Berücksichtigung der Risiken des Klimawandels bei der Planung der Modernisierung des Eisenbahnkorridors in der Slowakei

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

Gemäß der Anpassungsstrategie der Slowakischen Republik zu den 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 die Niederschläge: Im selben Zeitraum wurde eine deutliche Zunahme extremer kurzfristiger Niederschlagsereignisse beobachtet, was zu einem erhöhten Risiko lokaler Überschwemmungen führte.

Es wird erwartet, dass der Klimawandel die jährliche Durchschnittstemperatur in der Slowakei im Vergleich zum Zeitraum 1951–1980 weiter um 2 °C (RCP 4.5-Szenario) und 4 °C (RCP 8.5-Szenario) erhöhen wird. Zusammen mit der globalen Erwärmung wird das Auftreten von Klimaextremen, einschließlich schwerer Stürme, sintflutartiger Regenfälle, starker Winde und Hitzewellen, wahrscheinlich zunehmen. Wetterextreme sind möglicherweise die gefährlichste Manifestation des Klimawandels für den Verkehrssektor und insbesondere für den Schienenverkehr, was zu Schäden an der Eisenbahninfrastruktur und Verkehrsstörungen führt. Zu den Hauptauswirkungen 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 wird erwartet, dass gefährliche Phänomene, die den Schienenverkehr bedrohen, wie Glatteisregen oder Schneelawinen aufgrund häufigerer Temperaturschwankungen häufiger werden.

Die übergeordneten Ziele des Projekts zur Modernisierung der slowakischen Eisenbahn sind: i) Verbesserung der Qualität und Wettbewerbsfähigkeit des Schienenverkehrs, ii) Verbesserung der Vorteile dieser Verkehrsmodalität für die Wirtschaft und die Integration der Slowakei in die internationalen Verkehrsnetze und iii) Beitrag zum Umweltschutz durch die Entwicklung einer umweltfreundlichen Verkehrslösung, die andere Verkehrsträger (insbesondere den Straßenverkehr) ersetzt. Eine der Grundvoraussetzungen für die Erreichung der Projektziele und damit ihrer Funktionen für Wirtschaft und Umweltschutz ist die Sicherstellung der Klimaresilienz von Schieneninfrastruktur und -betrieb.

Angesichts des breiten Spektrums der Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Klimawandel, mit denen der Schienenverkehr voraussichtlich in Zukunft konfrontiert sein wird, und aufgrund der sehr langen Lebensdauer der Eisenbahninfrastruktur muss der Prozess der Schaffung einer klimasicheren Infrastruktur angemessen geplant und vorbereitet werden. Dies impliziert, dass die Identifizierung von Risiken und Anfälligkeiten des Klimawandels für Güter und Betrieb des Schienenverkehrs integraler Bestandteil des Modernisierungsprojekts sein muss. Die empfohlenen Anpassungsmaßnahmen zielen darauf ab, einen ungestörten Eisenbahnbetrieb auch bei extremen Wetterbedingungen zu gewährleisten und Störungen des Schienenverkehrs durch langfristige Klimatrends wie Temperaturanstiege zu vermeiden.

Im Rahmen der Machbarkeitsstudie des Eisenbahnmodernisierungsprojekts wurden Risiken und Anfälligkeiten des Klimawandels für Güter und Betrieb des Schienenverkehrs identifiziert und entsprechende Anpassungsmaßnahmen vorgeschlagen. Diese Analyse wurde gemäß der Leitlinie „MethodologicalHandbook on Assessing Climate Change Impacts on Major Transport Projects“(auf Slowakisch) ausgearbeitet, die 2018 vom Verkehrsforschungszentrum der Slowakei und Beratern des Ministeriums für Verkehr und Bauwesen entwickelt wurde.

Konkret wurde eine Risiko- und Vulnerabilitätsbeurteilung für einzelne Abschnitte der betrachteten Eisenbahn ausgearbeitet, bei der der Aspekt der Exposition (erwartete Phänomene des Klimawandels, die den Schienenverkehr betreffen) und der Sensibilität (deren Umfang das System anfällig für Auswirkungen des Klimawandels ist) berücksichtigt wurden. Risiken wurden den Eisenbahnabschnitten und Eisenbahnkomponenten (z.B. Brücken, Tunnel) nach folgender Kategorisierung zugeordnet:

• Unbedeutend (blau); Risiken können durch die standardmäßige technische Auslegung von Eisenbahnanlagen oder im normalen Betrieb bewältigt werden.
• klein (grün); Das Risiko erfordert eine teilweise Änderung der technischen Konstruktion oder des Betriebs.
• Medium (gelb); Das Risiko erfordert eine wesentliche Änderung der technischen Konzeption oder des Risikomanagements.
• Signifikant (rot); das Risiko eine grundlegende Änderung der technischen Konzeption oder des Notfallmanagements erfordert;
• katastrophal (schwarz); Risiko kann zu einer langfristigen Stilllegung des Betriebs oder zu Schäden an Eisenbahnanlagen führen. Alternatives Routing wird dringend empfohlen.

Auf der Grundlage der Art und des Umfangs 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 wesentlicher Eisenbahninfrastruktur gegenüber extremen Wetterereignissen und Klimawandeltrends. Zu diesen Maßnahmen, mit denen Störungen der Infrastrukturverfügbarkeit verhindert werden sollen, gehören: i) Winddichtheit des Oberleitungssystems (z. B. in der Lage, der Windgeschwindigkeit von mehr als 30 m/s standzuhalten); ii) Erhöhung der Kapazität des Entwässerungssystems, z. B. Durchlässe, die in der Lage sind, eine höhere Wassermenge zu bewältigen, und verbesserte Entwässerung von Eisenbahnunterstufen, Tunneln und Brückenkonstruktionen; iii) verstärkte Eisenbahnausrichtung über der Grenze potenzieller Überschwemmungen (zwischen Q₁₀₀ und Q₁₀₀₀ je nach Lage vor Ort); Verringerung der Hangneigung als Vorbeugung gegen Erdrutsche; iv) widerstandsfähige Brückenkonstruktionen und tiefe Brückenpfeiler; v) Verwendung von hochwasserbeständigen Baustoffen für Eisenbahnunterklassen und andere Bauteile; vi) flexible Art der Montage von Schienen, wodurch die Verformung von Schienen aufgrund extremer Temperaturen erheblich reduziert wird; vii) Installation von Tragwerksschutzsystemen (z. B. Windschutz, Stützmauern, Böschungen).
• Managementoptionen, die Lösungen bieten, wenn extreme Wetterereignisse auftreten und Infrastrukturstörungen auftreten. Diese Optionen helfen, negative Auswirkungen von Extremereignissen zu minimieren und umfassen: i) verstärkte Instandhaltung und Kontrolle gefährdeter Abschnitte, z. B. Ausrüstung von Weichen, Schienen und Fahrleitungen mit Detektoren zur Überwachung der Temperatur (zum Überhitzen und Einfrieren), der Vereisung, der Schneeniederschläge oder der Windgeschwindigkeit; ii) Bereitstellung von Ersatzbussen 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 Verkehrsmanagementmaßnahmen im Voraus zu ermöglichen. Diese Art von Maßnahmen beruht auf dem implementierten und operativen Überwachungs-, Prognose- und Warnsystem des Slowakischen Hydrometeorologischen Instituts (SHMI); Es handelt sich um ein auf die Schiene zugeschnittenes Überwachungs- und Prognosesystem, das sich auf die für die Schiene besonders schädlichen Ereignisse wie starke Winde, Vereisung, Überschwemmungen oder starke Schneefälle konzentriert. 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) soll 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. Die Anpassungsmaßnahmen in diesen Abschnitten umfassen: Maßnahmen zur Gewährleistung des Hochwasserschutzes bis Q_500, Entwässerung des Eisenbahnuntergrades 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 auf statische und dynamische Belastung getestet werden, bevor sie in regelmäßigen Betrieb genommen werden.

Die Hauptakteure der Modernisierung des Eisenbahnkorridors in der Slowakei, 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, den Prozess der Umweltverträglichkeitsprüfung und Unternehmen, die für die Vulnerabilitätsbewertung und die Prüfung des Klimawandels des Projekts verantwortlich sind. Die Umsetzung der Maßnahmen in den einzelnen Abschnitten des Korridors erfolgt durch Planungsbauunternehmen, die im Rahmen einer öffentlichen Ausschreibung ausgewählt wurden.

Das Verkehrsforschungszentrum der Slowakischen Republik und der Europäische Beraterverband waren als Hauptakteure beteiligt, um die Klimaverträglichkeit oder das gesamte Projekt sicherzustellen. 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 Projekts zur Modernisierung der Eisenbahn ist die Unterstützung der wirtschaftlichen Entwicklung und des Wohlstands, insbesondere in abgelegeneren Regionen der Slowakei. Ausreichende Finanzierungsmöglichkeiten sowohl aus europäischen als auch aus 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 relevante 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 Fragmentierung der Landschaft zusammenhängen, oder Konflikte mit lokalen Gemeinschaften, die über eine erhöhte Lärmbelastung und einen Flächenverbrauch besorgt sind, die die Stadtentwicklung einschränken können. Im weiteren Verlauf des Eisenbahnbaus werden diese Probleme durch die Konsultation von Gemeindevertretern und die Diskussion mit am Projekt beteiligten Verkehrsexperten angegangen, um für beide Seiten vorteilhafte Lösungen zu finden.

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

Angesichts dieser Gesamtzahl können die gesamten finanziellen Kosten für die Modernisierung des gesamten Korridors noch nicht quantifiziert werden, da sich der Großteil seiner Gesamtlänge noch in der Vorbereitungsphase befindet. Die Finanzkennzahlen liegen nur für die Korridorabschnitte vor, die bereits modernisiert wurden oder sich im Bau befinden. So beläuft sich beispielsweise das Gesamtbudget für die Bauarbeiten im Abschnitt Půchov - Považská Teplá, der sich derzeit im Bau befindet, auf 365 Mio. EUR. In diesem Fall beläuft sich der Beitrag aus OPII 2014–2020 auf 361 Mio. EUR. Die Kosten für technische Maßnahmen zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit der Eisenbahn gegenüber dem Klimawandel 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; bessere Wettbewerbsfähigkeit der KMU; gesundheitliche Vorteile aufgrund geringerer Luftverschmutzung und geringerer 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, umzusetzen 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 betrachteten spezifischen Eisenbahnabschnitts zwischen mehreren Monaten und etwa zwei Jahren. Die Umsetzung hat begonnen und wird in einigen Abschnitten des Korridors fortgesetzt. Die Modernisierung des etwa 200 km langen Abschnitts Bratislava - Žilina ist fast abgeschlossen. Die Klimatisierung der Bahn ist integraler Bestandteil der Bauarbeiten. Aufgrund einer Vielzahl von Einflussfaktoren kann das Datum der Fertigstellung des gesamten Korridors noch nicht definiert werden.

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

Michal Lukac
Railways of the Slovak Republic
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