Integration af tilpasning i udformningen af Københavns metro

Både den underjordiske del af Københavns metro og den del, der ligger over jorden, udgør udfordringer i forbindelse med klimaændringer. Navnlig kraftige regnskyl, stormfloder (som kan intensiveres af stigende vandstand i havene) og storme kan påvirke infrastrukturen og påvirke metrodriften og passagersikkerheden. Fremskrivninger af stigende vandstand i havene og forekomsten af ekstreme vejrforhold har ændret sig betydeligt i de seneste år. Det forventes, at klimaændringerne vil øge risikoen for skybrud og stormfloder mere end tidligere antaget og dermed ændre designbetingelserne for et højt sikkerhedsniveau for metroen. Derfor er der gradvist blevet vedtaget højere krav til sikring af klimasikring af Københavns metro.

Ifølge Danmarks Meteorologiske Instituts (DMI) rapport fra 2014 om fremtidens klima i Danmark, der skitserer udviklingen i det danske klima frem til år 2100, vil landet opleve stigende vandstand i havene og hyppigere og mere alvorlige ekstreme vejrforhold. Resultaterne af denne rapport er baseret på IPCC's AR5-scenarier. Klimasimuleringer og tilknyttede usikkerheder forbedres ved fremskrivninger beregnet ved hjælp af et sæt CMIP5-klimamodeller (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5). Ifølge rapporten vil havniveauet omkring Danmark være 0,1-0,6 m højere i det mest optimistiske scenarie (RCP2.6), 0,2-0,7 m højere i det mellemliggende scenarie RCP4.5 og 0,3-0,9 m højere i det mere pessimistiske scenarie (RCP8.5). Disse tal er for slutningen af århundredet (2081-2100) sammenlignet med referenceperioden 1986-2005. Stigning i havniveauet vil sammen med skiftende vindmønstre sandsynligvis føre til øgede stormflodshøjder.

Ud over stigningen i havniveauet forventes det, at ekstreme vejrforhold (storme og skybrud) vil forekomme oftere og vil være mere alvorlige på grund af klimaændringerne, hvilket vil forværre oversvømmelsesrisikoen for Københavns metro. Disse begivenheder, der har lokale virkninger, er vanskelige at projicere, da de kan variere meget inden for kort afstand.

De udformede og gennemførte foranstaltninger har til formål at forbedre beskyttelsen af Københavns metrosystem mod farer som følge af klimaændringer, hovedsagelig oversvømmelser som følge af kraftige regnskyl og stormfloder. Foranstaltningerne har til formål at beskytte metroinfrastrukturen og -driften samt passagerernes sikkerhed.

Metroselskabets klimatilpasningsstrategi understøtter integrationen af klimatilpasning tidligt i planlægnings- og dimensioneringsfasen af metrolinjer, så der efterfølgende kun er behov for mindre løbende tilpasninger.

For at forbedre beskyttelsen af det københavnske metrosystem mod oversvømmelser er det forventede højeste vandstandsniveau på grund af kraftige regnskyl og stormfloder blevet anslået separat for hver station. Dette gjorde det muligt at identificere det nøjagtige højdeniveau for hver indgang, trapper, tunnelventilation, rampe, teknikrum, aksel, elevator og kontrol- og vedligeholdelsescenter. Bortset fra sporet er de ovennævnte områder og installationer de mest sårbare og kan i tilfælde af svigt påvirke metrodriften og dens sikkerhed.

For at identificere det højeste vandstand i hver station forårsaget af skybrudshændelser er en 1:2.000 års oversvømmelse blevet overvejet, en begivenhed, der har 5% chance for at ske i metrolivet (100 år). Indtil videre har Metroselskabets klimatilpasningsarbejde fokuseret på M1- og M2-linjerne. Som følge af klimaændringer svarer sikkerhedsniveauet på disse strækninger ikke længere til det oprindeligt planlagte niveau. Disse linjer er nu fuldt beskyttet mod oversvømmelser forårsaget af skybrud. For nybyggede strækninger (M3 City Ring, M4 Nordhavn) og metrostrækninger under opførelse (M4 Sydhavn) blev der taget højde for opdaterede klimaprognoser for fremtidige forekomster og intensiteten af skybrud og stormflodshændelser. På grundlag af disse antagelser blev det konstateret, at metrostationer bør placeres på forskellige niveauer, mellem tre og fem meter, for at sikre de faste installationer mod en 10.000 års oversvømmelse.

Ud over øgede højdeniveauer for kritiske metroelementer er der identificeret en lang række foranstaltninger, som er indarbejdet i udformningen af metroen for at forbedre dens modstandsdygtighed over for oversvømmelser, herunder:

• Området omkring indgangene til de underjordiske stationer er designet til at sikre afstrømning af regnvand væk fra åbningerne. Desuden på nogle underjordiske stationer, er et skridt blevet indarbejdet, som kræver et skridt op, før du går ned til stationen.
• Hvor metroen løber fra afsnittene over jorden ned i tunnelerne, er der etableret en stærk drænrist på tværs af sporene, hvor regnvand akkumuleres og pumpes ud, så det ikke kommer ind i tunnelerne.
• I det overjordiske metrosystem installeres afløb langs sporene, der fører vandet ud i det lokale kloaksystem.
• Alle underjordiske stationer har pumpekapacitet, så i tilfælde af at tunnelen oversvømmes, pumpes vandet automatisk væk.
• Oversvømmelsesgates er etableret i nogle underjordiske stationer, hvor metrosystemet er direkte forbundet med anden infrastruktur, for at sikre metroen mod oversvømmelser fra andre dele af den offentlige transport togsystem.
• De underjordiske stationer er beskyttet mod tilbageløb fra byens kloaksystem.
• Installationer af vandtætte yderdøre i teknikrummene på flere stationer samt i elektriske og mekaniske installationer har gjort dem vandtætte.
• Teknik værelser er installeret med en 0,3 m hævet dørtrin.
• Gabion mure er blevet bygget langs nogle udsatte overjordiske metro sektioner, såsom på det østlige Amager. En gabion væg er en væg lavet af et bur fyldt med klipper; en teknik, der anvendes i kystsikring og bølgebrydere. De er strukturelle elementer, der anvendes i de overjordiske strækninger, som dog ikke er alene nok til at beskytte mod oversvømmelser.
• Vandtætte vægge (kombination af beton og gabion vægge) op til 2,3 m høje er blevet installeret i M1 og M2 linjer giver beskyttelse mod havbølger langs de udsatte overjordiske metro sektioner. I de nye og planlagte linjer kan væggenes højde være højere, hvilket afspejler de overvejede øgede klimasikre krav.

Beskyttelse mod skybrud og storme blev også sikret i byggeperioden for at beskytte arbejdstagere og maskiner

Selv om de er klimajusterede, er udformningen af eksisterende og planlagte metrolinjer muligvis ikke tilstrækkelig til fuld beskyttelse mod ekstreme hændelser, stigende vandstand i havene og stormfloder i fremtiden i betragtning af klimaændringernes og de tilhørende fremskrivningers skiftende karakter. Metroselskabets foreløbige analyser viser, at fuld beskyttelse af en metro i drift medfører høje omkostninger. Metroselskabet har vurderet, at ekstern beskyttelse af hele hovedstadsregionen, Storkøbenhavn, er mere hensigtsmæssig i socioøkonomisk henseende end at beskytte metroinstallationerne alene. Niveauet af de foranstaltninger, der er nødvendige for at beskytte metroen, afhænger i høj grad af, hvordan det besluttes at beskytte Storkøbenhavn generelt. Københavns Kommune arbejder på en progressiv beskyttelse af de bymæssige elementer, som vil kræve årtier.

Den vigtigste institutionelle aktør, der er involveret i opførelse, drift og klimasikring af Københavns metro, er Metroselskabet, et selskab finansieret af Københavns Kommune (50 %), den danske regering (41,7 %) og Frederiksberg Kommune (8,3 %). Udarbejdelsen af ringprojektet omfattede en offentlig høring på grundlag af den miljøkonsekvensvurdering af projektet, der blev gennemført i 2008. 200 borgere udtrykte bekymring over projektet. Godkendelsen af det endelige projekt blev foretaget af de to berørte byer i januar 2009 og af transportministeriet i marts 2009. Projektet blev afsluttet og sat i drift i 2019.

Virksomhedskonsortiet CASJV (Cowi, Arup og Systra), der har ansvaret for at designe City Ring (M3), brugte en opdateret model til at tage højde for ekstreme oversvømmelser på grund af kraftig regn (som den, der fandt sted i 2016) og tilpasse metrodesignet til modelresultaterne i overensstemmelse hermed. Klimasikring af M4-linjen og dens udvidelser (Norhavn og Sydhavn) har indarbejdet anbefalinger om tilpasningsforanstaltninger ud over de allerede planlagte, som er udarbejdet af Rambøll-rådgivningsfirmaet.

De vigtigste succesfaktorer omfatter: i) vedtagelse af en integreret tilgang, herunder oversvømmelsesproblemer inden for hele metrodesignkonceptet siden gennemførlighedsfasen ii) for så vidt angår byringen, på grundlag af erfaringerne fra udformningen og driften af de tidligere metrolinjer (M1 og M2), der blev åbnet i henholdsvis 2002 og 2007 iii) overensstemmelse og sammenhæng med den bydækkende tilpasningsplan til klimaændringer.

Den vigtigste begrænsende faktor vedrører de tekniske og driftsmæssige krav, der oprindeligt blev fastsat for metrosystemet, og som primært er fastsat for at sikre optimale offentlige transporttjenester under bæredygtige økonomiske forhold. Sådanne krav vedrører placering af stationer, placering af tekniske komponenter, layout af metrostationer, ruteføring af metrolinjer og andre. I nogle tilfælde har de gjort integrationen af tilpasningsforanstaltninger mere udfordrende.

Implementeringen af klimasikringstiltag i det københavnske metrosystem blev finansieret af Metroselskabet. Finansiering af klimatilpasningsløsninger blev medtaget i både anlægs- og driftsbudgetterne. De samlede omkostninger ved byringen var 22,4 mia. kr., hvilket er ca. 3 mia. kr., hvilket er lidt over de oprindeligt forventede omkostninger på 21,3 mia. kr. Omkostningerne til klimasikringsforanstaltninger er inkluderet i dette beløb, og der foreligger ingen særskilte oplysninger.

Den største fordel ved klimasikringsforanstaltninger er forebyggelse af skader på metroinfrastruktur og -udstyr, driftsnedbrud og dermed forbundne finansielle tab i forbindelse med hændelser som følge af klimaændringer, navnlig oversvømmelser.

Opførelsen af metrolinjen M3 City Ring er baseret på en lov vedtaget af det nationale parlament i juni 2007. Den projektbeskrivelse, der dannede grundlag for denne lov, findes i rapporten om City Circle Line, der blev udarbejdet i 2005. Krav om tilpasning til klimaændringer blev indarbejdet i projektforslaget.

Integration af klimaændringsaspekter i metrodesign er en kontinuerlig tilpasningsproces, som har været i gang siden den første metrolinje blev planlagt og bygget (2002) og fortsætter indtil nu. I 2010 begyndte de indledende anlægsarbejder på den nye metrolinje by ring (M3). Denne linje blev åbnet i 2019 og er udstyret med et højere beskyttelsesniveau mod nuværende og fremtidige klimarelaterede risici. Anlægsarbejdet fortsætter med M4-linjeforlængelser: i) (Nordhavn) med to nye stationer åbnet i 2020 (Nordhavn og Orientkaj) og ii) Sydhavn, som skal sættes i drift i 2024. På grund af placeringen af disse sektioner nær havet er det særlig vigtigt at indarbejde klimaændringsaspekter i deres udformning.

Metrosystemets designlevetid er ca. 100 år, men kan være endnu længere baseret på erfaringer fra andre byer over hele verden. Hvis de strukturelle tilpasningsforanstaltninger er velholdte, bør de dække hele metrosystemets levetid.

Cecilie Elisa Juul Martiny
Architectural Engineer
Metroselskabet I/S
Metrovej 5
DK-2300 København S, Denmark
E-mail: cema@m.dk 

Metroselskabet, herunder Metroselskabet Årsrapporter