Schachtschleuse

Eine Schleuse ist ein technisches Bauwerk, in dem Schiffe Höhenunterschiede in Schifffahrtswegen überwinden können. Der Vorgang wird als Schleusung bezeichnet. Von den durch die Schleuse verbundenen Gewässern wird das mit dem höheren Wasserspiegel Oberwasser genannt, das mit dem niedrigeren Unterwasser.

Bei modernen Schifffahrtsschleusen handelt es sich in der Regel um Kammerschleusen. Nach Bauweise oder Funktionsprinzip unterscheidet man verschiedene Schleusentypen. Beispielsweise: Schachtschleuse, Sparschleuse oder Doppelschleuse. Nach Standort unterscheidet man Binnenschleusen, Seeschleusen oder Hafenschleusen. Auf ein Schleusenbauwerk können auch mehrere der genannten Unterscheidungsmerkmale zutreffen. In der Bezeichnung einer einzelnen Schleuse beschränkt man sich in der Regel auf ein oder zwei Merkmale.

Schleusen werden auch als Abstiegsbauwerke bezeichnet. Bei diesem Begriff handelt es sich um einen Oberbegriff, der auch andere technische Lösungen zum Überwinden von Höhenunterschieden mit einbezieht, beispielsweise Schiffshebewerke. Abhängig vom Funktionsprinzip handelt es sich hierbei jedoch eher um Fahrstühle.

komplette Schleuse Mz-Kostheim mit Ein- und Ausfahrbereichen und dem Wehr auf der linken Bildseite

Funktionsprinzip

Schleusen in Kiel-Holtenau (Einmündung des Nord-Ostsee-Kanals in die Kieler Förde)

Schleuse des Götakanals bei Trollhättan (Schweden)

Eine Schleuse besteht aus der Schleusenkammer und zwei oder mehr Schleusentoren, von denen im allgemeinen nie mehr als eines gleichzeitig geöffnet ist. Bei geschlossenen Schleusentoren lässt sich der Wasserspiegel in der Schleusenkammer und damit in der Schleusenkammer schwimmende Schiffe durch Wasserzulauf auf das Niveau des Oberwassers heben oder durch Ablauf auf das des Unterwassers senken. Ist der jeweilige Wasserspiegel erreicht, so wird das abgrenzende Schleusentor geöffnet und Schiffe können aus der Schleusenkammer in das angrenzende Gewässer fahren oder aus diesem hinein. Für Zu- und Ablauf sind keine Pumpen nötig; das Wasser fließt beim Heben aus der höher gelegenen Haltung in die leere Schleusenkammer und beim Senken aus der Schleusenkammer in das Unterwasser ab.

Zum Füllen und Leeren der Kammer dienen Schieber (Plattenschütze, Segmentschütze, u. a.). Diese sitzen bei ältern Schleusen direkt in den Schleusentoren oder in Umläufen. Bei modernen Schifffahrtsschleusen sitzen die Schieber in Längskanälen. Um Turbulenzen beim Füllen der Schleusenkammer zu minimieren, wird das Wasser durch Längskanäle (Grundläufe), die über die ganze Länge der Kammer verteilt sind, zugeführt.

Die Schieber wurden früher durch Muskelkraft mit Winden bewegt, heute werden die Schieber hydraulisch oder mit Elektrohubzylindern bewegt.

Schleusen werden für Hubhöhen bis etwa 30 Meter eingesetzt; für größere Höhen sind meist Schiffshebewerke erforderlich. Aus wirtschaftlichen Gründen wird versucht, mit möglichst wenigen Schleusen auszukommen, die dafür eine größere Hubhöhe besitzen. Schleusen, die große Hubhöhen überwinden müssen, können als Schleusentreppe mit mehreren unmittelbar aufeinander folgenden Schleusenkammern realisiert werden. Beispiele hierfür sind die Schleusentreppe von Fonserannes, die Schleusentreppe Niederfinow oder die Schleusentreppe am Drei-Schluchten-Damm in China.

Bei Seeschleusen an der Einfahrt von Hafenbecken und Kanälen mit Anschluss an Tidengewässer ist die See tidenabhängig mal Oberwasser und mal Unterwasser, während der Wasserspiegel des Hafenbeckens oder Kanals konstant gehalten wird.

Schleusen in fließende Gewässer (Flüsse z. B.) stauen mit geschlossenen Toren das Wasser und brauchen deshalb ein paralleles Wehr, über das das gestaute Wasser abfließen kann. Schleusen mit mehr als zwei Toren findet man vorzugsweise an Kreuzungen von Kanalsystemen, so die Kesselschleuse in Emden.

Eine Dockschleuse besteht nur aus einem Haupt (wie bei einem Trockendock, daher der Name). Dieser Schleusentyp wurde vielfach im 19. Jahrhundert gebaut. Da er keine Schleusenkammer benötigt, wird Platz und Geld gespart. Die Schleusung erfolgt nur bei gleichem Wasserstand vor und hinter dem Schleusenhaupt (bei tideabhängigen Seehäfen), das Zeitfenster beträgt hierfür etwa 1 Stunde, ein gravierender Nachteil dieses Schleusentyps. Auch bei Kammerschleusen kann eine Dockschleusung durchgeführt werden, dies ist erforderlich wenn die Länge des Schiffskörpers die der Schleusenkammer übersteigt.

Geschichte

Fulda-Schleuse in Rotenburg
aus dem 16. Jahrhundert

Das Wort Schleuse leitet sich vom mittellateinischen sclusa (Wehr) ab, das seinen Ursprung im lateinischen excludere (ausschließen) hat.

Der griechische Historiker Diodor berichtet, bei der Wiederherstellung des (unter Pharao Necho II. begonnenen, aber wohl erst unter dem Perserkönig Dareios I. im Jahr 498 v. Chr. vollendeten) Tumilat-Kanals zwischen Nil und rotem Meer um 280 v. Chr. habe der ägyptische Diadochenherrscher Ptolemaios II. Philadelphos (284 bis 246 v. Chr.) an dessen Ostende eine Doppel(?)-Schleuse einbauen lassen. Dieser Kanal verfiel im 1. Jh. v. Chr., wurde aber unter dem römischen Kaiser Trajan im 2. Jh. n. Chr. wiederhergestellt. Mit Einschränkungen war der Kanal bis ins späte 8. Jh. n. Chr. in Benutzung.^[1][2]

In China wurde die Kanalschleuse für Schiffe 984 durch Qiao Weiyue, stellvertretenden Kommissar für Transport in Huainan erfunden. Bis dahin wurden in den dortigen Kanälen Höhengefälle durch Rutschbahnen oder Rampen überwunden, was die Schiffe wiederholt beschädigte und zum Diebstahl der Ladung führte. Bei Trockenheit musste man den Betrieb der Rutschbahnen zudem sehr einschränken. Qiao Weiyue ließ nun zwei „hängende Tore“ im Abstand von 50 Schritten (76 m) errichten, den Zwischenraum überdachen, das Ufer befestigen und baute so eine Schleuse. Fortan waren Höhenunterschiede von 1,2 bis 1,5 m pro Schleuse kein Problem mehr.

1325 wurde in Deutschland die erste Schiffsschleuse gebaut. Technische Vorläufer der Schiffsschleusen waren Stauschleusen und Wehre mit Bootsrutschen. Stauschleusen waren Wehre, die nach Füllung geöffnet wurden; die Kähne schwammen dann auf der Flutwelle talwärts. Bei Wehren mit Bootsrutschen wurde der Kahn auf einer Rampe hinauf- bzw. heruntergelassen; solche Bootsrutschen waren auf kleinen kommerziell genutzten Wasserläufen noch bis ins 19. Jahrhundert im Gebrauch. Am Hochrhein zwischen Eglisau und Rheinfelden gibt es noch mehrere Bootsrutschen (amtlich: Slipp-Anlagen) und Transportkarren für Motorboote bis zu 20 m, teilweise sogar 30 m Länge. Auch an Schleusen anderer Gewässer findet man beispielsweise einen Fisch-Kanu-Pass.

Rekorde

Die größte Schleuse in Deutschland und zweitgrößte Schleuse der Welt ist die zum Vorhafen der Marine gehörende Seeschleuse in Wilhelmshaven. Sie hat zwei Schleusenbecken mit einer Länge von 390 m, einer Breite von 60 m und einer Drempeltiefe von 13,65 m. Das Schleusentor mit einer Durchfahrtsbreite von 60 m wiegt ungefähr 1700 Tonnen. Zum Vergleich mit einer Binnenschleuse: die Mainschleuse in Ottendorf hat eine Länge von 301 m bei 12 m Breite.

Die größte Schleuse der Welt ist die „Berendrecht-Schleuse“ bei Antwerpen in Belgien. Sie ist 500 m lang und 90 m breit. Mit einer Schleusung können darin bis zu vier Seeschiffe und mehrere Binnenschiffe geschleust werden.

Heraldik

Eine außergewöhnliche Gemeine Figur stellt die Schleuse im Wappen von Kleinmachnow dar.

Wappen von Kleinmachnow

Quellen

1. ↑ SKYLLIS – Zeitschrift für Unterwasserarchäologie · 3. Jahrgang 2000 · Heft 1
2. ↑ Canals for Shiping in Ancient Egypt

Siehe auch

• Drempel, Drempeltiefe, Kesselschleuse, Koppelschleuse, Ludwig Hotopp

Weblinks

• ELWIS – Schleusenbetriebszeiten auf deutschen Bundeswasserstraßen