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WÜRZBURGER GEOGRAPHISCHE ARBEITENMitteilungen der Geographischen Gesellschaft Würzburg

Herausgeber: R. Baumhauer - B. Hahn - H. Job - H. Paeth - J. Rauh - B. Terhorst

Herausgeber: R. Baumhauer - B. Hahn - H. Job - H. Paeth - J. Rauh - B. Terhorst

Im Selbstverlag des Institutes für Geographie und Geologie derJulius-Maximilians-Universität Würzburg in Verbindung mit der

Geographischen Gesellschaft Würzburg

Heft 107

Anja Scholten - Benno Rothstein

Auswirkungen von Niedrigwasser und Klimawandel auf die verladende Wirtschaft, Binnenschifffahrt und Häfen

entlang des Rheins-

Untersuchungen zur gegenwärtigen und zukünftigen Vulnerabilität durch Niedrigwasser

2012

2012

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Anja Scholten – Benno Rothstein

Auswir kungen von Niedr igwasser und Kl imawandel auf die verladende Wir tschaft, Binnenschif ffahrt und Häfen

entlang des Rheins

–

Untersuchungen zur gegenwärt igen und zukünft igen Vulnerabili tät durch Niedr igwasser

WÜRZBURGER GEOGRAPHISCHE ARBEITEN

Herausgegeben vom Institut für Geographie und Geologie der Universität Würzburg in Verbindung mit der Geographischen Gesellschaft Würzburg

Herausgeber: R. Baumhauer – B. Hahn – H. Job – H. Paeth – J. Rauh – B. Terhorst

Schriftleitung: B. Sponholz

WÜRZBURGER GEOGRAPHI SCHE ARBEITEN

Mitteilungen der Geographischen Gesellschaft Würzburg

Herausgeber: R. Baumhauer – B. Hahn – H. Job – H. Paeth – J. Rauh – B. Terhorst

Heft 107

Auswir kungen von Niedr igwasser und Kl imawandel auf

die verladende Wir tschaft, Binnenschif ffahrt und Häfen

entlang des Rheins

Anja Scholten – Benno Rothstein

2012

Im Selbstverlag des Instituts für Geographie und Geologie der Julius-Maximili ans-

Universität Würzburg

in Verbindung mit der Geographischen Gesellschaft Würzburg

Computersatz:Anja Scholten, Institut für Geographie und Geologie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Druck: Verlag LindemannStiftstraße 49D-63075 Offenbach

Bezug über den Buchhandel oder direkt bei: Institut für Geographie und Geologie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg– Würzburger Geographische Arbeiten –Am HublandD-97074 WürzburgE-Mail: geographie@uni-wuerzburg.deURL: http://www.geographie.uni-wuerzburg.de/vortraege_schriftenreihen/wuerzburger_geographische_arbeiten/

Kontakt: Benno RothsteinProfessur für RessourcenökonomieHochschule für Forstwirtschaft RottenburgSchadenweilerhofD-72108 Rottenburg am NeckarTel. +49 (0)7472/951-249E-Mail: rothstein@hs-rottenburg.de

Zuschriften: Geographische Gesellschaft Würzburg c/o Institut für Geographie und Geologie der Julius-Maximilians-Universität WürzburgAm HublandD-97074 Würzburg

© Institut für Geographie und Geologie der Julius-Maximilians-Universität WürzburgISSN 0510 - 9833

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Auswirkungen von Niedr igwasser und Klimawandel auf dieverladende Wir tschaft , Binnenschifff ahr t und Häfen

entlang des Rheins

- Untersuchungen zur gegenwärtigen und zukünft igen Vulnerabili tät durchNiedr igwasser -

Anja ScholtenBennoRothstein

2012

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Hochschule für Angewandte Wissenschaften

Die Forschungsarbeiten sind im Rahmen einer Kooperation der Hochschule für ForstwirtschaftRottenburg, Professur für Ressourcenökonomie und der Universität Würzburg, Institut für PhysischeGeographie entstanden. Sie wurden durch das Forschungsprogramm „ KLIWAS - Auswirkungen desKlimawandels auf Wasserstraßen und Schifffahrt“ (Projekt 4.01 „ Hydrologie und Binnenschifffahrt“ )ermöglicht, das vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung finanziert undvon derBundesanstalt für Gewässerkunde koordiniert wird.

DANK SAGUNG

Die Verfasser bedanken sich beim Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung fürdie finanzielle Förderung. Ebenso bedanken sich die Verfasser bei den Projektpartnern Bundesanstaltfür Gewässerkunde in Koblenz, Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg sowiebeim Entwick-lungszentrumfür Schiffstechnik undTransportsysteme in Duisburg für diesehr angenehme, konstruktiveund gewinnbringende Zusammenarbeit.

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VORWORT

Rothstein, B.; Scholten, A.

Das Buch trägt dazu bei, die verladende Wirtschaft, die Binnenschifff ahrt und die Häfen besserauf die Folgen des Klimawandels vorzubereiten. In einer Reihe von Analysen werden gegenwärtigeund zukünftige Vulnerabilit äten identifiziert sowie erste Ansätze zur Anpassung an den Klimawandelaufgezeigt. Im Einzelnen stellt das Buch folgende Untersuchungen vor:

• Untersuchung 1(Unternehmensbefragung): Auswirkungen desKlimawandelsauf dieverladendeWirtschaft

• Untersuchung 2 (Medienanalyse): Auswirkungen der Niedrigwasserereignisse seit 1998, desContainerschiffunfalls bei Köln sowie den Auswirkungen des Bahnstreiks 2007

• Untersuchung 3(Binnenschifferbefragung): Auswirkungen von Niedrigwasser auf die Binnen-schifff ahrt

• Untersuchung 4(Hafenanalyse): Auswirkungen von Niedrigwasser auf Versand undEmpfangvon Schiffsgütern an Rheinhäfen

• Untersuchung 5(Vulnerabilit ätsanalyse): EntwicklungeinesIndex’szur Quantifizierung der Vul-nerabilit ät vonUnternehmen durch Niedrigwasser

Der Wert dieser Forschungsarbeiten ergibt sich auf vielfältige Weise:

DISZIPLINEN-INTEGRIERENDE FORSCHUNG - KONZEPT FÜR EINE INTEGRATIVE FOR-SCHUNG ZUM GLOBALEN WANDEL

Klimafolgenforschung kann nicht isoliert von konkreten Unternehmensaktivitäten entlangeiner Lo-gistikkette betrachtet werden. Die Forschungsarbeit stellt eine integrative Forschung zum GlobalenWandel dar. Erstmalig werden am Beispiel der Bundeswasserstraße Rhein sozio-ökonomische For-schungsergebnisse für die vielfältigen Bereiche der dort angesiedelten Unternehmen und des Trans-portwesens mit aktuellen klimawissenschaftli chen und hydrologischen Kenntnissen verknüpft. Somiterfolgt durch die Forschungsarbeit eine Erweiterung der Global Change-Forschung. Gleichzeitig wirdein Beitrag zur Überwindung der Barrieren zwischen den Disziplinen geleistet.

Ein gutesBeispiel für dieVorteileder interdisziplinären Forschungsind die in diesem Buch gezeig-ten Ergebnisse: Basierend auf den vom Max-Planck-Institut für Meteorologie zur Verfügung gestelltenErgebnissen zu den möglichen regionalen Auswirkungen des Klimawandels auf diverse meteorologi-sche Größen, konnten von der Bundesanstalt für Gewässerkunde hydrologische und hydrodynamischeBerechnungen angestellt werden. Die hieraus neben anderen Größen resultierenden abladerelevantenFahrrinnentiefen gingen sowohl in die hier vorgestellte Quantifizierung der Vulnerabilit ät von Unter-nehmen (Untersuchung 5) alsauch in Berechnungen des Entwicklungszentrums für Schiffstechnik undTransportsysteme zu den Auswirkungen auf die Kapazität und Kosten der Binnenschiffahrt ein. DerAufbau eines solchen Forschungsnetzwerkes (wie hier im Rahmen des KLIWAS-Projekts geschehen)bietet also die Möglichkeit der Verknüpfung von der Grundlagen- bis zur anwendungsorientierten For-schung undsomit ein großes Potential zur Klima- undKlimafolgenforschungin verschiedenen Berei-chen.

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Vorwort

NAHTSTELLE ZWISCHEN NATUR- UND SOZIALWISSENSCHAFT

Die im Buch präsentierten Untersuchungsergebnisse dokumentieren geographische Forschungimeigentlichen Sinne: Aspekte der Physischen Geographie (insbes. Klimageographie) werden verzahntmit solchen der Humangeographie (insbes. Wirtschafts- undVerkehrsgeographie). Hierdurch trägt dasBuch zu einem besseren Verständnis des Zusammenspiels vonUmwelt undGesellschaft bei.

HOHE PRAK TISCHE RELEVAN Z

Die Forschungsarbeiten sind fokussiert auf die lokale und regionale Ebene, die beide gleicherma-ßen von globalen Prozessen betroffen sind. Hierdurch wurde es auf Unternehmensebene möglich, dieBandbreite potentieller Auswirkungen des Klimawandels auf die verladende Wirtschaft, Binnenschiff-fahrt und Häfen entlang des Rheins zusammenfassend zu analysieren. Durch die unternehmensnaheund unternehmensrelevante Aufbereitung der Forschungsergebnisse wurde aktiv eine verstärkte Be-wusstseinsbildung bei wichtigen Entscheidungsträgern, beispielsweise in Unternehmen, angestoßen.

SCHAFFUNG EINER EINHEITLICHEN DATENGRUNDLAGE

Durch dieForschungsarbeiten ist eine in dieser Form in DeutschlandeinmaligeDatenbank geschaf-fen sowie eine umfangreiche Datenaufbereitung angefertigt worden, so z.B. von nach Gütergruppenaufgelösten Monatsdaten des Schiffsgüterumschlags für ausgewählte Rheinhäfen. Der besondere Wertder Arbeit li egt darin, dassnunein in sich konsistenter Datensatz vorliegt, der vielfältige weitere Un-tersuchungen ermöglicht.

HOHE ÖFFENTLICHE AUFMERKSAMKEIT

Die Forschungsergebnisse wurden im In- und Ausland bereits vielfach vorgestellt . Die Resultatesindauf große Resonanz gestoßen. Hierdurch wurde nicht nur die Klimafolgenforschungweiter entwi-ckelt, sondern insbesondere auch der hohe praxisorientierte Wert geographischer Forschung herausge-stellt .

Abschließend gilt es zu beachten, dass die dargestellten Anpassungsoptionen oftmals nicht aus-schließlich auf Grund desKlimawandels sinnvoll sind, sondern gleichzeitig einer Stärkung der Wettbe-werbsvorteile der einzelnen Unternehmen dienen können, unabhängig davon, ob sich das Klima ändertoder nicht. Die Unterscheidung, ob der Klimawandel oder der Wettbewerb treibende Kraft für nötigeVeränderungen ist, gestaltet sich keineswegs eindeutig undist nicht Thema des vorliegenden Buches.Vielmehr setzen sich die dargestellten Untersuchungen mit den Folgen des Klimawandels für die ver-ladende Wirtschaft, die Binnenschifff ahrt und die Häfen auseinander. Denn nur eine ganzheitli che Un-tersuchung des komplexen Wirkungsgefüges des Massenguttransports per Binnenschiff ermöglicht es,sich konstruktiv mit dem Klimawandel auseinanderzusetzen, so dassChancen konsequent genutzt undRisiken bestmöglich minimiert werden können.

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Inhaltsverzeichnis

Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vAbbildungsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xvTabellenverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xviiiAbkürzungsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xix

1 Einleitung 11.1 Hinweise zum Entstehen undzum Inhalt des Buches . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Ausgangspunkte der Untersuchungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

I Datengrundlage, Methodik und Vorgehen 7

2 Vor liegendeDaten 92.1 Jahresdaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.2 Monatsdaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.3 Tagesdaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3 EigeneDatenerhebungen 153.1 Aufbau der Unternehmensbefragung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153.2 Aufbau der Binnenschifferbefragung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173.3 Auswahl der Häfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4 StatistischeMethoden 214.1 Fisher-F-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214.2 Korrelationsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214.3 Konfidenzintervalle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244.4 t-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244.5 Trendanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254.6 Trendbereinigung durch Lineare Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254.7 χ

2 - Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

5 Vorgehen 275.1 Untersuchung 1: Unternehmensbefragung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275.2 Untersuchung 2: Medienanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285.3 Untersuchung 3: Binnenschifferbefragung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295.4 Untersuchung 4: Hafenanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295.5 Untersuchung 5: Vulnerabiltätsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

II Ergebnisse 39

6 Untersuchung 1: Unternehmensbefragung 416.1 Basisdaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

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Inhaltsverzeichnis

6.2 Analyse der Transportcharakteristika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446.3 Vulnerabilit ät der Unternehmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526.4 Erfahrungen mit Extremereignissen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546.5 Erwartungen für die Zukunft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 626.6 Zusammenfassung undDiskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

7 Untersuchung 2: Medienanalyse 697.1 Auswirkungen der Niedrigwasserereignisse seit 1998 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 707.2 Auswirkungen des Containerschiffunfalls bei Köln 2007 . . . . . . . . . . . . . . . . 827.3 Auswirkungen des Bahnstreiks 2007 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 867.4 Zusammenfassung undDiskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

8 Untersuchung 3: Binnenschifferbefragung 1018.1 Allgemeine Feststellungen zu den Ergebnissen der Befragung . . . . . . . . . . . . . 1018.2 Basisdaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1018.3 Neuanschaffungeines Schiffes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1178.4 Erfahrungen mit Niedrigwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1218.5 Erwartungen bezüglich der Auswirkungen des Klimawandels . . . . . . . . . . . . . 1308.6 Anpassungsmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1328.7 Wünsche an das BMVBS/die WSV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1378.8 Zusammenfassung undDiskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

9 Untersuchung 4: Hafenanalyse 1419.1 Quelle-Ziel Verkehre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1419.2 Auftreten vonTransportanomalien im Jahr 2003 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2319.3 Ergebnisse der Korrelationsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2389.4 Regionale Verteilung der monatlichen Anomalien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2399.5 Zusammenfassung undDiskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

10 Untersuchung 5: Vulnerabil tätsanalyse 27510.1 Testen der Quantifizierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27510.2 Sensitivitätsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27710.3 Klimaszenarien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28210.4 Anpassungsmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28410.5 Zusammenfassung undDiskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

Schlusswort 289

Literaturverzeichnis 291

III Anhang 317

Er läuterung grundlegender Begr iffe 319

Fragebögen 329

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