Aus Gründen der Energieeffizienz, Ressourcenschonung und Treibhausgas-Minderung zeichnet sich ab, dass die Verkehrsarten möglichst elektrifiziert werden sollten. Sofern das nicht möglich ist, muss der Endenergiebedarf durch andere Kraftstoffe gedeckt werden, die langfristig treibhausgasneutral her- und bereitgestellt werden müssen. Batterien wurden in den letzten Jahren deutlich leistungsfähiger (gravimetrische und volumetrische Energiedichte) und werden auch absehbar noch besser und günstiger. Zukünftig sollten dadurch weitere Verkehrsmodi batterieelektrisch betrieben werden können und andere noch umfassender als bisher. Dies ermöglicht geringere Bedarfe an anderen Endenergieträgern und einen geringeren Energiebedarf. Im Vorhaben sollen die jetzigen und insbesondere zukünftigen Möglichkeiten der Batterie-Technik in Anwendungen des Verkehrs detailliert untersucht werden. Die verkehrsträgerseitigen Anforderungen der jeweiligen charakteristischen Segmente der Verkehrsarten (z.B. Fähren, Binnenschiffe, Zweiräder, Linienbusse) an die Energieversorgung müssen dazu detailliert aufgeschlüsselt werden, um diese anschließend ggf. wieder clustern zu können. Welche Arten von Energiespeichern werden dafür benötigt bzw. jetzt schon entwickelt, welche Kostenentwicklungen sind zu erwarten? Batterietechnisch sind alle Ansätze zu identifizieren, die in den nächsten 2 bis 3 Dekaden aus heutiger Sicht relevant werden könnten. Die Beurteilung erstreckt sich auch auf die Risiken der Technik und die Kritikalität von Rohstoffen. Für die auch zukünftig nicht realistisch elektrifizierbaren Verkehrsträger wäre zu untersuchen, welche Energieträger (PtG-H2, PtG-Methan, PtL) und Antriebe dann, unter Berücksichtigung der Energieeffizienz, Ressourcen und THG-Minderung, als geeignete Alternative erscheinen. Diese Arbeiten sind die Grundlage für eine Abschätzung des zukünftigen Endenergie- und Primärenergiebedarfs im Verkehr, was in drei Szenarien ermittelt werden soll.
§ 1.02 Begriffsbestimmungen In dieser Verordnung gelten als Fahrzeugarten "Fahrzeug" ein Binnenschiff, ein Seeschiff oder ein schwimmendes Gerät; "Binnenschiff" ein Schiff, das ausschließlich oder vorwiegend für die Fahrt auf Binnenwasserstraßen bestimmt ist; Seeschiff" ein Schiff, das zur See- oder Küstenfahrt zugelassen und vorwiegend dafür bestimmt ist; "Motorschiff" ein zur Güterbeförderung bestimmtes Schiff, das mit eigener Triebkraft allein fahren kann; "Fähre" ein Fahrzeug, das dem Übersetzverkehr dient und von der zuständigen Behörde als Fähre behandelt wird; "Behördenfahrzeug" ein Fahrzeug, das im Rahmen hoheitlicher Aufgaben eingesetzt wird; "Feuerlöschboot" ein Fahrzeug, das im Rahmen des Rettungsdienstes eingesetzt wird; "Schleppboot" ein eigens zum Schleppen gebautes Schiff; "Schubboot" ein eigens zur Fortbewegung eines Schubverbandes gebautes Schiff; "Schleppkahn" ein zur Güterbeförderung bestimmtes und zur Fortbewegung durch Schleppen gebautes Schiff ohne eigene Triebkraft oder mit eigener Triebkraft, die nur erlaubt, kleine Ortsveränderungen vorzunehmen; "Schubleichter" ein zur Güterbeförderung bestimmtes und zur Fortbewegung durch Schieben gebautes oder eigens eingerichtetes Schiff ohne eigene Triebkraft oder mit eigener Triebkraft, die nur erlaubt, außerhalb des Schubverbandes kleine Ortsveränderungen vorzunehmen; "Fahrgastschiff" ein zur Beförderung von mehr als 12 Fahrgästen gebautes und eingerichtetes Schiff; "Tagesausflugsschiff" ein Fahrgastschiff ohne Kabinen für die Übernachtung von Fahrgästen; "Kabinenschiff" ein Fahrgastschiff mit Kabinen für die Übernachtung von Fahrgästen; "schwimmendes Gerät" eine schwimmende Konstruktion mit auf ihr vorhandenen Arbeitseinrichtungen wie Krane, Bagger, Rammen, Elevatoren; "Sportfahrzeug" ein für Sport- oder Freizeitzwecke bestimmtes und hierfür nachweislich verwendetes Fahrzeug, an Bord dessen Personen zu Sport- oder Freizeitzwecken fahren; Fahrzeugzusammenstellungen "Verband" ein starrer Verband oder ein Schleppverband; "starrer Verband" ein Schubverband oder gekuppelte Fahrzeuge; "Schubverband" eine starre Verbindung von Fahrzeugen, von denen sich mindestens eines vor dem oder den beiden Fahrzeugen mit Maschinenantrieb befindet, das oder die den Verband fortbewegt oder fortbewegen und als "schiebendes Fahrzeug" oder "schiebende Fahrzeuge" bezeichnet werden; als starr gilt auch ein Verband aus einem schiebenden und einem geschobenen Fahrzeug, deren Kupplungen ein gesteuertes Knicken ermöglichen; "gekuppelte Fahrzeuge" eine Zusammenstellung von längsseits starr gekuppelten Fahrzeugen, von denen sich keines vor dem Fahrzeug mit Maschinenantrieb befindet, das die Zusammenstellung fortbewegt; "Schleppverband" eine Zusammenstellung von einem oder mehreren Fahrzeugen, schwimmenden Anlagen oder Schwimmkörpern, die von einem oder mehreren zum Verband gehörigen Fahrzeugen mit Maschinenantrieb geschleppt wird; "Großverband" ein Schubverband, bei dem das Produkt aus Gesamtlänge und Gesamtbreite der geschobenen Fahrzeuge 7 000 m² oder mehr beträgt; Schiffstechnische Begriffe "Länge" oder " L " die größte Länge des Schiffskörpers in m , ohne Ruder und Bugspriet; "Breite" oder " B " die größte Breite des Schiffskörpers in m, gemessen an der Außenseite der Beplattung (ohne Schaufelräder, Scheuerleisten und ähnliches); "Tiefgang oder " T " der senkrechte Abstand vom tiefsten Punkt des Schiffskörpers, ohne Berücksichtigung des Kiels oder anderer fester Anbauten, bis zur Ebene der größten Einsenkung des Schiffskörpers, in m ; Personal "Schiffsführer" ein Mitglied der Decksmannschaft, das qualifiziert ist, ein Fahrzeug auf den Binnenwasserstraßen zu führen und die Gesamtverantwortung an Bord, auch für die Besatzung, die Fahrgäste und die Ladung, zu tragen; "Besatzung" die Decksmannschaft und das Maschinenpersonal; "Decksmannschaft" die Besatzung mit Ausnahme des Maschinenpersonals; "Mitglieder einer Decksmannschaft" Personen, die am allgemeinen Betrieb eines Fahrzeugs auf Binnenwasserstraßen beteiligt sind und verschiedene Aufgaben wie beispielsweise Aufgaben im Zusammenhang mit der Navigation, der Überwachung des Betriebs des Fahrzeugs, dem Ladungsumschlag, der Ladungsstauung, der Fahrgastbeförderung, der Schiffsbetriebstechnik, der Wartung und Instandsetzung, der Kommunikation, der Gesundheit und Sicherheit sowie dem Umweltschutz ausführen, mit Ausnahme von Personen, die ausschließlich mit dem Betrieb der Maschinen, Krane oder elektrischen und elektronischen Anlagen betraut sind; "Mindestbesatzung" die vorgeschriebene Mindestbesatzung nach Kapitel 19 dieser Verordnung; "Bordpersonal" alle Beschäftigten an Bord eines Fahrgastschiffes, die nicht zur Besatzung gehören; "Sicherheitspersonal" das nach ADN vorgeschriebene Sicherheitspersonal, der Sachkundige für Flüssigerdgas ( LNG ) und der Sachkundige für Fahrgastschifffahrt sowie der Ersthelfer und der Atemschutzgeräteträger; "Sachkundiger für Flüssigerdgas" eine Person, die qualifiziert ist, am Bunkervorgang von Fahrzeugen, die Flüssigerdgas als Brennstoff nutzen, beteiligt zu sein oder der Schiffsführer eines solchen Fahrzeugs zu sein; "Sachkundiger für die Fahrgastschifffahrt" eine an Bord tätige Person, die qualifiziert ist, in Notsituationen an Bord von Fahrgastschiffen Maßnahmen zu ergreifen; "Fahrgast" jede Person an Bord eines Fahrgastschiffes, die nicht zur Besatzung oder zum Bordpersonal gehört; "Fahrzeit" die Zeit an Bord eines Fahrzeuges, das sich auf Reisen befindet; die in Tagen berechnete Zeit, die Mitglieder einer Decksmannschaft während einer Reise an Bord eines Fahrzeugs auf Binnenwasserstraßen verbringen, einschließlich Be- und Entladetätigkeiten, für die aktiver Schiffsbetrieb erforderlich ist; "Radarfahrt" eine Fahrt bei unsichtigem Wetter mit Radar; "besonderes Risiko" ein Sicherheitsrisiko aufgrund besonderer Schifffahrtsbedingungen, für die ein Schiffsführer über eine Befähigung verfügen muss, die über die allgemeinen Befähigungsstandards für die Führungsebene hinausgeht; "Befähigungszeugnis" ein gemäß dieser Verordnung ausgestelltes Zeugnis; "Unionsbefähigungszeugnis" ein von einer hierfür benannten Behörde eines Mitgliedstaats der Europäischen Union ausgestelltes Zeugnis, das bescheinigt, dass eine Person die Anforderungen der Richtlinie ( EU ) 2017/2397 1) erfüllt; "Sprechfunkzeugnis" ein gemäß der Vollzugsordnung für den Funkdienst, die dem Internationalen Fernmeldevertrag beigefügt ist, ausgestelltes nationales Zeugnis, mit dem die Erlaubnis zum Bedienen einer Funkstelle auf einem Binnenwasserstraßenfahrzeug erteilt wird; "Rheinpatent" ein Befähigungszeugnis gemäß § 12.01 zum Führen von Fahrzeugen; "Schifferdienstbuch" eine persönliche Aufzeichnung der Berufserfahrung eines Besatzungsmitglieds, insbesondere Einzelheiten zu seinen Fahrzeiten und Reisen; "Bordbuch" eine offizielle Aufzeichnung der von einem Fahrzeug und seiner Besatzung ausgeführten Reisen; "aktives Schifferdienstbuch" oder "aktives Bordbuch" ein für Eintragungen offenes Schifferdienst- oder Bordbuch; "Befähigung" die nachgewiesene Fähigkeit, Kenntnisse und Fertigkeiten einsetzen zu können, die nach den festgelegten Standards für die ordnungsgemäße Ausführung der für den Betrieb von Binnenwasserfahrzeugen notwendigen Aufgaben erforderlich sind; "Führungsebene" das Maß der Verantwortung, das mit der Funktion des Schiffsführers und der Gewährleistung, dass andere Mitglieder der Decksmannschaft alle Aufgaben im Rahmen des Betriebs eines Fahrzeugs ordnungsgemäß ausführen, verbunden ist; "Betriebsebene" das Maß der Verantwortung, das mit der Funktion des Matrosen, Bootsmannes oder Steuermannes und der Kontrolle über die Erfüllung aller Aufgaben verbunden ist, die in den dieser Person übertragenen Verantwortungsbereich fallen und nach geeigneten Verfahren unter der Leitung einer auf der Führungsebene tätigen Person ausgeführt werden; Andere Begriffe "Binnenwasserstraße" eine für die in § 1.01 genannten Fahrzeuge befahrbare Wasserstraße, mit Ausnahme des Meeres; "ADN" die dem europäischen Übereinkommen über die internationale Beförderung von gefährlichen Gütern auf Binnenwasserstraßen beigefügte Verordnung (ADN) in der jeweils geltenden Fassung; "Binnenschiffszeugnis" ein Rheinschiffsattest oder Unionszeugnis für Binnenschiffe im Sinne des § 1.04 der Rheinschiffsuntersuchungsordnung ( RheinSchUO ); "Schiffsuntersuchungskommission" die innerstaatliche Behörde, die mit der Ausstellung des Schiffsattests beauftragt und deren Zusammensetzung in § 2.01 RheinSchUO geregelt ist; "zuständige Behörde" die für die Wahrnehmung von Aufgaben nach dieser Verordnung jeweils benannte nationale Behörde eines Rheinuferstaates oder Belgiens; "ausstellende Behörde" diejenige zuständige Behörde eines Staates, die das entsprechende Befähigungszeugnis ausgestellt hat; "Flüssigerdgas (LNG)" Erdgas, das durch Abkühlung auf eine Temperatur von -161 °C verflüssigt wurde; " ES-TRIN " der Europäische Standard der technischen Vorschriften für Binnenschiffe, Ausgabe 2023/1 2) . Bei der Anwendung des ES-TRIN ist unter Mitgliedstaat ein Rheinuferstaat oder Belgien zu verstehen; " ES-QIN " der Europäische Standard für Qualifikationen in der Binnenschifffahrt, Ausgabe 2019/1 3) ; " STCW -Übereinkommen" das Übereinkommen der Internationalen Maritimen Organisation ( IMO ) über die Normen für die Ausbildung, die Erteilung von Befähigungszeugnissen und den Wachdienst von Seeleuten (1978) in der jeweils anwendbaren Fassung, einschließlich den Übergangsbestimmungen des Artikels VII und Regel 1/15 des Übereinkommens und einschließlich der im jeweiligen Fall anwendbaren Bestimmungen des STCW-Codes, jeweils in der anwendbaren Fassung. 1) Richtlinie (EU) 2017/2397 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 12. Dezember 2017 über die Anerkennung von Berufsqualifikationen in der Binnenschifffahrt und zur Aufhebung der Richtlinien 91/672/ EWG und 96/50/ EG des Rates, ABl. L 345 vom 27.12.2017, Seite 53. 2) Europäischer Standard der technischen Vorschriften für Binnenschiffe (ES-TRIN), Edition 2023/1, vom Europäischen Ausschuss zur Ausarbeitung von Standards im Berich der Binnenschifffahrt ( CESNI ) angenommen mit Beschluss 2022-II-1 vom 13. Oktober 2022. 3) Europäischer Standard für Qualifikationen in der Binnenschifffahrt (ES-QIN), Ausgabe 2019, vom Europäischen Ausschuss zur Ausarbeitung von Standards im Bereich der Binnenschifffahrt (CESNI) angenommen mit Beschlüssen 2019-II-1 bis 5 vom 15. Oktober 2019 und 2018-II-2 vom 08. November 2018. Stand: 01. Januar 2024
Die Motoren von Binnenschiffen gelten allgemein als ineffizient und dreckig - ihr Schadstoffausstoß gilt immer noch als zu hoch. Aber ist diese pauschale Aussage richtig? Die Ladungsmenge auf einem einzelnen Binnenschiff übertrifft diejenige von LKW und Bahn um ein Vielfaches, wodurch der Transport im Allgemeinen sehr effizient ist. Trotzdem ist der Schadstoffausstoß verhältnismäßig hoch, weshalb die Europäische Union die Grenzwerte für ausgestoßene Schadstoffe auch für die Binnenschifffahrt verschärfen wird. Im Rahmen des europäischen Forschungs- und Innovationsprogramms HORIZON2020 beteiligt sich die BAW am Vorhaben PROMINENT (promoting innovation in the inland waterways transport sector; http://www.prominent-iwt.eu/). Das Vorhaben hat zum Ziel, den Treibstoffbedarf und die Luftschadstoffemissionen der Binnenschiffe durch technische Maßnahmen und energieeffiziente Navigation zu reduzieren. Mit der Entwicklung eines Assistenzsystems erhält ein Schiffsführer Hinweise, wie er seinen Zielhafen treibstoffsparend und termingerecht erreichen kann. Dafür werden neben Motor- und Verbrauchsdaten von Schiffen auch Informationen zur Wassertiefe, Strömungsgeschwindigkeit und Wasserspiegellage für den zu befahrenden Flussabschnitt benötigt. Da präzise Peildaten und mehrdimensionale numerische Modelle nicht flächendeckend für alle Wasserstraßen innerhalb der EU verfügbar sind, rüstet die BAW Binnenschiffe mit Messgeräten zur Erfassung von Sohlenhöhen und Strömungsgeschwindigkeiten aus. Dabei werden gleichermaßen die Machbarkeit und der Aufwand für die Installation und den Betrieb der Sensorik bewertet. Die Reederei Deymann Management GmbH und Co. KG mit Sitz in Haren (Ems) unterstützt das Vorhaben, indem sie die Installation der Sensoren auf dem Großmotorgüterschiff (GMS) MONIKA DEYMANN gestattet. Das Schiff wurde im Juli 2016 in den Dienst gestellt. Die BAW hat in der Bauphase den Einbau und die Verkabelung der geplanten Sensoren mit der Reederei sowie der ausführenden Werft abgestimmt und durchgeführt. Das 135 m lange und 14,2 m breite GMS verkehrt derzeit im Liniendienst zwischen Antwerpen und Mainz. Es fährt in der Regel mit drei Lagen Containern, woraus ein mittlerer Tiefgang zwischen 1,8 m und 2,5 m resultiert. Für einen Umlauf Antwerpen - Mainz - Antwerpen werden sieben bis acht Tage benötigt, sodass das Schiff den Mittelrhein rund zweimal pro Woche passiert. Eine besondere Herausforderung ist es, von einem Binnenschiff aus die Strömungsgeschwindigkeiten im laufenden Schiffsbetrieb zu erfassen, da die Strömung im nahen Umfeld des Schiffes durch das Rückströmungsfeld gestört wird. Dessen Größe und Ausdehnung hängt insbesondere vom Gewässerquerschnitt und der Schiffsgeschwindigkeit gegenüber Wasser ab. Bei geringen Wassertiefen kann daher die Geschwindigkeit nicht vertikal unter einem Binnenschiff gemessen werden, wie es bei Messschiffen sonst üblich ist. (Text gekürzt)
In einer Forschungskooperation mit dem Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme der Universität Duisburg-Essen wird eine Software (BinEm) entwickelt, die mithilfe der Messung von Luftschadstoffen auf Binnenschiffen unter realen Betriebsbedingungen kalibriert und validiert werden soll. Aufgabenstellung und Ziel Die Schifffahrt soll nach Vorgaben der EU bis zum Jahr 2050 klimaneutral werden. Zur zwischenzeitlichen Reduktion der Treibhausgas- und Schadstoffemissionen werden verschiedene Technologien (z. B. Abgasreinigung) eingesetzt. Um den Einfluss von neuen Technologien auf die Schiffsemissionen abschätzen zu können, sind realistische Angaben zu den emittierten Schadstoffen durch die Binnenschifffahrt notwendig. Die bisher veröffentlichten Emissionsdaten, die der Binnenschifffahrt zugerechnet werden, basieren auf Modellen mit vielen Annahmen, die die Betriebsparameter im realen Einsatz sehr vereinfacht abschätzen. Aus diesem Grund wurde im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsvorhabens der BAW und der Universität DuisburgEssen ein Verfahren zur Berechnung der Binnenschiffsemissionen entwickelt. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Mit der im Rahmen der Forschungskooperation mit dem Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme (ISMT) entwickelten Software können Emissionen der Binnenschifffahrt für beliebige Regionen und Schiffsflotten modelliert werden. Damit steht der BAW eine Methode zur Verfügung, die es ermöglicht, den Anteil der Binnenschifffahrt an den Luftschadstoffen abzubilden und den Erfolg von Emissionsminderungsmaßnahmen zu bewerten. Auf Basis dieser Ergebnisse können Entscheidungsträger im BMDV und in der GDWS erfolgversprechende Maßnahmen zur Minderung von Binnenschiffsemissionen gezielt ableiten, geltende Vorschriften anpassen oder neue erlassen. Untersuchungsmethoden Das entwickelte Verfahren besteht aus mehreren Modulen. Zunächst wird der Schiffswiderstand in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit über Grund und der Strömung berechnet (Noß und Kossmann 2021). In dem aktuellen Verfahren wird nun auch der zusätzliche Widerstand bei Kurvendrift berücksichtigt. Hierfür greift das Programm auf einen äquivalenten Geradeauswiderstand zurück und addiert in Abhängigkeit des Driftwinkels einen in einer Datenbank hinterlegten Beiwert für den zusätzlichen Widerstand durch Schräganströmung. Anschließend werden der Gütegrad der Propulsion und die Propellerdrehleistung ermittelt. Mithilfe charakteristischer Propellerfreifahrtdiagramme und Motorenkennfelder sowie leistungsbezogener Faktoren werden final der Kraftstoffverbrauch und die Schiffsemissionen berechnet (Noß und Kossmann 2022). Die Spannweite an Schiffs- und Motorenparametern ist sehr groß. Basierend auf Simulations- und Modellversuchsergebnissen charakteristischer Schiffe (Noß und Kossmann 2021, 2022; Kossmann und Wierczoch 2022) wurden einzelne Widerstandsbeiwerte und der Gütegrad der Propulsion in Abhängigkeit von Schiffsgeschwindigkeit und Wassertiefenverhältnis zu Abladetiefenverhältnis berechnet. Der für die Propulsion verwendete Propeller ähnelt in seiner Geometrie einem charakteristischen Binnenschiffs-Düsen-Propeller. In Abhängigkeit von der berechneten Propulsions- bzw. Bremsleistung, der Schiffsgröße und der Anzahl der Propeller wählt das Verfahren einen passenden Motor in einer Datenbank aus. Diese beinhaltet für schnelllaufende Dieselmotoren mit Leistungen zwischen 400 und 1200 kW Daten zur Motorleistung, Drehzahl und zum spezifischen Kraftstoffverbrauch. Der gewählte Ansatz ist für den Großteil der Flotte sowie Betriebspunkte während einer typischen Streckenfahrt anwendbar. Situationen wie Ausweichmanöver, Ausweichmanöver, Schleusenfahrten oder An- und Ablegemanöver lassen sich mit diesem Ansatz jedoch nicht abbilden.
In dem Forschungsprojekt soll aufgezeigt werden, in welchem Umfang Emissionen aus Binnenschiffen durch optimierte Fahrweise sowie schiffbauliche Innovationen bei Aufrechterhaltung der Wirtschaftlichkeit minimiert werden können. Dies soll am Beispiel typischer Randbedingungen auf dem Rhein in ausgewählten Musterstrecken geschehen. Aufgabenstellung und Ziel Im BMDV-Expertennetzwerk greifen sieben Ressortforschungseinrichtungen und Fachbehörden des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV) gemeinsam drängende Probleme der Verkehrsinfrastrukturen auf. Es beinhaltet Forschungsarbeiten zur Anpassung an den Klimawandel, zur umweltgerechten Gestaltung sowie zur Erhöhung der Zuverlässigkeit von Verkehr und Infrastruktur. Das Themenfeld 2 des BMDV-Expertennetzwerkes hat das Ziel, Verkehr und Infrastruktur umweltgerecht zu gestalten. In einem Schwerpunktthema werden stoffliche Belastungen durch die einzelnen Verkehrsträger Straße, Schiene und Wasserstraße erfasst und mögliche Maßnahmen zur Reduktion der Emissionen untersucht. Die BAW entwickelt Modelle und führt temporäre Onboard-Messungen an Binnenschiffen durch, um den Treibstoffverbrauch und den Ausstoß von Luftschadstoffen zu bestimmen. Darauf aufbauend soll gezeigt werden, inwieweit Treibstoffbedarf und Emissionen durch eine optimierte Fahrweise sowie technische Innovationen reduziert werden können. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV), das Verkehrsministerium und die schifffahrtstreibende Wirtschaft werden Informationen über die Luftschadstoffemissionen der Binnenschifffahrt erhalten. Es werden Möglichkeiten aufgezeigt, wie durch betriebliche und technische Maßnahmen Reduktionen des Treibstoffbedarfs und der Emissionen erreicht werden können. Auf dieser Grundlage lassen sich die wirtschaftlichen Auswirkungen einzelner Maßnahmen auf den Verkehrsträger Binnenschifffahrt hinsichtlich seiner Wettbewerbsfähigkeit bewerten und Handlungsempfehlungen ableiten. Untersuchungsmethoden Zur Bestimmung des Treibstoffbedarfs und der Emissionen von Binnenschiffen werden Modelle mit einer hohen zeitlichen und räumlichen Auflösung entwickelt (BMDV 2023). Sie verknüpfen beobachtete bzw. modellierte Schiffsbewegungen mit Emissionsfaktoren. Zur Beschreibung des Schiffsverkehrs stehen Daten des automatischen Identifikationssystems (AIS) zur Verfügung, die über Empfängerstationen der Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt (GDWS) entlang der meisten Bundeswasserstraßen erfasst und aufgezeichnet werden. Sie enthalten genaue Positionen, Geschwindigkeiten und Abmessungen der Binnenschiffe. Zu den Wasserstraßen liefern zum einen Datenbanken der WSV Breiten, Tiefen und Profilformen der Kanäle. Zum anderen werden Bathymetrie und Strömungsbedingungen der Flüsse aus hydrodynamischen, numerischen Modellen genutzt, die zu den beobachteten Pegelständen Wassertiefen und Fließgeschwindigkeiten berechnen. Diese beeinflussen die auf ein im Flachwasser fahrendes Schiff wirkenden Kräfte und hydromechanischen Effekte, wie z. B. den Schiffstiefgang (Squat) oder die vom Schiff induzierte Rückströmung. Aus der Bewegung eines Schiffs durch das Wasser wird zunächst der Widerstand an jedem Punkt der gefahrenen Trajektorie bestimmt. Aus diesem werden mit Effizienzbeiwerten, u. a. zur Propulsion, die aufgebrachte Motorleistung und letztlich mit leistungsabhängigen Emissionsfaktoren die schiffsspezifischen Emissionsraten berechnet. Die ursprünglich für den Fast-Time-Simulator FaRAO (Fahrdynamische Routen-Analyse und -Optimierung, Schwarz-Beutel 2024) entwickelten fahrdynamischen Ansätze zur Widerstandsberechnung berücksichtigen explizit Flachwasserbedingungen und Querkräfte in Kurvenfahrten. Dies ermöglicht es, Emissionen möglichst präzise zu bestimmen, aber auch Einflüsse der Bathymetrie auf die Emissionsraten zu analysieren.
Experimentelle und theoretische Ermittlung der Kraefte und Momente im Bereich von Entnahme- und Rueckgabebauwerken an Wasserstrassen, die infolge Querstroemungen auf Schiffe wirken.
Um bis Mitte des Jahrhunderts eine weitgehende Treibhausgasneutralität glaubhaft erreichbar zu machen, ist es erforderlich, den Verkehrssektor so weit wie möglich zu elektrifizieren. Die Elektrifizierung von Pkw und Nutzfahrzeugen ist vor allem durch regulatorische Vorgaben getrieben, in der EU insbesondere durch die Verordnungen über die CO2-Flottenzielwerte. Vergleichbare Vorgaben, welche die Elektrifizierung mobiler Maschinen und Geräte, wie Kettensägen, Bagger, Diesellokomotiven, Binnenschiffe, Landmaschinen und Zweiräder anreizen, fehlen bislang auf EU Ebene. Hinzukommt, dass die Ansätze zur CO2-Regulierung für Straßenfahrzeuge nicht einfach auf mobile Maschinen und Geräte übertragen werden können. Zum Beispiel sind Baumaschinen meist 'zulassungsfrei', d.h. die Anzahl der jedes Jahr in Verkehr gebrachten Baumaschinen ist den Behörden nicht genau bekannt. Durch die Elektrifizierung von mobilen Maschinen, Landmaschinen und Zweirädern ergeben sich erhebliche 'Co-Benefits' in Form wesentlich niedrigerer Lärmemissionen, höherer Arbeitssicherheit und weniger gesundheitlicher Belastungen an Baustellen, Entlastung von Anwohner*innen und niedrigerer Luftschadstoffbelastung. Das Vorhaben sollte vor dem Hintergrund des aktuellen regulatorischen Rahmens Regulierungsoptionen zur Elektrifizierung der genannten Fahrzeuge, Maschinen und Geräte in der EU, z.B. über Flottenzielwerte, über Quotensysteme etc., aufzeigen und diese bewerten. Im Ergebnis werden ausgewählte Optionen feiner ausgearbeitet, Vorschläge zu möglichen konkreten Anforderungen bzw. Zielwerten auf Basis von Kosten und technischen Potentialen abgeleitet und in Form eines Abschlussberichts veröffentlicht.
Veranlassung Im Rahmen von Planfeststellungsverfahren bei Neu- und Ausbauprojekten der Infrastruktur müssen Lärmimmissionsgutachten erstellt werden. Der prognostizierte Schiffschall an Verkehrswegen wird nach verkehrsträgerspezifischen Rechenvorschriften (Modelle) berechnet. Sie basieren auf Daten, die vor dem Hintergrund technischer Entwicklungen an Fahrzeugen bei Bedarf durch personal- und kostenintensive Messungen zu überprüfen sind; dies trifft auch auf die Binnenschifffahrt zu. Es sollte daher eine Möglichkeit geschafft werden, benötigte aktuelle Daten und Parameter automatisiert - und dadurch mit minimalem Personalaufwand - zu erfassen. Nur so kann sichergestellt werden, dass die für wissenschaftlich fundierte Begutachtungen notwendige Datengrundlage fortlaufend die in Deutschland fahrende Schiffsflotte abbildet. Die so erfassten Daten können zudem für Modellierungen zur Untersuchung verkehrsträgerübergreifender Minderungsmaßnahmen genutzt werden. Ziele - Quantifizierung von Schallemissionen und -immissionen von Binnenschiffen durch Messungen und Modellierungen - Überprüfung, Aktualisierung und Erweiterung der bestehenden Datengrundlage durch die Durchführung von automatisierten Messungen - Entwicklung eines Modells zur Ermittlung binnenschifffahrtsbedingter Luftschallemissionen und -immissionen für eine Vielzahl von Verkehrsgebieten und -situationen (z.B. Manöver, Liegeplätze, Häfen) - Aktualisierung der Berechnungsgrundlage ‘Anleitung zur Berechnung von Luftschallausbreitung an Wasserstraßen’ auf Basis des neu entwickelten Modells Alle Verkehrsträger - egal ob Straße, Schiene oder Wasserstraße - verursachen Lärm und können zu Belastungssituationen für Anwohnende führen. Im Rahmen des BMDV-Expertennetzwerks werden sowohl verkehrsträgerübergreifende als auch verkehrsträgerspezifische Lärmbelastungen quantifiziert und Minderungsmaßnahmen abgeleitet. Für beide Ziele ist es unerlässlich, zunächst die technologischen Innovationen im Bereich der Binnenschifffahrt (Motoren inklusive Antriebswellen, Ruderanlage und Rumpfdesign, Elektrifizierung) durch angepasste Modelle abzubilden und die hierfür notwendige Datenbasis aufzubauen. Automatisierte Messungen von Schiffsschall der Binnenschifffahrt erlauben den Aufbau einer umfassenden Datengrundlage für die Modellierung von Luftschallimmissionen an Wasserstraßen.
| Origin | Count |
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