Drift og anlæg af klimarobust jernbaneinfrastruktur

Jernbanetransport er en energieffektiv transportform med relativt lav miljøpåvirkning og mere specifikt lavere drivhusgasemissioner. Sidstnævnte gør den til en vigtig bidragyder til gennemførelsen af en langsigtet kulstofneutral transportstrategi i Europa. Dette potentiale kan imidlertid kun realiseres, hvis jernbanerne er tilpasset til at modstå de virkninger, der er forbundet med klimaændringer.

En af de mest kritiske sårbarheder i jernbanetransportsystemet er den lave fleksibilitet i både infrastruktur og drift i tilfælde af forstyrrelser. Jernbanetransportsystemet afhænger også af andre typer infrastruktur. For eksempel påvirker forstyrrelser i strømforsyningen som følge af ekstreme vejrforhold direkte jernbanetransportsystemets funktionalitet. På grund af jernbaneinfrastrukturens lange levetid, som forventes at fungere med fuld kapacitet i mere end 50 år (og endnu længere for nogle anlæg), er det hensigtsmæssigt at integrere klimaændringsaspekter i den langsigtede jernbaneplanlægnings-, -design- og -forvaltningsproces. Desuden blev mange jernbaner designet og bygget i fortiden med henvisning til historiske klimaforhold, der kan være forskellige fra nuværende og fremtidige forhold på grund af klimaændringer. Visionen i Rail Adapt Report (UIC, 2017) betragter tilpasningsprocessen for jernbaner som en del af business as usual-udviklingsscenariet. Tilpasningsomkostningerne har således kun en marginal indvirkning på et jernbaneselskabs økonomiske resultater. Risikoen for klimaændringer for jernbaneindustrien er blevet grundigt beskrevet i ARISCC-projektet (Adaptation of Railway Infrastructure to Climate Change), som blev gennemført af konsortiet under ledelse af UIC (International Union of Railways). Resultaterne af ARISCC omfatter kort over naturkatastrofer og et vejledende dokument om integreret håndtering af naturkatastrofer på jernbaner.

En nyere gennemgang (Haghighi et al., 2025) bekræftede, at klimarisici kan have en lang række konsekvenser for jernbanerne. Disse kan inddeles i to hovedtyper, fysiske og operationelle virkninger. Fysiske påvirkninger omfatter direkte skader på jernbaneinfrastrukturen. De kan være strukturelle (f.eks. skader på skinner og sveller), geotekniske (f.eks. skader på ballastmateriale og skråninger) og hydrologiske (fejl i dræningssystemer, oversvømmelse). Operationelle virkninger omfatter driftsforstyrrelser og forsinkelser. En omfattende litteratur tyder på, at virkningerne af klimafarer på jernbaneinfrastruktur og -drift vokser som følge af klimaændringer.

Den samme undersøgelse viste, at både ekstreme vejrforhold (tunge regnskyl, ekstreme vinde, oversvømmelser og storme) og langsomme begyndelsesprocesser (højere gennemsnitstemperaturer) er blandt de hyppigst undersøgte klimafarer. De mest rapporterede virkninger for jernbaner er termisk stress, jernbanespændning, oversvømmede spor, jordskred på dæmninger, driftsforstyrrelser og øgede vedligeholdelseskrav.

Tilpasningstilgange kan søge at øge jernbaneinfrastrukturens robusthed ved at mindske aktivernes sårbarhed over for farerne og dermed gøre det muligt også at fungere under ugunstige forhold. Dette kan f.eks. indebære, at elektriske systemer hæves over de forventede oversvømmelsesniveauer. Tilpasningen kan også have til formål at skabe redundans i systemet for at muliggøre driftskontinuitet, når der opstår et systemsvigt. Det omfatter oprettelse af yderligere eller alternative tjenester. Endelig kan tilpasningen omfatte foranstaltninger til hurtig genopretning for hurtigt at genoprette infrastrukturen og tjenesterne (Palin et al., 2021).

Valget af tilpasningsforanstaltning afhænger af den lokale kontekst, eksponeringen for særlige farer, tilstedeværelsen af andre ikkeklimarelaterede risici, de ønskede tilpasningsudgifter og -mål og infrastrukturens levetid.

En stigning i temperaturen kan generere skinnebukning, en øget risiko for vegetationsbrande, et stigende behov for at installere køling og andre systemer til passagerkomfort. De respektive tilpasningsløsninger bør kombinere tekniske løsninger (f.eks. øget varmemodstand i afbrydere og sikkerhedssystemet) med naturbaserede løsninger (f.eks. plantning af vegetation for at beskytte sporene mod direkte solstråling).  

Kraftige regnhændelser, storme og vinde kan reducere jordbundens stabilitet, udløse jordskred, stenfald eller laviner, der hovedsagelig påvirker bjergområder. Der skal gennemføres strukturelle beskyttelsesforanstaltninger, f.eks. diger og dæmninger. Disse foranstaltninger kan have mange fordele, da de også kan beskytte bebyggelser eller anden infrastruktur såsom veje eller energiforsyningsnet. For at forbedre køreledningsmasters modstandsdygtighed over for vind kan tilpasning omfatte at holde områder tæt på spor og køreledninger fri for farlige genstande. Naturbaserede løsninger kan omfatte plantning af vegetation for at reducere jorderosion og styrke skråninger.

Vegetation anvendes ofte som en stødpudezone for støj og forurening langs jernbanespor og også for at beskytte sporet mod direkte eksponering for solen. Der kan oprettes grønne jernbanekorridorer langs jernbanespor for at fremme vilde dyrs og planters bevægelser. For at undgå driftsfejl forårsaget af træer, der falder over sporene eller af naturbrande, bør plantning og vedligeholdelse af vegetation planlægges nøje. Der skal tages hensyn til lokale klimaforhold og prognoser for klimaændringer. For eksempel kan brug af planter med relativt højt fugtindhold og lave niveauer af flygtige olier hjælpe med at forhindre naturbrande. Udvælgelse af træarter til at modstå højere vind bør overvejes i stormudsatte områder (Blackwood et al., 2022).

Gennemførelsen af strukturelle foranstaltninger for hele jernbanesystemet er ofte ikke mulig af både økonomiske årsager og af natur- og landskabsbeskyttelsesaspekter. Der er derfor et stort behov for yderligere (ikkestrukturelle) risikobegrænsende foranstaltninger såsom etablering af systemer til tidlig varsling, trafikomdirigering, alternative køreplaner, intelligent udskiftning af tjenester (f.eks. bustransport), øget sammenkobling mellem forskellige transportformer (multimodalitet).  Det er desuden afgørende at give passagererne oplysninger i realtid. 

Tilpasningen af jernbaneinfrastrukturen er også en del af de løsninger, der skal sikre kontinuiteten i forsyningskæderne for erhvervs- og industrisektoren. Almindelige risici, der truer kontinuiteten i forsyningskæden i forbindelse med transport, omfatter forsinkelser eller afbrydelser af væsentlige transporttjenester som følge af ekstreme vejrforhold, jernbanespænd og ulykker. Forstyrrelser i forsyningskæden kan i sidste ende medføre øgede omkostninger. Dette kan påvirke køberen, leverandøren eller hele forsyningskæden. Det er også afgørende at sikre jernbanernes modstandsdygtighed for at sikre forbindelserne mellem destinationer i turistregioner og dermed også bidrage til den økonomiske udvikling af denne sektor. 

Normalt forvalter jernbanevirksomheder, der arbejder på nationalt plan, gennemførelsen af foranstaltninger, der har til formål at øge jernbanetransportens modstandsdygtighed.  Disse aktører støttes af offentlige forvaltninger, der opererer på regionalt, nationalt eller endda europæisk plan (f.eks. Kommissionens GD MOVE). Disse yder lovgivningsmæssig, administrativ og finansiel støtte til tilpasningsaktiviteter. Virksomheder, der er specialiseret i design og konstruktion af transport, udfører den tekniske gennemførelse af foranstaltninger. . Alle disse interessenter støttes af forskningsinstitutioner og konsulenter, der leverer sårbarhedsvurderinger, prioritering af foranstaltninger, gennemførlighedsundersøgelser og cost-benefit-analyser. Aktører, der leverer vejrprognoser og systemer for tidlig varsling (f.eks. UBIMET i Østrig), er også vigtige interessenter, der skal inddrages. Nogle undersøgelser afslørede en lav grad af bevidsthed om klimaændringer blandt jernbaneforvaltere og interessenter, hvilket kan hæmme tilpasningen.

På grund af jernbaneinfrastrukturens lange levetid skal gennemførelsen af tilpasningsforanstaltninger være en del af den overordnede jernbaneudviklingsproces og/eller modernisering. Mere generelt bør det indarbejdes i langsigtede transportstrategier, idet jernbanetransport forventes at spille en vigtig rolle. Dette kan sikre, at de nødvendige finansielle ressourcer er til rådighed. Ud over manglende midler er andre faktorer, der kan hindre jernbaneudvikling og -tilpasning, relateret til mulige konflikter med miljøbeskyttelsesmål, hovedsagelig relateret til landskabsfragmentering, og mulige konflikter med lokalsamfund, der er bekymrede over øget støjforurening og arealinddragelse.

De mest fordelagtige tilpasningsforanstaltninger er dem, der skaber synergier med andre foranstaltninger, der fører til yderligere fordele, f.eks. ved at bidrage til modvirkning af klimaændringer, fremme bæredygtig udvikling og forbedre beskyttelsen af biodiversiteten. I dette perspektiv kan naturbaserede løsninger anvendes til at tilpasse jernbanesystemet på en række forskellige måder. Nogle træer kan modstå højere vindhastigheder end andre, små bugtende vandløb kan buffer høje vandstande bedre end menneskeskabte dræningssystemer, og udvælgelsen af passende vegetation nær jernbanekorridoren kan reducere risikoen for brande.

Foranstaltninger, der fører til negative miljøvirkninger, bør ikke overvejes, medmindre det kræves i sikkerhedsforskrifterne. F.eks. bør den øgede anvendelse af klimaanlæg til køling af indendørs rum begrænses mest muligt for at begrænse produktionen til drivhusgasemissioner. Foranstaltninger til at mindske sårbarheden over for faldende træer ved at etablere bredere jernbanekorridorer kan være kontraproduktive for visse andre mål. En bredere korridor kan resultere i større temperaturforskelle i sporzonen. Dette kan være en udfordring for fremtidige mål om at mindske sårbarheden over for brande eller bukkejern, medmindre disse problemer løses.

Den største fordel ved tilpasningsforanstaltninger er jernbaneinfrastruktur og -drift, der er modstandsdygtig over for klimaændringer, og som sikrer transportnettets konnektivitet med konsekvenser for økonomisk velstand og velfærd. Desuden er de ekstra fordele ved tilpasningsforanstaltninger bidrag til bæredygtig udvikling og modvirkning af klimaændringer (transportformens overgang til jernbanetransport fører til et fald i drivhusgasemissionerne). Også andre end miljømæssige synergier og sidegevinster ved tilpasningsforanstaltninger er ønskelige. F.eks. kan strukturelle beskyttelsesforanstaltninger ud over at beskytte jernbanesporet også beskytte bebyggelser eller anden infrastruktur såsom veje eller energiforsyning. I økonomisk henseende er jernbaner vigtige transportinfrastrukturer, ikke kun for EU-borgeres og turisters mobilitet, men også for transport af varer inden for og på tværs af lande på en bæredygtig måde. CO2-emissioner fra jernbanetransport udgør kun en brøkdel af emissionerne fra andre godstransportmuligheder (EEA, 2021). Tilpasningsforanstaltninger, der har til formål at bevare det europæiske jernbanenets funktionsevne på mellemlang og lang sigt, er derfor også afgørende for den europæiske godstransportsektors levedygtighed og bæredygtighed og for de industrier, der transporterer deres varer med jernbane.

Omkostningerne varierer konsekvent afhængigt af de udvalgte foranstaltninger, deres specifikke udformning, anvendelsesomfanget, de specifikke forhold på det sted, hvor foranstaltningerne gennemføres, de klimaudfordringer, der håndteres, og mange andre faktorer. De økonomiske omkostninger omfatter omkostningerne ved direkte indvirkning på infrastrukturaktiver, omkostningerne ved transportforsinkelser og aflysninger som følge af ekstreme vejrforhold og omkostningerne ved tilpasningsforanstaltninger. Flere undersøgelser kvantificerer de økonomiske omkostninger ved klimaændringer på jernbaner. Sammenligning af disse resultater blev fundet ganske udfordrende. Dette skyldes anvendelsen af forskellige klimamodeller, klimascenarier, fremtidige tidsperioder, vurderingsmetoder, geografisk anvendelsesområde osv.

Desuden kvantificeres de bredere socioøkonomiske omkostninger ved transportforstyrrelser sjældent. Det kan omfatte reduceret kapacitet til transport af vigtige varer og mindre turistmæssig tiltrækningskraft på destinationer (Palin et al., 2021). Med stigningen i klimarelaterede hændelser og risici er det rimeligt at forvente øgede omkostninger til at opretholde et sikkert og brugbart net, genopbygge beskadiget eller ødelagt infrastruktur og dække øget virksomhedsledelse (EU's Jernbaneagentur, 2024).

Omkostningerne dækkes primært af jernbaneselskabet. samfinansiering kan ydes over det offentlige budget, europæiske finansielle instrumenter og andre kilder. Offentlig-private partnerskaber kan spille en rolle i finansieringen af tilpasningsforanstaltninger for jernbaneinfrastruktur og -tjenester. Det østrigske jernbaneselskab ÖBB vedtog f.eks. en strategi for risikoreduktion baseret på avanceret vejrovervågning og et system for tidlig varsling (infra:wetter). Det drives i fællesskab af ÖBB og den private vejrtjeneste UBIMET GmbH (se casestudiet Opbygning af jernbanetransportens modstandsdygtighed over for alpine farer).

International jernbanetransport reguleres af flere mellemstatslige konventioner og inden for Den Europæiske Union af flere EU-forordninger og -direktiver.

På EU-plan blev der i et større politisk dokument, hvidbogen fra 2011 (En køreplan for et fælles europæisk transportområde), foreslået en ambitiøs tilgang til at afhjælpe de konstaterede mangler ved mobiliteten i EU. Blandt de forskellige foranstaltninger anerkendte den også behovet for at tackle udfordringerne i forbindelse med klimaændringer ved at styrke modstandsdygtigheden over for klimaændringer for den samlede infrastruktur.

Siden 2020 har strategien for bæredygtig og intelligent mobilitet sammen med en handlingsplan med 82 foranstaltninger reguleret fremtiden for EU's transport i overensstemmelse med ambitionerne i den europæiske grønne pagt og målene i EU's digitale strategi. Modstandsdygtig mobilitet er et centralt mål i EU's strategi for bæredygtig og intelligent mobilitet. For at sikre transportkontinuitet omfatter foranstaltningerne udarbejdelse af kriseberedskabsplaner for transportsektoren, opgradering (klimasikring) af fysisk og digital transportinfrastruktur, interoperabilitet mellem forskellige transportformer og styrkelse af TEN-T-nettet. Et centralt EU-politisk mål er at styrke multimodaliteten, sikre en bedre integration af transportformerne og etablere interoperabilitet på alle niveauer i transportsystemet (EU's Jernbaneagentur, 2024). TEN-T-forordningen kræver, at projekter af "fælles interesse" skal demonstrere modstandsdygtighed over for klimaændringer. Det kræver specifikt, at infrastrukturforvalterne vurderer sårbarheden over for klimaændringer (oversvømmelser, hedebølger) og gennemfører tilpasningsforanstaltninger for at beskytte offentlige investeringer.

Den tid, der typisk er nødvendig for gennemførelsen af de tekniske foranstaltninger, er flere år (ca. 2-5 år). Gennemførelsen af operationelle foranstaltninger skal imidlertid være hurtig og reagere hurtigt på forstyrrelser forårsaget af ekstreme hændelser. Leveringen af vejrudsigter og systemer for tidlig varsling er kontinuerlig.

De tekniske foranstaltningers levetid bør være i overensstemmelse med selve jernbaneinfrastrukturens levetid, som er flere årtier.