LVA Grundlagen der Verkehrssysteme 3 Grundlagen zur Verkehrsinfrastruktur

LVA Grundlagen der Verkehrssysteme 3. Grundlagen zur Verkehrsinfrastruktur 3. 1. Verkehrsknoten 3. 1. 1. Allgemeine Betrachtung 3. 1. 2. Bahnhöfe 3. 1. 4. Binnenhäfen 3. 1. 3. Seehäfen 3. 1. 5. Flughäfen 3. 2. Verkehrskanten 3. 2. 1. Kraftverkehrsstraßen 3. 2. 2. Schienenwege 3. 2. 3. Binnenwasserstraßen 3. 3. 2. 5. Seeschifffahrtswege 3. 2. 5. Luftverkehrswege 3. 2. 6. Rohrfernleitungen Verkehrsnetze 2008 Sebastian Kummer 1

3. 1. 1 Verkehrsknoten – Allgemeine Betrachtung [1] ! Infrastruktureinrichtung (im Verkehr), die dem Umschlag von Gütersendungen bzw. dem Umsteigen von Personen von einem Transportmittel oder Verkehrsträger auf andere dient oder in denen Güterströme beginnen oder enden (Quelle/Senke). è Entstehung arbeitsteiliger und zum Teil intermodaler Transportketten è Funktionen von Knotenpunkten: • Brechungsfunktion (direkte in indirekte Verkehre gewandelt) • Ordnungs- und Bündelungsfunktion (Sammeln - Sortieren Verteilen) • Servicefunktion (Zusatzleistungen zum Transit, z. B. Lagerhaltung, Warenmanipulation, Informationsdienste) 2008 Sebastian Kummer 2

3. 1. 1 Verkehrsknoten – Allgemeine Betrachtung [2] q Ursachen der Brechung von Verkehrsströmen in Knotenpunkten • Unmöglichkeit der Durchführung von Direktverkehren durch begrenzte natürliche/technische Leistungsfähigkeit, insb. geringe Netzbildungs- und/oder Massenleistungsfähigkeit von Verkehrsträgern • Administrative Einschränkungen, z. B. durch fehlende Verkehrsrechte • Kosten- und Wirtschaftlichkeitsüberlegungen q Einteilung von Knotenpunkten • Verkehrsträgerspezifisch (See-, Binnen- und Flughäfen, Bahnhöfe) • Verkehrsträgerübergreifend/funktionsspezifisch (Güterverkehrs-, Güterverteil-, Distributions-, Logistikzentren) 2008 Sebastian Kummer 3

3. 1. 2 Knotenpunkte - Bahnhöfe q Arten (nach Eisenbahnbetriebsordnung - EBO): • Haltestellen/Haltepunkte • Bahnhöfe – Personenbahnhöfe – Güterbahnhöfe q Unterscheidung nach betrieblicher Aufgabe: • Rangierbahnhof • Knotenbahnhof • Abstellbahnhof q Aufgaben und Funktionen siehe andere Knotenpunkte q Entwicklungsmöglichkeit hin zu GVZ (insb. Güterbahnhöfe mit häufig großer räumlicher Ausdehnung und günstiger Lage in/zu Agglomerationen) und innerstädtischen Kristallisationspunkten (Services) 2008 Sebastian Kummer 4

Bahnhofsformen und deren Lage im Streckennetz 2008 Sebastian Kummer Quelle: Schubert (2000), S. 285 5

3. 1. 3 Knotenpunkte – Seehäfen Eigentums- und Besitzstruktur Werks- und Privathäfen: Öffentliche Häfen: Hafeninfrastruktur Seezufahrten, Hafenbecken Grund/Boden, Verkehrswege Gehören i. d. R. der öffentlichen Hand. Im Eigentum und vollständiger Verantwortung des Unternehmens/ Besitzers Auch: Marinehäfen, Sportboothäfen Hafensuprastruktur Kräne, Containerbrücken sonst. Umschlagsgeräte Lagerhallen, Betriebsgebäude Im Eigentum der öffentlichen Hand oder in Besitz von privaten Unternehmen. Entwicklung der Infrastruktur und Koordination der Hafenfunktionen durch Hafenverwaltung. Terminalbetrieb zunehmend durch Privatunternehmen, insbesondere Containerterminals 2008 Sebastian Kummer 6

Seehafenfunktionen und Seehafenwettbewerb Seehafenfunktionen • • Umschlag- bzw. Transferfunktion Logistikfunktion Industriefunktion Handelsfunktion Seehafenwettbewerb • weitgehende Austauschbarkeit in alternativen Transportketten führt zu Wettbewerbsbeziehungen – zwischen Hafenranges/Fahrtgebieten – zwischen Seehäfen einer Range (z. B. ARA-Range) – zwischen verschiedenen Hafenbetrieben innerhalb eines Seehafens • Marktstruktur entspricht oligopolistischem Käufermarkt 2008 Sebastian Kummer 7

Klassifikation von Seehäfen Klassifikation der Wettbewerbsdeterminanten von Seehäfen Hinterland geographische Erreichbarkeit Wertigkeit der Hinterlandverbindungen Ökonomische Erreichbarkeit Paarigkeit der Hinterlandrelationen Seehafen Hafenkosten Leistungsfähigkeit des Hafens Organisations- und Finanzierungsstrukturen Seeseitige Erreichbarkeit Paarigkeit der Seerelationen Attraktionskraft der Liniendienste Relationsspezif. Marktanteile Hafentreue 2008 Sebastian Kummer 8

Die größten Containerhäfen der Welt No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Hafenranking Singapur (SGP) Shanghai (VRC) Hongkong (HKG) Shenzen (VRC) Busan (ROK) Guangzhou (VRC) Dubai (UAE) Ningbo (VRC) Qingdao (VRC) Rotterdam (NL) Tientjin (VRC) Kaohsiung (RC) Port Kelang (MAL) Antwerpen (B) Hamburg (D) Los Angeles (USA) Tanjung Pelepas (MAL) 18 19 20 TEU 2009 25, 866 25, 002 20, 983 18, 250 11, 955 11, 190 11, 124 10, 503 10, 260 9, 743 8, 700 8, 581 7, 310 7, 008 6, 749 6, 000 Long Beach (USA) Xiamen (VRC) Laem Chabang (THA) TEU 2008 29, 918 27, 980 24, 248 21, 414 13, 425 11, 001 11, 827 11, 226 10, 320 10, 784 8, 500 9, 677 7, 974 8, 663 9, 737 7, 850 5, 581 5, 068 4, 680 4, 622 6, 488 5, 035 5, 134 Quelle: http: //www. hafen-hamburg. de/. 2008 Sebastian Kummer 9

Containerterminals Reach Stacker System (Zugmaschinen mit Trailern zur Umfuhr) Reines Straddle Carrier System Lagerkapazität rund 500 TEU pro Hektar Seeseitiger Umschlag Zwischenlagerung Landseitiger Umschlag Rubber Tired Gantry Crane System (Zugmaschinen mit Trailern zur Umfuhr) Lagerkapazität 500 bis 750 TEU pro Hektar Seeseitiger Umschlag Zwischenlagerung Landseitiger Umschlag 2008 Sebastian Kummer Landseitiger Umschlag Rail Mounted Gantry Crane System (Straddle Carrier zur Umfuhr) Lagerkapazität rund 1. 000 TEU pro Hektar Seeseitiger Umschlag Zwischenlagerung Lagerkapazität rund 1. 100 TEU pro Hektar Seeseitiger Umschlag Zwischen. Landseitiger lagerung Umschlag 10

Containerterminals Flaschenhälse der Zukunft q Stetig steigende Containertransportmengen mit einer durchschnittlichen Wachstumsrate von 9, 5 % p. a. sind zu erwarten. q Gleichzeitig verstärktes Schiffsgrößenwachstum q Notwendigkeit des Ausbaus von Umschlagskapazitäten q Ausbaumöglichkeiten • Externes Wachstum: Neubau von Terminals, Problem aber dabei ist das beschränkte Platzangebot in Häfen • Internes Wachstum: Optimierung der Abläufe in vorhandenen Container Terminals q Auch Linienschifffahrtsreedereien investieren in Container Terminals um sich zukünftig Umschlagskapazitäten zu sichern (z. B. Maersk-Sealand (APM Terminals), P&O Ports, . . . ). ! Innovative Umschlagstechnologien werden benötigt! 2008 Sebastian Kummer 11

Top 10 der Containerumschlagsbetriebe 2008 Sebastian Kummer Quelle: Kummer/Schramm/Sudy (2009) 12

Innovative Umschlagstechnologien [1] Containerterminals Stichhafen • Damit simultanes Laden und Löschen von Containern auf beiden Seiten des Containerschiffs möglich wird. • Erstmals realisiert im Amsterdamer Ceres Paragon Container Terminal. • Bis zu 300 Moves/h mit max. 9 Post-Panamax Containerbrücken 55 m 350 m 2008 Sebastian Kummer 13

Innovative Umschlagstechnologien [2] q Transhipment Funktion verursacht Repositionierungen. q Verknüpfung von seeseitigem, landseitigem Umschlag und der Zwischenlagerung erforderlich. q Forderung von Produktivitätssteigerung bei gleichzeitigem Sinken der Kosten pro Move. q Automatisierung der Umschlagsabläufe ist notwendig! q Automated Guided Vehicles (AGV) für interne Umfuhren. q Multi-Lift Spreader (für 2 oder 4 x TEU per Move). q Twin-Trolley Containerbrücken (siehe CTA, Hamburg) q Port Feeder Barge (168 TEU, Hamburg) q Am CT Burchardkai in Hamburg wurde durch solche Maßnahmen die Produktivität pro qm um 100 % gesteigert! 2008 Sebastian Kummer 14

Automated Guided Vehicles q Steigerung der Produktivität und Flexibilität q Schneller, zuverlässiger und weniger kostenintensiv im Betrieb q Reduktion der Personalkosten q Automatische Lenkung und Steuerung der AGV Flotte q Optimierte Routenplanung verhindert Stauungen an den Containerbrücken • Gewicht ca. 25 t • Höchstgeschwindigkeit 22 km/h • Fahrgenaugikeit +/- 3 cm • Aufnahme eines 40‘/45‘ oder zweier 20‘ Container Quelle: www. gottwald. com • Maximalgewicht 40 t für 40‘/45‘ und 60 t für zwei 20‘ 2008 Sebastian Kummer 15

Multi-Lift Spreader & Twin-Trolley Containerbrücken q Produktivitätsteigerung: 90 -100 Moves/h (zum Vergleich: eine Single. Trolley, Single-Spreader Containerbrücke schafft ca. 40 Moves/h) q Containerbrückenausleger bis zu 63 m Erster Trolley Multi-Lift Spreader Zweiter Trolley source: www. zpmc. com 2008 Sebastian Kummer 16

Port Feeder Barge q Steigerung der Leistungsfähigkeit der internen Container-Logistik des Hamburger Hafens q Containerumfuhr: Containertransporte zwischen Umschlagbetrieben der verschiedenen Terminals; Alternative zu Containertransporten mit LKW q Feeder Operations: Sammeln und Verteilen von Containern, Konzentration der Feederschiffe auf wenige Terminals q Entlastung der Terminals vom Binnenschiffumschlag • 64 x 21 x 4, 80 m • Tiefgang: 2 – 3, 10 m • Antrieb: diesel-elektrisch • Geschwindigkeit: 7 Knoten • 168 TEU, davon 50% in Zellenführung • Kran + Spreader 2008 Sebastian Kummer Quelle: www. portfeederbarge. de 17

3. 1. 4 Knotenpunkte – Binnenhäfen Eigentums- und Besitzstruktur Öffentliche Binnenhäfen: Werks- und Privathäfen: Analog zu Seehäfen Im Eigentum und vollständiger Verantwortung des Unternehmens/ Besitzers z. B. Duisport z. B. BASF Ludwigshafen Aufgaben der Binnenhäfen: • Infrastrukturvorhaltung • Suprastrukturvorhaltung • Betrieb der Hafenbahnen • Ver- und Entsorgung • Erbringung von Serviceleistungen für die Schifffahrt • Grundstücksverwaltung Tendenz: Entwicklung der Binnenhäfen hin zu multifunktionalen Wirtschaftszentren (z. B. GVZ), da Angebot einer verkehrsträgerübergreifenden Vernetzung der Transportwege vorhanden ist 2008 Sebastian Kummer 18

Lage von Binnenhäfen und deren weitere Entwicklung q Weitere Unterscheidung nach Lage des Binnenhafens q Weitere Entwicklung der Binnenhäfen hin zu multifunktionalen Wirtschaftszentren (z. B. GVZ), da Angebot einer verkehrsträgerübergreifenden Vernetzung der Transportwege vorhanden ist 2008 Sebastian Kummer 19

3. 1. 5 Knotenpunkte – Flughäfen ! Nach § 58 Luft. VG sind Flugplätze „Land- oder Wasserflächen, die zur ständigen Benützung für den Abflug und für die Landung von Luftfahrzeugen bestimmt sind. “ q Arten von Flugplätzen • Flughäfen: „öffentlicher Flugplatz für internat. Luftverkehr“ (§ 64 Luft. VG) • Flugfelder: „Zivilflugplatz, der nicht Flughafen ist“ (§ 65 Luft. VG) q Tätigkeitsfelder von Flughäfen • Luftseitig – Abwicklung von Starts und Landungen sowie Bereitstellung von Flugzeugdispositionen zum Abstellen und Abfertigen von Flugzeugen • Landseitig – Infrastrukturelle Anbindung des Flughafens/-platzes an die bodengebun-denen Verkehrsträger • Baulich – Abfertigung und Umschlag von Personen, Gütern und Post 2008 Sebastian Kummer 20

Quelle: Airports Council Int. , http: //www. aci. aero und http: //www. viennaairport. com/. Die größten Flughäfen der Welt 2008 Sebastian Kummer 21

Start- und Landebahnkonfigurationen mit zughöriger theoretischer Kapazität in Flugbewegungen pro Stunde Bezeichnung Einbahnsystem Layout Kapazität pro h Beispiele ca. 50 Stuttgart, Salzburg ca. 60 Berlin-Tegel, Nizza ca. 90 München, Oslo Parallelbahnsystem mit 4 Bahnen ca. 120 Atlanta, Los Angeles Kreuz-Bahnsystem ca. 55 Hamburg, New York. La Guardia Konvergierendes Bahnsystem ca. 65 Wien, Montreal. Mirabel Parallelbahnsystem (Bahnenachsenabstand < 1. 500 m) Parallelbahnsystem (Bahnenachsenabstand > 1. 500 m) 2008 Sebastian Kummer 22

Terminalkonzepte bei Flughäfen Linearkonzept mit Gebäude und Vorfeldpositionen (Nürnberg) Pierkonzept (Düsseldorf) Satellitenkonzept mit linearen Satelliten (Atlanta) Satellitenkonzept mit runden Satelliten (Genf) ! In der Praxis gibt es sehr häufig Mischkonzepte! 2008 Sebastian Kummer 23

3. 2 Überblick Verkehrskanten Kraftverkehrsstraßen Binnenwasserstraßen • Verkehrssteuerung erfolgt dezentral, nur wenig zentrale Steuerung (Telematik) • Dezentrale Verkehrssteuerung mit zunehmender Koordination (Kapazitätserhöhung) • Finanzierung durch Bund, Länder, Gemeinden, Nutzer. Innen (hochrangiges Straßennetz) • Finanziert durch Bund, keine Gebühren durch Nutzer. Innen Schienenwege Seeschifffahrtswege • Zentrale Verkehrssteuerung (Stellwerke) • Dezentrale Verkehrssteuerung • Keine Kantenfinanzierung notwendig (Ausnahme: Kanäle) • Finanzierung v. a. durch den Bund, Nutzer. Innen (IBE-Infrastrukturbenutzungsentgelt) Rohrfernleitungen Luftverkehrsstraßen • Zentrale Verkehrssteuerung (Flugsicherung durch Austro Control) • Zentrale Verkehrssteuerung • Kanten werden privat durch Ölkonzerne finanziert • Keine Kantenfinanzierung notwendig 2008 Sebastian Kummer 24

3. 2. 1 Kraftverkehrsstraßen Informationen unter www. asfinag. at: Stand und Ausbau hochrangiges Netz in Österreich 2008 Sebastian Kummer 25

3. 2. 2 Schienenwege Alle wichtigen Informationen zur Bahninfrastruktur in Österreich: http: //www. railnetaustria. at/vip 8/betrieb/de/ und http: //www. oebb. at/vip 8/bau/de/ ÖBB Infrastruktur Betrieb (Trassenpreise, Leistungsdaten, Infrastrukturparameter) 2008 Sebastian Kummer 26

3. 2. 3 Binnenwasserstraßen 2008 Sebastian Kummer Quelle: www. elwis. bafg. de 27

Binnenwasserstraßenklassifikation Hinter jeder Klassifizierungsklasse verstecken sich im wesentlichen technische Daten wie die Wassertiefe, Breite des Flussbettes, der Brückendurchfahrtshöhe, Schleusen und so weiter. Quelle: Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (www. elwis. de) 2008 Sebastian Kummer 28

Binnenschiffe von internationaler Bedeutung WSKlasse Motorschiff und Schleppkähne Bezeichnung L B d Schubverbände T Formation H L B d T 85 9, 5 2, 5 -2, 8 12501450 von internationaler Bedeutung IV Johann Welker 80 -85 9, 5 10001500 2, 5 95110 Va Vb Großes Rheinschiff 95110 11, 4 2, 52, 8 15003000 172185 VIa 185195 11, 4 195 -200 140 15, 0 22, 8 270280 3, 9 VIc 285 7, 0/ 9, 1 960018000 9, 1 33, 034, 2 VII 5, 25/ 7, 0/ 9, 1 32006000 95110 VIb 16003000 5, 25/ 7, 0 33, 034, 2 1450027000 9, 1 Quelle: Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (www. elwis. de) 2008 Sebastian Kummer 29

3. 2. 4 Seeschifffahrtswege Natürliche Wasserstraßen • Ärmelkanal • Straße von Gibraltar • St. Lorenz Seeweg • Straße von Singapur • Straße von Hormuz • Bosporus und Dardanellen Künstliche Wasserstraßen • Panama-Kanal • Suez-Kanal • Nord-Ostsee-Kanal Jeweils begrenzt durch Abmessungen der Schleusenkammern (aber nicht der Suez. Kanal, der ist begrenzt durch die Sohlentiefe und Breite, da er keine Schleusen besitzt) 2008 Sebastian Kummer 30

3. 2. 5 Luftverkehrsstraßen IFR: Instrument Flight Rules VFR: Visual Flight Rules (unter 10. 000 ft) Nachbarn: DFS (Deutsche Flugsicherung, Skyguide (CH) 2008 Sebastian Kummer Quelle: Austro Control 31

3. 2. 6 Rohrfernleitungen Quelle: Jahresbericht Fachverband der Mineralölindustrie TAL = Transalpine Ölleitung (Triest - Ingolstadt) SOL = Süd Ost Gasleitung (Murfeld – Weitendorf (beides Stmk) AWP = Adria Wien Pipeline (Würmlach/Kärnten – Wien) WAG = West Austria Gasleitung (Baumgarten – Oberkappel (OÖ) TAG = Trans Austria Gasleitung (Arnoldstein – Baumgarten) HAG = Hungaria Austria Gasleitung (Anschluss ungar. System) 2008 Sebastian Kummer 32