl.

desgl.

Die Schiffszahl bedeutet kreuzenden Schiffsverkehr an den Hebewerken

von

Schleusen zu 12 m, zwei Schwimmerhebewerke von je 18 m und Ebenen von 36 m Hubhöhe in Frage kommen und hierdurch andere Verhältnisse eintreten, als sie aus Abb. 4 Bl. B hervorgehen,

Schiffs- Jähr-zahl liehe in 24 Güter-Stunden menge

Z -Z-0,0971 F |F.Z.0,097| Anzahl Mill. t I m/Sek. I Mill. tkm II

Mittlere | Jährliche

kilo-

ge-

schwin- metrische digkeit Leistung

Reise-

Leistung

Hub-

höhe

Mittlere | Jährliche Reise-

Leistung

Schilfs- Jähr- . „n zahl I liehe °

Güter

menge

■Z j-Z-0,097 V \ F-F.0,097 Anzahl I Mill. t m/Sek. | Mill. tkm

kilo-

schwin- I metrische digkeit Leistung

Mittlere | Jährliche Reise-

Leistung

in 24 Stunden

kilo- || Hub-schwin- metrische digkeit Leistung

höhe

Schiffs-1 Jährliche Gütermenge

£    |Z-0,0971 F |F.g.Q,097ll X

Anzahl | Mill. t I m/Sek. I Mill. tkm

zahl in 24 Stunden

Geländeneigung Hubhöhe

cotg a

ui

» cl «> 8.8 S&j <8.5    §5 ®o

I—I (M <M CO H CO H -Uti 1—I ■Ut H IO H CO T—I

CD CO O CO ^ IO CD

cf cT ©~ cT

IO

CD_

S    £    8    &

o    cf    o    cT

SL    » 8    Sg    8g    gg    8g    8g    8g

^    ^    JOH    IOH    JO r-H    CD H    CD ri    C^i—I

CM^ CO^

o" O r-T co" IO JO jo jo

O    O    iq^    cd

I    o'    cd'    CO*    rf

¹    ^    ^    co    co

2,47

2,88

120

30,7

24,3

20,1

15,7

8,0

3,24

115

3,91

109

4,37

104

4,78

96

5,52

84

00 CD    CO    CD    JO    CO    CM

^ JO_ CD_ I>^    00^    O,

cT o    cf    cT    o    o    r-T

H,o

ID ICH

5,14

97

5,14

91

5,14

86

5,14

82

5,41

77

O    O    O    O    O    O    CM

I    cf    ©    cf    o    ©    ©    r-T

1    1    1    CM    CM    CM    CM    CM    CM    y—i

2,40

100

2,81

100

3,62

100

4,22

100

4,96

100

6,59

100

I    I I I 3 g «8 «18 °l8 u.8 8S

1    1 1 1    LQ H lOH tOH 0H I>- r—i

28.50

33.75

48.75

67.50 90,60

120

200

300

500

2000

in der Ordinatenlinie für cotg a= 160 die günstigste Schleusenhöhe von 12 m im Vergleich steht mit 20 m hohen Schwimmerhebewerken, 27 m hohen Querebenen und 35 m hohen Längsebenen. Ferner kommen als wesentlicher Punkt für die Wirtschaftlichkeit die Kosten in Betracht, die durch Teilung der Hubhöhe der Hebewerke in mehrere Teile erhebliche Veränderungen erleiden. Aus Abb. 4 Bl. B folgt, daß bei Teilung der Hubhöhe sowohl Z wie F- Z erheblich steigen, es fragt sich, ob und wie weit die Kosten eine solche Teilung zulassen. Diese Verhältnisse werden nachstehend näher erörtert werden mögen aber einige Bemerkungen Begründung der vorstehenden Annahmen über Wartezeit an den Schleusen, Schiffsgeschwindigkeit, Neigung der Ebenen und Trogfahrgeschwindigkeit Platz finden.

wo

»    20 „

n    1^,9 „

cotg « = 28,50 ist die Grenze der Anwendbarkeit für 100 m

cotg « = 33,75 „    „

cotg « = 48,75 „    „

cotg « = 67,50 „ „

cotg « == 90,60 „    „

,    40 „

zur

vorher

Begründung (1er Bewegungsgeschwindigkeiten für Schiff, Trog usw.

Ähnliche Untersuchungen wurden angestellt mit Veränderung

ähnliche Vertiefung des unteren Teiles der Fahrbahn verlangt, deren weitere Vertiefung bei noch steilerer Neigung nicht Tätlich erscheint.

der Schiffsgeschwindigkeit in freier Kanalstrecke, der Wartezeit an den Schleusen sowie der Neigungen und Troggeschwindigkeiten der Ebenen und die Ergebnisse in Tabellen und graphischen Bildern zusammengestellt, deren Wiedergabe hier entbehrlich erscheint. Es mögen nur die Hauptergebnisse genannt werden.

Bei 30 Minuten Wartezeit für Wechsel des Schleppmittels, nämlich je 15 Minuten vor und hinter jedem Hebewerk, einer mittleren Schiffsgeschwindigkeit in freier Strecke von 1,25 m/Sek., Neigungen der Längsebenen 1:25 bis 1:15 mit Troggeschwindigkeiten von 0,50 bis 1 m/Sek., Neigungen der Querebenen 1: 8 mit Troggeschwindigkeiten von 0,50 bis 1 m/Sek. und bei Voraussetzung eines äußersten, nur im steilsten Gelände eintretenden Mindestabstandes der Hebewerke von 350 m folgt aus dem Vergleich der Werte für die Verkehrsmenge Z, daß Längsebenen 1:25 mit Troggeschwindigkeit von 0,50 m/Sek. für den Wettbewerb mit den übrigen Hebewerken nicht in Frage kommen können. Zur möglichsten Verbesserung dieses Nachteils ist für weitere Berechnungen die Neigung 1:15 und die Troggeschwindigkeit 1 m/Sek. angenommen. Ob hiermit das aus Gründen der Trogkonstruktion und seines Betriebes zulässige Maß überschritten wird, soll nicht erörtert werden. In den beiden Entwürfen „Universell“ und „Austriaca“ des für die österreichischen Kanäle ausgeschriebenen Internationalen Wettbewerbs²) ist die in der Ausschreibung gegebene Geländeneigung 1:25 gewählt, aber in beiden Fällen ist nur 0,50 m Troggeschwindigkeit angenommen. Neigung 1:15 möchte das äußerste Maß für Längsebenen sein, weil hierbei der 70 m lange Trogwagen an seinem hintern Ende schon etwa 12 m Höhe erreicht und eine breite ebenso tief unter den Kanalwasserstand reichende und trocken zu haltende dock-

Auch bedeutet die zu 1 m/Sek. angenommene Geschwindigkeit die mittlere Reisegeschwindigkeit des Troges, woraus mit Rücksicht auf allmähliche Einleitung und Hemmung der Fahrt (die besonders zur Verhütung von zu starken Wasserschwankungen in dem längsgerichteten Schiffstrog nötig sind) sich etwa 1,25 m als Fahrgeschwindigkeit des Troges ergibt, was zwar zu reichlich erscheint, aber zum Vorteil der Berechnung der Längsebene beibehalten wurde.

Die Querebene 1: 8 mit 0,50 m Troggeschwindigkeit hat für Z größere Werte als alle anderen Hebewerke, es war daher die Einführung einer größeren Geschwindigkeit nicht erforderiich, die bei quer fahrendem Trog auch größere Bedenken als bei der Längsebene haben dürfte, zumal auch hier durch Beschleunigung und Hemmung der Fahrt die Fahrgeschwindigkeit des Troges etwa 0,60 m/Sek. erreicht. Eine steilere Neigung als 1:8 wurde nicht für zweckmäßig erachtet, weil ein zu geringer Abstand der in verschiedenen Höhenlagen nebeneinander herlaufenden Kanalenden je nach der Bodenbeschaffenheit Gefahren für den Bestand des Bau-

Werkes durch Wasserdurchsickerung bringen könnte.

Demgemäß wurden in weiteren Berechnungen nur Längsebenen 1:15 mit v = 1 m/Sek. und Querebenen 1 : 8 mit

v = 0,50 m/Sek. angenommen, die genannte Einschränkung der Hubhöhen zu 20 und 40 m eingeführt, die Wartezeit an den Hebewerken in Rücksicht auf geregelten mechanischen Schiffszug von 30 auf 5 Minuten ermäßigt, der Mindestabstand der Hebewerke auf 1350 m bemessen und die mittlere Schiffsgeschwindigkeit in freier Strecke für einen Kanal mit starkem Verkehr gemäß den Haackschen Untersuchungen am Dortmund-Ems-Kanal³) zu 1,10 m/Sek. angenommen. Auf diesen Grundlagen ist die Berechnung der Tabelle 1 erfolgt.

Aus dem Vergleich der Zahlenwerte der verschiedenen Berechnungen ergibt sich für alle Schleusen und Hebewerke:

1.    mit flacherem Gelände (cotg d) wird das günstigste X kleiner,

2.    mit abnehmendem X werden Z und V größer,

3.    mit abnehmender Wartezeit wird X kleiner, Z und Vgrößer,

4.    mit abnehmender mittlerer Schiffsgeschwindigkeit in freier Kanalstrecke wird X kleiner, Z größer und V und V • Z kleiner,

5.    mit zunehmender Troggeschwindigkeit und steilerer Neigung der Ebenen werden X: Z und V größer.

Bau- und Betriebskosten.

Zur genauen Berechnung der Bau- und Betriebskosten bedarf es langjähriger Betriebserfahrungen an ausgeführten Beispielen von der in Frage kommenden Art und Größe der Schleusen und Hebewerke, mindestens aber vollständig durchgearbeiteter und nach gleichen Grundsätzen veranschlagter Entwürfe, die aber nicht vorliegen. Es kann sich daher nur um schätzungsweise auf einzelne Ausführungen und Entwürfe gestützte Berechnungen handeln, die jedoch für eine annähernd zutreffende Übersicht genügen dürften.

Bei den Betriebskosten sind löstündiger Tagesdienst, einfache Besetzung der Bedienungsmannschaft und jährlich 270 Schleusungstage angenommen. Für Verzinsung des Baukapitals wurde 3 vH. angesetzt, für Abschreibung durchschnittlich 3 vH. bei Metallteilen und 0,5 vH. bei Bauarbeiten. Entsprechend der in die Kanallinie fallenden Länge des Hebewerks ist für ersparte Kanalbaukosten ohne Grunderwerb ein Abzug von 400 000 Jfo/km gemacht, bei Querebenen dagegen für Verlängerung der Kanalstrecke durch Vor-und Hinterhäfen ein gleicher Kostenzusatz bewirkt.

1. Für Schleusen sind Veröffentlichungen über den Dortmund-Ems-Kanal⁴) und andere von der Königl. Kanalverwaltung in Münster zur Verfügung gestellte Angaben benutzt.

Die Baukosten der elektrisch betriebenen Sparschleuse Münster mit 67 m Länge, 8,60 m Breite und 6,20 m Hubhöhe betragen ohne Grunderwerb, aber einschließlich einer Brücke über das Unterhaupt 668000 JL Hiervon entfallen 473000 J(s auf Mauer- und Erdarbeiten, nämlich 114000^ für Grundbau, Erdarbeit und Wasserhaltung, 317 000 Ji für Karnmerwände, Häupter und Einfassung der Seitenbecken und 42 000 Jh> für Insgemein. Ferner kommen 195 000 J(s> auf bewegliche und Metallteile, nämlich 150 000 Ji für

5)    Vgl. Haack, Schiffswiderstände u. Schiffahrtsbetrieb. Berlin 1900. A. Asher u. Ko.

6)    Vgl. auch: Statistische Nachweisungen über ausgeführte Wasserbauten des preußischen Staats in der Zeitschrift für Bauwesen 1900 und 1901.

Schleusentore, Umlaufschützen (einschließlich 114500 Jio für Maschinenanlage und elektrische Betriebseinrichtung) und 45 000 Jio für Nebenanlagen einschließlich 43 000 Jio für eine Eisenbahn- und Wegebrücke.

Die unmittelbaren Unterhaltungs- und Betriebskosten einschließlich. Löhne betragen jährlich 6300 Jio oder rund 1 vH. der Baukosten.

Für Verzinsung sind 3 vH. der Baukosten zu rechnen, für Abschreibung durchschnittlich 3 vH. von 195 000 Ji und 0,5 vH. von 473 000 Jio = 8200 Jio oder rund 1,2 vH. der Baukosten.

Die Baukosten für Schleusen von 4 bis 15 m Hubhöhe sind nach der auf Grund der Dortmund-Ems-Kanalbauten aufgestellten Lieckfeldtschen Formel⁵) bestimmt worden:

K = 160 000 + 40 000 h -j- 4000 h² Jio.

Hierzu kommen bei einer 6,20 m hohen Schleuse für zwei Sparbecken (auf jeder Seite) zusammen 50 000 m und für Maschinenbetriebseinrichtung 100 000 Jio. Für das etwa 85 m lange Schleusenbauwerk sind zur Erreichung rechnungsmäßiger Vergleichs werte 0,085 • 400000 = 34 000 Jio in Abgeringer wird wegen der nur zu 0,5 vH. anzurechnenden mit der Höhe stark wachsenden Mauerwerksmassen.

2. Für Schwimmerhebewerke sind die Kosten des elektrisch betriebenen Hebewerks in Henrichenburg⁶) mit 14,50 m Hubhöhe und einem Schiffstrog von 67 m Länge, 8,60 m Breite und 2,50 m Wassertiefe zugrunde gelegt.

Die Baukosten haben 2,8 Millionen Mark betragen, wovon 0,2 Millionen Mark auf ein im Zusammenhang damit erbautes Pumpwerk und 2,6 Millionen Mark auf das Hebewerk selbst nebst einer Wegeunterführung entfallen. Die Veränderung der Hubhöhe um 1 m durch verlängernde oder verkürzende Zwischenglieder zwischen Trog und Schwimmern und andere Arbeiten kosten nach den Preisen der Abrechnung 40 000 Jio, und mit Zuschlag von 25 vH. für entsprechende Änderung der Abmessungen der Bauglieder und der Aufstellungsgerüste ergeben sich 50 000 Jio für 1 m Hubhöhe. An ersparten Kanalbaukosten sind wie bei den Schleusen 34 000 Jio zu rechnen.

Die reinen Betriebs- und Unterhaltungskosten belaufen sich bei vollem Tagesbetrieb jährlich auf 50000 Jio, wovon

Tabelle 2. Bau- und Betriebskosten von Schleusen.

Baukosten

Hubhöhe der Schleusen und Zahl der Sparbecken

Jährliche Kosten bei löstün-digem Tagesbetrieb

dos eierent-lichen Bauwerkes nach

Lieckfeldt

der Sparbecken

der Maschi-nen-

Betriebsein-

richtung

Gesamt

baukosten

Abzug für ersparte Kanal länge

Vergleichs-wert der Baukosten

Reine Unterhaltungs- und Betriebskosten

Verzinsung u. Abschreibung

3 + 1,2=4,2 vH. der Bausumme

Jährliche

Gesamt

kosten

Bemerkungen

Tausend Jt

Tausend Jt

Tausend Jt

Tausend Jt

Tausend Jt

Tausend Jt

Jt

Tausend Jt

Tausend Jt

4    m (mit 1 Sparbecken)

1    Becken an jeder Seite

mit einem Ventil

5    m (wie vor)

6    m (mit 2 Sparbecken)

2    Becken an jeder Seite

7    m (wie vor)

384

460

544

636

25

25

50

50

489

34

455

4 600

19

24

1) Für jedes Sparbecken-Zylinderventil sind 10000^ gerechnet.

80

565

34

531

100

100

694²)

786

34

34

660

752

5    300

6    600

23

28

28

35

8    m (mit 4 Sparbecken)

4 Becken an jeder Seite

9    m

736

100

140

976

34

932

7 500 9 300

32

39

40

48

2) Schleuse Münster mit 6,2 m Hub hat nur 668000 Jt gekostet.

(wie vor)

844

100

140

1084

34

1050

10 m

(wie vor)

960

100

140

1200

34

1166

11 m (mit 5 Sparbecken)

1084

125

160

1369

34

1335

10    500

11    700 13 400

44

49

56

55

61

69

5 Becken an jeder Seite

12 m

(wie vor)

1216

125

160

1501

34

1467

13 m (mit 6 Sparbecken) 6 Becken an jeder Seite (wie vor)

(wie vor)

14 m

15 m

1356

1504

1660

150

150

150

180

180

180

1686

1834

1990

34

34

34

1652

1800

1956

14 700 16 500

18 000 19 600

62

77

69

76

82

86

94

102

Mit oberem und unterem Ausgleichbecken,

vgl. Wasserpumpen.

zug zu bringen. Nach vorstehenden Angaben ist Tabelle 2 aufgestellt. Um dem Schein einer zu günstigen Behandlung der Schleusen im Vergleich mit den übrigen Hebewerken zu begegnen, sind die Kosten reichlich hoch gerechnet. Es ist anzunehmen, daß die Lieckfeldtsche Formel zu hohe Werte für große Schleusengefälle ergibt, besonders wenn durch Anwendung von Eisenbeton ⁷) Ersparnisse zu erzielen sind. Jedenfalls sind die im Verhältnis der Bausumme berechneten Ansätze für Unterhaltung und Betrieb sowie für Abschreibung zu hoch, weil die Löhne mit der Schleusenhöhe nur wenig und noch weniger im Verhältnis zu den Baukosten steigen, ferner weil der durchschnittliche Abschreibungsbetrag (1,2 vH.) etwa 26 000 Jio oder 1 vH. der Bausumme für Unterhaltung und kleine Ausbesserungen und 24000 Jio für Löhne, Betriebsmaterialien und Kohlen anzusetzen sind. Verzinsung ist mit 3 vH., Abschreibung mit durchschnittlich 1,9 vH. der Bausumme zu rechnen, nämlich 3 vH. von 1515000 Jio für Eisen- und Metallteile und 0,5 vH. von 1085 000 ^ für Mauer- und Erdarbeiten.

Daraus ergeben sich für Schwimmerhebewerke von 10 bis 20 m Hubhöhe die in Tabelle 3 zusammengestellten Kosten.

3. Zur Berechnung der Kosten für Querebenen wurde der Entwurf¹⁰) einer 100 m hohen, 1 : 5 geneigten Querebene

9) Vgl. Zeitschrift für Bauwesen 1901 S. 293.

10) Vgl. Schönbach über den preisgekrönten Entwurf der fünf böhmischen Maschinenfabriken in der Zeitschrift des österreichischen Ingenieur- und Architekten-Vereins 1898 Nr. 24 und 25.

Tabelle 3. Bau- und Betriebskosten von Schwimmer-Hebewerken.

Baukosten

Jährliche Kosten

Hubhöhe

Kosten nach Beispiel Henrichenburg

Abzug für ersparte Vergleichswert der Baukosten

Kanallänge

Unterhaltung und kleine Ausbesserungen, 1 vH.

Löhne, Betrieb und Kohlen¹)

Unterhaltung, Betrieb und Kohlen

Verzinsung 3,0 vH. Abschreibung 1,9 vH. Zusammen 4,9 vH.

Jährliche

Gesamtkosten

Ul

Tausend Ji

Tausend Ji

Tausend Ji

Tausend Ji

Tausend Ji

Tausend Jt

Tausend Ji

Tausend Ji

10

2375

34

2341

23

19

42

115

157

11

2425

34

2391

24

20

44

117

161

12

2475

34

2441

24

21

45

120

165

13

2525

34

2491

25

22

47

122

169

.14

2575

31

2541

25

23

48

124

172

14,5

2600

15

Henrichenburg

34

2566

26

24

50

126

176

2625

34

2591

26

24

50

127

177

16

2675

34

2641

26

25

51

129

180

17

2725

34

2691

27

26

53

132

185

18

2775

34

2741

27

27

54

134

188

19

2825

34

2791

28

28

56

137

193

20

2875

34

2841

28

29

57

139

196

1) Für 1 m Hubveränderung ist 1000 Ji gerechnet.

eto

zu ver-

mit rollenden Gegengewichten und einem mit 0,90 m/Sek. Geschwindigkeit fahrenden Schiffstrog von 68 m Länge, 8,60 m Breite und 2,10 m Wassertiefe zugrunde gelegt.

Die Baukosten sind auf 5,338 Mill. Mark veranschlagt, hiervon entfallen 3,256 Mill. auf Eisen- und Maschinenteile (Abschreibung 3 vH.) und 2,083 Mill. auf Erd- und Mauerarbeiten (Abschreibung 0,5 vH.), oder die durchschnittliche Abschreibung stellt sich auf 2 vH. der Bausumme.

Für verschiedene Hubhöhen hat Schönbach die Kosten durch Formel K= 3400 000 -f- 19 380 • h Ji ausgedrückt, worin h die Hubhöhe für Neigung 1: 5 bedeutet. Für die liier angenommene Neigung 1:8 ist 19380 mit vielfachen, also K = 3400 000 -f 31000 • h Ji.

Durch Vor- und Hinterhäfen nach Abb. 6 Bl. A wird der Kanal um 6-70 = 420 m länger, wofür 0,420-400 000 = 185 000.//^ hinzuzusetzen sind.

An jährlichen Betriebskosten außer Kohlen sind 60 000 Ji oder 1,1 vH. der Bausumme, nämlich 20000 Ji für Löhne, 6000 Ji für Kleinmaterial und Beleuchtung und 34 000 Ji für Unterhaltung und kleine Ausbesserungen gerechnet. Für eine 36 m hohe Querebene sind die Kosten für Kohlen zu 6 Ji für jeden Hub berechnet. Hieraus ergeben sich unter Berücksichtigung der jährlichen Schiffszahl die Jahresbeträge für Kohlen, die mit den übrigen Angaben in Tabelle 4 zusammengestellt sind.

4. Für Längsebenen wurde der Entwurf zu einer 36 m hohen, 1: 25 geneigten Längsebene¹¹) mit zwei elektrisch ausbalanzierten Schiffströgen zugrunde gelegt. Die Tröge haben 69 m Länge, 8,80 m Breite, 2,30 m Wassertiefe und eine Fahrgeschwindigkeit von 0,50 m/Sek. Über das Unterhaupt führt eine Brücke.

Die Baukosten sind zu 5,177 Mill. Mark veranschlagt, wovon 3,562 Millionen auf Eisen- und Maschinenteile (Abschreibung 3 vH.) und 1,615 Millionen auf Bauarbeiten (Abschreibung 0,5 vH.) entfallen, oder die durchschnittliche Abschreibung beträgt 2,2 vH. der Bausumme.

Um die angenäherten Kosten einer 1:15 geneigten Längsebene mit einem Schiffstrog und rollenden Gegengewichten zu erhalten, hat eine schätzungsweise Umrechnung stattgefunden, indem 715 000 Ji von den Kosten der Eisen-und Maschinenteile in Abzug gebracht wurden, nämlich für Umwandlung des zweiten Trogwagens in rollende Gegen-

11) Ygl. Haberkalt über den im intern. Wettbewerb 1904 preisgekrönten Entwurf „Universell“ der fünf böhmischen Maschinenfabriken in der österr. Wochenschrift für den öffentlichen Baudienst 1904, Heft 49. Ferner Zentralbl. d. Bau Verwaltung 1905 S. 125.

Tabelle 4. Bau- und Betriebskosten von Querebenen.

Baukosten

Jährliche Kosten

Hubhöhe

Kosten nach Schönbach ! 3400000 + 31000-h

Mehrkosten durch Verlängerung der Kanalstrecke

Vergleichswert der Baukosten

Löhno, Unterhaltung und Meine Ausbesserungen 1,1 vH.

Kohlen

Reine Betriebskosten und Kohlen

Verzinsung 3,0 vH. Abschreibung 2,0 vH. Zusammen 5,0 vH.

Jährliche

Gesamtkosten

Tausend Ji

Tausend Ji

Tausend Ji

Tausend Ji

Tausend Ji

Tausend Ji

Tausend Ji

Tausend Ji

15

3865

185

4050

20

4020

185

4205

25

4175

185

4360

30

4330

185

4515

36

(zugleich für 35)

4516

185

4701

40

4624

185

4809

100

6500

185

6685

04    Ül ÜI 1K ftk JX

^ co    co o QC o\

^    I>    O    !M    ^    CO    LO

^    ^    io    IO    io    io    CD

I—‘ i—*    i-i—*

CO    O    O    O    CO    CD    OO

co    co    03    io    oo    ^    co

CO    tC    M    M    M    tO    M

co    co    co    i—-    i—-    o

O    Oc    03    OO    O    CO

292

304

316

328

341

349

473

CO

674 m Baulänge für ersparte Kanalbaukosten

gewichte, der Zahnstange des zweiten Trogwagens in Zugseile und Rollen, Verkürzung des Fahrbahnoberbaues, Wegfall der Maschineneinrichtung des zweiten Trogwagens und der beiderseitigen Haltungsanschlüsse, und indem 156 000 Ji von den Kosten der Bauarbeiten abgesetzt wurden, nämlich für Erdarbeiten durch Verkürzung der Bahn und für Erdarbeiten, Mauerwerk und Nebenanlagen an den Kanalhäuptern, so daß 4,043 Mill. Mark Gesamtbaukosten verbleiben.

Für je 1 m veränderter Hubhöhe sind an Erdarbeiten, Oberbau und Fundamenten entsprechend der Längenänderung der Fahrbahn 27 000 Ji zu rechnen.

Außerdem sind für die 36 m hohe Längsebene mit

674-400000

1000

= 270000 Ji abzusetzen und für jedes Meter veränderter Hubhöhe 6000 Ji zuzusetzen oder abzuziehen. Die verbleibenden Summen, die der weiteren Berechnung zugrunde gelegt Avurden, sind VerhältnisAverte im Vergleich mit den übrigen Hebewerken, stellen aber nicht die wirklichen Baukosten dar. Der beträchtliche Abzug für ersparte Kanalbaukosten bildet eine günstige Annahme, weil streng genommen die Abschreibung für ersparte Kanalkosten nur mit 0,5 vH., dagegen die abgesetzten Hebewerkskosten mit 2,2 vH. berechnet Averden müßten.

An jährlichen Betriebskosten sind gerechnet: 21000 Ji Löhne für 1 Obermaschinist und 8 Mann, 9000 Ji für Kleinmaterial usw., 20 000 Ji für Unterhaltung und kleine Ausbesserungen, zusammen 50000 Ji oder 1,2 vH. der Baukosten. Ferner sind die Kohlenkosten für jeden Hub zu 7 Ji geschätzt (im EntAvurf 8,50 Ji für 1 Doppelhub). Hiernach ist die Tabelle 5 aufgestellt.

um 0,40 m vergrößert die Baukosten nur um etwa 4000 Ji, der vermehrte Wasserverbrauch ist S. 15 in Ansatz gebracht. Für Schwimmerhebewerke veranlaßt die Verbreiterung des Troges um 0,40 m Vermehrung des Wassergewichtes um 70 t und erfordert eine 6000 Ji kostende Vertiefung der Brunnen und Schwimmer um 0,25 m. Bei der Querebene tritt aber gegenüber den der Rechnung zugrunde gelegten Abmessungen ein größeres Wassergewicht des Troges von 300 t und bei der Längsebene von 150 t ein, wodurch ebenso große Vermehrungen der Gegengewichte, entsprechende Verstärkungen der Maschinenleistung und höhere Betriebskosten veranlaßt werden. Die Nichtberücksichtigung dieser Trogänderung gereicht also den Ebenen zum Vorteil.

Vergleichung' von Leistung und Kosten.

Nach vorstehenden Angaben über Leistungsfähigkeit und Bau- und Betriebskosten sind in Tabelle 6 die Schleusungskosten für Hubhöhen von 15 bis 100 m zusammengestellt. Der Kostenbestimmung für ein Schiff ist die höchste Schiffszahl bei vollem Tagesbetrieb an jährlich 270 Tagen und ununterbrochenem Kreuzungsverkehr zugrunde gelegt, so daß die Beträge als kleinste Werte der Schleusungskosten anzusehen sind.

Für alle Hubhöhen folgt die wirtschaftliche Überlegenheit der Schleusen, die an reinen Betriebskosten für eine Schiffshebung nur x/₄ bis ¹/₂ und an Gesamtkosten ¹/₃ bis ¹/₂ der übrigen HebeAverke aufweisen. Nur im Vergleich mit 100 m hohen Quer- und Längsebenen, die aber nur die Hälfte der Gütermenge befördern können, Averden die jährlichen Gesamtkosten etAva gleich groß, während die Betriebskosten auch in diesem Falle bei den Schleusen nur die Hälfte betragen. Der wirtschaftliche Vorteil der Schleusen ist hiernach so groß, daß auch noch ungünstigere Annahmen für

Tabelle 5. Bau- und Betriebskosten für Längsebeuen.

Baukosten

Jährliche Kosten

Hubhöhe

Wirkliche Bau- Abzug für ersparte Vergloichswert Kanalstrecke der Baukosten

kosten

Löhne, Unterhaltung und Meine Ausbesserungen 1,2 vH.

Kohlen für höchste Leistung

Reine Betriebs- Verzinsung 3,0vH. und Unterhaltungs- Abschreibung 2,2 vH.

Zusammen 5,2vH.

kosten

Jährliche

Gesamtkosten

Tausend Ji

Tausend Ji

Tausend Ji

Tausend Ji

Tausend Ji

Tausend Ji

Tausend Ji

Tausend Ji

15

3476

144

3332

40

37

77

173

250

20

3611

174

3437

41

40

. 81

179

260

25

3746

204

3542

43

42

85

184

269

30

3881

234

3647

44

45

89

190

279

36

(zugleich für 35)

4043

270

3773

46

47

93

196

289

40

4151

294

3857

47

49

96

201

100

5771

654

5117

61

68

129

266

i>- lO Ci CS CM CO

¹

Einfährige Querebenen mit Vor- und Hinterhäfen.

Abb. 6 u. 7 Bl. A, Trogfahrgeschwindigkeit 0,50 m/Sek. und Neigung der Ebene 1 :8.

An- und Abfahrt fallen für die Schleusungsdauer aus, weil das rückwärts in den Trog einfahrende Schiff 1 nicht das unmittelbar vorher ausfahrende Schiff zu kreuzen hat =

Ausfahrt des geschleusten Schiffs mit 0,70 m/Sek. und Einfahrt des folgenden

70 , 70

0,70 ¹ 0,60 = 1 Min. 57 Sek. + 1 Min. 40 Sek. =    3

Tore schließen und öffnen (je zwei oben und unten) = 2 • (1 Min. 30 Sek.) = .    3

Anschluß des Troges an die Doppelhäupter und Lösung: Dichtungskeile, Spaltwasser (je zwei Anschlüsse gleichzeitig) oben und unten 2 • 3 = .    .    .    6

²

Vgl. Haberkalt: Österreichische Wochenschrift für den öffent

³

lichen Baudienst 1904, Heft 49 und 50, und Gerdau, desgl. Heft 52.

⁴

Ferner Zentralblatt der Bauverw. 1905, S. 125 u. f.

⁵

   Vgl. Lieckfeldt: Zentralblatt der Bauverwaltung 1895 S. 305.

⁶

nationalen Schiffahrtskongreß 1902 in Düsseldorf.

⁷

   Vgl. Schnapp über Frage 1 der Abteilung I auf dem Inter

Allgemein möge zu vorstehenden Berechnungen der Bau- und Betriebskosten bemerkt werden, daß die aus tatsächlichen Bauausführungen entnommenen Ansätze für Schleusen und Schwimmerhebewerbe keinesfalls zu niedrig, bei Schleusen sogar bestimmt zu hoch gewählt sind. Bei Quer- und Längsebenen dagegen werden die auf Entwürfen beruhenden Rechnungsunterlagen eher zu niedrig gegriffen sein. Bei allen vier Berechnungen ist auf Verteuerung entsprechend der für Schleusen und Schiffstrog angenommenen größeren Abmessungen von 9 m Breite und 2,50 m Wassertiefe keine Rücksicht genommen. Verbreiterung der Schleusen

Schleusen und günstigere für mechanische Hebewerke an dem Ergebnis wenig ändern können. Dieses Ergebnis könnte gegenüber den auf Seite 7 bezüglich der Werte Z und V • Z erwähnten hohen Leistungen der Schwimmerhebewerke und Querebenen und bei sehr großen Hubhöhen auch der Längsebenen auffallend erscheinen, ist aber begründet in der Eigenschaft der Schleusenbauwerke. Die Baukosten der Hebewerke unterscheiden sich nämlich dadurch, daß für 1 m Hubvermehrung bei Schleusen eine mit der Höhe stark wachsende, dagegen bei den übrigen Hebewerken eine geringe und annähernd gleichbleibende Summe für die Verlängerung

Bemerkungen

*) 2,24 + LÄwWasserpurnpen = 3,54 J(, 1,56 + 1,05    „    =2,61 „

1,37 -f 1,05    „    = 2,42 „

Die reinen Betriebskosten für Pumpen betragen etwa die Hälfte der Gesamtkosten.

*) 2,27 + 1,70 Wasserpumpen = 3,97 „H> 1,96 + 1,35 1,83 + 1,40

= 3,31 „

= 3,23 „

*) 3,30 + 2,00 Wasserpumpen = 5,30 Ji

- 4,56 „ = 3,99 „ = 4,04 „

88S.SSS

epT iD lO ^fi rT

Gh

CQ

GfJ

2,76 + 1,80 2,39 + 1,60 2,29 + 1,75

3,42 + 2,55

3,15 + 2,10

2,91 + 1.75

2,76 4- 2,10

*) 4,53 + 3,00 Wasserpumpen = 7,53 J6

- 6,79 „ = 5,63 ,, = 5,81 „

rH 00 CM 05 CM [>■ 05, OM, lO, h^,

cd" i>-" i>T cd" cd"

3,99 + 2,80 3,53 + 2,10 3,36 + 2,45

*) 5,56 + 3,15 Wasserpumpen 4,58 + 3,40 4,47 + 2,75 3,89 + 2,70 3,62 + 2,80

14,48+8,40 W asser pumpen = 22,88 JS — 21,23 „ = 19,90 „ = 17,65 ,. —16,13 „

13,23+8,00 11,40 + 8,50 10,56 + 7,15 9,13 + 7,00

Tabelle 6. Sclileusungskosten für verschiedene Gefällhöhen. (Von 15 bis 100 m Höbe.)

Schleusungskosten für 1 Schiff bei 270 Tagen zu 15 Stunden

Leistungsfähigkeit

Jährliche Kosten 270 Tage voller Tagesbetrieb

Zu-

Auf-

pumpen

sammen Schleu- | für ein

des

Gesamt

kosten

Schiff

jk

05NM

CO'Ö'05"'

rH rH

CO H O

\a coc$

HHH

cvi co a^co_

H 00 IO io CM rH rH rH

00    05

o-” cvT CT oo*"co'

CM CM CM H H

00,10 r- -    .

oT co 03 öS I I CM CM CM CM

CO CO CO CO 05

lOQiq^CM CM OcT CO 05 CvT O5O0IXDCD

sungs-

wassers

IO r-H, CM CM CM"

T^Cs^OO

co'cvTcm'

0,^0,03^10, nf CO CO'CO"

O co oq 05,

co lO ^ ^

co^cq io h^co, crTco'io vo \o

00 0,0 co,o, cdcÖ't>T HfT TjT

rH rH rH r—I rH

Reine

Betriebs

und

Unter- für ein haltungs- Schiff kosten

hH,rH^CM,cq ^,05 05,Ht^,[>,0,05,^H, 03,I>^rH,cq,CO,O 00,CO,CM,O,I>-^05, CO,05,10,00,rH,CO GO 0,00,00 CO 0,^00, 1^05,0^0^0^0 10^:0,00

i-Too“i>T05 >o jh r-To^oTofoo*^ c^'^TcM'of'io^rH'co c^D^cffjo'^ar^oT co'o'ocTh co g co'oF05"o"|o~ ^    ’g'00 cd    ^

’-H rH rH

hH CO r- O O O hCOCOOOO    O CO 05 05 o O O    COO3 1OH0OOO    CO 05 CO CO O O O    OGON05(MOOO    COCOOCOCOOOOOO

cm, 10,co,^,0,00, cm,05,00, ^05,i>-,    co,i>^,cq,<M,i>,oq t-    cq,rf rH^o^c^,05,00,i>    ‘0^,05,10,00,00,05,00    io,iq,H^cq,cq,oqco_oq    Tjj,cvj,T^io,r-^o,cvj,co,oo,io,

csTr-Tr-TLO aTC5 c^TrH r-Tco'co~o co*cvt'ocTcm oT05 r-T ^Tco co"cvTcvf cTcToi ^ ccT00'orf r-Tr-Tco io”rt~co co'o:Tcoi ^ co ^o oT01 cc'co'»or cd"

rH    r-H    rH rH rH    rHrHrH    r HH HHHH CO CO ^ CM !M

Jährlich

Täglicb

Gütermenge (1 Schiff 15 Stunden! durchschn.

= 360 t)

Mül. t

’—¹ 05 CO O 05 CM    05    05    CO ’—' 05 CM    O    05    00 00    O O CM    H    OJ    O CO GO O O CO    O 05 CO 00 O H    00    O    05 05 G 00 rH H CO    HOG05C0HOCWO

03 CO rH CO 05 00    CO    05    r— CM^ I>- L'-    hJi    I>    O H    ^ CO ®    COO,r-^cq,Hq iO    »0,L^ O ^ CO,(M    ^    CO    CO O 05 rH,(M,rH^C0    CM, ^ CO GO rH,CM CO,CO 05

cd'co''rjTco'co'03    CO    CO    tjT co CO <M    CO    CO    '*£'    cocooi    CO    CO    CO tjT co CO cm"    co" CO ^ CO CO    CM*    CO    CO CO CO CO co cm    cococöco^fco CO cf r-T —T

270 Tage

zu

in

in

24 Stunden] 15 Stunden

Verzinsung Zusammen und jährliche Abschrei- Kosten bung

Unterhaltung, kl. Ausbesserungen, Betriebskosten und Kohlen

Baukosten

ohne

Grunderwerb,

nach

Abzug der Kosten für ersparte Kanallänge

Tausend Jt Tausend^ Tausends Tausend + Schiffzahl | Schiffzahl | Schiffzahl

8910

10800

11610

9180

11070

7830

o o o o o o

CO C— H t—l CO CD DJ O CD Ci »O io O rH i—i 00 O

r-H T—I i—H rH

9450

10530

11340

11610

9450

9990

7290

oooooooo

HDO^HOOiOfM 03 03 00 CO CD

CO o o

r-H T—t

^ o

HDD[>

9720

10530

11340

11610

9180

8910

6750

9180

10260

10530

11070

11610

8910

8640

6480

oooooooooo

HiOCDO^HfflOJO© 03 ^

00 03

DJ CO

o o

CD 05 03 CM Tt< 00

oo ci r- m

co O co ^    i—i    Ci    oo h m co ro oo    iomo3coioi>i>    cooo©<03co^biocD    cDccoaco-^couo    pood<-imosmh#    coiccoocomd-d-ooo

CO Hfl rf< CO    nt    03    CO nfl nt CO CO 03    CO CO nt nfl CO CO 03    COCO-rti^xHCOC0O3    CO CO nt nt CO CO OJ    COCOCOHbHtcOCOO]    COCOCOHflHfieoeOOJOJT-l

COHfDrfDC-    O CD Ci CO CO    IO CD CO t> Ci lO Ci CO    00©HHC--©Hfl;o03    C-- 03 C~ Ci hH CO ©    COCOtDOMHO    COCD©HHOiCOCiCOOJOO

lOCDCDiOCD^    CD CD CD lO CD    io © CD © lO lO Hb    ©©©©©lOiOnb    iO © © © LO lO Hb    lOCDCDCDCDiOOCO    lOtOCDCDDiOiOHfoOW

03 00 nb C- 03 ©    03 © 03 © nb ©    COlOrfOxfDD    h)i CO D O 00 r# OO D    t-h    O    O CO CD i—i 35    ©rf O H nf IM D t*    iOCSOCOOOrfDCOO

OOOGOC-OiO    MHhOOD    D O rf r# co h cd    OOOMhDiOWN    Ä3    03    W O l> h)< 00    D X r# m 03 D-f D    l>HfHDOOO®r*D-C!

r-H 03 03    HHHHOTN    i—IrHi—IrHCOCOO-l    OJi—IHHHMCOIM    03    03    03 03COC003    O3OJO3O3OJC0CDO3    CDCDCOiOiCOOCJOrcfiCO

T—I I—I

ao^~,oo3oc°    cd^?^^5o'od>o ool°Pcdocoo IOcioxooPP~ ^oi^PioccPPoocD

r-1 03    T—I    —103-H    HHrtHMWH    i—1    1—I    1—I    r-H    r—I    03 03 r-H rH H H H (M 03 rr (MHHHrrlMlMO] lOiO'^^'^CÖOOP-COOJ

03 §3 03 S O 00 COCTNMDD® WOOMCOmSoM ^^tPoOOO iO^?'h?^^P1oo n (M !h h O® ® S MN

t—I rH    r-H rH    rH rH    r-H rH r—* rH rH C'-l CO CO rH r—i

S888^oP §38^^S8S

C3 D io IO O CO    CO i—l    r-H 00    03 HDt>DDMiO    DCO TO H H IO CD    -^03 05X^E^I>-    OCDCDC003CDG0C0

03-^00    03 03    03 03 CO COOJOJCJTfl^CY;    COCOCOCOCOIO^CO    ^^COCOlO^HCO    iO-^'^'^l^lO^CO

12928

12476

11660

11414

10620

14205

17440

14168

6685

5117

r-Q

Zahl und Hubhöbe der

Hebewerke

rg

•    ooo

•    lO id »cT rD HHH 3

g p p^

O lO o ®

10V0 -

rS

JD

0 0,0 8°n

.    • D

' ‘W . . B s -

td

<D

CO

£

CD

OQ

2 Schleusen

0)

rD

co i—i

1 Querebene

1 Längsebene

- > D P P^

o.'oq. g

© CD IO ^

d 'S

p p pj

g- a

§    *-    r.s

• '■£

03 CO ^ r-H

1 Querebene

1 Längsebene

2 Schleusen von 12,5m Hub

25,0

p p pg

P^

oo co io £

CO r* IO 03

1 Querebene

1 Längsebene

2 Schleusen von 15,0 m Hub

PPP

g p p ooo

ss*“s'

(35 m).

rO

-O

Mh

:r

p*§

CU

CO lO CD 03

1 Querebene

1 Längsehen e

3 Schleusen von 12,0 m Hub

p p pg >

P - P-S

g p p

ooo

io £

rS

p*§

Hf CD U- 03

1 Querebene

1 Längsebene

3 Schleusen von 13,3 m Hub

SPP

ooo

o P p >

ppp p^

0.^0.. 53

> GO CD IO £

JD

-P

lO D 00 (M

1 Querebene

1 Längsebene

7 bchleusen von 14,3 m Hub

g ppp r oo © oo.

P P P P g PPP P^

O0,to0. g

03 0 0*10 js

ppp pj-l

OlCiOOO (M CM (M O O

/—*    rH r—!

rg

COOOJOlC

rH rH (M

4 Querebenen

4 Län^sebeneu

1 Querebene

1 Lfingsebene

Gefäll-

höbe

15 m

20 m

25 m

30 m

36 m

40 m

n Sparbecken der

= 3020 cbm. Ausgleichbecken/Fund

Ol|

3020

• 0,025 = 8,20 J(o,

100

8,2

-b = 2 Jk.

4

übrigen in Tabelle 7 zusammengestellten Schleusen von 4 bis 15 m Höhe erfolgt. Ausgleichbecken sind nur für große Hubhöhen von 8 bis 15 m vorgesehen.

der Zwischenteile aufzuwenden ist. Teilung hoher Schleusen in mehrere von derselben Gesamthöhe bringt daher keine Vermehrung der Baukosten, während bei den übrigen Hebewerken nahezu eine Vervielfältigung der Gesamtanlage ein-tritt, die aber wegen der Kosten nicht in Frage kommen kann. Die Schleusen genießen daher auch allein den Vorteil der durch die Teilung eintretenden größeren Leistung.

Auch mit Anrechnung der Kosten für die beim Schleusen verbrauchte und selbst bei Anwendung von Sparbecken noch immer erhebliche Wassermenge wird das Ergebnis nicht wesentlich geändert, wie aus der Tabelle hervorgeht. Die eingesetzten Beträge bilden die Gesamtkosten für Hebung der ganzen bei der Schleusung verlorenen Wassermenge vom Unterwasser in das Oberwasser, einschließlich Verzinsung und Abschreibung. Hierbei kommen je nach der Sparbeckenanordnung für Schleusen von 4 bis 7 m Höhe Wassermengen von 1700 bis 2200 cbm und für Schleusen von 8 bis 15 m Höhe Mengen von 2500 bis 3150 cbm in Betracht. Da aber diese Wassermenge für eine Doppelschleusung verbraucht wird und in der größeren Hälfte der Schleusenbetriebszeit, im Frühjahr und Herbst, in den meisten Kanälen (wie auch in der durch Wasserpumpen gespeisten Scheitelstrecke des Dortmund-Ems-Kanals) durch Zulauf kleiner Bäche genügend Wasser für Schleusungen vorhanden ist, bleibt durchschnittlich nur Y₄ der Kosten für ein Schiff der jährlichen Gesamtschiffszahl in Anrechnung zu bringen, wonach sich für Schleusen von 4 m Hub nur 0,40 Ji> und für 15 m Hub nur 2,50 J(o Kosten ergeben. Bei hohen Schleusen empfiehlt sich Hinzufügung zweier auch in der Kostenberechnung berücksichtigten besonderen Sparbecken, von denen das obere im gefüllten Zustand mit dem Oberwasser sich ausspiegelt und das untere im geleerten Zustand mit dem Unterwasser gleich hoch liegt. Hierdurch wird die beim Schleusen aus dem Kanal unmittelbar zu entnehmende oder dahin abzugebende Wassermenge auf die Hälfte verringert und infolgedessen eine Mäßigung der Wasserbewegung in den Kanalhaltungen erreicht. Die bei mechanischen Hebewerken nur einige hundert Kubikmeter betragenden Verluste für AVasserausgleichung zwischen Trog und Kanalhaltung, sowie kleine Verluste durch Torundichtigkeit usw. sind wegen ihres unbedeutenden Geldwertes unberücksichtigt geblieben. Sie gleichen sich aus gegen ebenfalls vernachlässigte geringe Kosten für Wasser der Betriebsturbinen an Schleusen und für Torundichtigkeit daselbst.

Diese Wasserpumpkosten mögen in Verbindung mit Einrichtung von Sparbecken noch eingehender erläutert werden.

Menge und Kosten des Schleusungswassers.

Die Menge des Schleusungswassers ist abhängig von der Sparbeckenanordnung und dem Schiffahrtsbetrieb, nämlich ob regelmäßiger Kreuzungsverkehr der Schiffe stattfindet oder die Schiffe nacheinander in derselben Richtung durchgeschleust werden. Annähernd ist der Wasserverbrauch bei

—^ te Teil einer Schleusenfüllung, z. B.

bei einer 12m hohen Schleuse (Abb. 3 Bl. B) mit drei Sparbecken

/, //, III == —• 630 • 12 5

und V bringen keine AVasserersparnis, sie werden während der Ein- oder Ausfahrt des Schiffs allmählich gefüllt oder entleert und bewirken, daß beim Aufwärtsschleusen die Füllung des Kammerteils b aus IV ohne Beeinflussung des Oberwassers geschehen kann und nur 1510 cbm für Teil a unmittelbar aus dem Oberwasser entnommen zu werden brauchen. Beim Abwärtsschleusen wird das Wasser aus Teil d nach V abgegeben, und nur 1510 cbm aus Teil e fließen in das Unterwasser ab. Die Vorteile bestehen darin, daß auch bei großen Füllungshöhen der Sparbecken keine größere Beunruhigung des Wassers der Kanalhaltungen entsteht als bei Schleusen mit sehr niedrigem Gefälle und daß durch Becken IV und V die AVasserförderhöhe beim etwaigen Wiederaufpumpen von 3020 cbm verringert wird, indem nach beendigter Senkung des Schiffes die Hälfte des verlorenen Wassers aus dem vollen Becken V nach dem leeren Becken IV mit einer Druckhöhe von 7,20 bis 12 m und nur die andere Hälfte mit der vollen Druckhöhe zu heben ist.¹²)

Für 12 in hohe Schleusen betragen demnach die Wasser-pumpkosten für eine Schleusenfüllung:

5

• 12,0 + -• 12,0 wobei 0,025 Pf. der nachstehend berechnete Betrag für Hebung von 1 cbm/Sek. um 1 m ist. Bei Kreuzungsverkehr ist dies der Betrag für einen Doppelhub oder für zwei Schiffe. Da nun, wie bereits erwähnt, in der Hälfte der Betriebszeit, im Frühjahr und Herbst genügend Wasser vorhanden ist und der Pumpbetrieb eingestellt werden kann, ergibt sich als Durchschnittsbetrag für alle jährlich zu schleusenden Schiffe

In ähnlicher Weise ist die Berechnung für die

Sämtliche Seitenbecken sind als offene Becken angenommen und zu beiden Seiten der Schleuse mit der Größe der halben Schleusenfläche möglichst günstig für die Wasserbewegung angeordnet gedacht. Die Einrichtung der Becken ist von Bedeutung für Geschwindigkeit der Schiffshebung und Senkung oder die Schleusenleistung, die durch reichliche Bemessung der Schichthöhen a, b usw. (Füllungshöhen der Becken) vermehrt werden kann. Große Füllungshöhen bis etwa 2,50 m bieten Vorteile durch Verminderung der Ventilzahl und der Zeiten mit geringer Wirkung bei Ausspiegelung der Wasserstände, sowie besonders durch Vergrößerung der Druckhöhen beim Ausgleich zwischen Schleusenabteil und Becken oder umgekehrt. Nach einem Aufsatz von Lieckfeldt¹³) über Zeit und Verlauf der Kammerfüllung durch zwei Seitenbecken von 1,50 m Füllungshöhe an einer 6,20 m hohen Schleuse ist die mittlere Hebungsgeschwindigkeit während der Wirkungszeit der Sparbecken (52 vH. der Füllungszeit) = 2,30 cm/Sek. (höchste 3,7 cm), dagegen beim unmittelbaren Einfließen aus dem Oberwasser (48 vH. der Füllungs-

12)    Diese Anordnung wurde in dem von Ingenieur Spitzer usw. aufgestellten Entwurf „Renaissance“ des Internationalen Wettbewerbs für ein Kanalschiffshebewerk, Wien 1904 vorgeschlagen. Vgl. Zentralblatt der Bauverwaltung 1905 Seite 136 über die Öffentliche Ausstellung der Entwürfe.

13)    Vgl. Zentralblatt der Bauverwaltung 1895 Seite 305.

■r—I

Ol

Tabelle 7. Pumpkosten für Schleusungswasser.

Hubhöhe der

Seitenbecken¹)

Bei Schiffskreuzung an der Schleuse

Schleusen

Sparbecken

Ausgleich- Füllungs-becken    höhen

für einen Doppelhub

Pumpkosten für ein Schiff bei

Bemerkungen

W asserver-brauch

Pumpkosten

vollem Pumpbetrieb

Ausfall im Frühjahr u. Herbst

Anzahl

Anzahl

cbm

Ji

Ji

Ji

1.33

1700

1,70

1,70

0,85

0,40

2080

2,60

1,30

0,70

1,50

1890

2,84

1,42

0,70

1,75

2210

3,86

1,93

1,00

CO

CO

^ IC i-H r—I

totototototctow

2,00

2,25

2,50

2,20

2,40

2,17

2,33

2,50

2520

2840

3150

2770

3020

2730

2910

3150

4,41

5,59

6,90

6,86

8,15

8,14

9,43

10,14

2,20

1,10

2,80

1,40

3,45

1,70

3,43

1,70

4,08

2,00

4,07

4,72

5,07

2,00

2,40

2,50

Wenn jedes zweite Schiff an der Schleuse mit einem anderen kreuzt, oder die Hälfte aller Schiffe Schleusenfüllung erfordern , steigen die Kosten der letzten Spalte um die Hälfte, also bei 12 m hohen Schleusen um 1 Ji.

eine ganze

Die Seitenbecken sind an beiden Seiten der Schleuse in halber Größe anzuordnen.

gehobenes Wasser bei Jahresbetrieb = 0,014 -f-

zeit) wegen der erforderlichen vollkommenen Ausspiegelung nur 2,13 cm/Sek. (höchste 4,7 cm). Bei der hier als Beispiel genommenen 12 m hohen Schleuse wird sich die Hebungsgeschwindigkeit durch größere mittlere Druckhöhe von 2,40 m gegen 1,50 m beim Dortmund-Ems-Kanal von 2,3 auf 2,9 cm erhöhen, ohne die Zylinderventile von 1,80 m Durchmesser vergrößern zu müssen. Es kann aber eine weit bedeutendere Steigerung etwa bis 4,5 cm/Sek. erreicht werden, wenn die oberen Becken 77, 1 und IV mit zwei Ventilen versehen, und die in den Längsmauern der Schleusen liegenden Umlaufkanäle entsprechend vergrößert oder in doppelter Anlage nebeneinander mit besonderen Stichkanälen nach der Kammer hergestellt werden. Gefährdung des in der Schleusung begriffenen Schiffes tritt dabei nicht ein, da die Höchstgeschwindigkeit schon bei den Dortmund-Ems-Kanal-Schleusen 4,7 cm beträgt und die Doppelventile erst in Tätigkeit kommen, nachdem durch Ausfließen des Beckens III sich eine tiefere Wasserschicht unter dem Schiff gebildet hat.

Diese Erörterung möge zugleich als Beleg dafür dienen, daß die nach Seite 5 gemachte Annahme von nur 2,5 m/Sek. Hebungsgeschwindigkeit sehr gering und ungünstig für die Berechnung gewählt ist. Welche Bedeutung einer Verbesserung in dieser Beziehung beigemessen werden muß, ergibt sich daraus, daß durch Erhöhung auf 4,5 cm die Hubdauer für eine 12 m hohe Schleuse um etwa 3,5 Min. oder rund 14 vH. abgekürzt wird, was einer täglichen Mehrleistung von 5 Schiffen und jährlich von 1350 Schiffen entspricht. Auch ist für Schleusentreppen die Verringerung des Schleusenabstandes um 3,5 • 60 • 1,1 = rund 200 m sowohl hinsichtlich der Anpassung an das Gelände, wie wegen Ersparnis an Erdarbeiten von Vorteil.

Erwähnt werde noch, daß die mittlere Hebungsgeschwindigkeit an den neuen 5,20 m hohen Schleusen des Canal du centre¹) 2,7 cm/Sek., an der 9,90 m hohen Schleuse von la Villette²) 3 cm/Sek., im Entwurf der 20 m hohen Elamantschen

Schleuse¹⁶) 5,2 cm/Sek. beträgt und nach Vorschlag von Werneburg¹⁷) auf 6,6 cm/Sek. gebracht werden kann.

Der Einheitssatz von 0,025 Pf. für sekundliche Hebung von 1 cbm Wasser um 1 m Höhe ist aus Vergleichen mit ausgeführten ähnlichen Pumpanlagen und aus Berechnungen bestimmt. Das Pumpwerk des Dortmund-Ems-Kanals an der Lippe mit 16,50 m Hubhöhe (das nicht nur das Wasser für Schleuse Münster, sondern auch den für Verdunstung und Versickerung erforderlichen Bedarf von 87 km Kanalstrecke liefert) hat im trockenen Jahre 1904 in 7¹/₂monati-ger Betriebszeit rund 25 Mill. cbm geliefert, obwohl es nach seiner Leistungsfähigkeit bei vollem Betriebe 101 Mill. cbm liefern kann. Demgemäß sind die tatsächlichen Kosten des Jahres 1904 einschließlich Verzinsung, Abschreibung usw. für 1 cbm = 0,006 Jfa oder für 1 m Hub = 0,036 Pf. besonders hoch und für vorliegenden Fall nicht ganz zutreffend. Bei vollem Jahresbetrieb ergeben sich 0,019 Pf. und bei halbem Jahresbetrieb mit voller Leistung 0,024 Pf.

Eine besondere Berechnung für 7 m Hubhöhe ergibt 0,021 Pf. — Nach Tolkmitt¹⁸) betragen die Kosten für 1 mt

32,2 72ÖÖ ~

0,019 Pf., bei halbjährigem Betrieb = 0,023 Pf. Hiernach kann als Wasserpumpkosten für 1 cbm/Sek./m 0,020Pf. bei Jahresbetrieb und 0,025 Pf.¹⁹) bei halbjährigem Betrieb gerechnet werden. Die Bedienungsmannschaft der Schleusenpumpwerke wird während der Zeit der Pumpunterbrechung in Werkstätten für den mechanischen Schiffszug Beschäftigung finden.

Allgemein betrachtet braucht den Kosten für Wiederaufpumpen des Schleusungswassers, falls dies überhaupt nötig ist, kein großes Gewicht beigelegt zu werden. Der Schleusungsverbrauch ist auch nur ein Teil der für den Kanal ohnehin erforderlichen Wassermenge, die z. B. für einen über eine Wasserscheide hinwegführenden 200 km langen Kanal

16)    Vgl. Schromm in der Zeitschrift des österr. Ingenieur- und Architekten-Vereins 1891 Seite 1.

17)    Vgl. Zentralblatt der Bauverwaltung 1898 Seite 495.

18)    Vgl. „Grundlagen der Wasserhaukunst“ Seite 255.

19)    Vgl. auch: H. Denys zu Frage 2 auf dem Internationalen Binnenschiffahrtskongreß in Paris 1892.

bei 14 Liter für 1 km und Sek. jährlich 151 Mill. cbm beträgt, gegen 30 Mill. cbm für jährliche Schleusung von 10000 Schiffen. Hierbei ist die ungünstigste Annahme gemacht, daß das allein für Versickerung usw. nötige Wasser nicht der Scheitelhaltung, sondern jeder Kanalhaltung für ihren Bedarf besonders zufließt. Wird aber dieses Wasser der Scheitelhaltung zugeführt, so ist für einen großen Teil der Schleusen die Beschaffung von Wasser überhaupt entbehrlich, Aveil das im Kanal weiter zu führende Speisewasser zugleich für Schleusungen verwendet averden kann. Die durchschnittlichen Pumpkosten für alle Schleusen oder Schiffe werden daher erheblich geringer als vorstehend angenommen wurde.

Auch kommt je nach der Örtlichkeit die Wasseraufspeicherung in Weihern, Talsperren an Stelle der Schleusenpumpwerke in Betracht. Das hieraus dem Kanal von außen zufließende Wasser kommt sämtlichen unterhalb liegenden Schleusen zugute, Avährend die innerhalb der Kanalanlage durch Pumpen zu geAvinnende Wassermenge an jeder einzelnen Schleuse von neuem gehoben Averden muß.

Die verbreitete Anschauung, es trete in dem Fall, daß die AbAvärtsschleusung beladener Schiffe die Zahl der leeren überwiegt, eine Wasserspeisung der oberen Kanalhaltung, also eine Wasserspiegelerhöhung ein, ist unzutreffend. Es Avürde dies dem Grundsatz der Erhaltung der Kraft Avidersprechen, da die in der Wasserstandshöhe der Kanalhaltung ausgedrückte „potentielle Energie der Lage“ nur durch Aufwendung von „BeAvegungsenergie“, also etwa durch Zufluß oder Abfluß oder durch Einsenkung oder Heraushebung von Schwimm-körpern, geändert werden kann. Durch Schleusungen tritt aber keine EnergieaufAvendung in Beziehung auf die Lage des Wasserspiegels ein, folglich kann auch keine Speisung eintreten. Die beim Einfahren eines beladenen Schiffes in die Schleuse aufgewendete Zugkraft beAvirkt zwar Hinausdrücken des Wassers nach dem Kanal, hierdurch Avird indes die Wasserhöhe nicht geändert, weil dies Wasser an die Stelle des die Haltung verlassenden Schiffes getreten ist, das an der vorhergehenden Schleuse beim Eintritt in die Kanalhaltung dieselbe Wassermenge aus der Haltung Arerdrängt und an die Schleuse abgegeben hatte. Es kann nun trotzdem Wasser der unteren Haltung tatsächlich während der Schleusung in die obere Haltung gelangen, z. B. bei Schleusen, deren Gefälle kleiner ist als die Tauchtiefe der Schiffe,³) es erfolgt aber immer nur ein Ausgleich zAvischen Schiffskörper und einer gleich großen Wassermenge, niemals eine Speisung im Sinne der Erhöhung des Wasserspiegels. Hiermit steht die Beobachtung nicht im Widerspruch, daß unter besonderen Verhältnissen bei überAviegendem AbAvärtsschleusen beladener Schiffe wirklich Steigen des Oberwassers festgestellt wurde; dann ist aber die Ursache nicht in der Schleusung, sondern in der Wirkung der Schiffsbeladung innerhalb der oberen Haltung zu finden. Jede Beladung eines 600 t-Schiffes bringt durch Energie der Schwere Erhöhung des Wasserspiegels entsprechend 600 cbm Wasser hervor, und dieser Zustand bleibt bei der Schleusung erhalten; bei Ausladung von Gütern tritt das umgekehrte ein. Für Avasserarme Scheitelstrecken ist daher zur Unterstützung der Kanalspeisung Verladung-größerer Gütermengen etwa aus Steinbrüchen zu empfehlen.

Vergleichung mit Annahme bestimmter Verkehrsgrößen.

Vorstehende Berechnungen bezogen sich auf die jährliche größte Schiffszahl oder Höchstleistung der Hebewerke, die man durch Wald der Art, Hubhöhe und Entfernung der Bauwerke nach Möglichkeit zu steigern suchen muß. Obgleich die anfängliche Verkehrsmenge so große Leistungsfähigkeit nicht verlangt, ist der Nutzen bei gelegentlichen größeren Schiffsansammlungen von Bedeutung. Je mehr der Durchgangsverkehr einer längeren Kanalstrecke wächst, desto mehr wird die Höchstleistung in Anspruch genommen und zwar mit Verminderung der an den Schleusen eintretenden Verkehrschwankungen, die durch dann gebotene und durch mechanischen Schiffszug unterstützte Regelmäßigkeit der Schleusungen und der Schiffsbewegung in den Haltungen von selbst abnehmen. Zweckmäßig sollte bei gleichem Durchgangsverkehr die Leistungsfähigkeit Z bei allen Hebewerken gleich groß sein. Weil das aber nach örtlichen Verhältnissen meistens nicht erreichbar ist, muß wenigstens eine untere Grenze der Leistung eingehalten werden, die mit Sicherheit erwarten läßt, bestimmte für den Kanal in Aussicht zu nehmende Verkehrsmengen unter Berücksichtigung der erwähnten Verkehrsschwankungen befördern zu können. Auch spätere Vermehrung der Leistungsfähigkeit durch Verdopplung und Verdreifachung der Hebungsanlagen sollte bei Kanälen, die viele Gefälle zu überwinden haben und starken Verkehr voraussetzen lassen, von vornherein für Wahl und Anordnung der Hebewerke mitbestimmend sein. Im allgemeinen wird man jedoch bei der ersten Anlage aus Gründen der Kostenersparnis nur einfache Hebewerke vorsehen hönnen, hierbei aber derjenigen Anlage den Vorzug geben müssen, die nicht so bald eine Erweiterung erforderlich macht. Bei Anwendung verschiedener Arten und Höhen von Hebewerken in derselben Kanal-sti’ecke erhält die ungleiche Leistungsfähigkeit viel größere Bedeutung in Hinsicht auf die Kosten, als aus den vorstehenden Berechnungen mit Ausnutzung der ganzen Leistungsfähigkeit hervorgeht, wie an einem Beispiel erörtert werden möge. Annahme: ein Kanal zweige aus einem Flusse ab, habe eine Geländeerhebung von 36 m zu überwinden und setze sich in flacherem Gelände mit 4 m hohen Schleusen fort. Es ergeben sich dann die in Tabelle 8 zusammengestellten Fälle und zwar unter Zugrundelegung von jährlich 2,43, 3,21, 3,30, 3,50 und 4,37 Millionen t Gütermenge als Höchstleistungen der verschiedenen Hebewerke.

Hieraus geht für alle Fälle die wirtschaftliche Überlegenheit der Schleusen hervor. Bei voller Ausnutzung der Schleusenleistungsfähigkeit im Falle 4 betragen für ein Schiff die reinen Betriebs- und Unterhaltungskosten ohne Wasserpumpen nur ¹/₄ bis ¹jH der Beträge für die übrigen Hebewerke, und die jährlichen Gesamtkosten einschließlich Verzinsung, Abschreibung, Wasserpumpen und Wert für Schleusungsaufenthalt (vgl. S. 24 unter a) nur die Hälfte. Im Vergleich mit den übrigen Fällen weisen Schleusen für reinen Betrieb und Unterhaltung etwa ¹/₃ bis ¹/₂ der Kosten auf; für die jährlichen Gesamtkosten sind die Beträge zum Teil gleich, dann wird aber etwa 40 vH. der Schleusenleistungsfähigkeit nicht ausgenutzt. Die Querebene im Fall 2 und Schwimmerhebewerke im Fall 3 haben das nächst günstigste Ergebnis. Ungünstigst sind Schwimmerhebewerke aber in den Fällen 1, 4 und 5, was zum Teil an der geringen Hubhöhe liegt,

zu-

Schleusungskosteu für 1 Schiff bei täglich 15 Betriebsstunden

Wert

sammen

01

©

«k *>. -i

CD^    ■> O.    CO^

erf    oef cT ö'

CO    I> co

CM    ©    IO    C-

§3    £    S    !o

©.    ©.    I>^

c-f    ©"    t>r

©    IO    ©

•S

'S, .

© 04

Schleusungskosteu bei Zugrundelegung bestimmter Verkehrsmengen. (Gesamte Hubhöhe 36 m.)

Tafel 8.

:o3 ^ H—I ö

co Ö &J0 ^

pump

kosten

einschl.

haltungs- sung und I sune™un"d I halt heim menge II kosten, Ahschrei- | Abschrei-1 Schleusen Kohlen bung

für

Aufent-

Gesamt- | "Wasserkosten einschl.

Verzin-

Reine Betriebs -und Unter-

Für die

Kostenrechnung

angenommene

Verkehrsmenge

Schiffs- | Güter-zabl

Leistungsfähigkeit der Hebewerke

Jährlich in 270 Betriebstagen

Gütermenge in

Schiffszakl in

Jährliche Kosten

15

24

15

24

Sunq

jt

jb

jb

Schiffszahl Mill. t

Betriebsstunden Betriebsstunden

Mill. t

Schiffszahl

Stun

den

Betriebs-, Täglich in

Unterhai- _

tungskosten,

Kohlen, 24    15

Itungskosten Verzinsung cjtnn | und und Abschreibung

Eeine Betriebs -und

Unterhal-

den

Kohlen

Gesamte

Baukosten

ohne

Grund

erwerb

Zahl und Hubhöhe

der

Hebewerke

V erk ehrsmengen in 270 Tagen zu 15 Betriebsstunden

Schiffszahl

Tausend. J6

Tausend Jb | Tausend Jb

©.    !> q ®    't

c\]    rH rH <0    OJ

I I I §■

ZT'

^ CO^ rH i-H O

CO^ O

^    I>^ CO^

/-'    ^-N

kO^K?    H^    00,    00.    0,0^00^

c£ cT    kO    co"    co"    tjT I>r    oT rT r-T

^^    rH    r—I    t—(    s—'    rH t—I rH

6 750

6 750 6 750 6 750

g    §S3

orT    © © <n

8 910

8 910

8 910

8 910

3,50

© CM 00

co ec ©"

Ol

C]

'S

^fl

00.00_ 00. 40.

flH 1^*    3-H r-

w rH rH

E>

9180

9180 9 180

9 180

©    ©    cm    ©

kO^    0?    00^

CO    co'    co    rf

00 © co

CM. ©. I> 4CT 40~ t3

9 720

15 550

9 180 8 910 6 750

14 690 14 260 10 800

9 720

15 550

9 180

8 910

13 500

14 690 14 260 21 600

CO    rtl    CO    »O    CO    "fl    CO    O

CO    CO    CO    (M    CO    CO    C0    IO

CH    ©©©c^    ©©©

m    io©© o    404000

231

4 401

9 720

15 550

9180

17 820

14 690 28 520

13 500

009 IS

co    h^ co    o

CO    CO CO    kO

40

© © © © rH

00

376

341

289

co

oa

CO i—l G0 !>■    L-

CO CO io

co

oi

co oa l>- co co co

kO

00 © © © o ©

rH rH

5 482 4 701 3 773

3 Schleusen von 12 m .    .

2 Schwimmerhebewerke von 18 m .....

1 Querebene von 36 m 1 Längsebene von 36 m .

1.    2,43 Mill. t

in 6750 Schiffen zu durchschnittl. 360 t, (Höchstleistung einer Längsebene von 36 m Hub)

4 401

oo © © © © oo

tH rH rH

5 482 4 701 7 546

3 Schleusen von 12 m Hub

2 Schwimmerhebewerke von 18 m Hub . . .

1    Querebene von 36 m Hub

2    Längsebenen v. 36 m Hub

(2 nebeneinander)

2.    3,21 Mill. t

in 8910 Schiffen zu durchschnittl. 360 t (Höchstleistung einer Querebene von 36 m Hub)

aH oo oa

o r—I

oa

5 482

co

00

H

3 Schleusen von 12 m Hub |    4 401

2 Schwimmerhebewerke von 18 m Hub . .

2 Querebeneu von 36 m Hub    9 402

(2 nebeneinander)

2 Längsebenen v. 36 m Hub 7 546 (2 nebeneinander)

3,30 Mill. t

in 9180 Schiffen zu durchschnittl. 360 t (Höchstleistung der Sch wimmerbebe werke von 18 m Hub)

3.

cq

cd

^ s

H H

<D O»

:0 o bß^

min ©

§ S 3S

*1

9 720 j 5,60    3,50    9 720

15 550

18 360 I 10,56    6,60    9 720

17 820 j 10,28    6,42    9 720

13 500    7,78 ! 4,86 || 9 720

29 380

28 520

21600

CO    00    co    o

CO    CO    CO    kO

40

©

T-H

o

rH

231

752

682

578

44

4 401

216

212

186

. .    10 964

9 402

7 546

3    Schleusen von 12 m . .

4    Schwimmerhebewerke

von 18 in .    .

(2 nebeneinander)

2 Querebenen von 36 m . (2 nebeneinander)

2 Längsebenen von 36 m . (2 nebeneinander)

4.    3,50 Mill. t

in 9720 Schiffen zu durch sch nittl. 360 t (Höchstleistung dar Schleusen von 12 m Hub)

co

co

7,3

(10,3)

co

©"

12150

19 440 11,20    7,00

31 100

(M

114

462

co

00

8 802

6 Schleusen von 12 in .    .

(2 nebeneinander)

4,37 Mill. t

kO

4 Schwimmerhebewerke

in 12150 Schiffen

16,6

14,6

14.5

° I

fl

S3 H . ’fl

T3 H-t <D

f⁰ t>-

s

'S 04

& g

s ^

04 C0

© bJD

12 150

12150

12 150

13

18 360    10,56 | 6,60

17 820 I 10,28    6,42

13 500    7,78    4,86

CD ^

t-e

f’S

fl fl

©

^ © o d

W §

H <D

e-g

ri

-*-’ (~sP

04

W 1h

a iS

04

29 380

28 520

21 600

2 © ©fl a oa

•53

<D

r44

oo    co

co    co

cd

o

rH

CO

<M

kO

(M

GO

CO

co

oi

10 964

von 18 m .    .

zu durchsckmttl. 360 t

(2 nebeneinander)

(Höchstleistung

CZ3

CD

nö

oa

oa

9 402

2 Querebenen von 36 m .

hohen Gefälles ange-

(2 nebeneinander)

nommenen Schleusen

O*. ®

H ^ rC4 G P H

r- r-J <D

Ph 33 C

& 13 .9

© 2 g

§|£

-*—¹ CD

££ -fl H

® jH

J s._

—II¹

m ^

s Js|

g H ^ _, °

-^ -S^

•w £ s

II s3

^1^ c5 ^

— S * §3

00

57S

7 546

2 Längsebenen von 36 m .

(2 nebeneinander)

von 4 in Hub)

^ ’S

I s|

|1» S ^ -_ J2 J ® M.Jig

■s|i

Ö O

a) a fl

.—(    <X) <D

a 'cß

N £ i

.CD Q

PP §

/-N /-N

h oa

fl

a>

bß

fl

riA

<D

<D

cq

72

Schiffen: 3 • (25,4 + 5,0)

= 72 Min. oder

60

•2,0

da bei 36 m Gefälle schon eine Teilung in zwei Hebewerke zu je 18 m erforderlich wird, wodurch die Kosten bedeutend wachsen. Aus demselben Grunde kann im Gegensatz zu Schleusen Teilung der Quer- und Längsebenen nicht in Frage kommen, obwohl damit die Leistungsfähigkeit vergrößert werden könnte.

Übersichtlicher wird die Vergleichung durch bildliche Darstellung in Abb. 1 Bl. B, woraus die auf ein Schiff entfallenden jährlichen Gesamtkosten und die reinen Betriebskosten für alle Verkehrsgrößen von jährlich 1 bis 7,5 Millionen t ersehen werden können. Außerdem ist die der Verkehrsgröße entsprechende Ausnutzung der Leistungsfähigkeit dargestellt.

In die Kosten für 12 m hohe Schleusen ist der Betrag für Wasserpumpen mit 6 Jb (für reine Betriebskosten mit 3 Jb) und für alle Hebewerke der Geldwert des durch Schleusungen verursachten Aufenthaltes, abzüglich des Wertes für den in den Schleusungsstrecken zurückgelegten Eeiseweg eingerechnet, wobei für Schiff und Tag 30 Jb oder 2,0 Jb für jede Betriebsstunde angesetzt wurde. Diese Aufenthaltskosten betragen für drei 12 m hohe Schleusen bei einzeln fahrenden

3 • 420 1,1-60

== 2,40 Jb, für zwei 18 m hohe Schwimmerhebewerke 1,70 Jb, für Querebene 1,30 Jb und für Längsebene 0,90 Jb für jedes Schiff. Hierdurch ist der Vorteil der mechanischen Hebewerke mit ungeteilter Hubhöhe bezüglich ihrer größeren Reisegeschwindigkeit in Anrechnung gebracht.

Die an Schleusen beobachtete Ansammlung von Schiffen (Schleusenrang) und die daraus entstehende oft recht lange Wartezeit sind keine der Schleusenart anhaftende Eigentümlichkeit, sie würde sich bei anderen minder leistungsfähigen Hebewerken ohne Zweifel in erhöhtem Maße zeigen. Auf die vorliegende Vergleichsberechnung ist sie ganz ohne Einfluß, weil innerhalb der aus drei Stufen bestehenden Schleusentreppe keine solche Schiffsanhäufung stattfinden kann. Bei gleicher Leistungsfähigkeit der Schleusen tritt Warten nicht ein, vorausgesetzt, daß wenigstens in dieser Strecke geordneter mechanischer Schiffszug besteht und die Schleusenabstände einer vom Schiff in der Schleusungszeit zurückzulegenden Wegelänge oder einem ungeraden Vielfachen davon entsprechen (vgl. S. 21).

Die Kostenberechnung für größere Verkehrsmengen mit zwei und drei Hebewerken nebeneinander ist durch Vervielfältigung der Einzelkosten erfolgt, obwohl streng genommen ein kleiner auf Beaufsichtigung und Betrieb entfallender Teil der Löhne und bei Schleusen ein entsprechender Kostenanteil für Turbinen und Akkumulatoren, sowie bei den übrigen Hebewerken für Dampfkessel abgesetzt werden müßte, wogegen für Betriebseinrichtungen und Maschinen die volle Anrechnung mit Rücksicht auf Ersatzbereitschaft gerechtfertigt erscheint.

Aus Abb. 1 Bl. B geht ebenfalls die wirtschaftliche Überlegenheit der Schleusen hervor. Sowohl bei den Gesamtkosten wie besonders bei den reinen Betriebskosten werden Schleusen von keinem der anderen Hebewerke unterboten. Für Durchfahrung der 36 m hohen Schleusentreppe betragen für ein Schiff die geringsten Betriebskosten, d. h. bei voller Ausnutzung der Leistungsfähigkeit: bei Schleusen 4,50 Jb (einschl. Wasserpumpen 7,50 Jb), bei Schwimmerhebewerken 11,80 Jb, bei Querebenen 11,90 Jb, bei Längsebenen 13,80 Jb und bei 6,0 hohen Schleusen nur 3,70 Jb.

Ein weiterer Vorzug der Schleusen liegt in der größeren Leistungsfähigkeit, die mit jährlich 3,5 Mill. t bei 270 Tagen zu 15 Betriebsstunden alle anderen Hebewerke überholt. Auch die Höhenänderung der hier zu 36 m angenommenen Schleusentreppe bringt nach Tabelle 6 keinen Unterschied im Verhältnis der verschiedenen Hebewerke zu einander, solange es sich um größere Höhe als 20 m, der Grenze für Anwendung von Schwimmerhebewerken handelt. Bei Höhen unter 20 m dagegen haben Schwimmerhebewerke mit ungeteiltem Hub erheblich geringere Kosten als Ebenen, betragen aber noch immer das Doppelte der Schleusenkosten.

Kosten der Erdeinschnitte bei steiler Geländeneigung.

Es bleibt die Kostenbeeinflussung durch Erdarbeiten bei Kanaleinschnitten im steilen Gelände zu erörtern. Hierbei handelt es sich nicht um Erdarbeiten für die eigentliche Kanalanlage einschließlich der durch gewöhnliche Unebenheiten des Geländes veranlaßten Ausgaben, sondern nur um Mehrkosten für größere Erdeinschnitte, die bei Schleusentreppen und Hebewerkanlagen entstehen. Für die Berechnung ist angenommen, daß der in Erage kommende Einschnittsquerschnitt in freier Kanalstrecke vom Wasserspiegel mit 30 m Breite anfange und sich mit zweifachen Böschungen bis zum Gelände fortsetze. Für die Länge der Bauwerksstrecken ist bei Schleusen, Schwimmerhebewerken und Längsebenen ebenfalls 30 m und bei Querebenen 70 m als untere Breite des Erdeinschnittes angenommen. Ferner wurde vorausgesetzt, daß Schleusen von 12 m Höhe sich an geschüttete Dammstrecken anschließen dürfen, aber mit dem Grundwerk auf gewachsenem Boden stehen müssen (vgl. Darstellung in Abb. 2 Bl. B), Schwimmerhebewerke von 18 m Höhe nicht mehr als 9 m über Geländehöhe hervorragen sollen und Ebenen zur Sicherung der festen Lage der Fahrbahnen ganz in gewachsenem Boden liegen müssen. Auf die in Wirklichkeit meistens vorhandene Möglichkeit der Auswahl günstiger, die Ausnützung etwaiger Geländestufen gestattenden Kanallinien wurde keine Rücksicht genommen, auch sollen . alle Hebewerke ohne Abweichung von der senkrecht zur Anhöhe gedachten Richtungslinie des Kanals die gleichmäßig ansteigende Höhe überwinden.

Hiernach ergeben sich für die 36 m hohe Schleusentreppe die in Abb. 2 Bl. B dargestellten Erdmassen für cotg a = 0 (senkrechter Abfall des Geländes) bis 1:100, wonach für Schleusen und Schwimmerhebewerke die Erdarbeiten hauptsächlich in längeren Kanalstrecken, für Ebenen dagegen mehr an den Stellen der Bauwerke auftreten. Die Nullpunkte der Massenlinien für Quer- und Längsebenen liegen bei cotga == 8 und 15, während die der Schleusen und Schwimmerhebewerke ein viel größeres cotg tr haben. Für alle in Frage kommende Fälle, etwa mit einem cotga größer als 25, ergibt sich für abflachende Geländeneigung die Eigentümlichkeit, daß Ebenen starke Zunahme der Erdmassen, dagegen Schleusen und Schwimmerhebewerke Abnahme der Massen zeigen. Aus den steilen Massenlinien der Ebenen, besonders der Querebene, folgt ihre beschränkte Anwendungsmöglichkeit. Für senkrecht abfallendes Felsgelände würden Schleusen und Ebenen kaum mehr in Betracht kommen,

tH

CO

dagegen könnte hier die Anwendung von hohen Schwimmerhebewerken mit ungeteiltem Hub unter fast gänzlicher Vermeidung von Felsarbeiten von Vorteil sein; die Brunnenherstellung würde unter diesen Verhältnissen keine Schwierigkeit bieten.

Wirtschaftlich betrachtet können einmalige Ausgaben

Die Erdarbeiten für Schleusen in 1000 Abstand von Mitte zu Mitte sind nach Linien a und f in Abb. 2 Bl. B bei Annahme einer Geländeneigung von 1:25 fast gleich groß mit denen der Längsebenen, es würde also in dem Kostenvergleich keine Verschiebung eintreten. Dieser Abstand der Schleusen ist aber für zweckmäßigen Schiffahrtsbetrieb zu gering, weil er nicht der Länge des in der Schleusungszeit zurückzulegenden Schiffsweges entspricht, der 25,43 • 1,1 • 60 + 420 == 2098 m von Mitte zu Mitte betragen muß. Es möge daher Linie b für Schleusen in 2000 m Abstand mit Linie f für Längsebenen verglichen werden. An Mehrkosten treten ein: für Schleusen 990000 cbm Erdmassen zu 1 Ji> (einschl. Böschungsunterhaltung) oder 990000 Ji> und 2000 a Grunderwerb zu 100 Jt> — 200000 Ji> für die 12 m hohe Dammstrecke nach Abzug der zu 30 m gerechneten Kanalbreite, oder zusammen 1 190000 Jt> Baukosten, die an Verzinsung und Abschreibung 3,5 vH. =4165 Ji> oder an

41650 ~972rT

geben; für Längsebene 320000 cbm zu 1 .A = 320000 Jl und 900 a Grunderwerb für 5 m hohe Erdablagerung = 90 000 Jb, zusammen 410000 oder für ein Schiff 410000 “ 6750

Schleusen beträgt also 2,20 J1o, was aber nur wenig ausmacht, denn nach Abb. 1 Bl. B verbleibt zugunsten der Schleusen bei Höchstleistung derselben an jährlichen Gesamtkosten für ein Schiff: 57,70 —(32,20 + 2,20) = 23,30 und bei Höchstleistung der Längsebene: 43,7 — (37,0 + 2,20) = 4,50 Ji>. Nur mit Einrechnung der Kosten für Pumpen und Aufenthalt würden im letzten Fall die allgemeinen Jahreskosten sich um etwa 1,0 J(o zugunsten der Längsebene stellen. Aber schon bei cotg a — 35 tritt das in Abb. 1 Bl. B angegebene Verhältnis wieder ein. Die reinen Betriebskosten bleiben unberührt.

Für Schwimmerhebewerke von 20 m Hub und Querebenen, deren Linien d und e bei Neigung 1:25 dieselben Erdmassen anzeigen, erhöhen sich die Mehrkosten auf mehr als das Doppelte der Schleusenmehrkosten; bei abnehmender Geländeneigung ändert sich das Verhältnis sehr rasch zugunsten der Schwimmerhebewerke.

Durch Hinzutritt dieser Ausgaben für Erdeinschnitte ändern sich für Neigung 1:25 die in Tabelle 8 angegebenen Baukosten wie folgt:

für Erdeinschnitte, ebenso wie Baukosten im allgemeinen, keinen entscheidenden Ausschlag geben, weil diese durch Abschreibung und damit verbundene Ermäßigung der Verzinsung in absehbarer Zeit außer Betracht kommen, wogegen die bleibenden Unterhaltungs- und Betriebskosten den richtigen Maßstab der Beurteilung bilden. Auch ist für spätere Verdopplung und Verdreifachung der Hebungsanlagen zu beachten

daß dann eintretende weitere Erdarbeiten für

jährlichen Gesamtkosten für ein Schiff

= 4,30 Ji er-

== 2,10 Ji. Die Verteuerung zuungunsten der

Schleusen und Schwimmerhebewerke aus den angeführten Gründen geringer sind als bei Ebenen. Immerhin ist die Erhöhung der Kosten für Schwimmerliebewerke und Querebenen so groß, daß sie in diesem Falle mit Rücksicht auf die erstmalige Geldausgabe nicht in Frage kommen können.

Bei Schleusen ist die Mehraufwendung für Erdarbeiten 0,80 Mill. Mark höher und die gesamten Anlagekosten sind 1,40 Mill. Mark höher als für Längsebenen. Wird berücksichtigt, daß die jährlichen Gesamtkosten trotzdem fast gleich sind, die maßgebenden Betriebs- und Unterhaltungskosten nach Abb. 1 Bl. B aber erheblich hinter denen der Längsebene Zurückbleiben, und schon bei 2,43 Mill. Tonnen Jahresverkehr, oder einer nur zeitweiligen Erreichung dieser Verkehrsdichte, die Hinzufügung einer zweiten Ebene erforderlich wird, wodurch die Gesamtbaukosten der Ebenen um 4 Mill. wachsen und sich um 2,60 Mill. höher stellen als bei Schleusen, so möchte ohne Zweifel der Schleusenanlage selbst für das steile Gelände von 1 :25 der Vorzug gegeben werden müssen. Auch wird unter Berücksichtigung der in der Berechnung absichtlich vorgenommenen Begünstigung der Längsebenen und in Erwägung, daß eine Schleusenanlage sich dem in Wirklichkeit unebenen Gelände besser anpassen läßt, bei genauer Veranschlagung sich ein noch günstigeres Ergebnis für Schleusen ergeben.

Zahl und Hubhöhe der Hebewerke. (36 m Gesamthöhe.)

Baukosten Kosten ohne

Grunderwerb Erdeinschnitte

der

Gesaintkosten

Mill. Mark Mill. Mark

Mill. Mark

3 Schleusen von 12 m

2 Schwimmer-Hebewerke von 18 m .    .    .    .

1 Querebene von 36 m 1 Längsebene von 36 m .

4,4

to co_ cd'

1,2

© O cd C\f ö'

to

Verbesserungen zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit.

Es fragt sich, ob Verbesserungen zur Erzielung größerer Leistungsfähigkeit und geringerer Kosten möglich sind.

Wie bereits erwähnt, kann für Schleusen die Abkürzung der Schiffshebung in Frage kommen, die vorstehend mit nur 0,025 m/Sek. Hubgeschwindigkeit angesetzt ist, gegenüber 0,110 m bei Schwimmerhebewerken, 0,062 m bei Querebenen und 0,067 m bei Längsebenen.

Ferner würde Abkürzung der Dauer der Schiffsbewegung in der Schleuse oder dem Trog in Betracht zu ziehen sein, die wegen der Schwerfälligkeit der 600 t-Schiffe und mit Rücksicht auf Sicherheit von Schiff und Bauwerk eine geraume Zeit in Anspruch nimmt. Ein- und Ausfahrt beträgt für Schleusen 6 Min. 19 Sek., für Querebenen 3 Min. 37 Sek., für Schwimmerhebewerke und Längsebenen 9 Min. 5 Sek. Für Schleusen könnte durch geringe Vertiefung der Drempel ohne erhebliche Kosten eine Verbesserung erzielt werden, ohne befürchten zu müssen, daß das Bauwerk durch Gegenfahren eines nicht rechtzeitig gehemmten Schiffes beschädigt werden könnte, weil bei der Einfahrt vom Oberwasser die bei hohen Schleusen vertieft liegenden Untertore nicht getroffen werden können. — Querebenen mit beiderseits hochzuziehenden Toren sind für Schiffsbewegung und Torsicherung vollkommen und nicht verbesserungsfähig. — Dagegen haben Schwimmerhebewerke und Längsebenen den Nachteil, daß

3*

In beiden Fällen würden erhebliche Mehrkosten

bei jeder nicht regelrecht ausgeführten Einfahrt des Schiffes, trotz etwaiger Prellbalken, die Tore und der den Stoß aufnehmende Trog oder seine Führungen gefährdet erscheinen. Wasserumläufe nach Art der bei den Querebenen vorgesehenen Vor- und Hinterhäfen und zwar in Höhe des Ober- und

Unterwassers, wie sie an dem Prüsmannschen Schwimmer-hebewerksmodell für Henrichenburg auf dem Pariser Binnenschiffahrtskongreß 1892 angebracht waren, würden für Schwimmerhebewerke Tor- und Troggefährdung beseitigen und außerdem eine erhebliche Vergrößerung der Schiffsgeschwindigkeit gestatten. Für Längsebenen dagegen könnte nur durch seitlich an den Trog anschließende Umläufe die Schiffsgeschwindigkeit erhöht werden, Trog- und Torgefährdung würde dadurch aber in verstärktem Maße auf-treten.

und Zeitversäumnis im Betriebe durch jedesmalige doppelte Troganschlüsse eintreten.

Abkürzung der für alle Hebewerke gleichmäßig mit 9 Min. 7 Sek. bemessenen Zeit für An- und Abfahrt (die Querebene kommt hierbei nicht in Betracht) könnte nur die Vorteile der Schleusen noch mehr erhöhen, weil eine Ermäßigung auf die an sich schon geringere Schleusungszeit verhältnismäßig mehr ausmacht als bei den übrigen Hebewerken, und weil durch Anordnung mehrerer hintereinander liegender zu einer Treppe vereinigter Schleusen die Zeitersparnis sich vervielfachen müßte.

Weiter ist darauf hinzuweisen, daß seitliche Kupplung zweier Hebewerke zu einem gemeinsam zu betreibenden Schleusungswerk keinen Vorteil bringt. Für gekuppelte Schleusen ist bekannt, daß die Leistung nur zwei Drittel von der Leistung zweier einzelnen Schleusen beträgt. Für Schwimmerhebewerke und Querebenen kann die Kupplung überhaupt nicht in Betracht kommen, und für Längsebenen hat die Rechnung ergeben, daß Leistung und Kosten einer Ebene mit zwei voneinander abhängigen Trögen zwei Drittel der Leistung und zAvei Drittel der Kosten von zwei einzelnen Ebenen mit Gegengewichten ausmachen, also zwar die Leistungsfähigkeit von jährlich 2,43 Mill. Tonnen auf etwa 3,24 Mill. Tonnen gesteigert werden könnte, aber die Kosten für ein Schiff bei größtem Verkehr dieselben bleiben würden.

Endlich ist zu erwähnen, daß auch eine andere Art des Schiffahrtsbetriebes an Stelle des bisher vorausgesetzten Verkehrs mit einzeln fahrenden Schiffen nicht zugunsten der Schwimmerhebewerke und Ebenen ausfällt (vgl. S. 25). Wählt man zum Zweck der besseren Ausnutzung des Schiffsschleppmittels die bewährte Anordnung von zweien zu einem Schleppzug zusammengesetzten 600 t-Schiffen, die vor der Schleusentreppe getrennt und hinter derselben wieder vereinigt werden, so ist ohne weiteres einleuchtend, daß die Schleuse als leistungsfähigste Vorrichtung auch bei diesem Schiffahrtsbetrieb den größeren Erfolg aufweisen muß. Bei Einrichtung von Schleppzugschleusen, womit beide zusammengehörige Schiffe in einem Hub gemeinschaftlich durchgeschleust werden können, treten ähnliche Verhältnisse ein wie bei einer Längsebene mit zwei voneinander abhängigen Trögen (vgl. S. 27).

Schlußbemerkungen.

Die Schleuse bildet das einfachste Mittel um Schiffe schwimmend und gefahrlos auf dem kürzesten Wege von einer

Haltung zur anderen zu bringen, ohne Anwendung mechanischer Vorrichtungen zur Stützung eines Schiffstroges und ohne hieraus entspringende Nachteile für Sicherheit und Betrieb. Schwankungen der Kanal wasserstände, für welche im regelmäßigen Betriebe je 0,50 m über und unter dem gewöhnlichen Wasserstand und 1,50 m Vertiefung unter dem Normalstand bei außergewöhnlichen Anlässen (.Reparaturen usw.) eintreten können, und gelinder Frost und Schnee haben auf die Aufrechterhaltung des Schleusenbetriebs keinen Einfluß.

Zeitweilig zur Verfügung stehendes Kanalwasser, sei es der erwähnte Überschuß über den für Verdunstung und Versickerung erforderlichen Streckenverbrauch im Frühjahr und Herbst, oder Zuleitung von einer Haltung zur anderen zum Zweck der Kanalspeisung und von Wasserstandsregulierungen, kann mit Verminderung oder gänzlicher Ersparung der Kosten für Wiederaufpumpen des verlorenen Schleusungswassers jederzeit unmittelbar für die Schiffshebung verwendet werden.

Das mit kürzestem Wege senkrecht auf- und niedertauchende Schwimmerhebewerk mit Gregengewichtsschwimmern veranlaßt fast keine Reibung in dem tragenden Wasser, nur Parallelführung und Antrieb mit geringer Maschinenkraft erfordern mechanische Vorrichtungen, die allerdings im Vergleich mit Schleusen leichter Betriebsstörungen und Gefahren bringen können. Die Anfahrt des Troges erfolgt immer in Höhe des jeweiligen Kanalwasserstandes (in Henrichenburg von 0,50 m über, bis 1,50 m unter den gewöhnlichen Kanal wasserständen), ohne den 2,50 m tiefen Wasserstand und damit das Gewicht des Troges zu ändern. Gelinder Frost und Schnee sind ohne Nachteil. Überschüssiges Kanalwasser kann für die Schiffshebung nur durch Vermittlung besonderer Kraft- und Kraftsammleranlagen nutzbar gemacht werden.

Der durch rollende Gegengewichte im Gleichgewicht gehaltene Trogwagen der Querobene wird mit Aufwendung gi’oßer Maschinen kraft auf Rädern weiterbewegt, wobei Betriebsstörungen und Gefahren für Maschinen, Trogwagen, besondere Parallelführung und das in ruhiger Lage zu haltende Schiff möglich sind. Die immerhin beträchtliche Länge des Hebewerks, für 36 m Höhe und Neigung 1:8 = 304 m, wird bei gutem Wetter die Übersicht der Gesamtanlage noch ermöglichen lassen, aber bei Frost- und Schneewetter die frühzeitige Betriebseinstellung verlangen. Die Anfahrt des Troges an die Kanalhäupter kann sich den wechselnden Kanalwasserständen durch Verschiebung der Troghaltesfelle in geringen Grenzen etwa bis zu Wasserschwankungen + 0,20 m anpassen, darüber hinaus hat nach Anfahrt eine Zeit erfordernde Ausspiegelung zwischen Trog- und Kanalwasserstand stattzufinden und vor Albfahrt durch Ablassen oder Aufpumpen von Wasser eine Wiederherstellung des normalen Troggewichtes für 2,50 m Wassertiefe zu erfolgen, wenn nicht die Betriebsmaschinen auch für die erhöhte Kraftleistung genügen. Überschüssiges Kanalwasser kann zur Schiffshebung nur mit Hilfe langer Wasserleitungen, Turbinen und Kraftsammlern mit stark verminderter Wirkung verwertet werden.

Die Längs ebene mit Gegengewichten unterscheidet sich von der Querebene vorteilhaft durch Vereinfachung der Parallelführung des Trogwagens, aber die Gefahren für Trogwagen und Schiff wachsen mit Rücksicht auf die wegen des längeren Weges wünschenswerte größere Fahrgeschwindigkeit und wegen der die ruhige Lage des Schiffes stärker beeinflussenden Wasserschwankungen in dem längsgerichteten Schiffstroge. Die Unveränderlichkeit der Anfahrtsstellen an den Kanalhäuptern erfordert für alle von der gewöhnlichen Höhe abweichenden Kanalwasserstände eine Ausspiegelung zwischen Trog und Kanalwasserstand und vor der Abfahrt die bei Querebenen angegebenen Gewichtsregulierungen. Ausnützung etwaigen Überflußwassers ist wegen der größeren Länge des Hebewerkes von 610 m bei 36 m Höhe und Neigung 1:15 noch schwieriger und unwirksamer als bei Querebenen. Diese große Länge erschwei’t auch die Unterhaltung der Fahrbahn sowie den Betrieb bei Frost- und Schneewetter und macht selbst bei gutem Wetter die Übersicht der Anlage für die Betriebsleitung nahezu unmöglich.

Nach vorstehenden Darlegungen möchte auch für Überwindung höherer Gefälle den Schleusen im allgemeinen der Vorzug vor den genannten mechanischen Hebewerken einzuräumen sein. Die Erfüllung der Hauptbedingungen für einen wirtschaftlich angelegten Kanal, große Leistungsfähigkeit, billige Güterbewegung und Betriebssicherheit, wird durch Schleusenanlagen einfacher, sparsamer und zuverlässiger erreicht. Nur in besonderen, durch örtliche Verhältnisse gegebenen Fällen, etwa bei steilen, nicht zu umgehenden hohen Abhängen von felsigem Untergrund würden mechanische Hebewerke der vorstehenden Arten, dann aber unter Verzichtleistung auf die Vorzüge der Schleusen, in Betracht kommen können, wobei Querebenen für Geländeneigung von etwa 1:8 und Schwimmerhebewerke für senkrecht abfallendes Gelände anzuwenden wären, während Längsebenen hauptsächlich wegen ihrer geringen Leistungsfähigkeit zurückstehen.

Zur Förderung der wirtschaftlichen Beurteilung von Kanalanlagen für Verkehr mit 600 t-Schiffen würden genauere Angaben über Bauart, Kosten und Betriebsverhältnisse solcher großer Hebungsanlagen von Wert sein. Die aus Entwurfsberechnungen und Betriebsversuchen an ausgeführten Beispielen zu gewinnenden Feststellungen möchten sich hauptsächlich auf folgende Punkte zu erstrecken haben:

I. für Schleusen.

a)    Bau von Schleusen bis 15 oder 20 m Hubhöhe, etwa mit Anwendung von Eisenbeton.⁴)

b)    Zeit- und wasserersparende Einrichtungen. Im Sinne der vorstehenden Vorschläge möchte nachzuweisen sein, Avelche höchsten Durchschnittsgeschwindigkeiten mit neueren Mitteln der Kanal- und Schleusenausrüstung erreichbar sind: für gefahrlose Schiffsbewegung bei An- und Abfahrt wie bei Ein- und Ausfahrt aus der Schleuse, für Hebung und Senkung des Schiffs, und für Fahrt in den Kanalhaltungen oder in freier Kanalstrecke, wenn elektrischer Schiffszug wenigstens für die Strecken der Hebewerks- und Schleusentreppen zugrunde gelegt wird. Vermutlich wird durch mechanischen Schiffszug nach dem Versuche am Teltowkanal sich eine größere Fahrgeschwindigkeit ergeben, als sie durch Haack⁵) zu 1,10 m/Sek. bei Anwendung von Dampfschleppbooten gefunden wurde. Diese wichtigen Unterlagen sind erforderlich, um die Schleusungsdauer und den davon

abhängigen zweckmäßigsten Abstand der zu einer Treppe gehörigen Hebewerke möglichst genau bestimmen zu können, der auch auf die Kosten der bei steilem Gelände eintretenden erheblichen Erdeinschnitte von Einfluß ist.

IL für mechanische Hebewerke: Erstrebung größerer Leistungsfähigkeit der Längsebenen und Wirtschaftlichkeit der Anlagen neben ausreichender Betriebssicherheit für alle Hebewerke.

Nachtrag.

Besondere Erörterungen über eine Hebewerkstreppe von 36 m Hubhöhe.

Es möge hier noch erörtert werden: Schiffsbegegnung in den Kanalhaltungen, Haltungseinheit, Bemessung der Schleusenabstände, Aufenthalt durch Schleusung von zwei Schiffen (Schleppzügen) und Schleppzugschleusen.

1. Schiffsbegegnung in freier Kanalstrecke oder in Haltungen von Schleusentreppen bei Annahme einfacher Hebewerke und einzeln fahrender Schiffe (Kreuzung an den Schleusen, mechanischer Schiffszug).

In freier Kanalstrecke (Abb. 11 Bl.A) folgen sich die Schiffe im Abstand 2 H entsprechend einer in doppelter Schleusungszeit 2 t zurückgelegten Wegelänge, da eine Aufwärtsschleusung und eine Abwärtsschleusung vollendet sein muß, bevor das zweite in derselben Kichtung fahrende Schiff folgen kann. In der bei a beginnenden Schleusentreppe tritt die Änderung ein, daß die Schleusen nur einen Abstand von einmal H zu haben brauchen, um den Schiffsverkehr ohne Aufenthalt zu bewirken, wobei dieselbe Zeitaufwendung, nämlich t für die Schleusung und t für die Wegelänge IT, zusammen 2 t ein-tritt. In diesen kurzen Haltungen der Schleusentreppe erfolgen bei Vollbetrieb zwei Schiffskreuzungen und zwar vor und hinter den Schleusen, nicht in den Haltungen selbst. Diese Schiffsbegegnungen veranlassen zwar keine Zeitversäumnis im Sinne der Schiffskreuzungen in freier Kanalstrecke, da wegen des Haltens an den Schleusen die Fahrgeschwindigkeit ohnehin ermäßigt werden muß, aber diese Hemmung ebenso wie die Beschleunigung beim Abfahren sind für die Bestimmung der mittleren Geschwindigkeit ebenfalls in Anrechnung zu bringen, wobei angenommen werden möge, daß hierdurch dieselbe Zeitversäumnis eintritt, wie bei Schiffskreuzungen in der freien Strecke. Demnach kommen auf die kurze Haltung H der Treppe zwei Kreuzungen oder bei einfachen Schleusen doppelt soviel als auf eine gleich lange Strecke des freien Kanals. Können die Haltungen zwischen den Schleusen der Treppe gemäß der Geländeneigung länger gemacht werden, so hat dies, wie aus Abb. 11 Bl.A folgt, durch Bemessung ihrer Länge mit 3-H oder 5-ITusw., also immer mit einem ungeraden Vielfachen der Haltungslänge H zu geschehen, wenn unnötiges Warten an den Schleusen vermieden werden soll. In den Verlängerungsstrecken ergeben sich dieselben Verhältnisse wie in der freien Kanalstrecke.

Es mögen hier die ungünstigsten Verhältnisse mit Haltungslängen = TT, die steilem Gelände entsprechen, angenommen werden, vgl. Abb. 12 Bl. A. In der Schleusungszeit t Minuten bewegt sich Schiff I von Stellung 1 nach 2 mit Zurücklegung eines Weges von 420 m, hat in Stellung 2 zum Aufnehmen der Schlepptrosse 2,5 Minuten Aufenthalt und fährt dann in der Zeit t nach Stellung 3, wo sich die Wartezeit I von 2,5 Minuten zum Abgeben der Schlepptrosse und darauf

die zweite Schleusung anschließt. Unmittelbar vorher hat hier Schiff II die Schleusung beendet und fährt in Zeit t von Stellung 3 nach 2, so daß es in Zeit 2 t nach Abfahrt des Schiffes I in Stellung 2 eintrifft, um sofort geschleust werden zu können, nachdem inzwischen das dem Schiff II vorausfahrende Schiff abwärts und das dem Schiff I folgende aufwärts geschleust worden ist.

Die Länge des in Zeit t mit der Durchschnittsgeschwindigkeit 1,1 m/Sek. zurückgelegten Weges sei mit H= Haltungseinheit²³) bezeichnet, worin nach vorstehendem zwei Schiffsbegegnungen Vorkommen. Die mittlere Beisegeschwindigkeit in der Haltung einschl. Kreuzungsverzögerung sei vm und die Geschwindigkeit ohne Verzögerung = v, dann ist:

— =£-60, und    60.

Vm

Wenn nach Haack die Kreuzungsgeschwindigkeit zu 0,60 m/Sek. und die Kreuzungslänge zu 210 m angenommen wird, so daß die Schiffe 70 m vor Beginn der Kreuzung die Fahrgeschwindigkeit v ermäßigen müssen, so wird nachAbb. 13 Bl. A die mittlere Kreuzungsgeschwindigkeit:

0,60 v + 0,60    2

1,2 + «

oder vk

Ferner ist bei zwei Kreuzungen zu je 210 m Länge: vm ■ 77 = vk-420 + v ■ (77—420)

1,2

und daraus: v =

V⁴²⁰

420

23) Vgl. Grobe: Schiffahrtskanäle mit Schnellbetrieb, Bericht zu Frage 1 auf dem Internat. Binnenschiffahrtskongreß 1894 im Haag. (Die Haltungseinheit hat bei Grobe die doppelte Länge.)

Für vOT=l,l m und t — 25,43 Minuten für 12 m hohe Schleusen wird: v = 1,21 und vk = 0,80 m/Sek.

Werden zwei Schleusen nebeneinander vorausgesetzt, so tritt in der Mitte der kurzen Haltung H eine Schiffskreuzung hinzu, so daß drei Kreuzungen oder 3 ■ 210 — 630 statt 420 in die Formel für v einzusetzen ist, woraus sich t>=l,27 und vk == 0,82 m/Sek. ergeben. Für drei Schleusen mit vier Kreuzungen wird v— 1,35 und vk = 0,85 m/Sek. Diese und ebenso berechnete Werte für Schleusen von 9, 7,20, 6, 5,14 und 4 m Hubhöhe sind unter Hinzufügung der Schiffsanzahl und Verkehrsmenge in Tabelle 9 zusammengestellt.

Die höchste am Dortmund-Ems-Kanal für Dampfschleppbetrieb zulässige Schiffsgeschwindigkeit von 1,40 m/Sek. möge auch hier als maßgebend²⁴) angenommen werden, Es ist also die Höchstgeschwindigkeit 1,40, die mittlere 1,10 und die Kreuzungsgeschwindigkeit 0,60 m/Sek.

Nach Tabelle 9 würde ein jährlicher Verkehr von 10,5 Mill. Tonnen in 29160 Schiffen (entsprechend der Höchstleistung von drei 12 m Schleusen bei 270 Tagen und 15 ständigem Tagesdienst) noch ohne Überschreitung der Höchstgeschwindigkeit geleistet werden können. Bei drei Schleusen kommen vier Kreuzungen in der Haltungseinheit der Schleusentreppe gegen drei Kreuzungen in der freien Kanalstrecke vor,

1678

oder die Kreuzungen folgen in Abständen von —-—

so daß nur 349 m freie Streken zwischen den Kreuzungsstrecken zur Ausnutzung der vollen Geschwindigkeit v übrig bleiben. Dies möchte etwa die praktische Grenze für die Leistungsfähigkeit des Kanals sein, die indes nicht von den Schleusen, deren Zahl beliebig vermehrt werden könnte, son-

559 m.

24) Vgl. Seite 21.

Tabelle 9. Scliiffskreuzungen und Haltuiigseiiiheiten einer 36 m hohen Schleusentreppe.

Zahl und Hubhöhe der Schleusen

Höchste Schilfsgeschwindigkeit v in den Kaualhaltuugen bei Vollbetrieb mit

einer

zwei

drei

Schleusen

(nebeneinanderliegend)

Mittlere

Fahr

geschwin

digkeit

vm

Mittlere Kreuzungsgeschwindigkeit vk bei Vollbetrieb mit

einer

zwei

drei

Bemerkungen

Schleusen

(nebeneinanderliegend)

m/Sek.

m/Sek.

m/Sek.

m/Sek.

m/Sek.

m/Sek.

m/Sek.

3 Schleusen von 12,00 m . . Höchste Verkehrs men ge

Schiffzahl Mill. t

4 Schleusen von 9,00 m . . Höchste Verkehrsmenge

Schiffzahl Mill. t

5 Schleusen von 7,20 m . . Höchste Verkehrsmenge

Schiffzahl Mill. t

6 Schleusen von 6,00 m . . Höchste Verkehrsmenge

Schiffzahl Mill. t

7 Schleusen von 5,14 m . . Höchste V erkehrsmenge

Schiffzahl Mill. t

9 Schleusen von 4,00 m . . Höchste Verkehrsmenge

Schiffzahl Mill. t

1,21

9720

3,50

1,21

10530

3,79

1,22

11070

3,99

1,22

11340

4,08

1,23

11610

4.18

. 1,23 12150

4,37

1,27

1,35

19440

7 00

1,29

21060

7,58

1,30

22140

7,98

1,31

22680

8,16

1,32

23 220

8,36

1,33

24300

8,74

- 29160 10,50

1,38

31590

11,37

(1,41)

[33210

11,97

(1,43)

34020

12,24

(1,44)

34830

12,54

(1,46)

36450

13,11

1,10

0,80

0,82

0,85

1,10

0,80

0,83

0,86

1,10

1,10

1,10

1,10

0,81

0,81

0,81

0,81

0,83

0,84

0,84

0,84

0,87

0,88

0,88

0,89

Bei allen kleineren Verkehrsmengen wird v kleiner, z. B. liegt für 4,37 bis 7 Mill. t die Höchstgeschwindigkeit zwischen 1,23 und 1,27 m/Sek., für 8,74 bis 10,5 Mill. t zwischen 1,33 und 1,35 m/Sek. Die kleinste Geschwindigkeit während der Kreuzung ist

0,60 m/Sek.

CM

cc

Schleusuugskosten für 1 Schiff

Gesamt-

kosten

32,2

Auf

enthalt

durch

Schleu

sungen

Mittlere

Reise-

Reine

digkeit in |j Betriebs- Jähr- I Wasser-und liehe Unter-

haltungs- | kosten kosten

pumpen, Gesamt-1 Gesamt-

kosten

ji

Ji

geschwin-

der

Schleusen

treppe

m/Sek.

0,59    4,53 | 23,8    6,0    2,4

0,71    3,99    20,9    5,6    2,9    29,4

CO

00

CO

CO

0,85    3,53 j 18,5 j 4,2    4,0 j 26,7

0,89    3,32 | 17,5    4,9 |    4,5    26,9

5,6    27,0

dern allein von den Abmessungen des Kanalquerschnitts abhängig ist, wie dies Gröhe in seiner erwähn

3,48    17,8    3,6

0,93

Einteilung der Schleusenabstände für eine 36 m hohe Schleusentreppe.

Leistungsfähigkeit in 270 Tagen zu 15 Betriebsstunden

Güter

menge

Einzelne

Schiffe

Anzahl

9720 i 3,50

Tabelle 10.

Länge der 36 m hohen Schleusentreppen

Praktische Länge der Schleusentreppe entsprechend Geländeneigung cotg a.

Die Verlängerungen der Haltungen sind durch 2 • 5 teilbar

FT

--ff.

! i

-oi?

PS--«*"-

.4.

= 4620 m

= 6320 m

6L¹?. I 0SS0I “ 0819

12500 m

V.iSQPl

immi.

»»I

2-1678 + 3-420

3-1546 + 4-420

+ 45= 4-1546 jfür ^pjaitlfngen^ de1'}==

= 7970 m

= 11740 „    11070    3,99

desgl.

4-1467 + 5-420

19710 m

= 9 590 m

= 19800 „    11340    4,08

11610    4,18

12150    4,37

ten Schrift nachgewiesen hat.

Wenn unter Festhaltung der Fahrgeschwindigkeit von 1,40 m die in Spalte 4 der Tabelle mit Klammern versehenen Leistungen der Schleusen von 7,2 bis 4 Hubhöhe erreicht werden sollen, muß die mittlere Fahrgeschwindigkeit (1,1 m) in der Schleusentreppe etwas ermäßigt werden, wodurch eine geringe Wartezeit an den Schleusen entsteht, es sei denn, daß man die höchste Fahrgeschwindigkeit oder die Kreuzungsgeschwindigkeit entsprechend vergrößerte.

29390m

= 11200 m =30290 „

41490 m

= 14400 m =50430 „

64830 m

Rechnungsmäßige Länge für die dem gewählten X entsprechende günstigste Geländeneigung

36•cotg a

Gelände

neigung

cotg a

Geringste Länge für steiles Gelände. Haltungslänge = Haltungseinheit

in

2-1678

+ 3- 420    1: 161 |    5800

4620

Haltungseinheit -f- Schleusungs- I strecke = kürzester Abstand der Schleusen

von

Mitte zu Mitte

in

1678

+ 420

2098

3-1546

+ 420 |j +4- 420    1: 308    11090

1546

6320

1966

4-1467

+ 5- 420 II 1: 526 | 18940 ||+ 85= 8-1467

5-1414 + 6-420

desgl.

7 970

1467

+ 420

1887

5-1414

+ 420    || + 6- 420 | 1: 777 I 27970 [ + 145=14-1414

1414

6-1377 + 7-420

desgl.

9590

1834

6-1377

+ 7- 420 | 1:1138 | 40970x)|| +225= 22-1377

8-1327 + 9-420

desgl.

+ 385= 38-1327

11200

1377

+ 420

1797

8-1327

+ 420 II +9- 420    1:1803    64900

1327

14400

1747

Der Schleusen

Hub-

Schlou-

Y | sungsdauer

höhe

Zahl

Minuten

25,4

3    12,0

9,0    23,4

Z 06

7,2

6    6,0 |    21.4

5,141    20,9

4,0    20,1

1) Entspricht etwa dem Abstieg zum Rhein im Entwurf des Kanals Rhein-Herne nnt 41 km Länge und 5 m hohen Schleusen.

Durch Einführung des geordneten in einer Hand liegenden mechanischen Schiffszugs wird eine gewisse fahrplanmäßige Regelmäßigkeit des Schiffsverkehrs, die bei Kanälen mit vielgestaltigem Pferde- oder Schleppbootsbetrieb undenkbar erscheint, sich erreichen lassen, besonders aber in Schleusentreppen mit kurzen Zwischenhaltungen, in welchen die Schiffsfolge durch gleiche Schleusungsdauer von selbst geregelt wird und die Fahrt von einer zur anderen Schleuse durch mechanischen Schiffszug pünktlich erfolgt.

Das punktierte Gleis für die Schiffszugmaschinen (Ahb. 14 Bl. A) bildet für jede Haltung der Schleusentreppe einen geschlossenen Betriebskreis²⁵) mit Anschluß an die Nachbarkreise. Die Schlepplokomotiven fahren vor den Schleusen

von a nach b über den Kanal (bei kleinen Gefällen nur am Unterhaupt), wofür 5 Minuten durch den Schiffsaufenthalt von je 2,5 Minuten zur Verfügung stehen. Bei Schiffskreuzungen haben die mit 70 m langen Trossen versehenen Lokomotiven ihre Geschwindigkeit zu mäßigen, wenn sie auf beiden Ufern in gleicher Höhe sich befinden.

2. Die Einteilung der Schleusenabstände für 36 m

25) Vgl. Block, Vortrag über elektr. Treidelversuche am Teltowkanal im Verein deutscher Maschineningenieure am 23. Februar 1904.

CO

Bemerkungen.

vom

ersten Schiff bereits zurückgelegten Weges, nachdem das zweite Schiff die letzte Schleusung beendet hat.

Derselbe Zeitverlust tritt bei einzeln fahrenden Schiffen ein.

') Mit Abzug der Hälfte des

²) 1 Tag mit 15 Betriebsstunden kostet 30 Ji oder 1 Stunde 2 Ji

Bei a) tritt kein unnötiger Aufenthalt ein, dagegen hei c) Warten des ersten Schiffes auf das zweite hinter der letzten Schleuse.

Bei d) findet Lösung und Kuppeln des Schleppzuges nur einmal vor und hinter der Treppe statt, bei e) vor und hinter jeden Hebewerk.

Der Unterschied zwischen f) und d) ' ist gering.

³) Die Benutzung von Schleppzugs-sckleusen ist für einzeln fahrende Schiffe (vergl. a) un günstig.

Tabelle 11. Aufenthalt für Schleusung von 2 zusammengehörigen Schiffen in einer Hebewerkstreppe von 36,0 m Höhe.

Längs

ebenen

Quer

ebenen

Aufenthalt für Durchschleusung von zwei Schiffen

Schwimmer

hebewerke

Schleusenzahl und Hub

Art und Geldwert

1 Ebene von 36,0 m

1 Ebene von 36,0 in

2 Hebewerke von 18,0 m

9 Schleusen von 4,0 m

7 Schleusen von 6,14 m

6 Schleusen von 6,0 m

5 Schleusen von 7,20 m

4 Schleusen

von

9,0 m

3 Schleusen von 12,0 m

des Aufenthalts

Art der Hebewerke und des Schiffahrtsbetriebs

Minuten

246

77

169

5,63

202

99

180

59

158

54

co    co

CO    IO

121

104

3,45    4,03

Gesamt - Schleusungsaufenthalt') . . Beide Schiffe fahren in der Schleusen- -^zug für zurückgelegten Eeiseweg . treppe einzeln, außerhalb im Abstand Bleibt für Schleusungszeitverhmt von zwei Haltungseinheiten.    «eidwert des Zeitverlustes >) für jedes

Kreuzung an den Schleusen.    Schiff in Ji

a) Einfache Hebewerke.

HO O    co

O rH co    00

Cm"

00 IO    CO    Cr

O    O    Hb

^    ^    co"

Dl 05 co    O

05 00 IO    I—I

lÖ

I-H CO    oo    o

Cr CO    C0    CD

^    hjT

151

26

125

133

20

113

3,77    | 4,17

c ,    .    ,    Gesamt-Schleusungsaufenthalt . . .

Schiffe fahren in der Schleusentreppe Abzug für zurückgelegten Eeiseweg

einzeln, außerhalb als Schleppzug. D1 ... ... „ ,,    -—

Die beiden Schiffe werden nacheinander Bleibt fur Scbleusungszeitverlust . . ohne Kreuzung mit entgegen kom- Geldwert des Zeitverlustes für jedes mendem Schiff geschleust.    Schiff in Ji........

b) Einfache Hebewerke.

128

114

15

113

co~

o    S    ^ ^ g

1—1    co~

cm"

of

i    - [1    J-^^    (•    /Tn

OOIO    (M    W    O    CD    CO

CM    CM    D-    00    CM    C-

426

67

359

2,77

11,97

300

76

224

7,47

254

67

00

rH

co

CM

co'

238

45

193

6,43

242

52

O    CO

Ci    CO

-so

332

52

280

9,33

239

58

^    <CO    CO    CM    ^

CO    O    O    iC    >o

^    CO    ^    rH

jo

CO CM    t>-

Ci CO CO ^    ^ IO

CO JO -H CM JO

rH    r-H

IO

Gesamt-Schleusungsaufenthalt . . . Abzug für zurückgelegten Eeiseweg .

Bleibt für Schleusungszeitverlust . Geldwert des Zeitverlustes für jedes Schiff in Ji........

c) Einfache Hebewerke. Schiffe fahren in der Schleusentreppe einzeln, außerhalb als Schleppzug. Kreuzung an den Schleusen.

05 IO    h*    C-

O Hf    CD    Tb

CM    -H    lC"

284

45

Ol

r-"

208

51

157

177

37

145

30

112

22

O r-

^ CD

’H rf

115

3,83

178

43

135

147

34

113

3,77    4,50    5,23

oo io    co    co

Cr    CO    -rf

rH    1-1    TU"

O    O    CM CM    O    O,    CD    IO    r-i

Cft    O    ^ CM    CM    O    r—.    CM    O

CO ^    ^ tjT ^

Geldwert des Zeitverlustes für jedes Schiff in Ji......

d) Doppelhebewerke    Gesamt-Schleusungsaufenthalt .

(zwei unabhängige nebeneinander). Abzug für zurückgelegten Eeiseweg

Schilfe fahren in der Schleusentreppe Bleibt für Schleusungszeitverlust . einzeln, außerhalb als Schleppzug.

Gesamt-Schleusungsaufenthalt . . . Abzug für zurückgelegten Eeiseweg .

Bleibt für Schleusungszeitverlust . Geldwert des Zeitverlustes für jedes Schilf in Ji . . ......

e) Doppelliebewerke wie Schiffe fahren in der Schleusentreppe und außerhalb als Schleppzug.

vor.

f) Schleppzugsschleusen

doppelter Länge.    _

Schiffe fahren in der Treppe und außer- Bleibt für Schleusungszeitverlust . halb als Schleppzug.    Geldwert des Zeitverlustes für iedes

Schiff in Ji........

Gesamt-Schleusungsaufenthalt . . Abzug für zurückgelegten Eeiseweg

noA

Gesamt-Schleusungsaufentkalt, . . . Abzug für zurückgelegten Eeiseweg .

Bleibt für Scbleusungszeitverlust . . Geldwert des Zeitverlustes für jedes Scliiff in Ji.......

g) Zur Vergleichung.³) Schleppzugsschleusen mit einzeln fahrenden Schiffen.

hohe Schleusentreppen ist m Tabelle 10 dargestellt. In Spalte 4 sind die kürzesten Schleusenabstände angegeben, d. li. wenn die Haltungslänge zwischen zwei Schleusen gleich einer Haltungseinheit (H) ist, daraus ergibt sich in Spalte 5 für steiles Gelände die geringste Länge der ganzen Schleusentreppe einschließlich der beiden Endschleusen.

Wenn eine der Schleusenhöhe entsprechende flachere Geländeneigung (vgl. Seite 6 über günstigstes X) zur Verfügung steht, ergeben sich rechnungsmäßig die Zahlen der Spalte 6 und 7, Die hiernach vorhandene bedeutend größere Länge darf, um unnötigen Schleusenaufenthalt zu vermeiden, nur in der Weise zur Verlängerung der Zwischenhaltungen verwendet werden, daß gemäß vorstehender Erörterung über die Schiffskreuzung volle Haltungseinheiten gebildet und diese paarweise (also 2 • H) den Haltungslängen 'der Spalte 5 hinzugefügt werden. Paarweise Zufügung ist nötig um die Bedingung zu erfüllen, daß die Kanalhaltungen zwischen zwei Schleusen stets eine ungerade Anzahl von Haltungseinheiten aufweisen müssen. Dabei ist es aber für den Schifffahrtsbetrieb gleichgültig, ob diese Paare zugunsten einer vorteilhaften Ausnützung der Geländeoberfläche einer oder verschiedener Zwischenhaltungen zugelegt werden. Bei sehr großen Längen der Zwischenhaltungen einer Schleusentreppe ist die genaue Einteilung der Schleusenabstände nicht mehr von so großem Wert, weil bei langen Wegestrecken die mittlere Reisegeschwindigkeit kleine Abweichungen von 1,10 m/Sek. zeigen wird und Warten an den Schleusen dann nicht mehr so stark ins Gewicht fällt. Ohne Grund sollte man aber die richtige Schleuseneinteilung auch bei längeren Haltungen nicht unterlassen.

Die Hubhöhen in einer Schleusentreppe müssen möglichst gleich groß sein, damit Schleusungsdauer, Leistungsfähigkeit und Haltungseinheit für alle Schleusen gleich werden und kein Warten der Schiffe eintritt, was bei ungleicher Hubhöhe an den höheren Schleusen der Fall sein müßte, weil diese eine längere Schleusungsdauer beanspruchen. Ist die Verschiedenheit der Hubhöhe nicht zu vermeiden, so wird für die Leistung im Durchgangsverkehr allein die höchste Schleuse maßgebend, während größere Leistungen der niedrigeren Schleusen nicht ausgenutzt werden können. In diesem Falle sind die Längen der Haltungen mit: (2 • T— t) • 60 • 1,10 Meter zu bemessen, wenn T (Minuten) die Schleusungsdauer der höchsten und t die einer der anderen Schleusen bedeutet. Durch eine höhere Schleuse werden demnach die Haltungslängen der anderen Schleusen vergrößert und zwar werden sie länger als die der höchsten Schleuse entsprechende Haltungseinheit.

3. Schiffahrtsbetrieb mit zwei Fahrzeugen. Es handelt sich um den durch Schleusungen in einer 36 m hohen Hebewerkstreppe veranlaßten Aufenthalt für zwei zusammengehörige Schiffe, die in freier Kanalstrecke entweder einzeln in Abständen von zwei Haltungseinheiten oder als Schleppzug fahren, und zwar einschließlich der Zeitaufwendungen für Abgabe und Aufnahme der Schlepptrossen (je 2,5 Min.) wie Lösung und Kupplung der Schleppzüge (je 10 Min.). Die mit 1,1 m mittlerer Geschwindigkeit zu durchfahrenden Zwischenhaltungen kommen wegen gleicher Geschwindigkeit in der freien Kanalstrecke für den Aufenthalt nicht in Betracht, dagegen sind die während der wirklichen Schleusungszeit in der

Richtung der Reise zurückgelegten Wege mit Anrechnung von 1,1 m/Sek. in Abzug zu bringen. Die gesamte Schleusungszeit ist gerechnet vom Zeitpunkt des Abwerfens der Schlepptrosse des ersten Schiffes vor der Treppe bis zur Aufnahme der Schlepptrosse des zweiten Schiffes hinter der Treppe.

Nach eingehenden Berechnungen, deren Wiedergabe entbehrlich erscheint, ist die Tabelle 11 für Schleusen, Schwimmerhebewerke, Quer- und Längsebenen zusammengestellt. Es sind einfache Hebewerke, Doppelhebewerke (zwei nebeneinander) und Schleppzugschleusen in Vergleich gebracht. Der geringste Zeitverlust tritt bei Fall a) für einfache Hebewerke und einzeln fahrende Schiffe ein. Wenn beide Schiffe außerhalb der Treppe als Schleppzug, innerhalb aber einzeln fahren und nacheinander ohne Kreuzung mit entgegenkommendem Schiff geschleust werden, ergeben sich nach b) Mehrkosten für Schleusungsaufenthalt, die bei 12 m hohen Schleusen etwa 50 vH., bei Schwimmerhebewerken 200 vH., bei Querebenen 300 vH. und bei Längsebenen 400 vH. betragen. Noch teurer wird Fall c) mit Schiffskreuzung.

Hiernach sind mechanische Hebewerke für Schleppzugbetrieb im Nachteil gegen Schleusen; bei starkem Verkehr (Fall c) werden die Aufenthaltszeiten fast gleich und damit schwindet der in größerer Reisegeschwindigkeit ausgedrückte Vorteil des ungeteilten Hubes der mechanischen Hebewerke.

Zwei unabhängig nebeneinander liegende Hebewerke (Fall d) weisen gegenüber a) geringe durch Lösung und Kupplung, sowie durch Verspätung des zweiten Schilfs ver-anlaßte Mehrkosten auf, die für die genannten vier Hebewerke annähernd gleich sind. Fall e) kommt bei steilen Schleusentreppen mit kurzen Haltungen nicht in Betracht.

Schleppzugschleusen (Fall f) bringen gegen d) keinen nennenswerten Vorteil. Hieraus folgt, daß Schleppzugschleusen für Schleusentreppen mit kurzen Haltungen und bei Verkehr von Schleppzügen keinen Vorteil bringen. Da außerdem nach Vergleichung der Fälle g) und a) einzeln fahrende Schiffe durch Schleppzugschleusen Nachteil erleiden, z. B. für drei Schleusen von 12 m Höhe = 79 — 72 = 7 Min., so erscheint der Schluß berechtigt, daß Schleppzugschleusen keinesfalls für kurze Schleusentreppen zu empfehlen sind.

4. Schleppzugsschleusen. Für die allgemeinen Verhältnisse von Schleppzugschleusen ist eine ähnliche Berechnung wie für einfache Schleusen aufgestellt. Der Unterschied in den Rechnungunterlagen besteht darin, daß Schleusenkammer d in Abb. 1 Bl. A um 70 m größer wird und Abfahrt aus der 420 m langen Schleusungsstrecke sich um 70 m verlängert, um dem kreuzenden Schiff die Anfahrt zu gestatten. Für die Schiffsbewegung in der längeren Schleusenkammer bei Ein- und Ausfahrt kann mit Rücksicht auf gebotene

Tabelle 12. Leistungsfähigkeit für Selileppzugselileusen.

Gelände-

neigung

cotg a

120

200

300

500

co^ o co_ ^ ffi io n o"

rH rH rH r—H

Z- 0,097 V V-Z- 0,097

Schiffszahl Mill. t

m/Sek.

Mill. tkm

00 io CO H

»rT o -dT off c- oo oo oo

N W ffl (D 03. OO^

iV D aS cd

^ o « o

IO CO C- 00

o o o o

.F⁵ P¹ F¹

OD 00 o ©

M 05    W

Tabelle 13. Bau- und Betriebskosten von Schleppzugschleusen.

Baukosten

Hubhöhe der Schleusen und Zahl der Sparbecken

Jährliche Kosten bei 15 ständigem Tagesbetrieb

des eigentlichen Bauwerkes (Mauerwerk usw.)

der

Sparbecken

der maschinellen Betriebseinrichtung

Gesamt-

Baukosten

Abzug für ersparte Kanallänge x)

Vergleichswert der Baukosten

Beine Unter-haltungs- und Betriebskosten ²)

1 v. H. — 1900 Jk

Verzinsung und Abschreibung 3+ 1,2 = 4,2 y.H. der Bau-summe

Jährliche

Gesamtkosten

Tausend Jk

Tausend Jk.

Tausend Jk

Tausend Jk

Tausend Jk

Tausend Jk

Tausend Jk

Tausend Jk.

Tausend Jk

4 m (mit 1 Sparbecken)

614

50

120

784

62

722

5,3

30,3

36

2 Becken an jeder Seite mit zwei Ventilen

(desgl.)

736

50

120

906

62

844

6,5

35,4

42

6 m (mit 2 Sparbecken)

4 Becken an jeder Seite

870

100

160

1130

62

1068

8,8

44,9

54

(desgl.)

1018

100

160

1278

62

1216

10,3

51,1

61

8 m (mit 4 Sparbecken) 8 Becken an jeder Seite

1178

200

240

1658

62

1596

• 14,1

67,0

81

(desgl.)

1350

200

240

1830

62

1768

15,8

74.3

90

10 m

(desgl.)

1536

250

240

2016

62

1954

17,6

82,0

100

lim (mit 5 Sparbecken)

1734-

250

280

2264

62

2202

10 Becken an jeder Seite

20,1

92,5

113

12 m

(desgl.)

1946

250

280

2476

62

2414

22,2

101,4

124

13 m (mit 6 Sparbecken)

12 Becken an jeder Seite

2170

300

320

2790

62

2728

25,4

114,6

140

14 m

(desgl.)

2406

300

320

3026

62

2964

27,7

124,5

152

15 m (desgl.)

II

2656

300

320

3276

62

3214

30,2

135,0

165

1) Abzug für 155 m Länge = 0,155-400,000 = 62,000 Jl. — 2) Unterhaltung und Betrieb = 1,0 v.H. der Bausumme, abzüglich der Hälfte der Bedienungskosten einer Schleuse =    700 = 1900 Jt.

Tabelle 14. Leistung und Kosten von Doppelschleusen und Schleppzugschleusen für eine 36 m hohe Schleusentreppe.¹)

Größte Leistungsfähigkeit in 270 Tagen zu 15 Stunden

Schleusungsdauer an einer Schleu-

Art und Hubhöhe jsungsstelle

Der Schleusen

Anzahl

für

Einzelne

Güter-

2 Schiffe³)

Schiffe

menge

Baukosten ohne Grunderwerb und nach Abzug der Kosten für die ersparte Kanalstrecke

Jährliche Kosten

Beine

Betriebs

und

Unter

haltungs

kosten

Gesamtkosten einschließlich Verzinsung und Abschreibung

Schleusungkosten für 1 Schiff

Eeiner Betrieb und Unterhaltung

Jährliche

Gesamt

kosten

"Wert

fiir

Wasser-    Schleu-

•pumpen    sungs-

Aufent-halt⁴)

Gesamt

kosten

Minuten

Anzahl

Mill. t

Mill. Jk

Tausend Jk Tausend Jk

Jk

Jk

Jk

Jk

Jk

Doppelschleusen²)

2    von 12 m . . . .

Schleppzugschleusen von 12 m . . . .

Doppelsclileusen ^    von 9 m.....

Schleppzugschleusen von 9 m.....

Doppelschleusen ~    von 7,2 m ... .

Schleppzugschleusen von 7,2 m . . . .

Doppelschleusen ß    von 6 m.....

Schleppzugschl eusen von 6 m.....

Doppelschleusen

„    von 5,14 .....

‘ Schleppzugschleusen von 5,14 m . ....

27,38

33,70

25,38

31,70

24,18

30,50

23,38

29,70

17 750

14 422

19 149

15 331

20 099

15 934

20 787

16 364

6,390

5,192

6,894

5,519

7,236

5,736

7,483

5,891

22,81    21 306    7,670

29,13    16 684    6,006

8,802

7,242

8,400

7,072

7,880

6,460

7,920

6,408

7,686

6,125

CU    CD    O.    CU.

CO    CD"    rf    CO

00    CD    00    CD

462

372

440

360

U- CM    O CM

co^ t-H

26,03

25,80

22,87

23,48

o o o. o

CD⁻ CD

o o io

CO CO O O CO O

03    03

^ 00 -CI CO

35,03

34,83

32,30

32,85

78,6

55,3

ca. oq. cT of

L> IO

416

319

i—I    L-

cd" co

20,70

20,02

420

324

CD CD

o o yfl co

JND    CO    JJO    CO

00    'cz    'ho    'cc

O    CO    ►—¹

19,34

19,80

19,04

18,33

^    Jpx    jPx    Ol    OT

"o    'o    Ins    'to    'o    'o

o    o    o    o    o    o

r- O cd. in

cn Ol CO

CO CO

CO o co" co"

30,37

29,52

29,01

29,23

30,27

29,26

Doppelschleusen

g von 4 m.....

Schleppzugschleusen von 4m,.,..

29,17

27,88

3,34    17,60 3,60

2,48    16,81    3,60

7,280

5,776

73,6

388

7,935 6,167

1) Innerhalb der Treppe aus Doppelschleusen fahren die Schiffe einzeln, außerhalb (wie bei den Schleppzugschleusen) als Sclileppzug. — 2) Zwei unabhängige Schleusen nebeneinander. — 3) Schleusungsdauer für Doppelschleusen = (19,38 -J- 0,67-X), für Schleppzugschleusen = (25,70-j-0,67-X); Unterschied beträgt 6,32 Min. — 4) Vgl. Tabelle 11.

22.05    22 041

28,37    17 131

42,4

288

größere Sorgfalt zur Verhütung des Aufrennens des zweiten Schiffs keine höhere mittlere Geschwindigkeit angesetzt werden.

Daraus ergibt sich: Schleusungsdauer = 25,70 -f 0,67 -JV, X• cotgo:

₇    4298,5 .

38,36+X’

22,22+J?(o,67+^-)

und das gün-

stigste X =

832,36

0,67 +

cotga

und hiernach die Tabelle 12.

66

Aus Vergleich mit Tabelle 1 für einfache Schleusen folgt, daß die günstigste Hubhöhe X bei Schleppzugschleusen größer, mittlere Reisegeschwindigkeit fast gleich, Leistung Z und V-Z aber 30 vH. geringer ist, als bei zwei unabhängigen Einzelschleusen mit einzeln fahrenden Schiffen.

Die Baukosten betragen nicht ganz das Doppelte einer einfachen Schleuse. Unter Zugrundelegung einer 6,20 m hohen Schleuse des Dortmund-Ems-Kanals würden, wenn ein mittleres Tor für Einzelschleusungen vorgesehen wird, von den Doppelkosten einer Schleuse abzuziehen sein: 2 Torkammern von zusammen 20 m Länge oder ²/₉ der Bauarbeiten von 510000^ = 113000 Ji, 1 Schleusentor von der Höhe des Obertors = 25000 Anteil der Turbinen- und Maschinenanlage = 90000 Jh>, und ein Dienstgebäude = 20 000 J6 oder zusammen 248000^. Die Schleppzugschleuse von 6 m Hubhöhe kostet demnach: 2-544000 — 248000 = 840 000^ oder rund 1,6 mal so viel wie eine einzelne Schleuse. Hierzu kommen Seitenbecken in doppelter Zahl oder Größe und Maschinenbetriebseinrichtungen in doppelter Zahl, abzüglich 40 000 Ji für gemeinschaftliche Betriebsteile. Daraus ist die Tabelle 13 (vgl. Tabelle 2) berechnet.

Zur Vergleichung von Schleppzugschleusen mit Doppelschleusen, d. h. zwei nebeneinander liegenden unabhängigen Einzelschleusen, wobei Schleppzugbetrieb vorausgesetzt ist,

ist Tabelle 14 berechnet, woraus folgendes zu entnehmen ist: Die jährlichen Schleusungskosten für ein Schiff sind bei allen Schleusenhöhen fast genau gleich, aber es bestehen Unterschiede in der Leistung, denn die Schleusungsdauer an einer Schleusungsstelle dauert bei Schleppzugschleusen 6,32 Minuten länger als bei Doppelschleusen. Dies hat für Höhen von 12 bis 4 m geringere Leistung an Schiffszahl und Gütermenge von 19 bis 22 vH. zur Folge, und da die Leistung der mit Schleppzügen befahrenen Doppelschleuse schon geringer ist, als die zweier Einzelschleusen mit einzeln fahrenden Schiffen, so ergibt sich eine geringe Leistung der Schleppzugschleusen von 26 bis 30 vH. gegenüber Einzelschleusen. Das macht nach Tabelle 14 jährlich 5018 bis 7169 Schiffe aus.

Hiernach bietet die Schleppzugschleuse keine Vorteile bezüglich Schleusenleistung und Fahrgeschwindigkeit. Für die erste Anlage ist sie viel zu teuer und bringt einzeln fahrenden Schiffen durch Verlängerung der Schleusungszeit Nachteil, für größeren Verkehr sind die jährlichen Kosten für ein Schiff zwar gleich einer vollbetriebenen Doppelschleusenanlage mit Schleppzugbetrieb, aber die Leistung ist erheblich geringer, und die Schleppzugschleuse ist teurer und noch weniger leistungsfähig gegenüber zwei unabhängigen Einzelschleusen mit einzeln fahrenden Schiffen. Berücksichtigt man ferner, daß zwei Einzelschleusen sich bei Betriebsstörungen und Eeparaturen gegenseitig ersetzen, so möchte die Herstellung von Schleppzugschleusen, wenn überhaupt erst für größeren Verkehr, bei Anlage zweiter Schleusen in Frage kommen können, und auch nur bei längeren Kanalhaltungen, dagegen nicht für Schleusentreppen mit verhältnismäßig kurzen Haltungen, für welche nur nebeneinanderliegende Einzelschleusen zweckmäßig erscheinen.

Die Bildung von Schleppzügen in längeren Kanalhaltungen wird dadurch nicht berührt.

BiBLIDTEKA POLiTECHNICZM

KRAKOW

Buchdruckerei des Waisenhauses in Halle a. d. S.

I

Urvt.ejrer Vorhafen.

70

aT

7"

Äbb. 1.

70

¥•

6 CU .

70

350nv

-I

ZA

; Schleuse

A—1-

L-

Abb. 6.

l-

70

8 er

-i-

70

70

4-

70

Veröl ei clumi von Schleusen und mechanischen Hebewerken.

'w'    U

AbU. 1-3. Schleusen.

120 m breiter tfiriickcnkanal j

4-

Bl.A.

70

70

IT

Abb. 2.

Abb. 3

C, b eret Aorkafen

^-<=1=31

>{-0C>

.1

Üf- H

•9/7^

[ä2A5

Ji*

1"

SchZeusenquerschiiiit-9 3+2-3,5 - 3b- qm, Schi/'föquerschnitt - 8,2 • 1,8= 1b, 8 = 15    ,,

bleibt für Riifkströnumg d. Was. 13 qm,

Fläche der Schleus cnöfthiuig =,9* b,5 — 4ö>,.£ qrw Fläche des Schiffes

bleibt Wasserquerschnitt

Abb. 4 u.5.

Senkrechte Sclrvviinm er-Hebewerke.

-ZS

26 qm.

Äbb. 8.

Scldeusen und. Schwimmer-Hehewefke.

.X.

!*-

AV/<,0i

Xcotgo

^__Xc/>jga.-350_____

+ *SLjäi

7??

w¹

du

f0r'

X'⁶

jUnter-Kanal

120 t 8,2

T~

600 t

^"sT

Abb. 4.

Abb. 5.

f=

i__

!l | < i 3r>'

tbch Tahrt jj;

j.

’S 9m,    **

c------**|-----------

"t~

Uritcrh.

aupt

Trog Querschnitt - 9- 2,6 - 22,5 qirv Schiffsquersehnitt

= 1b, 8 qm, - Cl,

Trogquerscknztt

— 22,S qm, Schiftsquersehnitt -    2 • 0,8 - 6,6 „

Abb. 9. Querebene.(Vergl.Abb. 6 u.7) a. Längens chnitt.

____________Xcotga_______________

_-350____^_____X_cqtg-3T,o_________

'^JXP__^o^i*g_v

k-----

4-

«e

350

— a.

----H

Wasserquersdmilt

7,7    — 2>

dann ist für die relative Geschnridiglccit von, 0,5b m, die Schiffsgcschmnäighäi, =    - 77»/»^°^ 77i'

Wassa'querschnitt

-15,9 qm, ^b

dann ist für die relative, Gcsduvinditgkeit von 0,5b m, die, Schiffsgcschtrnuligkezt -    ~

75,9-0,

15,9+ <9,

.XL

,V'-"

?p

mf¹

70

(0^

Abb. 6 u.7. Einjährige Ouerebenen.

fF*

—-_i nrnnriiHiiiiiitnrig

~—---.JXl LdJtiwfk

Obeihim.pt

kt

Abb. 7.

Schnitt durch. Strecke d.

"ir.

_2_

1    §| Sv/re/e Fahrt

i.

FqmmmMmmwMä

_|A

_-VI

A §| |

e/'haupt

Oherkaxtdl

b. Grundriß.

550

-H

Ifr-

350

■rrrdr

Ober -Kanal

j:

14

\JTvtevWmol. ’S]

TOT

—-fc:

y - - — |__harial

4§i jü!0F

■i-

350 m.

i-

V-

Abb. 10. L äng s eb ene.

Longen,: ^

Zeiten,:

Stellung: 1

Y......1

550

Schleuse

Abh. 13. Schiffskreuzun^.

Xjolgct________

-X--—->

Abi). 11. Schiff sbegeguuug in freier Kanalstrecke.

Schleusentreppe-----

Freie Kanalstrecke

zH

2H

11,70

. 4R L.\s_ J T

r-ö

I *

zlT

pj —ihr

i.t~

|C%

n.

I"

^_____A4.________j

Abb. 12. Schiffsbegegnung in kurzen Haltungen einer Schleusentreppe.

//

_€

4-⁷?4--4—I-

-V .7Ö.

•t

m,

---X.CQtQJp.

»SV

w-

Wr

CATV> ;c

A i OO |<CIlLV_b i

> ! —»■

™    -U—-F.....

cl

X'

tPr

&H in- ^

Abb. 15.Einteilung der Sehlensenabstände für eine 36mhohe Schleusentreppe.

Abb. 14. Mechanischer Schiffszug.

1680

TXT

if!

Schleuse

xr

r-

t

‘,20

Zeit t

.....,g<w —

5800 G3QQ in.

8620

:r

i«

im

Schleuse, \

----

AiAid

jl ll I

350

ir.

>1

270rn.

j Schleuse.

35ÜT7JL

820

Wegclängcn und. Zeiten de/- sich begegnenden Schiffe, verschieben, sich um, eine Sc/ahsldnge - 70 m,

Wilhel m E mst u. Sohn, Berlin.

9

i

:

85,6'

0 86,2

*—■

W'

80

\ \

l cf°'S \

78,8

77,7

' \f

Va \i \l

la \7G’²

m %*

78,6

Abb.l.

Schleusiingskosteii für ein Schiff in einer 3G.O in. flohen Schleusentreppe.

4,0.

77,6

Abb.2.

Erdmas sen der Vereins clmitie bei steilem.Gelände.

3,94

l) für 1:25

9,74,8

i\

77,9 O

eines Schiffes

Jährl iche Ge s amtko s ten

60

50

Jährliche Kosten für die Schleusung

( V2 cm = 2,0 M.)

'tO

30

\27, 7

m % |

fß I i

\ M IV :

wM | |

J \Ä % Sä

WllA % %

\ lk % %

¹VM" \j \

\! %

m\ r '

W&V ¹ ''

VÄ\ !

\G5.9

F\

\!

37,8

64,3

ll

•^48,4    ^

'Ht,0

tur

tf7,

irw

-•

-8

36,7 |

r /. Drei Schleusen, von 12,0 m, Hub. (hintereiiuinder)

Erste Hebt- I .2. Zwei, Schwimme/'Hebewerke, von 18,Om,Hub. (hintereinander) wO'liSanhujril j s. hl ine, Quer-Ebene votl 36,0 m, Hub.

I 4. .Eine Längs-Ebene: von, 36,0m Hub.

Die starken senkrechten, Striche bedeuten, die hinzutrelenden 2^tm, u Lire Hehcwerltsanlagab neben den, ersten.

tarj'

56,00    >

50,0

y 82,7

.79,6*

2. Schleuse

.1«!

ooö ■

668

7.7

Äf%

miV'

32,2

26,2

\sO,6

i\

SIS3.2

Vn

!\ .

MS. 3

\> 6Y>, 7

!

>%

Mi“?

£0.8

558

55,7

iV,« a

055,7

xA

5-

S,

•« 37, 7

"6 St. 3

VK

!l

!<s

■r

JA*

Ob «2,7

>►$391

ro«/,7

Pt

,36,2

5*9,71

\\

\\\

\\

A?5,7

'>32,3

26,2

3,5 .

,?,e.

Millionj cbm, jErdnursscw

Cr

2,0 .

1,35

L 7,7.9

0,8 -

0,fi .

0,4-

0,2 _

o,o J

0,17/

SV*

20pom,

Abb. 3.

%

SV

3,14

V,

cL für 1:25

f für 1:25

2700    J

jmA

, .ISO j, SW _J

... 36

Schleuse von 12 m Hubhöhe Die an beiden Seiten, der Schleuse anzuordnenden Sparbecken sind nur an einer Seite gezeichnet.

— ₇ o. n:

/,.w

7, SS

7,11

0,90

1,47

7,49

f für cotg a, = 0

rt>

6W „

e ü//* 7-’ZJ

«Ss

36___,

Förderhöhe: des Pumpwerks

~i-

c!l

-f-

-r

illll §

x'.;

—i

«i

U,

7 jj.W.    y

<______«>e_______J

_____

li

0X6

\C

u,

0/76

«y 15

70

0,37/

O0,65 /

32    X

.0,68

0,22

--ofinMMm-'-- l°oo_7n____

i    ----O-

&?

30

0,50

& fürcotg a = o

______y.

20

rg

ri

/ö

o

■|

24,7%    \ I

V-'AAA"' =| !

t - ,

ifl i|

20

Gelände Neigung, cotg oc

80

50

60

70

80

90

700

23,6

20,8

'38,9

ly

\w^

AM«

\73,6

20.6 iE

20,2

l

c|l : 4§1 :

Abb. 4.

Leislungsfähi^keit von Schiffshebewerken.

yJjorS&Z

y 7, Für Schwüru

\837~_l

r-ßbfHSV'-''

v⁻-    ~~~~ ~~

«,9«: p»

jj^TTehewerke

yo,9

-<k» s ä i    --------'A --------Av -1

'"xr-?s.:fsfsÄ4«..iL|| r T-x-

,    »f-*-. x—-,f xi

s.¹

C'

'/«O

.9,5*

azr

\\\\V

».9,5

ÜW1“

S_Mi

'S

2

'Sn mar

MilL.lt Verkehr,

^ Sdüffs^ahl desf^l. o /ooo 2000

,x

7,0

7000

Höchstleistung =

(270Tai/e zu 13Bi’t/'icbsstwtdau lMül\t/2,5

1,5 = 9 1

fMSR

■■ uw

8000

-1

6000 6000

2.43

“7000

an

f rwKizv

Si

rimofe

----0^

XffirLamas-Ebenerv 1.- 7.5, r« /,/>/« t löo m Hubhöhe/' ebene’} , -

T B    '''52.6^7'

. 4 !f--rr

§«>«■§!:    :    / -’*AX'

tili    "/fyd-E

/Wj«9

55

99I J«

-\5

50 52

c4S?

3.0    3.27330 3.50

8000

9000

IOOOO

80

4,87

4.86 5,0

5,5

632    6,GO

7,0

7,29    7.A Mill. t ^

irlhpr'i

IW/

----------------

so w

!!

ü

„<r-

sjbene^^-⁷^'-

Z Rif' Schwimmet' Hebewerke- 52p

---

•s

4 7/    Kl? für bä/wsMMcnJjn.sv-ipmJ. '2,7«----------

----------------mit 100 m Hubhöhe

«7.2    _

j.jSV^OJSUr----

____£32---

_______-?£?b

______sassb

J,o4

<0

■3

•ij

I

i ü°.|

m"i    I ........i

//OOO    12000    73000

78000

75000

76000

17000

/9000

20833

~⁸ •§ ; 9702

389

-5

'S

100

.'V?

38

«i

giS

«■di

vorn hundert

70_

60

50

7<9 r. H.d/zcm

OJ

CÖ

c.

ft¹

$1    50

12,0^

gut*

87

67    67

6-“

Ö7

äW

77

30

20 28

26

~ o—t - -A (fä Läcn.v FS

-SSBfcSssa^äT./^

!!

Igfe i    20.0 _[zqo__I 20.0 xiib'SchwimmerHcbcwcrke^zo.o

f    ziüä    s^e’z/iirLanffs-Hbene room TÜk/l\z7,8

!i13,«

«.9

—öä&*__

.-^£22---

—m°*

5VU

«7

Ausnutzung der Leistiaigsfahujkeit der Hebewerke: (IOO v 11. -llochsthistunij in 270Tagen zu 15 Betriebsstunden )

• /O 59

5 22 25112/ 2851 >95,75

Gelände j - Et ixpw/j

■ t füv Schleusen

T.%7]

08

99,7.5    ;

: «S9;

',67.8

,90,6

1198 .'. 120 Mnei/te Neigung cotg ct

8!

o.«

<\zoo

'<<300

7.3'.-

~T%o?

soo !>;|o,7

M - %\ 29

20_[ __

Wilhelm Emst u, Sohn., Berlin.

:

r'

.

'

----—-

——

——•—-

,

.

!•;

V-

\

i

!

*

/

■

■

■

\

'

v₍

iS

WYDZIALY POLITECHNICZNE KRAKOW

BIBLIOTEKA GLÖWNA

4L«

r. •

*r inw. W- V

\7i

! Kdn., Czapskich 4 — 678. 1. XII. 52. 10.000

fs

■J

..:r>

r*

»•*

ä*

H*'

•M

Fi V

•*

»i:

4h

rV

t*

■ •.

A.'sJ

I ,W'

rr

t.

5»

k’-’

.#

ili

kg

LV

Cv

v «1

5*3

>S

Bf

r*

Jt ■**'v

's

"n.

*TÄ

l ?Vr

/t

FVi

■»>£»

ITf.

•7*.

ft

lV

VS

4-

i •>

■am

-*5

i»

*ß*-

v4

V.

r*

Bihlioteka Polilechmki Kiakowskie|

!■

Kr>

EjÄ

100000305764

•SÄ-&

SÜb'

-r K

v>

* • .%;•. ■ •*••■>.

‘ /v' •

. # •* «■-».. -»—«-■ *■

;' - 'jJ-Z \r~ . - r

...v 2*? jäf«

tV-

£3§

äsfit

¹

   Vgl. Barbet über 1. Frage, Abt. I, des Internationalen Schiffahrtskongresses in Düsseldorf 1902.

²

   Vgl. Gerhardt in der Zeitschrift für Bauwesen 1894 Seite 573.

³

Vgl. Gröhe: Zentralblatt der Bauverwaltuug 1904 S. 170.

⁴

   Vgl. Fußnote auf S. 10.

⁵

   Vgl. Fußnote auf S. 9.