Gut sichtbar lagert sich das rote Granulat im Rhein ab. Oder besser: in dem Modell, das in einer Halle der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) in Karlsruhe nachgebaut wurde. Es stellt den "Jungferngrund" am Mittelrhein auf der Strecke zwischen Mainz und St. Goar im Maßstab 1:60 in der Länge und 1:50 in der Höhe dar. Hier gibt es Tiefenengpässe, die entschärft werden sollen. Das Modell simuliert den Sedimenttransport über eine detailliert nachgebildete Felssohle.
Die BAW forscht zu verschiedenen Fragen beim Wasserbau, erstellt Gutachten oder berät das Bundesverkehrsministerium. Fragen der Umwelt beschäftigen die Experten schon seit Jahrzehnten. Zunehmend kämen nun Aspekte im Zusammenhang mit dem Klimawandel hinzu, sagt Leiter Christoph Heinzelmann. Prinzipiell gehe es bei dem Thema zum Beispiel darum, wie Schiffe mit neuen Antriebssystemen ausgestattet oder für niedrigere Wasserstände direkt anders konstruiert werden.
"Wir müssen klimafreundlicher bauen", sagt Heinzelmann. Schleusen, Wehre und andere Wasserbauwerke seien auf 100 Jahre Lebenszeit ausgelegt. "Das bedeutet viel Beton." Dessen Herstellung ist mit hohem CO₂-Ausstoß verbunden. "Wir müssen ressourcenschonender bauen und Materialien nutzen, die recycelt werden." Manche Quellen etwa für den Betonbestandteil Flugasche, der zum Beispiel als Abfallprodukt in Kohle-Kraftwerken entsteht, würden irgendwann versiegen.
Das Problem: Viel Zeit bleibt laut Heinzelmann nicht. Niedrigwasser wie 2018 werden Prognosen zufolge zum Ende des Jahrhunderts der Regelfall sein. Und dank der Gletscher in den Alpen sei der Rhein noch privilegiert. "Wir müssen schnell Lösungen ausprobieren", mahnt der BAW-Chef. Das Netz der Bundeswasserstraßen ist rund 7300 Kilometer lang. Jährlich werden hier laut Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) etwa 200 Millionen Tonnen Fracht transportiert. "Die Binnenschifffahrt trägt damit entscheidend zu einer Verkehrsentlastung von Straße und Schiene bei", so eine Sprecherin. Ein modernes Binnenschiff ersetze 150 Lastwagen.
Doch rund 60 Prozent der 315 Schleusenanlagen und etwa die Hälfte der 307 Wehranlagen, die die WSV betreibt, wurden vor 1950 errichtet. Etwa zehn Prozent der Wehre und bis zu 20 Prozent der Schleusen stammen den Angaben nach sogar aus einer Zeit vor 1900. Bei vielen Anlagen ist die reguläre Nutzungsdauer also erreicht oder überschritten.
Für die anstehenden Maßnahmen ist der Sprecherin zufolge ein Budget von 1,7 Milliarden Euro jährlich erforderlich. Diese Summe soll es in diesem Jahr laut Bundesverkehrsministerium auch geben. Das wären einem Sprecher zufolge rund 18 Prozent mehr als 2021. Beim Ermitteln des Bedarfs werde auch das Thema Widerstandsfähigkeit gegen Folgen des Klimawandels berücksichtigt.
Der Bundesverband der Deutschen Binnenschifffahrt (BDB) sieht jedoch ab 2023 eine drohende Unterfinanzierung von rund 500 Millionen Euro pro Jahr. "Hier muss die Regierung dringend gegensteuern, damit der Binnenschifffahrt künftig eine moderne und bedarfsgerechte Infrastruktur zur Verfügung steht", so ein Sprecher. Das Problem für die Ingenieure ist, dass Binnenschiffe anders als Lastwagen und Güterzüge bei Bauarbeiten nicht kurze Umleitungen oder Weichen nehmen können. Und oftmals hätten Schleusen nur eine Kammer, erläutert BAW-Leiter Heinzelmann. Um nicht den kompletten Verkehr zu stoppen, soll künftig nachts saniert und tagsüber geschleust werden. "Wir wollen einen Quantensprung machen", sagt Heinzelmann. Getestet wird das Vorgehen am Neckar: Hier hätten viele Schleusen zwei Kammern, sodass eine in dem neuen Verfahren instandgesetzt werden kann und durch die andere Schiffe wie gewohnt passieren.
Das Hauptproblem, das Heinzelmann mit Blick auf den Klimawandel sieht, ist Niedrigwasser. Dieses werde immer häufiger über längere Zeiträume anhalten. Hochwasserereignisse wie im Ahrtal vergangenes Jahr seien von relativ kurzer Dauer. Gravierende Folgen gebe es zudem eher an kleineren Flüssen, nicht an den großen Wasserstraßen. "Der Schifffahrt wäre schon geholfen, wenn man ihr verlässlichere Wasserstandsvorhersagen anbietet", sagt Heinzelmann. Mit Baumaßnahmen kann ein Fluss ein Stück weit geleitet werden, so dass die Fahrrinne tiefer wird. So wie beim Projekt "Abladeoptimierung Mittelrhein" in der Karlsruher Halle. Hier geht es um 20 Zentimeter mehr. Laut BDB ist dies ein hervorzuhebendes Vorhaben aus einer ganzen Reihe wichtiger Wasserstraßeninfrastrukturprojekte. "Transporte auf dem Rhein werden so künftig besser plan- und durchführbar, auch bei Niedrigwasser."