Machbarkeitsstudie: Schleusenmanagement für die österreichische Donauschifffahrt

INHALTSVERZEICHNIS

1. Einleitung
1.1 Zweck der Machbarkeitsstudie
1.2 Überblick
1.3 Projekthintergrund
1.4 Ziele der Machbarkeitsstudie
1.5 Methodik
1.6 Umfang des Dokuments
1.7 Hauptinteressent

2. Theoretische Grundlagen
2.1 RIS
2.1.1 Wesentliche Bestandteile von RIS
2.1.2 RIS System in Österreich

3. Praktische Ausführung
3.1 Derzeitige Situation
3.1.1 Generelle Daten
3.1.2 Österreichischer Donauabschnitt
3.2 Schleusenmanagement-System für die österreichische Donauschifffahrt
3.2.1 Ähnliche Systeme
3.2.2 Derzeitige Handhabung an den österreichischen Donauschleusen
3.2.3 Übersicht des Schleusenmanagement-Systems für die österreichische Donauschifffahrt
3.2.4 Ziele des Schleusenmanagement-Systems
3.2.5 Anwendbarkeit auf anderen Wasserstraßen
3.3 Projekt Management
3.3.1 Zeitplanung
3.3.2 Risiken
3.3.3 Probleme
3.3.4 Voraussetzungen
3.3.5 Abhängigkeiten
3.4 Technische Architektur
3.4.1 Beschreibung der technischen Mittel
3.4.2 Sicherheit
3.4.3 System Interaktion
3.4.4 Verfügbarkeit des Systems
3.5 Alternative Option
3.5.1 Alternative: Künstliche Intelligenz (KI)

4. Wirtschaftliche Betrachtung
4.1 Beschreibung der Wirtschaftsumgebung
4.1.1 Generelle Bedingungen für die Einführung eines Schleusenmanagement-Systems
4.1.2 Status des Interessenten – via donau – Österreichische Wasserstraßen-Gesellschaft mbH
4.2 Kosten-Nutzen-Analyse
4.2.1 Kosten
4.2.2 Einsparungen
4.2.3 Amortisationszeit
4.2.4 Return on Investment (ROI)
4.2.5 Nutzen für die Umwelt
4.2.6 Nutzen für die weiße Schifffahrt

5. Diskussion
5.1 Schleusenkette
5.2 Anforderungen an das Schleusenmanagement-System
5.2.1 Leichte und übersichtliche Bedienoberfläche
5.2.2 Zugriff für Behörden
5.2.3 Farbdarstellung
5.2.4 Darstellung von Gefahrenguttransporten
5.3 Anwendbarkeit
5.4 Optimierungsmöglichketien
5.4.1 Optimierung der Revisionen
5.4.2 Optimierung der Schleusenanlage
5.5 Erweiterungsmöglichkeiten des Schleusenmanagement-Systems
5.5.1 Zusatzinformation
5.5.2 Statistikführung

6. Literatur

7. Abbildungsverzeichnis

8. Anhang
8.1 Kalkulationsschema Transportkosten
8.1.1 Praxisbeispiel
8.2 Transportkosteneinsparung
8.2.1 Praxisbeispiel
8.3 Kostenkalkulation für Energieverlust bei Schleusungen
8.4 Fragebogen für alle Schleusenmeister
8.5 Fragebogen für alle Schifffahrtskapitäne
8.6 Fragebogen für alle Reedereien
8.7 Artikel
8.8 Anfragen

1. EINLEITUNG

Dieses Kapitel beinhaltet generelle Daten über die Machbarkeitsstudie selbst. Es wird der Zweck der Machbarkeitsstudie, der Hintergrund, die Ziele eine Schleusenmanagement-Systems und die Methode, die angewendet wurde um diese Studie durchzuführen, beschrieben.

An dieser Stelle gilt der Dank allen, die sich bemüht haben, Informationen für diese Studie zu beschaffen:

- Herrn MR Dipl.-Ing. Reinhard Vorderwinkler, bmvit
- Herrn Dipl.-Ing. Bernd Birkelhuber, bmvit
- Herrn Dipl.-Ing. Andreas Bäck, via donau – Österreichische Wasserstraßen-Gesellschaft mbH
- Herrn Dipl.-Ing. (FH) Ralph Fromwald, via donau – Österreichische Wasserstraßen-Gesellschaft mbH
- Herrn FOI Johannes Kranewitter, Strom- und Schleusenaufsicht
- Herrn Steingruber, Strom- und Schleusenaufsicht
- Herrn Franz Koberger, Schleuse Nussdorf
- Herrn Chudik, OSB
- Mitarbeitern der Schleuse Ottensheim
- Mitarbeitern der Oranje Schleuse in Amsterdam
- Herrn Kapt. Peter Baumgartner, IBBS Informationsbüro Binnenschifffahrt
- Herrn Kapt. Freudenthaler
- Herrn Kapt. Wolfgang Sehner, Reederei Brandtner
- Herrn Kapt. Edgar Wilhelm, MS Marbach
- Herrn Kapt. Robert Weinberger
- Herrn Kapt. Franz Bauer, Reederei Jaegers
- Herrn Anton Cizek
- Reederei Jaegers
- Reederei Wurm + Köck
- Donauschifffahrt Schaurecker

1.1 ZWECK DER MACHBARKEITSSTUDIE

Der Zweck dieser Machbarkeitsstudie ist es, eine fundierte Entscheidungsgrundlage, für oder gegen den Einsatz eines Schleusenmanagement-Systems für die Donauschifffahrt, zu schaffen. Die wesentlichen Faktoren sind dabei:

- Ermittlung der Sinnhaftigkeit eines Schleusenmanagement-Systems auf der Donau
- Erarbeitung der Parameter, die berücksichtigt werden müssen
- Bewertung der Risiken
- Erstellung einer Kosten-Nutzen-Analyse des Systems

1.2 ÜBERBLICK

Dieser Abschnitt beinhaltet einen kurzen Überblick über die einzelnen Kapitel:

- Kapitel 1: Einleitung beinhaltet generelle Daten zur Machbarkeitsstudie selbst
- Kapitel 2: Theoretische Grundlagen zeigen, welche Infrastruktur zum Betreiben eines Schleusenmanagement-Systems benötigt wird
- Kapitel 3: Praktische Ausführung beinhaltet die erarbeiteten Lösungsansätze für ein Schleusenmanagement-System für die Donauschifffahrt
- Kapitel 4: Wirtschaftliche Betrachtung befasst sich mit der Kosten-Nutzen-Analyse eines Schleusenmanagement-Systems für die Donauschifffahrt
- Kapitel 5: Diskussion enthält Schlussfolgerungen der Machbarkeitsstudie und einen Ausblick und Anregungen für weiterführende Arbeiten
- Kapitel 6: Literatur listet alle für die Machbarkeitsstudie verwendeten Literatur-Referenzen auf
- Kapitel 7: Abbildungsverzeichnis listet alle in der Studie vorkommenden Abbildungen und Tabellen auf
- Kapitel 8: Anhang enthält Hilfsmittel, die zur Entwicklung der Studie verwendet wurden

1.3 PROJEKTHINTERGRUND

In Österreich nimmt der Güter- und Personentransport immer mehr zu. Da es in der Schifffahrt diesbezüglich noch freie Kapazitäten gibt, versucht man die Wettbewerbsfähigkeit der Binnenschifffahrt gegenüber dem Straßenverkehr zu verbessern [COMPRIS, 2004]. Eine Verbesserung kann dadurch erreicht werden, indem man in der Binnenschifffahrt moderne Informations- und Kommunikationstechniken (ICT) einsetzt [COMPRIS, 2004]. Im Jahre 1998 wurde deshalb von der Europäischen Union ein Konzept für Fluss-Informationsdienste, bekannt als River Information Services (RIS), entwickelt [COMPRIS, 2004]. (Genauere Erläuterungen über RIS folgen in Kapitel 2.1.).

Im September 2002 wurde das Projekt „Consortium Operational Management Platform River Information Services“ (COMPRIS) gestartet, welches die Ziele hat, das bestehende RIS Konzept zu verbessern [COMPRIS, 2004], ein vollständiges und einheitliches RIS für ganz Europa einzuführen und somit auch die Transportkette, das Verkehrsmanagement und die Transportlogistik zu verbessern.

In COMPRIS arbeiten 44 öffentliche und private Partner aus den europäischen Ländern Österreich, Belgien, Bulgarien, Frankreich, Deutschland, Ungarn, Niederlande, Rumänien, Schweden, Slowakei und Ukraine zusammen [COMPRIS, 2004].

Ein weiterer Teil moderner ICT für die Binnenschifffahrt, ist ein Schleusenmanagement-System, das im Zuge dieser Studie näher beschrieben wird.

1.4 ZIELE DER MACHBARKEITSSTUDIE

- Erfassung der derzeitigen Situation an den österreichischen Donauschleusen
- Erfassung und Zusammenfassung der Anforderungen und Wünsche der beteiligten Personen und Institutionen
- Auflistung aller sonstigen zu berücksichtigenden Parameter
- Vorschlag für Bedienoberfläche „Graphical Userinterface“ (GUI)
- Risikobewertung des Projekts
- Kostenabschätzung des Projekts
- Anwendbarkeit auf andere Wasserstraßen
- Definition eines Pilotprojekt

1.5 METHODIK

Die Methode zur Gewinnung relevanter Daten für diese Studie kann man in vier Phasen aufgliedern (siehe Abb. 1.5-1).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1.5-1: Methodik

Phase 1: Identifizierung wesentlicher Faktoren

Zu erst wurde überlegt, welche Faktoren bei der Einführung eines Schleusenmanagement-Systems eine Rolle spielen könnten und wie die derzeitige Situation an den österreichischen Donauschleusen erfasst werden kann. Dabei ist man zu dem Schluss gekommen, dass es vier Zielgruppen gibt, die mit einem Schleusenmanagement-System direkt oder indirekt in Berührung kommen.

Diese vier Zielgruppen sind:

- Schleusenmeister: sie sind verantwortlich für den eigentlichen Schleusungsvorgang. Sie entscheiden wer, wann geschleust wird und geben per Funk Anweisungen an die Kapitäne.
- Schifffahrtskapitäne: sie manövrieren die Schiffe und fragen beim Schleusenmeister an, wann ihre Schleusung an der Reihe ist.
- Reedereien: sie sind die Schiffseigner und verantwortlich für allfällige Reparaturen und Wartung der Schiffe.
- Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (bmvit): das bmvit treibt die Entwicklung der Wasserstraße Donau voran und überwacht auch die Einhaltung aller Gesetze auf den Wasserstraßen.

Phase 2: Ausarbeitung der Fragen

Dabei wurden die wichtigsten Fragen formuliert und in drei verschiedene Excel-Fragebögen für die Zielgruppen Schleusenmeister, Schifffahrtskapitäne und Reedereien aufgegliedert. Dabei wurde der Fragebogen in der Art gestaltet, dass er entweder direkt in Excel beantwortet werden kann, oder ausgedruckt und händisch ausgefüllt werden kann. Für das bmvit wurde ein Interview vorgesehen (siehe Phase 3). Eine Aufstellung der Fragebögen und der Interview-Inhalte ist im Anhang in den Kapiteln 8.4 Fragebogen für alle Schleusenmeister, 8.5 Fragebogen für alle Schifffahrtskapitäne und 8.6 Fragebogen für alle Reedereien ersichtlich.

Phase 3: Verteilung der Fragebögen / Interviews in dieser Phase wurden die Fragebögen an die verschiedenen Zielgruppen verteilt und Interviews durchgeführt. Die Verteilung der Excel-Fragebögen erfolgte bei den Schifffahrtskapitänen und den Reedereien per Email. Die Schleusenmeister konnten am besten über Fax erreicht werden. Da nicht alle Faktoren zu Beginn der Studie im Fragebogen bedacht werden konnten und um genauere Informationen (über den Umfang der Fragebögen hinaus) zu bekommen, wurden auch persönliche Interviews mit Schleusenmeistern und Schifffahrtskapitänen geführt.

Um die gesetzlichen Bestimmungen kennen zu lernen und eine weitere Perspektive zu bekommen, wurden mit Angehörigen der obersten Schifffahrtsbehörde (OSB) und anderen Stellen des bmvit Interviews geführt.

Phase 4: Auswertung der Antworten die Rücklaufquote der Fragebögen betrug etwa 30%. Alle Daten und Fakten, die durch die Befragung gewonnen werden konnten, wurden später in dem vorgeschlagenen Schleusenmanagement-System und in der wirtschaftlichen Analyse berücksichtigt.

1.6 UMFANG DES DOKUMENTS

Diese Studie stellt die derzeitige Situation an den österreichischen Donauschleusen dar und liefert einen Lösungsansatz für die Funktionsweise und ein Beispiel für die Realisierung eines Schleusenmanagement-Systems sowie die Definition eines Pilotprojektes.

Es werden die zu berücksichtigenden Faktoren aufgezeigt und beschrieben.

Außerdem wird eine Kosten-Nutzen Rechnung aufgestellt, welche Aufschluss über die Wirtschaftlichkeit eines Schleusenmanagement-Systems geben soll.

Keine Aufgabe dieser Studie ist es, eine Software oder einen Softwarealgorithmus zu entwickeln oder detaillierte technische und organisatorische Pläne und Lösungen zu erstellen.

1.7 HAUPTINTERESSENT

- via donau – Österreichische Wasserstraßen-Gesellschaft mbH

2. THEORETISCHE GRUNDLAGEN

Die Theoretischen Grundlagen liefern einen Überblick und eine Beschreibung der Systemkomponenten, die notwendig sind, um ein Schleusenmanagement-System aufbauen zu können.

Um ein Schleusenmanagement-System betreiben zu können, ist eine entsprechende Infrastruktur nötig. Verschiedenste Schiffsdaten müssen dabei zwischen den Schiffen und den Schleusenmeistern ausgetauscht werden. Anhand dieser Daten kann in den Revierzentralen, der Schleusenmeister oder ein Schleusenmanagement-System entscheiden, welche Schiffe wann in welche Schleuse einfahren dürfen und geschleust werden können.

Dieser Datenaustausch funktioniert entlang der österreichischen Donau mit Hilfe des Donau River Information Services (DoRIS).

2.1 RIS

RIS sind die harmonisierten Informationsdienste zur Unterstützung des Verkehrs- und Transportmanagements in der Binnenschifffahrt einschließlich der Schnittstellen zu anderen Transportarten. RIS haben das Ziel, zu einem sicheren und effizienten Beförderungsablauf und damit zu einer intensiven Nutzung der Binnenwasserstraßen beizutragen. [ZKR, 2004/2]

Dieses Ziel gliedert sich in 3 Hauptaufgaben von RIS:

- Die Transportsicherheit erhöhen
- Den Transport wirtschaftlicher machen
- Den Transport umweltfreundlicher machen

2.1.1 Wesentliche Bestandteile von RIS

In einem RIS spielen drei Bestandteile eine wesentliche Rolle.

Das Global Positioning System (GPS) bzw. das Differential Global Positioning System

(DGPS), das Automatic Identification System (AIS) und das Electronic Chart Display and

Information System (ECDIS).

Diese drei Bestandteile von RIS werden in den folgenden Punkten näher erläutert.

2.1.1.1 GPS / DGPS

GPS bedeutet Global Positioning System und ist das amerikanische satellitengestützte Navigationssystem, mit dem eine Standortbestimmung mit einer Genauigkeit von +/- 5 bis 10 m möglich ist (siehe Abb. 2.1-1). Die häufigsten Gründe für Ungenauigkeiten sind Ablenkung des GPS-Signals in der Ionos- oder Troposphäre, Uhrzeitfehler oder Mehrwegeempfang durch Reflexionen [Grüller].

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.1-1: GPS Daten

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.1-2: GPS + DGPS Daten

Für einen Fluss ist jedoch eine Ungenauigkeit von +/- 5 bis 10 m ziemlich viel. Durch solch ungenaue Angaben kann der Eindruck erweckt werden, dass ein Schiff am Ufer, anstatt im Flussbett fährt oder dass es sich auf Kollisionskurs mit einem entgegenkommenden Schiff befindet.

Eine Abhilfe ist die Verwendung von Differential Global Positioning System (DGPS) (siehe Abb.2.1-2). Beim DGPS wird eine (oder mehrere) Referenzbasisstation eingesetzt, die auch das GPS Signal empfängt. Der Standort der Referenzbasisstation ist genau vermessen, wodurch sie den Unterschied zwischen dem ungenauen GPS-Signal und ihren genauen Positionsdaten errechnen kann und dann die Korrekturdaten weiter an den eigentlichen Empfänger schickt. Mit dem DGPS-Verfahren kann eine Genauigkeit von etwa +/- 1 bis 2 m erreicht werden, wenn die Korrekturdaten nicht älter als etwa 10 Sekunden sind und die Referenzbasisstationen nicht weiter als 50 km entfernt sind [Grüller].

2.1.1.2 AIS

AIS bedeutet Automatic Identification System (Automatisches Identifikationssystem) und wurde von der International Telecommunication Union (ITU) standardisiert. Ein AIS ist ein Datenfunksystem, das statische, dynamische und reisebezogene Schiffsdaten zwischen damit ausgerüsteten Schiffen, sowie zwischen ausgerüsteten Schiffen und Landstationen austauscht (siehe Abb. 2.1-3). Die Schiffe benötigen dazu einen AIS Transponder.

Schiffsseitige AIS-Transponder senden die Schiffskennung, Position und andere Daten (siehe Kapitel 2.1.1.2.1 AIS Daten) in regelmäßigen Abständen. Durch den Empfang der Aussendungen können AIS-Schiffs- oder -Landstationen innerhalb des Sendebereichs automatisch AIS ausgerüstete Schiffe auf einem geeigneten Bildschirm wie Radar oder (Inland) ECDIS darstellen. AIS-Systeme sollen die Sicherheit der Schifffahrt verbessern, und zwar sowohl im Gebrauch von Schiff zu Schiff wie auch bei der Überwachung, der Schiffsverfolgung und –aufspürung und der Unterstützung der Unfallbekämpfung.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.1-3: AIS Datenaustausch [Kongsberg, 2004/12] Verschiedene AIS Typen können unterschieden werden:

- Klasse A AIS (für die Berufshochseeschifffahrt)
- Klasse B AIS (für die Freizeitschifffahrt)
- Inland AIS (für die Binnenschifffahrt)

Das Klasse A AIS erfüllt alle Anforderungen, welche die Internationale Maritim Organisation (IMO) gestellt hat.

Das Klasse B AIS bietet weniger Funktionalität an und ist eher für Freizeitschiffe gedacht.

Das Inland AIS überträgt zusätzlich zu den Klasse A AIS, weitere Daten wie z.B. Estimated Time of Arrival (ETA) und Recommended Time of Arrival (RTA).

2.1.1.2.1 AIS Daten

Statische Daten:

- IMO Nummer
- Rufzeichen und Namen
- Schiffslänge und –breite
- Schiffstyp
- Ort des Transponders am Schiff

Dynamische Daten:

- Schiffsposition und Genauigkeit (Koordinaten, High / Low)
- Universal Time Coordinated (UTC)
- Kurs über Grund (COG)
- Geschwindigkeit über Grund (SOG)
- Richtung
- Navigationsstatus
- Richtungsänderungsrate

Reise Daten:

- Gefährliche Ladung – Type
- Zielhafen
- Geschätzte Ankunftszeit (= Estimated Time of Arrival (ETA))

2.1.1.2.2 Funktionsweise

In Abb. 2.1-4 ist der grobe Aufbau einer AIS Station dargestellt. Er besteht aus einem Ultra Kurzwellentransceiver (UKW Transceiver), welcher die eigentliche AIS Kommunikation ermöglicht, einem Comm Processor, für die Datenauswertung, sowie einem Position Sensor, der die GPS-Daten empfängt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.1-4: AIS Transponder [COMPRIS, 2004]

AIS Transponder senden auf 2 verschiedenen Frequenzen um einerseits erhöhte Sicherheit durch Redundanz zu gewinnen und um andererseits die Kanalbandbreite zu vergrößern. Die beiden Frequenzen sind standardisiert: 161,975 MHz (Kanal 87B) für AIS 1 und 162,025 MHz (Kanal 88B) für AIS 2.

Außerdem wird das Zeitmultiplex-Verfahren angewendet (siehe Abb. 2.1-5). Das heißt, dass eine Minute in 2250 Zeitschlitze eingeteilt wird zu je 26,67 ms, in welchem ein Positions-Report eines Schiffes Platz hat (256 Bit). AIS Stationen synchronisieren sich ständig aufeinander mittels Universal Time Coordinated (UTC) (das von GPS geliefert wird), damit es zu keinen Überlappungen der Zeitschlitz-Transmissionen kommt. Die Auswahl eines Zeitschlitzes wird dabei von einer AIS Station zufällig getroffen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.1-5: Zeitschlitzeinteilung [USCG, 2002/10]

2.1.1.3 ECDIS

ECDIS bedeutet Electronic Chart Display and Information Service (Elektronisches Anzeige- und Informationssystem). Es gibt zwei Arten von ECDIS. Das Inland ECDIS und das maritime ECDIS. Beide Varianten sind zueinander kompatibel, jedoch erhalten Schiffe mit maritimer ECDIS-Ausrüstung keine zusätzlichen Informationen für die Binnenschifffahrt, wie z.B. Tafelzeichen an Binnenwasserstraßen. [ZKR, 2004/2]

In Folge wird hier nur mehr auf das Inland ECDIS eingegangen.

Inland ECDIS ist ein europäischer Standard, für elektronische Schifffahrtskarten in der Binnenschifffahrt.

Inland ECDIS kann in 2 Modi verwendet werden:

- Navigationsmodus
- Informationsmodus

Der Navigationsmodus (siehe Abb. 2.1-6) wird auf Schiffen eingesetzt. Man hat in diesem Modus das eigene Schiff immer im Zentrum der Karte, die sich dann während der Fahrt „mitbewegt“. Wenn das ECDIS-Bild mit einem Radarbild überlagert wird (siehe Abb. 2.1-7), kann man es zum navigieren nutzen (alles grün Eingezeichnete sind die Informationen vom Radar). ECDIS ohne Radarkopplung ist nicht als Navigationsmittel zugelassen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.1-6: ECDIS-Karte im Navigationsmodus

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.1-7: ECDIS-1Carte im Navigationsmodus mit Radar-Oberlagening

Der Informationsmodus wird an den Landstationen genutzt. In diesem Modus erhält man einen Gesamtüberblick. Man kann das ECDIS-Bild ebenfalls mit AIS- (siehe Abb. 2.1-8) oder Radar-Daten überlagern.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.1-8: ECDIS-Karte im Informationsmodus

2.1.2 RIS System in Österreich

In Österreich wird das RIS System mit dem Namen Donau River Information Service (DoRIS) gebaut. Dieses System ist die erste umfassende RIS-Installation weltweit, entsprechend den europäischen Initiativen [via donau FGPJ, 2005/1] und soll auch als Prototyp und Vorzeigeprojekt für andere europäische Wasserstraßen dienen.

Ein Testzentrum in Wien fungiert dazu als internationales Referenzsystem für zukünftige Benutzer und Betreiber von RIS [via donau FGPJ, 2005/1].

Der Probebetrieb, zwischen den Schleusen Freudenau und Greifenstein startete im letzten Quartal 2004 und ist im Frühjahr 2005 zu Ende.

Abb. 2.1-9 zeigt die System-Übersicht von DoRIS mit den Hauptkomponenten Nationale Leitstelle, Uferstationen, Revierzentralen, mobilen, externen Arbeitsplätzen, fixen Arbeitsplätzen und den Electronic Navigation Chart (ENC) Arbeitsplätzen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.1-9: Systemübersicht DoRIS [Haselbacher, 2004/12]

Alle Komponenten werden mittels Router über ein virtuelles privates Netzwerk (VPN) verbunden.

Nationale Leitstelle:

In der Nationalen Leitstelle laufen die Verbindungen aller Uferstationen zusammen. Sie besitzt einen Datenbank-Server, der zentral alle Informationen in einer Datenbank speichert, einen Active Directory Server zur Benutzer- und Benutzerrechteverwaltung und einen eigenen Arbeitsplatz. Ein Webserver, der über Internet eine Verbindung eines externen Arbeitsplatzes ermöglicht und ein Netzwerk Management PC, über den Netzwerkparameter abfragbar sind, befinden sich ebenfalls in der Nationalen Leitstelle.

Uferstationen:

Der komplette österreichische Abschnitt der Donau wird mit etwa 25 Uferstationen abgedeckt, welche die AIS-Daten senden und empfangen. Innerhalb des AIS-Signals werden auch die DGPS Korrektursignale gesendet.

Revierzentralen (RZ):

Alle Revierzentralen an den Schleusen (= B-Stelle) werden mit einem Arbeitsplatz, auf dem der ECDIS-Viewer läuft, ausgestattet. Jede Revierzentrale bekommt auch noch einen Revierzentralen-Server, über den die umliegenden Uferstationen mit der Nationalen Leitstelle verbunden sind. Im Falle eines Ausfalls der Nationalen Leitstelle bekommt die Revierzentrale dann noch immer die Schiffsdaten von den Schiffen in unmittelbarer Umgebung.

Fixe externe Arbeitsplätze:

Der Obersten Schifffahrtsbehörde und dem Bundesministerium für Inneres werden auch fixe Arbeitsplätze zur Verfügung gestellt, sodass der Schiffsverkehr beobachtet und im Falle eines Unfalls schnell reagiert werden kann.

Mobile externe Arbeitsplätze:

Um den Schiffsverkehr auch unabhängig von einer Festnetzwerkverbindung überwachen zu können gibt es mobile externe Arbeitsplätze, welche sich über GPRS zum DoRIS-Netzwerk verbinden können.

Electronic Navigation Chart (ENC) Arbeitsplätze:

Die elektronischen Karten des ECDIS-Viewers können an den ENC Arbeitsplätzen editiert werden. So können die Karten mit ihren enthaltenen Informationen immer auf dem Laufenden gehalten werden.

Die Schiffe können entweder mit fixen oder temporären AIS-Transpondern, ausgerüstet werden.

An Board von Schiffen mit fix montierten AIS-Transpondern befindet sich auch ein ECDIS-Viewer-PC, auf dem man die Schiffsbewegung mitverfolgen kann (siehe Kapitel 2.1.1.3 ECDIS). Die Stromversorgung für den Transponder und den PC wird direkt vom Schiff bezogen.

Temporäre AIS-Transponder sind in einem stabilen, wassergeschützten Kunststoffkoffer montiert. In diesem sind außerdem noch ein Akkupack und eine minimale Displayeinheit untergebracht. Die Stromversorgung erfolgt durch den eingebauten Akkumulator. Eine grafische Anzeige mit einem temporären AIS-Transponder alleine ist nicht möglich. Er besitzt allerdings eine Schnittstelle für den Anschluss an einen externen PC.

Es ist geplant, dass in Österreich alle Schiffe, ab einer bestimmten Größe, auf der österreichischen Donau einen AIS-Transponder mit sich führen. In der Hochseeschifffahrt ist dies schon seit längerem verpflichtend.

Der Kapitän des Schiffs gibt für jede Reise den Tiefgang des Schiffs, die Art der Ladung, den Zielhafen und die ETA ein.

Für Schiffe mit einer fix eingebauten Schiffsanlage ist weiter nichts zu tun.

Bei einem mit temporärem Transponder ausgerüsteten Schiff müssen noch die statischen Daten des Schiffs eingegeben werden, wie die IMO Nummer, den Namen des Schiffs, Länge und Breite, Schiffstyp sowie Ort des Transponders am Schiff.

Nach Inbetriebnahme des Systems werden alle Schiffsdaten über UKW (in DoRIS werden die Positionsmeldungen alle 2 Sekunden ausgesendet) als Broadcast verschickt, welche dann mittels ECDIS-Viewern sowohl an Arbeitsplätzen des DoRIS-Systems, als auch auf allen, mit einem Transponder ausgerüsteten Schiffen, angezeigt werden können.

3. PRAKTISCHE AUSFÜHRUNG

Die Praktische Ausführung dieser Studie stellt den wesentlichen Teil der Machbarkeitsstudie dar. Es werden recherchierte Sachverhalte dargestellt und Lösungsansätze gebracht.

3.1 DERZEITIGE SITUATION

3.1.1 Generelle Daten

Die Binnenschifffahrt spielt eine wichtige Rolle für den Güterverkehr in Europa. Mehr als 35.000 km Wasserstraßen verbinden Hunderte von großen Städten und Industrieregionen. 18 von 25 Mitgliedstaaten der EU verfügen über Binnenwasserstraßen. Im Jahre 2003 belief sich die Transportleistung auf Wasserstraßen in der Europäischen Union auf 125 Mrd. tkm. [EU, 2004/9] Abb. 3.1-1 zeigt die bedeutendsten europäischen Wirtschaftsgebiete, die fast ausschließlich an Binnenwasserstraßen liegen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3.1-1: Europäische Wirtschaftsgebiete [EU, 2004/9]

Die Donau ist eine der ältesten und bedeutendsten europäischen Handelsrouten. Im Gegensatz zu anderen Flüssen werden die Kilometer von der Mündung ins Schwarze Meer bis zur Quelle hochgezählt. [Wiki, 2004/9]

Die Gesamtlänge der Donau bis Brege-Quelle beträgt 2.888 km. Für die Großschifffahrt sind jedoch nur 2.415 km bis Kelheim nutzbar. [Deutsch, 2004/9] Das Einzugsgebiet der Donau umfasst etwa 817.000 km2 [DDSG, 1985].

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3.1-2 zeigt den Verlauf der Donau.

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Abb. 3.1-2: Donaukarte [Deutsch, 2004/9]

Die Donau fließt durch 10 Länder, in denen sich die Längenabschnitte wie in Abb. 3.1-3 dargestellt, aufteilen. [Deutsch, 2004/9] In einigen Ländern verläuft die Donau als Grenzfluss. In diesen Bereichen zählt der Längenabschnitt der Donau für beide angrenzenden Länder.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3.1-3: Donauländer

Die Donau gewinnt zunehmend an Bedeutung für den Güterverkehr in Europa.

In Abb. 3.1-4 ist ersichtlich, dass vom Jahr 1980 bis 2002 die Transportleistung um mehr als 50% gesteigert werden konnte. [UBA, 2003]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3.1-4: Entwicklung des Güterverkehrs auf der Donau [UBA, 2003]

Durch die EU-Erweiterung 2004 werden sich die Bedingungen für den Handel zwischen den neuen und alten Mitgliedstaaten verbessern, und für viele Unternehmen werden sich neue Geschäftsmöglichkeiten ergeben. Frachtspediteure und Reedereien können mit einer gesteigerten Nachfrage nach leistungsfähigen und zuverlässigen Transportdienstleistungen rechnen.

Die Donau wird zu einem Rückgrat der Ost-West-Wasserstraßenverbindung. Zusammen mit dem Rhein wird damit eine durchgehende Verbindung zwischen dem Schwarzen Meer und der Nordsee geschaffen. [EK, 2003]

3.1.2 Österreichischer Donauabschnitt

Es gibt 9 Schleusen auf dem österreichischen Donauabschnitt (die Schleuse Nussdorf befindet sich an der Mündung zum Donaukanal und wird deshalb nicht zu den Donauschleusen gezählt). Wo sich die Schleusen befinden ist in Abb. 3.1-5 dargestellt. Die Daten zu den Donauschleusen sind in Abb. 3.1-6 zu sehen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3.1-5: Österreichischer Donauabschnitt [EK, 2003]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3.1-6: Österreichische Donauschleusen

Die österreichischen Donaustauanlagen müssen mit 2 Schleusen ausgestattet sein, die eine nutzbare Breite von jeweils mindestens 24 m und einer nutzbaren Länge von jeweils mindestens 230 m haben [BGBl. II Nr. 124/2004, Z 1]. Die österreichischen Donauschleusen entsprechen also alle den gesetzlichen Mindestanforderungen. Außerdem muss zwischen der slowakischen Staatsgrenze und dem Kraftwerk Greifenstein mindestens eine Schleuse jeder Stauanlage über diese Maße hinausgehen, sofern dies durch die Erfordernisse der Schifffahrt gerechtfertigt erscheint [BGBl. II Nr. 124/2004, Z 1]. Das ist der Grund, warum die Schleuse Freudenau längere Schleusenkammern hat.

Jede dieser Schleusen ist 24 Stunden am Tag mit ein, oder zwei Schleusenmeistern besetzt. Für ganz Österreich stehen 36 Schleusenwarte zur Verfügung, das heißt, für jede Schleuse 4. Einige Schleusenmeister sind aber nicht fix einer Schleuse zugeordnet, sondern wechseln auch ab und zu ihren Dienstplatz.

Man unterscheidet zwischen schwarzer und weißer Schifffahrt. Während die schwarze Schifffahrt für den Gütertransport zuständig ist, bezeichnet man alle für den Personentransport zuständigen Schiffe als weiße Schifffahrt.

In diesem Zusammenhang gibt es eine Sonderregelung für Österreich, welche der weißen Schifffahrt eine höhere Priorität bei Schleusungen einräumt.

Diese Regelung wurde deswegen getroffen, da in Österreich relativ viel Ausflugs- und Linienschiffe unterwegs sind und man Ausflugstouristen nicht so lange an den Schleusen warten lassen wollte.

In anderen Ländern wie z.B. den Niederlanden haben Fahrgastschiffe keinen Vorrang an den Schleusen. Dort werden alle Schiffe gleichrangig abgefertigt.

3.1.2.1 Wirtschaftliche Auswirkungen

Derzeit wird der Transportweg Donau, und auch andere Wasserstraßen, ohne ein geeignetes Management-System, im Hinblick auf Verkehrsfluss und Treibstoffverbrauch, wirtschaftlich noch nicht optimal genutzt.

Ein Schifffahrtskapitän möchte natürlich die ehest mögliche Schleusung für sich in Anspruch nehmen, um nicht unnötig Zeit zu verlieren. Da er aber über die derzeitige Verkehrslage bei der nächsten, anzufahrenden Schleuse nicht informiert ist, fährt er mit „voller Kraft“ auf die nächste Schleuse zu, um möglichst schnell dort zu sein. In manchen Fällen hat er Glück und wird sofort geschleust, aber oft hat er dort mit Wartezeiten zu rechnen, besonders in den Sommermonaten mit dem größten Verkehrsaufkommen (eine Aufstellung der Wartezeiten befindet sich in Kapitel 3.1.2.3 Häufigkeit der Wartezeiten an den Schleusen).

Die Fahrt mit „voller Kraft“ treibt natürlich auch den Treibstoffverbrauch des Schiffs in die Höhe und ist durch den dadurch zusätzlich verursachten Abgasausstoß noch eine zusätzliche Belastung für die Umwelt.

Nicht nur die Treibstoffkosten, sondern die gesamten Transportkosten steigen dadurch, weil bei den Wartezeiten eigentlich Fahrzeit verloren geht (eine Berechnung ist in Kapitel 4.2.2.2 Wartezeiteinsparung).

Besonders die schwarze Schifffahrt hat bei den Schleusen relativ lange Wartezeiten aufgrund der Priorisierung der weißen Schifffahrt.

Wenn es bei den Transportschiffen große Unterschiede bei den Schleusewartezeiten gibt, kann ein zeitlich genaues Eintreffen am Zielhafen auch nicht bestimmt werden. Das heißt, das Hafenpersonal muss über eine relativ große Zeitspanne bereit sein, die Güter umzuschlagen.

Die EU-Erweiterung 2004 wird zu einem Anstieg des Güterhandels und Gütertransports auf der österreichischen Donau führen, was auch zu längeren Wartezeiten an den Schleusen führt.

Zusammenfassend kann man sagen, dass die wichtigsten wirtschaftlichen Auswirkungen der derzeitigen Situation auf der österreichischen Donau der höhere Treibstoffverbrauch, die größere Umweltbelastung der größere Zeitverlust und die unsichere ETA-Planung in Häfen sind.

3.1.2.2 Statistische Daten

Wie aus Abb. 3.1-7 erkennbar ist, gab es seit 1994 fast jedes Jahr einen Anstieg des Güterverkehrs. Einzig große Ausnahme war das Jahr 2003, wo der Wasserstand ungewöhnlich niedrig war und deshalb die Güterschiffe nicht die gesamt Ladekapazität ausnutzen konnten. Im Jahre 2002 konnte zum ersten Mal die 12 Mio. Tonnen – Marke überschritten werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3.1-7: Güterverkehr auf der österreichischen Donau (Quelle: Statistik Austria)

Stellvertretend für alle österreichischen Donauschleusen wird in Abb. 3.1-8 die Schiffsverkehrsstatistik der Schleuse Abwinden gezeigt. In den letzen Jahren (2000 – 2003) gab es nur einen leichten Anstieg des Schiffsverkehrs (mit ein Grund dafür war der außergewöhnlich niedrige Wasserstand der Donau im Jahr 2003). Jedoch im Jahr 2004 konnte die 20.000er – Marke überschritten werden.

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Abb. 3.1-8: Schiffsverkehr – Abwinden

In den Monaten Mai bis Oktober fanden die meisten Schleusungen statt (siehe Abb. 3.1-9). Hier kommen zusätzlich zur Güterschifffahrt, welche durch den höheren Wasserpegel in den Sommermonaten zunimmt, auch noch die Linien- und Ausflugsschiffe dazu.

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Abb. 3.1-9: Schleuse Abwinden 2004

3.1.2.3 Häufigkeit der Wartezeiten an den Schleusen

Bei den auftretenden Wartezeiten an den Schleusen muss man die schwarze und die weiße Schifffahrt unterscheiden (dargestellt in Abb. 3.1-10 und in Abb. 3.1-11). Durch die höhere Priorität der weißen Schifffahrt sind bei ihr die Wartezeiten deutlich niedriger als bei der schwarzen.

Die folgend aufgelisteten Wartezeiten, treten in den Sommermonaten, das ist die Zeit mit dem größten Schiffverkehrsaufkommen, auf.

3.1.2.3.1 Weiße Schifffahrt

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Abb. 3.1-10: Schleusenwartezeiten - weiße Schifffahrt

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