Einbeziehung der Risiken des Klimawandels in die Planung der Modernisierung des Eisenbahnkorridors in der Slowakei

Die natürlichen Bedingungen der Slowakei sind in Bezug auf Topographie, Klima, Vegetation und wirtschaftliche Aktivitäten sehr unterschiedlich. Der südliche Teil des Landes ist größtenteils Tiefland, d.h. wärmer und trockener, während der gebirgige Norden ein kühleres und feuchteres Klima hat. Diese Vielfalt ist einer der Gründe für eine Vielzahl von natürlichen Risiken, die durch klimatische Ereignisse im Schienenverkehr verursacht werden, die wahrscheinlich durch den Klimawandel verschärft werden.

Gemäß der Anpassungsstrategie der Slowakischen Republik gegen die negativen Auswirkungen des Klimawandels stieg die Jahresdurchschnittstemperatur im Zeitraum 1881–2017 um 1,73 °C. Die Variabilität des Klimas ändert sich auch, insbesondere in Bezug auf Niederschlag: Im gleichen Zeitraum wurde ein deutlicher Anstieg des Auftretens extremer kurzfristiger Regenfälle beobachtet, was zu einem erhöhten Risiko lokaler Überschwemmungen führte.

Es wird erwartet, dass der Klimawandel die Jahresdurchschnittstemperatur in der Slowakei im Vergleich zum Zeitraum 1951–1980 um 2 °C (RCP 4.5-Szenario) und 4 °C (RCP 8.5-Szenario) weiter ansteigen lässt. Zusammen mit der globalen Erwärmung wird das Auftreten von Klimaextremen, einschließlich schwerer Stürme, sintflutartiger Regenfälle, starker Winde und Hitzewellen, wahrscheinlich zunehmen. Wetterextreme sind potenziell die gefährlichste Manifestation des Klimawandels für den Verkehrssektor und insbesondere für den Schienenverkehr, was zu Schäden an der Eisenbahninfrastruktur und Verkehrsstörungen führt. Zu den großen Auswirkungen gehören Überschwemmungen (aufgrund von Fluss- oder Sturzfluten), Erdrutsche (in Verbindung mit Überschwemmungen) oder starker Wind, der selbst oder durch umgestürzte Bäume auf der Strecke Infrastrukturschäden verursacht. Auch im Winter werden gefährliche Phänomene, die den Bahnverkehr bedrohen, wie Glatteisregen oder Schneelawinen, aufgrund häufigerer Temperaturschwankungen voraussichtlich häufiger auftreten.

Die übergeordneten Ziele des Projekts zur Modernisierung der slowakischen Eisenbahn sind: i) die Qualität und Wettbewerbsfähigkeit des Schienenverkehrs zu steigern, ii) die Vorteile dieser Verkehrsmodalität für die Wirtschaft und die Integration der Slowakei in die internationalen Verkehrsnetze zu verbessern und iii) zum Umweltschutz beizutragen, indem eine umweltfreundliche Verkehrslösung entwickelt wird, die andere Verkehrsträger (insbesondere den Straßenverkehr) ersetzt. Eine der grundlegenden Voraussetzungen für die Erreichung der Projektziele und damit deren Funktionen für Wirtschaft und Umweltschutz ist die Sicherung der Klimaresilienz von Eisenbahninfrastruktur und -betrieb.

Angesichts des großen Umfangs der Herausforderungen des Klimawandels, mit denen der Schienenverkehr in Zukunft konfrontiert sein wird, und aufgrund der sehr langen Lebensdauer der Schieneninfrastruktur muss der Prozess der Klimaverträglichkeit der Infrastruktur ordnungsgemäß geplant und vorbereitet werden. Dies bedeutet, dass die Identifizierung von Risiken und Schwachstellen des Klimawandels für die Vermögenswerte und den Betrieb des Schienenverkehrs ein integraler Bestandteil des Modernisierungsprojekts sein muss. Die empfohlenen Anpassungsmaßnahmen zielen darauf ab, auch bei extremen Wetterbedingungen einen ungestörten Bahnbetrieb zu gewährleisten und Störungen des Schienenverkehrs durch langfristige Klimatrends wie Temperaturanstieg zu vermeiden.

Im Rahmen der Machbarkeitsstudie des Bahnmodernisierungsprojekts wurden Klimarisiken und Schwachstellen für Anlagen und Betrieb des Schienenverkehrs identifiziert und daraus resultierende Anpassungsmaßnahmen vorgeschlagen. Diese Analyse wurde gemäß der Leitlinie „MethodologicalHandbook on Assessing Climate Change Impacts on Major Transport Projects“(in slowakischer Sprache) erstellt, die 2018 vom Verkehrsforschungszentrum der Slowakei und Beratern des Ministeriums für Verkehr und Bau ausgearbeitet wurde.

Konkret wurde eine Risiko- und Vulnerabilitätsbewertung für einzelne Abschnitte der betrachteten Eisenbahn ausgearbeitet, wobei der Aspekt der Exposition (erwartete Phänomene des Klimawandels, die sich auf den Schienenverkehr auswirken) und der Sensitivität (deren Ausmaß das System anfällig ist, durch die Auswirkungen des Klimawandels beeinflusst zu werden) einbezogen wurden. Risiken wurden den Eisenbahnabschnitten und Eisenbahnkomponenten (z.B. Brücken, Tunnels) nach folgender Kategorisierung zugeordnet:

• unbedeutend (blau); Risiken können durch die standardmäßige technische Auslegung von Eisenbahnanlagen oder im Normalbetrieb angegangen werden.
• Klein (grün); Das Risiko erfordert eine teilweise Änderung des technischen Entwurfs oder Betriebs.
• Medium (gelb); Das Risiko erfordert eine wesentliche Änderung des technischen Entwurfs oder des Risikomanagements.
• signifikant (rot); das Risiko erfordert eine grundlegende Änderung des technischen Entwurfs oder des Notfallmanagements;
• katastrophal (schwarz); Risiken können zu einer langfristigen Betriebseinstellung oder zur Beschädigung von Eisenbahngütern führen. Alternatives Routing wird dringend empfohlen.

Auf der Grundlage der Art und des Ausmaßes der ermittelten Risiken wurden Anpassungsmaßnahmen für die relevanten Abschnitte des Korridors vorgeschlagen und in die Projektdokumentation als Teil der Vorbereitungs- und Entwurfsphase aufgenommen. Die vorgeschlagenen Anpassungsmaßnahmen lassen sich in drei Kategorien einteilen:

• Technische Optionen, Erhöhung der Widerstandsfähigkeit der wesentlichen Eisenbahninfrastruktur gegenüber extremen Wetterereignissen und Trends des Klimawandels. Zu diesen Maßnahmen, die darauf abzielen, Störungen der Infrastrukturverfügbarkeit zu verhindern, gehören: (i) Winddichtigkeit des Oberleitungssystems (z. B. in der Lage, einer Windgeschwindigkeit von mehr als 30 m/s standzuhalten); ii) erhöhte Kapazität des Entwässerungssystems, wie Durchlässe, die in der Lage sind, höhere Wassermengen zu bewältigen, und verbesserte Entwässerung von Eisenbahnunterbauten, Tunneln und Brückenkonstruktionen; (iii) erhöhte Eisenbahnausrichtung über der Grenze des potenziellen Hochwassers (zwischen Q₁₀₀ und Q_1000, abhängig von der Situation vor Ort); Verringerung der Hangneigung zur Verhinderung von Erdrutschen; iv) widerstandsfähige Brückenkonstruktionen und tiefe Brückenpfeiler; v) Verwendung von hochwasserbeständigen Baustoffen für Eisenbahnunterbau und andere Bauteile; (vi) flexible Art der Montage von Schienen, die die Verformung von Schienen aufgrund extremer Temperaturen erheblich reduziert; vii) Installation von baulichen Schutzsystemen (z. B. Windschutz, Stützmauern, Böschungen).
• Managementoptionen, die Lösungen bieten, wenn extreme Wetterereignisse auftreten und Infrastrukturstörungen auftreten. Diese Optionen helfen, die negativen Auswirkungen von Extremereignissen zu minimieren und umfassen: i) verstärkte Instandhaltung und Kontrolle gefährdeter Abschnitte, z. B. Ausstattung von Weichen, Schienen und Oberleitungen mit Detektoren zur Überwachung von Temperatur (überhitzt und gefriert), Vereisung, Schneeniederschlag oder Windgeschwindigkeit; ii) Bereitstellung eines Ersatzbusses im Falle einer vorübergehenden Unterbrechung des Schienenverkehrs; iii) Gewährleistung alternativer Eisenbahnstrecken und eines effizienten Notfallverkehrsmanagements; iv) Maßnahmen im Zusammenhang mit dem Umweltmanagement (z. B. Wiederaufforstung von Einzugsgebieten).
• Frühwarnsystem, Überwachung und Prognose mit dem Ziel, die Abwehrbereitschaft zu erhöhen und die Ergreifung von Verkehrsmanagementmaßnahmen im Voraus zu ermöglichen. Diese Art von Maßnahmen stützt sich auf das implementierte und operative Überwachungs-, Prognose- und Warnsystem des Slowakischen Hydrometeorologischen Instituts (SHMI); Es handelt sich um ein auf die Eisenbahn zugeschnittenes Überwachungs- und Prognosesystem, das sich auf die Ereignisse konzentriert, die für die Eisenbahn besonders schädlich sind, wie starker Wind, Vereisung, Überschwemmungen oder starker Schneefall. Durch die Bereitstellung eines Frühwarnsystems werden die negativen Auswirkungen extremer Wetterereignisse auf das Schienenverkehrssystem und die gesamte Wirtschaft minimiert.

Ein Teil der vorgeschlagenen Maßnahmen wurde in den Abschnitten des Eisenbahnkorridors umgesetzt, die bereits modernisiert wurden. So sind derzeit Bauarbeiten im Korridorabschnitt zwischen den Städten Puchov und Povazka Tepla (15,9 km lang) im Gange, darunter zwei Tunnel (jeweils 1,1 und 1,8 km lang) und drei große Brücken über den Fluss Váh und das Wasserreservoir Nosice. Der gesamte Korridorabschnitt Puchov-Zilina (44 km lang) wird voraussichtlich bis Ende 2021 fertiggestellt sein. Dies ist der verbleibende Korridorabschnitt, der zwischen Bratislava und Zilina modernisiert werden soll (etwa 200 km lang), von dem ein Teil im vorangegangenen Programmplanungszeitraum (2007–2013) modernisiert wurde. Anpassungsmaßnahmen in diesen Abschnitten umfassen: Maßnahmen zur Gewährleistung des Hochwasserschutzes bis Q_500, Entwässerung des Eisenbahnunterbaus und Stützmauern zur Verstärkung von Hängen mit hohem Instabilitätsrisiko. Alle Brücken und Tunnel sind so konzipiert, dass sie Überschwemmungen und sintflutartigen Niederschlägen standhalten (z.B. durch isolierte Brückendecks, widerstandsfähige Brückenpfeiler) und müssen vor ihrer Inbetriebnahme auf statische und dynamische Belastungen geprüft werden.

Die wichtigsten an der Modernisierung des Eisenbahnkorridors in der Slowakei beteiligten Akteure, die auch für die Beschaffung und Zuweisung von Finanzmitteln und das Projektmanagement verantwortlich sind, sind das Ministerium für Verkehr und Bau der Slowakischen Republik und die Eisenbahnen der Slowakischen Republik (ŽSR). An der Vorbereitungsphase des Projekts waren eine Vielzahl weiterer Akteure beteiligt, darunter Unternehmen, die für Machbarkeitsstudien, Umweltverträglichkeitsprüfungen und Unternehmen, die Vulnerabilitätsprüfungen und die Prüfung des Klimawandels durchführen, zuständig sind. Die Umsetzung der Maßnahmen in den einzelnen Abschnitten des Korridors erfolgt durch Planungsbauunternehmen, die im Rahmen eines öffentlichen Ausschreibungsverfahrens ausgewählt wurden.

Das Verkehrsforschungszentrum der Slowakischen Republik und der Europäische Beraterverband waren als Hauptakteure an der Sicherung der Klimaverträglichkeit oder am gesamten Projekt beteiligt. Sie führten Bewertungen und Empfehlungen gemäß dem „Methodological Handbook on Assessing Climate Change Impacts on Major Transport Projects“ durch, das von Integra Consulting (Beratungsunternehmen) erstellt wurde.

Einer der Haupttreiber des Eisenbahnmodernisierungsprojekts ist die Unterstützung, die es der wirtschaftlichen Entwicklung und dem Wohlstand, insbesondere in abgelegeneren Regionen der Slowakei, bieten kann. Ausreichende Finanzmittel aus europäischen und nationalen Mitteln, die Einbeziehung der Eisenbahnmodernisierung in nationale und regionale Verkehrsstrategien und die Unterstützung der Kommunen bei der Planung und Umsetzung des Projekts haben auch eine wichtige treibende Rolle für das Eisenbahnmodernisierungsprojekt gespielt.

Es könnten auch einige einschränkende Faktoren ermittelt werden, die den Prozess behindern können, nämlich Konflikte mit Umweltschutzzielen, die hauptsächlich mit der Landschaftszersplitterung zusammenhängen, oder Konflikte mit lokalen Gemeinschaften, die über eine erhöhte Lärmbelästigung und einen erhöhten Landverbrauch besorgt sind, die die Stadtentwicklung einschränken können. Im weiteren Verlauf des Eisenbahnbaus werden diese Probleme durch die Konsultation von Gemeindevertretern und die Diskussion mit Verkehrsexperten angegangen, die an dem Projekt beteiligt sind, um für beide Seiten vorteilhafte Lösungen zu finden.

Das wichtigste Finanzierungsinstrument aller Phasen des Eisenbahnmodernisierungsprojekts (Vorbereitung, Konzeption und Durchführung) ist das Operationsprogramm Integrierte Infrastruktur 2014-2020 (OPII), dem das OPII für den Zeitraum 2007-2013 vorausgeht. Die Gesamtmittelzuweisung für OPII Prioritätsachse 1 2014–2020 – mit Schwerpunkt auf der Eisenbahninfrastruktur innerhalb des TEN-V-Kernnetzes – beläuft sich auf 853,9 Mio. EUR, wovon 725,8 Mio. EUR von der Europäischen Kommission über den Kohäsionsfonds bereitgestellt werden und die restlichen 128,1 Mio. EUR durch eine nationale Kofinanzierung aus dem Staatshaushalt repräsentiert werden. Weitere wirtschaftliche Ressourcen werden auch durch das OPII sichergestellt, das für den nächsten Programmplanungszeitraum 2021–2027 vorgesehen ist.

Angesichts dieser Gesamtsumme können die Gesamtkosten für die Modernisierung des gesamten Korridors noch nicht quantifiziert werden, da sich der Großteil seiner Gesamtlänge noch in der Vorbereitungsphase befindet. Die Finanzzahlen sind nur für die Korridorabschnitte verfügbar, die bereits modernisiert wurden oder sich im Bau befinden. So beläuft sich das Gesamtbudget für die Bauarbeiten im Abschnitt Půchov - Považská Teplá, die sich derzeit im Bau befinden, auf 365 Mio. EUR. In diesem Fall beläuft sich der Beitrag aus OPII 2014–2020 auf 361 Mio. EUR. Die Kosten für technische Maßnahmen, die die Widerstandsfähigkeit der Eisenbahn gegenüber dem Klimawandel erhöhen, sind jedoch nicht separat verfügbar, da sie einen integralen Bestandteil der gesamten Bauarbeiten darstellen.

Zu den wichtigsten erwarteten Vorteilen des Eisenbahnmodernisierungsprojekts gehören: attraktiver, schneller und komfortabler Eisenbahnverkehr; geringere verkehrsbedingte Emissionen im Vergleich zum Straßenverkehr; Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit von KMU; gesundheitliche Vorteile aufgrund der geringeren Luftverschmutzung und der geringeren Lärmbelastung im Vergleich zum Straßenverkehr. Im Hinblick auf die Anpassung an den Klimawandel wird erwartet, dass das Projekt die Widerstandsfähigkeit des Eisenbahnverkehrssystems erhöht und den Betrieb auch bei extremen meteorologischen Ereignissen sicherstellt.

Der Ausbau der Verkehrsinfrastruktur in der Slowakei wird durch den strategischen Verkehrsentwicklungsplan der Slowakischen Republik bis 2030 gesteuert, der sich auch mit der Eisenbahninfrastruktur befasst. Die 2014 angenommene und im Jahr 2018 aktualisierte Strategie der Slowakischen Republik zur Anpassung an den Klimawandel enthält Referenzen für Anpassungsmaßnahmen, die für verschiedene Sektoren, einschließlich des Verkehrs, durchzuführen sind.

Die in der Vorbereitungsphase des Modernisierungsprojekts durchgeführten Studien (Machbarkeitsstudie, Wirkungsanalyse, Vulnerabilitätsanalyse, Vorschlag von Anpassungsmaßnahmen) sind derzeit fast für die gesamte Länge des Eisenbahnkorridors fertig. Ihre Vorbereitung dauerte je nach Umfang und Komplexität des betreffenden Eisenbahnabschnitts zwischen mehreren Monaten und etwa zwei Jahren. In einigen Abschnitten des Korridors wurde mit der Umsetzung begonnen, die derzeit noch nicht abgeschlossen ist. Die Modernisierungsarbeiten des ca. 200 km langen Abschnitts Bratislava - Žilina sind fast abgeschlossen. Die Klimatisierung der Eisenbahn ist ein integraler Bestandteil der Bauarbeiten. Aufgrund einer Vielzahl von Einflussfaktoren kann der Fertigstellungstermin des gesamten Korridors noch nicht festgelegt werden.

Die technischen Maßnahmen zur Erhöhung der Klimaresilienz der Eisenbahn haben je nach Wartungsgrad eine Lebensdauer von mehreren Jahrzehnten. Die Lebensdauer der Eisenbahninfrastruktur ist auch sehr lang in der Größenordnung von zehn Jahren bis zu 100 Jahren oder sogar mehr, wenn sie gut gewartet und kontinuierlich überwacht wird.

Michal Lukac
Railways of the Slovak Republic
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