Die Querung über den Köhlbrand hat zwei wesentliche Funktionen: sie verbindet, sortiert und organisiert die Straßenverkehre im Hamburger Hafen und sie ermöglicht zeitgleich Schiffen auf der Bundeswasserstraße Elbe die Passage zu Umschlagsarealen im südlichen Bereich des Hafens. Aufgrund ihres sich verschlechternden Zustandes sowie ihrer lichten Höhe von 53 Meter NHN kann die bestehende Brücke diese Funktionen nicht mehr ausreichend erfüllen. Insbesondere für den Schiffsverkehr stellt die Brücke bereits heute ein wesentliches Hindernis dar. Bei aktuellen Schiffsgrößen mit Kapazitäten von bis zu 24.500 TEU kann die Köhlbrandbrücke aktuell nur von Schiffen bis ca. 14.000 TEU (je nach Bauhöhe) passiert werden. Diese Schiffe machen heute jedoch nur noch einen geringen und weiter abnehmenden Anteil der großen Containerschiffe in Hamburg aus.
Diese Herausforderung wird in Zukunft noch wachsen. Hamburg muss von einem weiterhin moderaten Schiffsgrößenwachstum ausgehen, das einen höheren Bedarf an modernen Großschiffsliegeplätzen auslösen wird. Diese müssen möglichst flexibel genutzt werden – insbesondere in Zeiten mit Abfertigungsspitzen.
Als größtes Schiff im Hamburger Hafen muss heute ein Großcontainerschiff (bis 25.800 TEU) mit einer Höhe über der Wasserlinie (Air Draft) von circa 67 Metern NHN (mit geklappten Aufbauten) angenommen werden. Weil noch Sicherheitsabstände hinzukommen, die auch die zukünftige Entwicklung der mittleren Tidehochwasserstände einbeziehen, wäre eine lichte Höhe von 73,5 Meter NHN für eine neue Köhlbrandbrücke erforderlich. Damit wäre sie in der Höhe vergleichbar mit modernen Brücken auf internationalen Seeschifffahrtswegen wie der El Qantara-Brücke über den Suez-Kanal und der Stonecutters` Bridge im Hafen von Hongkong.
Die neue Köhlbrandbrücke wird die nautische Zugänglichkeit in den südlichen Hafen über lange Zeit maßgeblich prägen – voraussichtlich bis ins nächste Jahrhundert. Mit der größeren Höhe wird eine strategische Weichenstellung vorgenommen, die die Potenziale der dahinter liegenden Hafenareale langfristig sichert und ausweitet.