Künstliche Wasserstraßen und ihre Technik

Zu einer Zeit, da die künstlichen Wasserstraßen in ganz Europa in großem Maßstab zur Unterstützung der Eisenbahnen herangezogen werden, ist es nicht uninteressant, ein wenig die moderne Technik des Kanalbaues zu betrachten. In Berlin und in der Mark bot die Herstellung der künstlichen Wasserstraßen keine nennenswerten Schwierigkeiten, und es wurden keine technischen Kunststücke notwendig. Die Kanäle unterscheiden sich hier kaum von den natürlichen Wasserstraßen. Wenn man nicht wüsste, dass der Landwehrkanal von Menschenhand gegraben wurde, könnte man ihn wohl für einen natürlichen Nebenarm der Spree ansehen.

So erachtet man es hier als selbstverständlich, dass Straßen und Eisenbahnen über den Kanal hinweg­führen, obwohl dies keineswegs als allgemeingültiges Gesetz anzusehen ist. Beispielsweise ist der Dortmund-Ems-Kanal an mehreren Stellen, an denen sein wasserdichtes Bett auf hohem Damm durch tieferliegende Landschaften geleitet wird, auf großen Kanalbrücken über die tieferliegenden Straßen hinweggeführt, so dass hoch oben die großen 600-Tonnen-Schiffe segeln und darunter, aber keineswegs im dunklen Tunnel, sondern im vollen Tageslicht und auf ebener Straße Fuhrwerke und Fußgänger passieren. Auf großen Kanalbrücken überschreitet der Dortmund-Ems-Kanal aber nicht nur Landstraßen und Eisenbahnen, sondern auch die Flussbetten der Lippe, Stever und Ems, so dass gelegentlich wohl auch ein Schiff oben und eins unten übereinander hinweg­segeln.

Einem Berliner, dem der Landwehrkanal der Maßstab der Dinge ist, dürfte auch die Idee absonderlich scheinen, einen Kanal an zwei Stellen, an denen das Terrain große Höhenunterschiede zeigt, einfach zu schließen und dazwischen ein bewegliches Stück Kanal in Form eines großen, fahrbaren Trogs einzuschalten, der die Schiffe aufnimmt und bald an die obere, bald an die untere Kanalhaltung angelegt wird. Alle diese und noch eine ganze Reihe anderer Kunstgriffe werden aber bei den großen Kanälen, welche gegenwärtig in Europa geplant und in Ausführung sind, notwendig.

Der Unterschied zwischen der künstlichen Wasserstraße, dem Kanal und der natürlichen Wasserstraße, dem Fluss, liegt zum Teil bereits im Namen.

Im Fluss fließt das Wasser. Aus hoch gelegenen Niederschlagsgebieten strömt es ihm in Form vieler Bäche und Flüsschen zu und eilt in mehr oder minder schnellem Lauf in der Flussrinne zu Tal. Der Weg, den sich das fließende Wasser hierbei wählt, ist in den seltensten Fällen der kürzeste. Gewöhnlich ist er arg verschlungen und verschnörkelt, denn das fließende Wasser kann ja niemals wieder bergan. Es muss von höher gelegenen stets zu tiefer gelegenen Punkten eilen und hierbei oft lange Umwege machen, ehe es schließlich das Meer erreicht.

Der Kanal wird von Menschenhand angelegt, um zwei Punkte auf kürzestem Wege, ja wenn möglich geradlinig zu verbinden. Er kann hierbei auf die Höhenverhältnisse des Geländes wenig Rücksicht nehmen, sondern muss bald bergauf und bald bergab gehen. Außerdem fehlt fast stets eine genügende Wassermenge, um etwa ein stetes Fließen des Wassers im Kanal von höher gelegenen zu tiefer gelegenen Punkten zu ermöglichen. Man ist daher genötigt, den Kanal auf seinem bald steigenden, bald fallenden Weg in einzelne, an den Enden irgendwie verschlossene Abschnitte von gleichbleibendem Niveau, sogenannte Kanalhaltungen, zu zerlegen. Die einzelnen Haltungen, welche bisweilen viele Meilen lang sein können, sind als geschlossene, trog­artige Behälter anzusehen, in denen ein Fließen der Wassermenge natürlich ausgeschlossen ist. An ihren Enden können zwei aufeinanderfolgende Haltungen sehr beträchtliche Höhenunterschiede aufweisen, und deren Überwindung entweder durch die bekannten Kammerschleusen oder aber durch andere moderne Mittel ist eine wichtige Aufgabe der Kanalbautechnik.

Ein derartiger künstlicher Kanal wird auch in den seltensten Fällen mit dem natürlichen Grundwasserspiegel in Zusammenhang stehen. Während beispielsweise der Berliner Landwehrkanal vollständig wie ein natürlicher Flusslauf wirkt, vom Grundwasserstand beeinflusst wird und auch seinerseits, wie sich bei den Arbeiten der Untergrundbahn zeigte, das Grundwasser stark beeinflusst, ist das Bett des Dortmund-Ems-Kanals auf weite Strecken durch Toneinlagen wasserdicht aus­gefüttert. Das Wasser steht also dabei in einem dichten Behälter, und der Kanalspiegel hat mit dem Grundwasserspiegel so wenig zu tun, dass der Kanal, wie gesagt, stellenweise hoch über alte vorhandene Landstraßen und Eisenbahnen hinweggeführt wird.

Es leuchtet ein, dass das Kanalbett bei dieser Lage einigermaßen exponiert ist. Sollte durch irgendwelchen Zufall die Tonaus­kleidung undicht werden oder eine Kanalwand zu Bruch gehen, so ist Gefahr vorhanden, dass die ganze Haltung ausläuft. Das würde einmal einen empfindlichen Wasserverlust bedeuten, außerdem aber würden tiefer liegende Felder und Kulturländereien schlimm beschädigt und ver­schlämmt werden. Beim Dortmund-Ems-Kanal hat man daher an mehreren Stellen sogenannte Sicherheitstore vorgesehen. Es sind dies über dem Kanal stehende portalartige Eisenkonstruktionen, welche so umgelegt werden können, dass ihr Dach in den Kanal eintaucht und ein vollständiges Sperrwehr in der ganzen Breite desselben bildet. Durch diese Einrichtung können im Fall eines Schadhaftwerdens kurze Strecken des Kanalbettes abgeschaltet und repariert werden. Bis jetzt ist diese unangenehme Notwendigkeit beim Dortmund-Ems-Kanal noch nicht eingetreten. Die Tore haben sich aber als ganz nützlich erwiesen, um ein starkes einseitiges Aufstauen des Wassers durch den Wind, das in langen Kanalhaltungen wohl eintreten kann, zu verhindern.

Von ganz besonderer Wichtigkeit ist die Frage, wie die Höhenunterschiede zwischen den einzelnen Kanalhaltungen überwunden werden können.

Das älteste und einfachste Mittel hierzu ist die Kammerschleuse. Es ist ein kurzer Kanalabschnitt, die sogenannte Schleusenkammer, am oberen und unteren Ende durch Tore verschlossen. Fährt ein Schiff von Berg zu Tal, so lässt man die Schleusenkammer so weit volllaufen, dass das Wasser in ihr ebenso hoch steht wie in der oberen Kanalhaltung. Nun wird das obere Schleusentor geöffnet, das Schiff fährt in die Kammer, und das Tor wird wieder geschlossen. Alsdann lässt man die Kammer so weit leer laufen, dass das Wasser in ihr dasselbe Niveau wie die untere Kanalhaltung hat. Hierbei senkt sich das Schiff um die Höhendifferenz zwischen oberer und unterer Haltung, und öffnet man jetzt die unteren Tore, so fährt es ohne Weiteres in die untere Haltung ein. Bei der Fahrt von Tal zu Berg spielt sich der Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ab, und das Schiff steigt in die Höhe, während man die Kammer volllaufen lässt.

Das Schleusen ist recht zeitraubend, wie jeder, der den Vorgang einmal beobachtet hat, bestätigen kann. Außerdem kostet die Schleusung Wasser, welches aus der oberen Haltung durch die Schleusenkammer in die untere Haltung geht. Schließlich sind mit den gewöhnlichen Kammerschleusen nur geringere Höhen zu überwinden. In der Praxis wird man Schleusen über 5 – 8 m Spiegelunterschied nur sehr selten bauen, und mit 10 – 12 m dürfte überhaupt die erreichbare Höchstgrenze gegeben sein. Sind daher größere Höhen zu überwinden, so muss man mehrere Schleusen hintereinander anlegen, man muss eine Schleusentreppe errichten, und hier wird der Zeitverlust beim Durchschleusen noch viel mehr bemerkbar als bei einer einzigen Schleuse, da die einzelnen Schleusungs­zeiten sich addieren.

Um die Wichtigkeit dieser Frage durch einige Zahlen zu illustrieren, mag einiges aus dem großen österreichischen Kanalprojekt herangezogen werden. Unter anderem handelt es sich bei diesem Projekt um die Verbindung der Donau mit der Moldau, das heißt indirekt mit der Elbe durch einen Großschifffahrtsweg. Wird hierzu die projektierte Strecke Korneuburg–Budweis gewählt, so sind 212 km Kanal notwendig, welche 378 m auf- und 156 m absteigen, im Ganzen also 534 m Gefälle zu überwinden haben. Das kann nun einmal durch 267 Kammerschleusen von je 2 m Höhe geschehen, oder aber unter Berücksichtigung der Trassenverhältnisse durch 15 Schleusen von je 2 m Höhe und durch vier schiefe Ebenen, von denen jede im Durchschnitt 126 m bewältigt. Bei diesen schiefen Ebenen würde der eingangs erwähnte, auf einer schiefen Ebene auf Rädern stehende Kanaltrog zur Anwendung kommen, welcher bald an die obere, bald an die untere Haltung wasserdicht angelegt wird. Wählt man die schiefen Ebenen, so wird die Fahrtdauer nach dem vorliegenden Projekt auf 5²/₃ Tage veranschlagt. Wählt man dagegen ausschließlich Schleusen, so braucht das Schiff für dieselbe Tour 14 Tage. Aus diesen Zeilen erhellt zur Genüge die Wichtigkeit brauchbarer Schiffshebewerke. Unter solchen außergewöhnlichen Verhältnissen ist die Schleuse eben nicht mehr diskutabel.

Im vorliegenden Fall will man die Schleuse durch die schiefe Ebene ersetzen. Besondere technische Schwierigkeiten bietet eine derartige Anlage heute nicht mehr. Freilich wird ein Trog, welcher auf Wasser freischwimmend ein 1000 t-Schiff trägt, nicht eben leicht ausfallen. Es sind sehr gewaltige Lasten zu bewegen, aber dafür hat man schließlich Elektromotoren und andere Kraftmaschinen. Auch die Dichtung zwischen Trog und Kanalhaltung ist verhältnismäßig einfach. Es genügt, das verjüngte Trogende, welches sich in das etwas weitere Kanalende einschiebt, mit einem kräftigen, mit Jute besponnenen Gummischlauch zu umsäumen. Der Schlauch wird nach dem Einschieben des Troges mit Druckwasser gefüllt und schließt dann die Fugen zwischen Bett und Trog dicht. Werden nun Kanal- und Trog­tore geöffnet, so bilden Kanal und Trog einen zusammenhängenden Wasserbehälter, und Schiffe können frei aus- und einfahren.

In Deutschland hat man den schiefen Ebenen vorläufig die senkrechten Hebewerke vorgezogen. Bekannt ist das große  Schiffshebewerk am Dortmund-Ems-Kanal bei Henrichen­burg. Obere und untere Kanalhaltung haben hier eine Höhendifferenz von 18 m, und zwischen beide ist ein 70 m langer Trog eingeschaltet, welcher die Schiffe schwimmend aus der einen Haltung in die andere befördert. Der Trog ruht auf fünf zylinderförmigen Schwimmkörpern, die in 9,5 m weite und bis 30 m unter Trog­sohle abge­teufte Brunnen eintauchen. Durch Ein- und Auspumpen von Wasser in diese Brunnen werden die Schwimmer und damit auch der Trog gehoben oder gesenkt, und der Hub von 14 m wird in 2½ Minuten ausgeführt. Sollten die geplanten großen Kanalneubauten in Preußen zur Ausführung kommen, so wird man voraussichtlich nicht nur senkrechte Hebewerke wählen, sondern sich auch mit den schiefen Ebenen befreunden, welche in Österreich bereits gegenwärtig in größerer Anzahl zur Ausführung kommen.

Dass die österreichischen Kanäle an zahlreichen Stellen Flüsse und Eisenbahnen überschreiten, darf nicht wundernehmen. Als eine neue Spezialität treten hier aber Kanaltunnel auf, das heißt Strecken, auf denen der Kanal seinen Weg, ähnlich wie man es wohl bei Eisenbahnen kennt, quer durch das Gebirge hindurch nehmen muss. Auf der Strecke von Korneuburg–Budweis werden vier Tunnel mit einer Gesamtlänge von 4530 m notwendig, und es muss eine angenehm-schaurige Abwechselung für den Kanalschiffer werden, wenn er mit seinem Fahrzeug in die dunklen Felshöhlen hineinsteuert.