Schleuse
Schifffahrt
Basiswissen
Eine Schleuse ist ein Bauwerk an Flüssen. Ihr Zweck ergibt sich erst in Verbindung mit einer Aufstauung eines Flusses. Schleusen für die Binnenschifffahrt stehen so gut wie immer in Verbindung mit einem Wehr, das den Fluss aufstaut. Schleuse und Wehr bilden dann die sogenannte Staustufe. Dieser Zusammenhang wird hier kurz erklärt.
Wo findet man Schleusen an Flüssen?
Schleusen stehen (fast) immer in Verbindung mit Staumauern, auch Wehre genannt, die einen Fluss über seine gesamte Breite aufstauen. Das Flusswasser ergießt sich über den oberen Rand des Wehres und stürzt dann oft mehrere Meter nach unten. Schleusen sind dann meistens nahe an einem der zwei Flussufer gebaut. Eine Schleuse verbindet den hohen Wasserspiegel vor der Staumauer mit dem niedrigen Wasserspiegel unterhalb der Staumauer.
Wie funktioniert eine Schleuse?
Eine Schleuse ist ein meist rechteckig kastenartiges Bauwerk an einem Fluss. Die Schleuse ist so groß gebaut, dass sie ganze Schiffe aufnehmen kann. Am Anfang und am Ende der Schleusenkammer gibt es dann große Tore, die man öffnen und schließen kann. Sind beide Tore geschlossen, kann Wasser man Wasser gezielt durch kontrollierte Öffnungen von oben in die Kammer einlaufen lassen oder man lässt es am unteren Schleusentor auslaufen. Damit kann der Wasserstand innerhalb der Schleuse. Siehe auch Schleusenkammer ↗
Staustufen vermindern die Fließgeschwindigkeit
Natürlich fließende Flüsse haben eine mehr oder minder hohe Fließgeschwindigkeit. Befindet sich ein Schiff auf Talfahrt (bergab) wäre diese Fließgeschwindigkeit durchaus wünschenswert, da sie die Geschwindigkeit über Grund der Schiffe erhöht. Bei Bergfahrt (bergauf) aber kann die Fließgeschwindigkeit so groß sein, dass Schiffe selbst bei voller Kraft gegenüber dem Grund nicht mehr oder nur noch extrem langsam vorwärts kommen. Die einzige Möglichkeit, um die Fießgeschwindigkeit wirksam zu verringern ist es, die Querschnittsfläche des Flusses deutlich zu erhöhen. Das erreicht man durch einAufstauen des Flusses: der jetzt breitere und tiefere Fluss kann deutlich langsamer fließen als vorher sodass auch Schiffe bei Bergfahrt eine vernünftige Geschwindigkeit ereichen können. Dort wo eine Staumauer den Fluss staut, müssen Schiffe dann eine Schleuse benutzen, um den senkrechten Höhenunterschied zu überwinden. Als es noch keine Staustufen mit Schleusen gab, mussten Schiffe oft mühsam vom Ufer aus mit Seilen stromaufwärts. Man sprach vom sogenannten Treideln ↗
Staustufen erhöhen die Wassertiefe
Eine Staumauer kann einen kleinen Fluss, wie etwa die Rur in der Eifel zu quadratkilometergroßen Seen aufstauen. Einen ähnlichen Effekt haben auch die Wehre der Staustufen. Sie stauen einen größeren Fluss oft um einige Meter auf und bilden damit eine Art kleinen Stausee. Damit erhöhen sie gleichzeitig auch zuverlässig die Wassertiefe. Das erlaubt es, dass Schiffe größer gebaut und stärker beladen werden können. Wie tief ein Schiff unter der Wasseroberfläche nach unten reicht Tiefgang ↗
Staustufen verhindern Untiefen
In ihrem Lauf unbeeinflusste Flüsse verlagern oft ihr Flussbett, vor allem in flachem Gelände wo ihre Fließgeschwindigkeit immer niedriger wird. Der Grund ist dann oft, dass die niedrige Fließgeschwindigkeit mitgeführte feine Sedimente (Ton, Sand) oder auch kleine Steine (Schotter, Geröll) auf den Boden sinken lässt. Dort entsteht dann zunächst eine Untiefe. Diese vom Fluss selbst erzeugte Barriere zwingt ihn dann eine andere Fließrichtung zu finden. Der Fluss beginnt zu mäandern. Er schlängelt sich durch die Landschaft. Für die Schifffahrt würde das bedeuten, dass sich die sichere Fahrrinne ständig in ihrer Lage verändert. Ist der Fluss hingegen begradigt und mit Staustufen reguliert verändert sich die Fahrrinne kaum mehr von selbst. Sollte der Fall dennoch eintreten, kann die Fahrrinne vergleichsweise einfach durch Ausbaggern wieder in der alten Lage hergestellt werden.
Staustufen erzeugen elektrische Energie
Durch das aufgestaute Wasser kann man die Staustufen als Wasserkraftwerk nutzen. Die elektrischen Leistungen sindjedoch vergleichsweise niedrig. So kommt eine große Staustufe bei Mühlheim am Main (Hanau) auf eine elektrische Leistung von etwa 5 Megawatt. Das ist so viel wie ein einziges größeres Windrad bei optimalem Wind. Siehe auch Staustufe Mühlheim am Main ↗
Haben Schleusen in Verbindung mit Staustufen auch Nachteile?
Ja. Zum ersten behindert die Staustufen Fische in ihrer Bewegung. In Flüssen mit Staustufen ist der Fischbestand oft drastisch eingebrochen, was die Fischwirtschaft oft völlig zum Erliegen brachte. Zum anderen verschwinden mit den Flussauen und Untiefen Lebensräume für viele andere Tiere, sodass die ökologische Vielfalt deutlich abnimmt. Siehe auch Ökologie ↗
