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4.6

Schiffbarkeit der Binnenschifffahrtsstraßen

Extremwetterphasen beeinträchtigen die Binnenschiffahrt am Niederrhein

Anzahl an Tagen mit Beschränkungen der Abladetiefe am Niederrhein infolge von Niedrigwasser (Unterschreitung des gleichwertigen Waserstandes (GIW)) im Zeitraum 1950-2020. Zusätzlich werden die Mittelwerte der ersten und letzten verfügbaren Klimanormalperiode (1951-1980 und 1991-2020) dargestellt (Datengrundlage: Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV)).

Anzahl an Tagen mit Einschränkungen oder Sperrungen auf dem Niederrhein infolge von Hochwasser (Überschreitungen des Höchstwertes (Marke I und Marke II) im Zeitraum 1950-2020. Zusätzlich werden die Mittelwerte der ersten und letzten verfügbaren Klimanormalperiode (1951-1980 u. 1990-2019) dargestellt. (Datengrundlage: Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV)).

Datenstand 2019/2020
Messgröße Sperrungen der Schifffahrt wegen Hochwasser (Überschreitung des höchsten schiffbaren Wasserstandes) und Beschränkungen der Abladetiefe (Unterschreitung des gleichwertigen Wasserstandes) auf dem Rhein, Anzahl der Tage; mittlerer jährlicher Höchstwert in Anzahl der Tage
Räumliche Abdeckung Niederrhein (Pegel Köln, Rees und Ruhrort)
Datenquelle Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV)
Fortschreibungsturnus jährlich
DPSIR-Indikator Impact
  • Bezug zum Klimawandel

    Beinahe die Hälfte des bundesweiten Güterumschlags in der Binnenschifffahrt wird in NRW abgewickelt (Destatis 2021). Insbesondere der Rhein besitzt als wichtigste Binnenschifffahrtsstraße Deutschlands eine herausragende Bedeutung für den Güterverkehr: er verbindet wichtige industrielle Zentren und ermöglicht einen kostengünstigen Warenaustausch. Durch potenziell häufiger auftretende Hoch- oder Niedrigwasser infolge extremerer Witterungsbedingungen kann es zu Einschränkungen in der Binnenschifffahrt kommen, wenn die Wasserstände bestimmte Schwellenwerte über- oder unterschreiten. Auch auf dem Niederrhein in Nordrhein-Westfalen können hierdurch Produktions- und Lieferketten beeinträchtigt werden. Allerdings sollte bei der Betrachtung der Hoch- und Niedrigwasserüberchreitungen nicht außer acht gelassen werden, dass sich die Rheintiefe infolge der Tiefenerosion ebenfalls ändert.

    Literatur:

    Destatis – Statistisches Bundesamt (Hg.) (2021): Güterverkehrsstatistik der Binnenschifffahrt. Dezember 2020. https://www.destatis.de/DE/Themen/Branchen-Unternehmen/Transport-Verkehr/Gueterverkehr/Publikationen/Downloads-Schifffahrt/binnenschifffahrt-monat-2080400201124.pdf [9.6.2021]

  • Definition und Berechnung

    Als Indikator wird die Anzahl der Tage mit Sperrungen in der Binnenschifffahrt aufgrund von Hoch- und Niedrigwasser auf dem Niederrhein herangezogen. Niedrigwasser infolge von Hitze und Trockenheit liegt vor, sobald der sogenannte „Gleichwertige Wasserstand“ (GlW) erreicht oder unterschritten ist. In diesem Fall ist Binnenschifffahrt zwar noch möglich, jedoch unterliegen Abladetiefe und Beladung gewissen Einschränkungen, sodass z. B. mit einer Fahrt weniger Ladung transportiert werden kann. Hochwasser wird in der Regel durch Starkregen oder Schneeschmelze verursacht. Wenn der sogenannte „Höchste Schifffahrtswasserstand“ (HSW Marke II) überschritten ist, muss die Schifffahrt eingestellt werden.

    Der Indikator bildet Einschränkungen für die Binnenschifffahrt beispielhaft über die Pegel Köln, Rees (nur GIW) und Ruhrort ab. Für die Auswertung der Schiffbarkeit der Binnenschifffahrtsstraßen bzw. Beschränkungen der Abladetiefe wurden die jährlichen Höchstwerte an Tagen Einschränkungen für den Schiffsverkehr anstelle der durchschnittlichen Über- oder Unterschreitungen der Pegelstände genutzt. Die einzelnen Messwerte des HSW I und II gelten jeweils für das hydrologische Jahr (1.11.-31.10.); jene des GlW für das jeweilige Wasserhaushaltsjahr (1.4.-31.03.). Die Eckdaten der Pegel sind in der Tabelle weiter unten aufgeführt.

    Für alle Zeitreihen erfolgt eine Trendberechnung nach der Methode des Umweltbundesamtes zum Monitoringbericht 2019 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel, kurz "DAS - Methode" genannt. Die Entwicklung der Trends wird tabellarisch dargestellt. Zusätzlich wird die Veränderung über die Zeitreihe berechnet. Für eine kurze Einführung in die Trendberechnung steht ihnen die Seite zur Methodik im Serviceteil zur Verfügung.

    Pegel
    in cm
    Gleichwertiger
    Wasserstand
    Höchster Schiff-
    fahrtswasserstand
    Marke I
    Höchster Schiff-
    fahrtswasserstand
    Marke II
    Köln139620830
    Rees120Nicht definiertNicht definiert
    Ruhrort2339301130

     

  • Zeitreihe und Trend

    In der aktuellen Klimanormalperiode 1991-2020 liegt der Mittelwert für die Höchstanzahl an Tagen mit Unterschreitungen des Gleichwertigen Wasserstandes (GIW) bei knap 17 Tagen im Wasserhaushaltsjahr. Der Vergleich der Mittelwerte der aktuellen Klimanormalperiode bzw. des letzten verfügbaren 30-Jahreszeitraumes mit der ersten Klimanormalperiode 1951-1980 zeigt bei den GIW einen Rückgang um fast 11 Tage.

    Bei der mittleren Anzahl an Tagen mit Überschreitungen des Höchsten Schifffahrtswasserstandes I und II (HSW - Marke I u. II) liegt der Mittelwert für den letzten verfügbaren 30-Jahreszeitraum 1990-2019 bei knapp 12 Tagen respektive knapp 2 Tagen im hydrologischem Jahr. Bei den HSW - Marken I und II besteht ein leichter Rückgang um knapp 2 Tage beziehungsweise es liegt kein Unterschied vor.

    Die Anzahl der Tage an denen die Schiffbarkeit des Niederrheins aufgrund von Niedrigwasser eingeschränkt ist, unterliegt großen Schwankungen. Die Zeitreihe 1950-2020 verfügt über einen Mittelwert von durchschnittlich 20 Tagen im Jahr mit Beschränkungen der Abladetiefe (Unterschreitung GIW). Im Mittel über die Zeitreihe 1950-2019 traten jährlich rund 14 Tage mit hochwasserbedingten Einschränkungen auf (Überschreitung der HSW-I-Marke). An durchschnittlich rund zwei Tagen im Jahr musste die Schifffahrt wegen einer Überschreitung des höchsten schiffbaren Wasserstands (HSW-II-Marke) eingestellt werden. Aufgrund der Datenbeschaffenheit der Zeitreihen konnten mit der "DAS - Methode" keine Signifikanztests durchgeführt werden. Aus diesem Grunde können auch keine Trends dargestellt werden.

    Die Zeitreihe zeigt deutlich den Einfluss von Wetterextremen. So kam es infolge der langanhaltenden Trocken- und Hitzeperiode im Sommer 2018 zu Beschränkungen der Abladetiefen, die mehr als 120 Tage andauerten. Solche dauerhaften Unterschreitungen des gleichwertigen Wasserstandes (GIW) traten zuletzt in den Jahren 1972 und 1963 auf. Diese waren jedoch überwiegend dem Einfluss der Speicherbewirtschaftung im Alpenraum geschuldet, die ab den Jahren 1960-1970 für eine Änderung des Niedrigwasserabflusses sorgte. Betrachtet man nur den Zeitraum 1991-2020, deutet sich eine Zunahme der Tage mit Niedrigwassereinschränkungen an. 

    Infolge von Hochwasser kann es ebenfalls zu Einschränkungen der Binnenschifffahrt auf dem Rhein kommen. In den 1980er und 1990er Jahren führten Überschreitungen der HSW II zu längeren Sperrungen des Niederrheins. In den 2000er und 2010er Jahren kamen Sperrungen hingegen weniger häufig auf dem Niederrhein vor. Dies ist auch auf Maßnahmen des Hochwassermanagements zurückzuführen. Überschreitungen der HSW-I-Marke kommen hingegen auch in jüngerer Vergangenheit noch regelmäßig vor.

    Mittelwert Schiffbarkeit der Binnenschifffahrt
    jährlicher Höchstwert der Tage mit Unter- oder Überschreitungen
    TrendMittelwertÄnderung
    Niedrigwasser: Rees, Köln, Ruhrort (1950-2020)kt20,1-
    Hochwasser Marke I: Köln, Ruhrort (1950-2019)kt13,5-
    Hochwasser Marke II: Köln, Ruhrort (1950-2019)kt1,9-
    Mittelwert Schiffbarkeit der Binnenschifffahrt
    jährlicher Höchstwert der Tage mit Unter- oder Überschreitungen
    1951-
    1980
    1961-
    1990
    1971-
    2000
    1981-
    2010
    1991-
    2020
    Niedrigwasser: Rees, Köln, Ruhrort27,421,716,510,216,6
    Hochwasser Marke I: Köln, Ruhrort13,216,115,114,311,7
    Hochwasser Marke II: Köln, Ruhrort1,52,22,62,91,6
  • Legende Trendsymbole

    Trendbeschreibung

    kssteigender Trend
    kffallender Trend
    kuTrend mit Trendumkehr: zuerst fallend, dann steigend
    knTrend mit Trendumkehr: zuerst steigend, dann fallend
    kqfallender quadratischer Trend
    ktkein Trend

    Trendbewertung

    +s+f+u
    +n+q
    günstige Entwicklung
    -s-f-u
    -n-q
    ungünstige Entwicklung
    kskfku
    knkqkt
    keine Bewertung der Entwicklung möglich oder gleichzeitig günstige und ungünstige Entwicklungsaspekte vorhanden

     

  • Stärken des Indikators

  • Schwächen des Indikators

  • Weiterentwicklung des Indikators

  • Datenquellen / Ergänzungen

Handlungsfeld Wasserwirtschaft und Hochwasserschutz

Jahr 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Köln 5 3 0 80   27   6   107   4 127 23 70         8 0 109 56 1   1 38   13         21   35 6     14 13 42 23         18 7         56   26       25   45       37 49   122 0 11
Rees 8 11 19 97   28   0   108   0 122 15 80         2 0 108 47 4   4 78   18         21   33 7     14 15 39 21         24 9         59   17       15   44       29 50   126 0 14
Ruhrort 4 0 0 55   19   0   106   0 126 26 88         6 0 119 55 12   5 84   23         14   34 7     20 14 42 23         21 9         59   24       23   45       39 60   128 3 14
Jährlicher Höchstwert 8 11 19 97 0 28 0 6 0 108 0 4 127 26 88 0 0 0 0 8 0 119 56 12 0 5 84 0 23 0 0 0 0 21 0 35 7 0 0 20 15 42 23 0 0 0 0 24 9 0 0 0 0 59 0 26 0 0 0 25 0 45 0 0 0 39 60 0 128 3 14
Mittelwerte der jährlichen Höchstwerte   27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4 27,4                     16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6
Jahr 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
Jährlicher Höchstwert (Marke I) 15 15 26 0 17 6 9 18 4 0 12 17 0 3 15 42 20 26 4 35 0 0 4 0 14 0 15 18 21 36 19 40 33 15 1 21 29 32 4 10 10 3 6 27 22 0 5 2 28 13 24 27 26 7 2 9 5 6 0 3 20 11 31 0 0 14 0 28 3 17
Jährlicher Höchstwert (Marke II) 0 2 5 0 5 2 0 7 0 0 0 0 0 0 0 3 2 2 0 13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 8 15 4 0 0 1 12 0 2 0 0 0 9 10 0 1 0 6 0 5 4 5 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 3 0  
Köln (Marke I) 15 15 26   17 6 9 18 4   12 17   3 15 42 20 26 4 35     4   14   15 18 21 36 19 40 33 15 1 21 29 32 4 10 10 3 6 27 22   5 2 28 13 24 27 26 7 2 9 5 6   3 20 11 31     14   28 3 17
Köln (Marke II)   2 5   5 2   7               3 2 2   13                   5   8 15 4     1 12   2       9 10   1   6   5 4 5               4             3    
Ruhrort (Marke I) 0 2 4   5 3 0 6 0   0 0   0 0 8 2 3 0 10     0   0   0 0 0 5 0 5 10 4 0 0 3 15 0 1 0 0 0 13 10   0 0 8 0 4 3 5 0 0 0 0 0   0 7 0 0     0   3 0  
Ruhrort (Marke II)   0 0   0 0   0               0 0 0   0                   0   0 0 0     0 0   0       2 3   0   0   0 0 0               0             0    
Mittelwerte Jährliche Höchstwerte (Marke I)   13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2 13,2                   11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6 11,6
Mittelwerte Jährliche Höchstwerte (Marke II)   1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5                   1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6