Schleusen (1): Fluss-Schleuse 05.12.2014, 07:00

Eine Schiffsschleuse ist ein Bauwerk, das es Wasserfahrzeugen ermöglicht, eine Wasserstraße auch bei Wasserstandsunterschieden zu überwinden. Anlass für diesen Beitrag ist der Panamakanal, der vor 100 Jahren in Betrieb genommen wurde.

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Fluss-Schleuse

2014 wurde viel über den Panamakanal berichtet, denn er war genau 100 Jahre zuvor, im August 1914, in Betrieb genommen worden. 

Diese technische Meisterleistung hat sich der tec.LEHRERFREUND etwas näher angesehen. Ein neuer Kanal ist bereits im Bau, der ein Manko des hundertjährigen Veteranen beseitigen soll: Moderne Riesenschiffe, für die der alte Kanal zu klein geworden ist, sollen nicht länger um die Spitze Südamerikas herumfahren müssen, denn dabei kommen 15 000 km zusammen, die viel Zeit und Kraftstoff kosten.

Wozu braucht man Schleusen? 

Unter den üblichen Schleusenbauwerken ist der Panamakanal eine Ausnahme: Er macht es Schiffen möglich, vom Pazifik in den Atlantik (und umgekehrt) über Berge zu fahren. Die Route des Kanals versperrte vor 100 Jahren ein 80 m hohes Bergmassiv. Auch wenn es teilweise abgetragen wurde, konfrontierte es die Kanalbauer mit Problemen, die sie an den Rand der Verzeiflung brachten. Am Ende waren immer noch 26 m Höhe zu überwinden.

Die unzähligen Schleusen, die hierzulande in Flussläufe und Kanäle hineingebaut wurden, um sie schiffbar zu machen, sind wesentlich einfacher konstruiert als der Panamakanal.
Der Grund, warum eine Schleuse gebaut wird, liegt meistens darin, dass ein Flusslauf für den Schiffsverkehr ein zu großes Gefälle hat. Damit sind immer auch den Schiffen gefährlich werdende Stromschnellen und Furten verbunden. Immer öfter spielt auch Wassermangel im Sommer eine Rolle. Dann baut man eine Art Treppe, die Schleuse, auf der die Schiffe vom Unterwasser ins Oberwasser gehoben oder (umgekehrt) abgesenkt werden. 

Wie funktioniert eine einfache Flussschleuse? 

Wir nehmen aus den zahllosen Bauarten eine heraus. Man baut eine Kammer mit Schleusentoren und einem ausgeklügelten System für das Befüllen und Entleeren der Schleusenkammer. 

Bergschleusung:

Das Schiff fährt aus dem Unterwasser in die geöffnete Schleusenkammer hinein. Das Obertor ist geschlossen und staut das Oberwasser auf. Das aus dem Unterwasser eingefahrene Schiff muss das Oberwasser-Niveau erreichen.

Das Hubtor wird abgesenkt. Aus dem über Schieberventile gesteuerten Kammerfüllsystem fließt Wasser in die abgeschlossene Kammer. Dabei wird das Schiff gehoben.  

Hat das Schiff das Oberwasser erreicht, ... 

... werden die linken Torflügel aufgeklappt. Das Schiff fährt ins Oberwasser. 

Talschleusung 

Durch die geöffneten Torflügel fährt das nächste Schiff aus dem Oberwasser in die Schleusenkammer. 
Das obere Schleusentor wird geschlossen. 

Die Schieber des Kammerbefüllungssystems werden so umgesteuert, dass das Wasser aus der Kammer ins Unterwasser ablaufen kann.

Ist die Kammer leergelaufen und das Schiff auf Unterwasser-Niveau, wird das Hubtor hochgefahren und das Schiff kann ins Unterwasser hinausfahren. 

Das Bild unten ist als Vorlage für den Unterricht gedacht. Durch Daraufklicken lässt es sich vergrößern. 

Im folgenden Beitrag stellen wir den Panamakanal vor.