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2008 Sebastian Kummer 1
3. Grundlagen zur Verkehrsinfrastruktur3. Grundlagen zur Verkehrsinfrastruktur
Entstehung arbeitsteiliger und zum Teil intermodaler Transportketten
Funktionen von Knotenpunkten:
• Brechungsfunktion (direkte in indirekte Verkehre gewandelt)
• Ordnungs- und Bündelungsfunktion (Sammeln - Sortieren - Verteilen)
• Servicefunktion (Zusatzleistungen zum Transit, z.B. Lagerhaltung, Warenmanipulation, Informationsdienste)
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).
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).
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2008 Sebastian Kummer 3
3.1.1 Verkehrsknoten – Allgemeine Betrachtung [2]
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
Einteilung von Knotenpunkten
• Verkehrsträgerspezifisch (See-, Binnen- und Flughäfen, Bahnhöfe)
Rubber Tired Gantry Crane System (Zugmaschinen mit Trailern zur Umfuhr)
Rail Mounted Gantry Crane System (Straddle Carrier zur Umfuhr)
Reach Stacker System (Zugmaschinen mit Trailern zur Umfuhr) Reines Straddle Carrier System
Lagerkapazität500 bis 750 TEU
pro Hektar
Lagerkapazitätrund 1.100 TEU
pro Hektar
Lagerkapazitätrund 1.000 TEU
pro Hektar
Lagerkapazitätrund 500 TEU
pro Hektar
SeeseitigerUmschlag
LandseitigerUmschlag
Zwischen-lagerung
SeeseitigerUmschlag
LandseitigerUmschlag
Zwischen-lagerung
SeeseitigerUmschlag
LandseitigerUmschlag
Zwischen-lagerung
SeeseitigerUmschlag
LandseitigerUmschlag
Zwischen-lagerung
2008 Sebastian Kummer 11
Containerterminals als Flaschenhälse der Zukunft
Stetig steigende Containertransportmengen mit einer durchschnittlichen Wachstumsrate von 9,5 % p.a. sind zu erwarten.
Gleichzeitig verstärktes Schiffsgrößenwachstum Notwendigkeit des Ausbaus von Umschlagskapazitäten Ausbaumöglichkeiten
• Externes Wachstum: Neubau von Terminals, Problem aber dabei ist das beschränkte Platzangebot in Häfen
• Internes Wachstum: Optimierung der Abläufe in vorhandenen Container Terminals
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!Innovative Umschlagstechnologien werden benötigt!!
2008 Sebastian Kummer 12
Top 10 der Containerumschlagsbetriebe
Quelle: Kummer/Schramm/Sudy (2009)
Nr.Containerumschlagsbetriebe Rangliste (2005)
Umschlag in Mio. TEU
Wachstum 2004-2005
Weltmarkt-anteil
1 Hutchison Port Holdings (HKG) 51,8 7,7% 13,0%
2 APM Terminals (NL/DK) 40,4 21,0% 10,1%
3 Port of Singapore Authority Corp. (SGP) 40,3 17,9% 10,1%
4 P&O Ports (GB/AUS) 23,8 8,0% 6,1%
5 Cosco Pacific (VRC) 14,7 9,5% 3,7%
6 Dubai Ports World (UAE) 12,9 11,6% 3,1%
7 Eurogate (D) 12,1 5,0% 3,2%
8 Evergreen (RC) 8,7 6,9% 2,3%
9 MSC (CH) 7,8 26,9% 1,6%
10 Stevedoring Services of America (USA) 7,3 8,2% 1,9%
• 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 14
Innovative Umschlagstechnologien [2]
Transhipment Funktion verursacht Repositionierungen. Verknüpfung von seeseitigem, landseitigem Umschlag und der
Zwischenlagerung erforderlich. Forderung von Produktivitätssteigerung bei gleichzeitigem Sinken der
Kosten pro Move. Automatisierung der Umschlagsabläufe ist notwendig! Automated Guided Vehicles (AGV) für interne Umfuhren. Multi-Lift Spreader (für 2 oder 4 x TEU per Move). Twin-Trolley Containerbrücken (siehe CTA, Hamburg) Port Feeder Barge (168 TEU, Hamburg) Am CT Burchardkai in Hamburg wurde durch solche Maßnahmen die
Produktivität pro qm um 100 % gesteigert!
2008 Sebastian Kummer 15
Automated Guided Vehicles
Steigerung der Produktivität und Flexibilität Schneller, zuverlässiger und weniger kostenintensiv im Betrieb Reduktion der Personalkosten Automatische Lenkung und Steuerung der AGV Flotte Optimierte Routenplanung verhindert Stauungen an den
Containerbrücken
• Gewicht ca. 25t
• Höchstgeschwindigkeit 22 km/h
• Fahrgenaugikeit +/- 3 cm
• Aufnahme eines 40‘/45‘ oder zweier 20‘ Container
• Maximalgewicht 40t für 40‘/45‘ und 60t für zwei 20‘Quelle: www.gottwald.com
Produktivitätsteigerung: 90-100 Moves/h (zum Vergleich: eine Single-Trolley, Single-Spreader Containerbrücke schafft ca. 40 Moves/h)
Containerbrückenausleger bis zu 63 m
Multi-Lift Spreader
Erster Trolley
Zweiter Trolley
source: www.zpmc.com
2008 Sebastian Kummer 17
Port Feeder Barge
• 64 x 21 x 4,80m
• Tiefgang: 2 – 3,10m
• Antrieb: diesel-elektrisch
• Geschwindigkeit: 7 Knoten
• 168 TEU, davon 50% in Zellenführung
• Kran + Spreader
Quelle: www.portfeederbarge.de
Steigerung der Leistungsfähigkeit der internen Container-Logistik des Hamburger Hafens
Containerumfuhr: Containertransporte zwischen Umschlagbetrieben der verschiedenen Terminals; Alternative zu Containertransporten mit LKW
Feeder Operations: Sammeln und Verteilen von Containern, Konzentration der Feederschiffe auf wenige Terminals
Entlastung der Terminals vom Binnenschiffumschlag
2008 Sebastian Kummer 18
3.1.4 Knotenpunkte – Binnenhäfen
Eigentums- und Besitzstruktur
Öffentliche Binnenhäfen:
Analog zu Seehäfen
z.B. Duisport
Werks- und Privathäfen:
Im Eigentum und vollständiger Verantwortung des Unternehmens/ Besitzers
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 19
Lage von Binnenhäfen und deren weitere Entwicklung
Weitere Unterscheidung nach Lage des Binnenhafens
Weitere Entwicklung der Binnenhäfen hin zu multifunktionalen Wirtschaftszentren (z.B. GVZ), da Angebot einer verkehrsträger-übergreifenden Vernetzung der Transportwege vorhanden ist
2008 Sebastian Kummer 20
3.1.5 Knotenpunkte – Flughäfen
Arten von Flugplätzen
• Flughäfen: „öffentlicher Flugplatz für internat. Luftverkehr“ (§64 LuftVG)
• Flugfelder: „Zivilflugplatz, der nicht Flughafen ist“ (§65 LuftVG)
Tätigkeitsfelder von Flughäfen
• Luftseitig– Abwicklung von Starts und Landungen sowie Bereitstellung von Flugzeug-
dispositionen 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
Nach § 58 LuftVG sind Flugplätze„Land- oder Wasserflächen, die zur ständigen Benützung für den Abflug und für die Landung von Luftfahrzeugen bestimmt sind.“
Nach § 58 LuftVG sind Flugplätze„Land- oder Wasserflächen, die zur ständigen Benützung für den Abflug und für die Landung von Luftfahrzeugen bestimmt sind.“
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2008 Sebastian Kummer 21
Die größten Flughäfen der Welt
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Nr. Airport Ranking (2008) Mio. PAX Nr. Airport Ranking (2008) Mio. tons1 Atlanta (ATL/USA) 90,039 1 Memphis (MEM/USA) 3,695 2 Chicago (ORD/USA) 69,354 2 Hongkong (HGK/PRC) 3,661 3 London (LHR/GB) 67,056 3 Shanghai (PVG/PRC) 2,603 4 Tokyo (HND/J) 66,755 4 Seoul (ICN/ROK) 2,424 5 Paris (CDG/F) 60,875 5 Anchorage (ANC/USA) 2,340 6 Los Angeles (LAX/USA) 59,498 6 Paris (CDG/F) 2,280 7 Dallas (DFW/USA) 57,093 7 Frankfurt on Main (FRA/D) 2,111 8 Beijing (PEK/PRC) 55,937 8 Tokyo (NRT/J) 2,100 9 Frankfurt on Main (FRA/D) 53,467 9 Louisville (SDF/USA) 1,974
10 Denver (DEN/USA) 51,245 10 Singapore (SIN/SGP) 1,884 11 Madrid (MAD/E) 50,824 11 Dubai (DXB/UAE) 1,825 12 Hongkong (HGK/PRC) 47,858 12 Miami (MIA/USA) 1,807 13 New York (JFK/USA) 47,808 13 Los Angeles (LAX/USA) 1,630 14 Amsterdam (AMS/NL) 47,430 14 Amsterdam (AMS/NL) 1,603 15 Las Vegas (LAS/USA) 43,209 15 Taipeh (TPE/RC) 1,493 16 Houston (IAH/USA) 41,709 16 London (LHR/GB) 1,486 17 Phoenix (PHX/USA) 39,891 17 New York (JFK/USA) 1,451 18 Bangkok (BKK/THA) 38,603 18 Beijing (PEK/PRC) 1,366 19 Singapore (SIN/SGP) 37,695 19 Chicago (ORD/USA) 1,332 20 Dubai (DXB/UAE) 37,441 20 Bangkok (BKK/THA) 1,173
TOP20 total 1063,789 TOP20 total 40,24 ... Vienna (VIE/A) 19,700 ... Vienna (VIE/A) 0,272
2008 Sebastian Kummer 22
Start- und Landebahnkonfigurationen mit zughöriger theoretischer Kapazität in Flugbewegungen pro Stunde
Wien, Montreal-Mirabel
ca. 65Konvergierendes Bahnsystem
Hamburg, New York-La Guardia
ca.55Kreuz-Bahnsystem
Atlanta, Los Angeles
ca. 120Parallelbahnsystem mit 4 Bahnen
München, Osloca. 90Parallelbahnsystem (Bahnenachsenabstand > 1.500 m)
Berlin-Tegel, Nizzaca. 60Parallelbahnsystem (Bahnenachsenabstand < 1.500 m)
Linearkonzept mit Gebäude und Vorfeldpositionen (Nürnberg)
In der Praxis gibt es sehr häufig Mischkonzepte!In der Praxis gibt es sehr häufig Mischkonzepte!!
2008 Sebastian Kummer 24
3.2 Überblick Verkehrskanten
Binnenwasserstraßen
• Dezentrale Verkehrssteuerung mit zunehmender Koordination (Kapazitätserhöhung)
• Finanziert durch Bund, keine Gebühren durch NutzerInnen
Seeschifffahrtswege
• Dezentrale Verkehrssteuerung
• Keine Kantenfinanzierung notwendig (Ausnahme: Kanäle)
Luftverkehrsstraßen
• Zentrale Verkehrssteuerung (Flugsicherung durch Austro Control)
• Keine Kantenfinanzierung notwendig
Binnenwasserstraßen
• Dezentrale Verkehrssteuerung mit zunehmender Koordination (Kapazitätserhöhung)
• Finanziert durch Bund, keine Gebühren durch NutzerInnen
Seeschifffahrtswege
• Dezentrale Verkehrssteuerung
• Keine Kantenfinanzierung notwendig (Ausnahme: Kanäle)
Luftverkehrsstraßen
• Zentrale Verkehrssteuerung (Flugsicherung durch Austro Control)
• Keine Kantenfinanzierung notwendig
Kraftverkehrsstraßen
• Verkehrssteuerung erfolgt dezentral, nur wenig zentrale Steuerung (Telematik)
• Finanzierung durch Bund, Länder, Gemeinden, NutzerInnen (hochran- giges Straßennetz)
Schienenwege
• Zentrale Verkehrssteuerung (Stellwerke)
• Finanzierung v.a. durch den Bund, NutzerInnen (IBE-Infrastrukturbe- nutzungsentgelt)
Rohrfernleitungen
• Zentrale Verkehrssteuerung
• Kanten werden privat durch Ölkonzerne finanziert
Kraftverkehrsstraßen
• Verkehrssteuerung erfolgt dezentral, nur wenig zentrale Steuerung (Telematik)
• Finanzierung durch Bund, Länder, Gemeinden, NutzerInnen (hochran- giges Straßennetz)
Schienenwege
• Zentrale Verkehrssteuerung (Stellwerke)
• Finanzierung v.a. durch den Bund, NutzerInnen (IBE-Infrastrukturbe- nutzungsentgelt)
Rohrfernleitungen
• Zentrale Verkehrssteuerung
• Kanten werden privat durch Ölkonzerne finanziert
2008 Sebastian Kummer 25
3.2.1 Kraftverkehrsstraßen
Informationen unter www.asfinag.at: Stand und Ausbau hochrangiges Netz in Österreich
2008 Sebastian Kummer 26
3.2.2 Schienenwege
Alle wichtigen Informationen zur Bahninfrastruktur in Österreich:
http://www.railnetaustria.at/vip8/betrieb/de/ und http://www.oebb.at/vip8/bau/de/ÖBB Infrastruktur Betrieb (Trassenpreise, Leistungsdaten, Infrastrukturparameter)
2008 Sebastian Kummer 27
3.2.3 Binnenwasserstraßen
Quelle: www.elwis.bafg.de
2008 Sebastian Kummer 28
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 29
Binnenschiffe von internationaler Bedeutung
WS-Klasse
Motorschiff und Schleppkähne SchubverbändeH
Bezeichnung L B d T Formation L B d T
von internationaler Bedeutung
IVJohann Welker
80-85 9,5 2,51000-1500
85 9,5 2,5-2,81250-1450
5,25/ 7,0
Va
Großes Rheinschiff
95-110
11,42,5-2,8
1500-3000
95-110
11,4
9600-18000
1600-3000 5,25/
7,0/ 9,1Vb
172-185 3200-
6000VIa
95-110
22,8
7,0/ 9,1
VIb
195-200 140 15,0 3,9
185-195
VIc
270-280
9,133,0-34,2
VII 28533,0-34,2
14500-27000
9,1
Quelle: Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (www.elwis.de)
2008 Sebastian Kummer 30
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)