Einbeziehung der Risiken des Klimawandels in die Planung der Modernisierung des Eisenbahnkorridors in der Slowakei
Der Schienenverkehr spielt in der Slowakei eine wichtige Rolle und macht im Jahr 2017 35,6 % des gesamten Personenverkehrs und 19,0 % des Güterverkehrs aus. Der wichtigste Eisenbahnkorridor, der die Städte Bratislava, Žilina und Košice, Teil des transeuropäischen TEN-V-Verkehrssystems und des Schienengüterverkehrskorridors 9 (Ostkorridor, RFC 9), verbindet, wird derzeit mit Unterstützung der europäischen Finanzinstrumente modernisiert. Die Modernisierung wird die Betriebsgeschwindigkeit erhöhen und mehr Sicherheit, Komfort und Wettbewerbsfähigkeit des Schienenverkehrs gewährleisten und gleichzeitig die negativen Auswirkungen des Verkehrs auf die Umwelt minimieren.
Angesichts der Risiken, die der Klimawandel für den Schienenverkehr mit sich bringt, ist es notwendig, die Anpassung der Eisenbahnen sowie die Modernisierung sicherzustellen. Daher wurden im Rahmen der Machbarkeitsstudie des Modernisierungsprozesses Klimarisiken und -anfälligkeiten für das Schienenverkehrssystem ermittelt. Darüber hinaus wurden empfohlene Maßnahmen zur Gewährleistung der Klimaverträglichkeit des Baus und des Betriebs der Eisenbahninfrastruktur bereitgestellt. Überschwemmungen und Veränderungen in der Intensität und Häufigkeit von Wetterextremen gehören zu den Hauptrisiken für den Klimawandel, die Anpassungsmaßnahmen im slowakischen Eisenbahnsystem erfordern.
Beschreibung der Fallstudien
Herausforderungen
Die natürlichen Bedingungen der Slowakei sind in Bezug auf Topografie, Klima, Vegetation und wirtschaftliche Aktivitäten sehr unterschiedlich. Der südliche Teil des Landes ist meist Flachland, d. h. wärmer und trockener, während der bergige Norden ein kühleres und feuchteres Klima hat. Diese Vielfalt ist einer der Gründe für ein breites Spektrum natürlicher Risiken, die durch klimatische Ereignisse im Eisenbahnverkehr verursacht werden, die durch den Klimawandel wahrscheinlich noch verschärft werden.
Gemäß der Anpassungsstrategie der Slowakischen Republik über 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 den Niederschlag: im gleichen Zeitraum wurde ein signifikanter Anstieg des Auftretens extremer kurzfristiger Regenfälle beobachtet, was zu einem erhöhten Risiko für lokale Überschwemmungen führte.
Der Klimawandel dürfte 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 erhöhen. Zusammen mit der globalen Erwärmung wird das Auftreten von Klimaextremen, einschließlich schwerer Stürme, torrentialer Regenfälle, starker Winde und Hitzewellen, wahrscheinlich zunehmen. Wetterextreme sind möglicherweise die gefährlichste Erscheinung des Klimawandels für den Verkehrssektor und insbesondere für den Schienenverkehr, was zu Schäden an der Eisenbahninfrastruktur und zu Störungen des Verkehrs führt. Zu den Haupteinflüssen zählen Überschwemmungen (aufgrund von Fluss- oder Blitzfluten), Erdrutsche (in Verbindung mit Überschwemmungen) oder schwere Winde, die Infrastrukturschäden selbst oder durch gefallene Bäume auf der Strecke verursachen. Auch im Winter wird erwartet, dass gefährliche Phänomene, die den Schienenverkehr bedrohen, wie Glatteisregen oder Schneelawinen aufgrund häufigerer Temperaturschwankungen häufiger auftreten.
Ziele
Die übergeordneten Ziele des slowakischen Eisenbahnmodernisierungsprojekts sind: I) Verbesserung der Qualität und Wettbewerbsfähigkeit des Schienenverkehrs, ii) Verbesserung der Vorteile dieser Verkehrsmodalität für die Wirtschaft und Integration der Slowakei in internationale 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 deren Funktionen für Wirtschaft und Umweltschutz ist die Gewährleistung der Klimaresilienz der Eisenbahninfrastruktur und des Eisenbahnbetriebs.
Angesichts der großen Bandbreite der Herausforderungen des Klimawandels, die der Schienenverkehr künftig bewältigen wird, und aufgrund der sehr langen Lebensdauer der Eisenbahninfrastruktur muss der Prozess, die Infrastruktur klimasicher zu gestalten, angemessen geplant und vorbereitet werden. Dies bedeutet, dass die Ermittlung von Risiken und Anfälligkeiten des Klimawandels für die Vermögenswerte und den Betrieb des Schienenverkehrs integraler Bestandteil des Modernisierungsprojekts sein muss. Empfohlene Anpassungsmaßnahmen zielen darauf ab, einen ungestörten Bahnbetrieb auch bei extremen Witterungsbedingungen zu gewährleisten und Störungen des Schienenverkehrs aufgrund langfristiger Klimatrends wie Temperaturanstieg zu vermeiden.
In diesem Fall umgesetzte Anpassungsoptionen
Lösungen
Im Rahmen der Durchführbarkeitsstudie des Eisenbahnmodernisierungsprojekts wurden Risiken und Anfälligkeiten des Klimawandels für die Vermögenswerte und den Betrieb des Schienenverkehrs ermittelt und daraus resultierende Anpassungsmaßnahmen vorgeschlagen. Diese Analyse wurde gemäß der Leitlinie „Methodenhandbuch zur Bewertung der Auswirkungen des Klimawandels auf große Verkehrsprojekte“(in slowakisch) ausgearbeitet, die 2018 vom Verkehrsforschungszentrum der Slowakei und Beratern für das Ministerium für Verkehr und Bau entwickelt wurde.
Insbesondere wurde die Risiko- und Anfälligkeitsbeurteilung für einzelne Eisenbahnabschnitte ausgearbeitet, wobei der Aspekt der Exposition (erwartete Klimaveränderungsphänomene, die den Schienenverkehr betreffen) und die Sensibilität (deren Ausdehnung das System anfällig ist, von den Auswirkungen des Klimawandels beeinflusst zu werden) berücksichtigt wurde. Die Risiken wurden den Eisenbahnabschnitten und Eisenbahnkomponenten (z. B. Brücken, Tunnel) nach folgender Kategorisierung zugeordnet:
- Unbedeutend (blau); das Risiko kann durch die standardmäßige technische Auslegung von Eisenbahnanlagen oder im Normalbetrieb angegangen werden.
- Klein (grün); das Risiko erfordert eine teilweise Änderung der technischen Konstruktion oder des Betriebs.
- Medium (gelb); das Risiko erfordert eine wesentliche Änderung des technischen Designs oder des Risikomanagements.
- Signifikant (rot); das Risiko erfordert eine grundlegende Änderung des technischen Entwurfs oder des Notfallmanagements;
- Katastrophal (schwarz); Risiken können zu einer langfristigen Schließung des Betriebs oder zu Schäden an Eisenbahnanlagen führen. Alternative Routing ist sehr zu empfehlen.
Auf der Grundlage der Art und des Ausmaßes der ermittelten Risiken wurden Anpassungsmaßnahmen für die betreffenden Abschnitte des Korridors vorgeschlagen und in die Projektdokumentation Teil der Vorbereitungs- und Planungsphase aufgenommen. Die vorgeschlagenen Anpassungsmaßnahmen lassen sich in drei Kategorien einteilen:
- Technische Optionen, die die Widerstandsfähigkeit der wesentlichen Eisenbahninfrastruktur gegenüber extremen Wetterereignissen und Klimatrends erhöhen. Diese Maßnahmen, die darauf abzielen, Störungen der Infrastrukturverfügbarkeit zu verhindern, umfassen: I) Windschutz des Fahrleitungssystems (z. B. in der Lage, der Windgeschwindigkeit von mehr als 30 m/s standzuhalten); II) Erhöhung der Kapazität des Entwässerungssystems, wie z. B. Ausläufer, die in der Lage sind, eine höhere Wassermenge zu bewältigen, und eine verbesserte Entwässerung von Eisenbahnunterstufen, Tunneln und Brückenkonstruktionen; III) Erhöhung der Bahnausrichtung über der Grenze der möglichen Überschwemmungen (zwischen100 und Q1000 je nach Lage vor Ort); Verringerung der Neigung zur Verhinderung von Erdrutschen; IV) widerstandsfähige Brückenkonstruktionen und tiefe Brückenpfeiler; (V) Verwendung von hochwasserbeständigen Baumaterialien für Eisenbahnunterstufen und andere Komponenten; VI) flexible Art der Montage von Schienen, wodurch die Verformung von Schienen aufgrund extremer Temperaturen erheblich reduziert wird; (VII) Einbau von Strukturschutzsystemen (z. B. Windschutz, Stützwände, Böschungen).
- Managementoptionen, die Lösungen bieten, wenn extreme Wetterereignisse auftreten und Infrastrukturunterbrechungen stattfinden. Diese Optionen helfen, negative Auswirkungen von Extremereignissen zu minimieren und umfassen: I) verstärkte Wartung und Kontrolle von risikobehafteten Abschnitten, z. B. Ausrüstung von Schaltern, Schienen und Leitungen mit Detektoren zur Überwachung der Temperatur (für Überhitzung und Gefrieren), Vereisung, Schneeniederschlag oder Windgeschwindigkeit; II) Erbringung von Ersatzbussen im Falle einer vorübergehenden Unterbrechung des Schienenverkehrs; III) die Gewährleistung alternativer Eisenbahnstrecken und eines effizienten Notfallverkehrsmanagements; IV) Maßnahmen im Bereich des Umweltmanagements (z. B. Aufforstung der Einzugsgebiete).
- Frühwarnsystem, Überwachung und Prognose, um die Bereitschaft zu erhöhen und die Durchführung von Maßnahmen des Verkehrsmanagements im Voraus zu ermöglichen. Diese Typologie der Maßnahmen beruht auf dem implementierten und operativen Überwachungs-, Prognose- und Warnsystem des Slowakischen Hydrometeorologischen Instituts (SHMI); es handelt sich um ein „Eisenbahn maßgeschneidertes“ Überwachungs- und Prognosesystem, das sich auf die für die Eisenbahn besonders schädlichen Ereignisse wie Starkwind, Vereisung, Überschwemmungen oder Starkschneefall konzentriert. Durch ein Frühwarnsystem werden die negativen Auswirkungen extremer Wetterereignisse auf das Schienenverkehrssystem und die gesamte Wirtschaft minimiert.
Ein Teil der vorgeschlagenen Maßnahmen wurde in den bereits modernisierten Abschnitten des Eisenbahnkorridors umgesetzt. So laufen derzeit Bauarbeiten im Korridorabschnitt zwischen den Städten Puchov und Povazka Tepla (15,9 km lang), 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 Korridor Puchov-Zilina (44 km lang) wird voraussichtlich Ende 2021 fertiggestellt sein. Dies ist der verbleibende Korridorabschnitt, der zwischen Bratislava und Zilina (ungefähr 200 km lang) modernisiert werden soll, von denen ein Teil im vorangegangenen Programmplanungszeitraum (2007-2013) modernisiert wurde. Anpassungsmaßnahmen in diesen Abschnitten umfassen: Maßnahmen zum Hochwasserschutz bis zum Hochwasserstand Q500, zur Entwässerung der Bahnunterstufe und zur Stützmauerbefestigung von Hängen mit hohem Instabilitätsrisiko. Alle Brücken und Tunnel sind so konzipiert, dass sie Überschwemmungen und torrentialen Regenfällen standhalten (z. B. durch isolierte Brückendecks, widerstandsfähige Brückensäulen) und müssen vor ihrer Inbetriebnahme auf statische und dynamische Belastung geprüft werden.
Relevanz
Der Fall wurde hauptsächlich aufgrund anderer politischer Ziele entwickelt und umgesetzt, jedoch unter erheblicher Berücksichtigung von Aspekten der Anpassung an den Klimawandel.
Zusätzliche Details
Stakeholderbeteiligung
Die wichtigsten Akteure, die an der Modernisierung des Eisenbahnkorridors in der Slowakei beteiligt sind, die auch für den Erwerb und die Zuweisung von Finanzmitteln und das Projektmanagement zuständig sind, sind das Ministerium für Verkehr und Bau der Slowakischen Republik und die Eisenbahnen der Slowakischen Republik (ŽSR). An der Vorbereitungsphase des Projekts war ein breites Spektrum anderer Akteure beteiligt, darunter Unternehmen, die für Machbarkeitsstudien, Umweltverträglichkeitsprüfungen und Unternehmen zuständig waren, die eine Gefährdungsbeurteilung und die Klimaschutzprüfung des Projekts durchführen. Die Durchführung 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 European Association of Consultants waren als Hauptakteure beteiligt, die die Klimaverträglichkeit oder das gesamte Projekt sicherstellen. Sie führten Bewertungen und Empfehlungen gemäß dem von Integra Consulting (Beratungsunternehmen) erstellten „Methodological Handbook on Assessing Climate Change Impacts on Major Transport Projects“ durch.
Erfolgsfaktoren und Hemmnisse
Einer der Haupttreiber des Eisenbahnmodernisierungsprojekts ist die Unterstützung der wirtschaftlichen Entwicklung und des Wohlstands, insbesondere der entlegeneren Regionen der Slowakei. Eine ausreichende finanzielle Verfügbarkeit sowohl aus europäischen als auch nationalen Mitteln, die Einbeziehung der Eisenbahnmodernisierung in nationale und regionale Verkehrsstrategien und die Unterstützung der Kommunen bei der Planung und Umsetzung des Projekts spielten auch eine maßgebliche treibende Rolle für das Eisenbahnmodernisierungsprojekt.
Es könnte auch einige einschränkende Faktoren geben, die den Prozess behindern können, nämlich Konflikte mit den Umweltschutzzielen, die hauptsächlich mit der Fragmentierung der Landschaft oder mit Konflikten mit lokalen Gemeinschaften über eine erhöhte Lärmbelastung und den Landverbrauch zusammenhängen, die die Stadtentwicklung einschränken können. Im Zuge des Eisenbahnbaus werden diese Probleme durch Konsultation von Gemeindevertretern und durch Gespräche mit Verkehrsexperten, die an dem Projekt beteiligt sind, mit dem Ziel, für beide Seiten vorteilhafte Lösungen zu finden, angegangen.
Kosten und Nutzen
Das wichtigste Finanzierungsinstrument für alle Phasen des Eisenbahnmodernisierungsprojekts (Vorbereitung, Konzeption und Umsetzung) ist das Operationsprogramm Integrierte Infrastruktur 2014-2020 (OPII), dem das OPII für den Zeitraum 2007–2013 vorangeht. Die Gesamtzuweisung der Prioritätsachse 1 des OPII-Programms 2014–2020 – mit Schwerpunkt auf Eisenbahninfrastruktur innerhalb des TEN-V-Kernnetzes – beläuft sich auf 853,9 Mio. EUR, wovon 725,8 Mio. EUR von der Europäischen Kommission aus dem Kohäsionsfonds bereitgestellt werden und die restlichen 128,1 EUR durch nationale Kofinanzierung aus dem Staatshaushalt vertreten werden. Weitere wirtschaftliche Ressourcen werden auch durch das OPII, das für den nächsten Programmplanungszeitraum 2021–2027 vorgesehen ist, sichergestellt.
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 Finanzkennzahlen liegen nur für die bereits modernisierten oder im Bau befindlichen Korridorabschnitte vor. So beläuft sich das Gesamtbudget der derzeit im Bau befindlichen Bauarbeiten im Abschnitt Půchov – Považská Teplá auf 365 Mio. EUR. In diesem Fall beläuft sich der Beitrag aus OPII 2014–2020 auf 361 Mio. EUR. Die Kosten technischer Maßnahmen zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit der Bahn gegen den Klimawandel sind jedoch nicht separat verfügbar, da sie einen integralen Bestandteil der gesamten Bauarbeiten darstellen.
Zu den wichtigsten erwarteten Vorteilen des Eisenbahnmodernisierungsprojekts gehören: attraktiver, schnellerer und komfortabler Schienenverkehr; geringere Verkehrsemissionen im Vergleich zum Straßenverkehr; bessere Wettbewerbsfähigkeit von 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 gewährleistet.
Rechtliche Aspekte
Die Entwicklung der Verkehrsinfrastruktur in der Slowakei wird durch den Strategischen Verkehrsentwicklungsplan der Slowakischen Republik bis 2030 gesteuert, der auch die Eisenbahninfrastruktur betrifft. Die 2014 verabschiedete und im Jahr 2018 aktualisierte Strategie zur Anpassung an den Klimawandel der Slowakischen Republik enthält Referenzen für Anpassungsmaßnahmen, die für verschiedene Sektoren, einschließlich Verkehr, durchzuführen sind.
Umsetzungszeitraum
Die in der Vorbereitungsphase des Modernisierungsprojekts durchgeführten Studien (Durchführbarkeitsstudie, Wirkungsanalyse, Schwachstellenanalyse, Vorschlag für Anpassungsmaßnahmen) sind derzeit fast auf die gesamte Länge des Eisenbahnkorridors vorbereitet. Ihre Vorbereitung dauerte zwischen mehreren Monaten bis etwa zwei Jahren, je nach Umfang und Komplexität des betreffenden Eisenbahnabschnitts. Die Umsetzung begann und wird in einigen Abschnitten des Korridors fortgesetzt. Die Modernisierungsarbeiten des Abschnitts Bratislava – Žilina mit einer Länge von etwa 200 km sind 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 festgelegt werden.
Lebensdauer
Die technischen Maßnahmen zur Erhöhung der Klimaresilienz der Eisenbahn haben je nach Wartungsniveau eine Lebensdauer von mehreren Jahrzehnten. Die Lebensdauer der Eisenbahninfrastruktur ist auch in der Größenordnung von zehn Jahren bis zu 100 Jahren oder mehr sehr lang, wenn sie gut gewartet und kontinuierlich überwacht wird.
Referenzinformationen
Kontakt
Michal Lukac
Railways of the Slovak Republic
Tel.: +421 903244460; +421 0220297059
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Ministry of Transport and Construction of the Slovak Republic
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E-mail: info@mindop.sk
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Referenz
Veröffentlicht in Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Zuletzt aktualisiert in Climate-ADAPT Apr 18 2024
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