Der Nord-Ostsee-Kanal (NOK) wurde im Jahr 1895 unter dem Namen Kaiser-Wilhelm-Kanal eröffnet und 1948 in Nord-Ostsee-Kanal umbenannt (im internationalen Sprachgebrauch Kiel-Canal). Er führt von Brunsbüttel an der Unterelbe über eine Länge von 98,637 Kilometer nach Kiel-Holtenau und ist die meistbefahrene künstliche Wasserstraße der Welt. Ohne Berücksichtigung der Sport- und sonstigen Kleinfahrzeuge befuhren den Kanal im Jahr 2023 durchschnittlich 74 Schiffe/Tag (26.822 Schiffe insgesamt) [MAR23, S. 142].

An den Mündungen ist der NOK durch Schleusenbauwerke vor Wasserspiegelschwankungen geschützt. Transporte durch den Kanal erfolgen zumeist mit Feederschiffen im Zubringerdienst, von und zu den großen Überseehäfen der Nordrange, wobei die häufig im Liniendienst fahrenden Schiffe von einem enormen Zeitvorteil gegenüber dem Weg um Kap Skagen in die Ostsee profitieren. Beispielhaft beträgt die Streckenersparnis der Fahrt von Rotterdam nach Kleipeda durch den NOK anstatt um Kap Skagen 183 Seemeilen [MAR18, S. 140]. Die Passagekosten des NOK sind unter anderem abhängig von der Lotsenannahmepflicht, der Bruttoraumzahl (BRZ) und den Abmessungen/dem Tiefgang des Schiffes. Als Gesamtsumme kann sich ein Wert aus Lotsgeldern, Lotsabgaben, Befahrungsabgaben und Kanalsteuer ergeben, welcher sich um Passagekosten der Elbe und Kieler Förde erhöht.

Um die anfallenden Sanierungen an den Schleusen durchführen zu können, ist eine weitere Schleuse notwendig, die den Verkehr auffangen wird. Auch die Schiffsabfertigung könnte bei Gebrauch aller Schleusen beschleunigt und anfallende Wartezeiten vermindert werden. Nach jahrelanger Diskussion wurde 2012 der erste Spatenstich für eine 5. Schleusenkammer in Brunsbüttel gesetzt [BMVB12]. Das Projekt mit einem Investitionsvolumen von 375 Millionen Euro ist seit April 2013 europaweit ausgeschrieben. Allerdings werden Mehrkosten in Höhe von 100 Millionen Euro erwartet. Die Vergabe war im April 2014 durchgeführt worden, mit einer Fertigstellung wird 2020 gerechnet [NDR14]. Durch Kampfmittelräumung und technische Probleme sind jedoch Verzögerungen von etwa einem halben Jahr angefallen. Nachdem zunächst an der Fertigstellung 2020 weiter festgehalten wurde, hat sich die Bauzeit mittlerweile weiter verzögert [NDR15]. Zunächst gingen Experten von einer Fertigstellung im Jahr 2025 aus [WELT18], die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung hat den Termin jedoch erneut nach hinten verschoben. Mittlerweile wird die Fertigstellung frühestens 2026 erwartet [NDR20]. 

In Kiel Holtenau ist statt einer Sanierung ebenfalls ein Neubau der beiden seit 2014 wegen Einsturzgefahr gesperrten Schleusenkammern geplant. Die Kosten für den Abriss und Neubau in Höhe von 240 Millionen Euro trägt der Bund. Die Finanzierungszusage erfolgte im März 2016. Mit dem Beginn der Bauarbeiten ist frühestens 2018 zu rechnen [KN16]. Die neue, modernere Schleusenanlage mit ihren vier Kammern soll spätestens 2030 fertiggestellt werden [SHZ16]. Das Planfeststellungsverfahren wurde jedoch erst im Mai 2019 angestoßen, so dass mit Bautätigkeiten frühestens im Jahr 2023 zu rechnen ist. An der Fertigstellung des Projektes bis spätestens 2031 wird weiterhin festgehalten und auch die Vorbereitungen für den Abriss der beiden Schleusen haben bereits begonnen [KN19].

Zurzeit können Schiffe mit den maximalen Abmessungen Länge / Breite / Tiefgang in Meter 235 Meter / 32,5 Meter / 7,0 Meter beziehungsweise 175 Meter / 24,0 Meter / 9,5 Meter den Kanal befahren, zukünftig sollen es 235 Meter / 32,5 Meter / 9,5 Meter sein [MAR18, S. 140].

Wesentliche Parameter des NOK lauten zusammengefasst [MAR18, S. 140; NDR19d]: