Käyttö- ja rakennustoimenpiteet ilmastokestävän rautatieinfrastruktuurin varmistamiseksi

Rautatieliikenne on energiatehokas liikennemuoto, jonka ympäristövaikutukset ovat suhteellisen pienet ja joka suosii rautatieliikennettä pitkän aikavälin neutraalin ja hiilineutraalin liikennestrategian täytäntöönpanossa. Tämä liittyy myös rautateiden mahdollisuuksiin hillitä ilmastonmuutosta, koska rautatieliikenteen kasvu johtaisi kasvihuonekaasupäästöjen vähenemiseen. Tämä potentiaali voidaan kuitenkin hyödyntää vain, jos rautatiet on mukautettu kestämään ilmastonmuutokseen liittyviä vaikutuksia.

Yksi rautatieliikennejärjestelmän kriittisimmistä haavoittuvuuksista on sekä infrastruktuurin että toiminnan vähäinen joustavuus häiriötilanteissa. Rautatieliikennejärjestelmä on riippuvainen myös muuntyyppisestä infrastruktuurista. Esimerkiksi äärimmäisistä sääilmiöistä johtuvat sähkönsyötön häiriöt vaikuttavat suoraan rautatieliikennejärjestelmän toimivuuteen. Koska rautatieinfrastruktuurin, jonka odotetaan toimivan täydellä kapasiteetilla yli 50 vuoden ajan (ja joissakin laitoksissa jopa pidempään), käyttöikä on pitkä, on aiheellista sisällyttää ilmastonmuutosnäkökohdat rautateiden pitkän aikavälin suunnittelu- ja hallinnointiprosessiin. Rail Adapt Report vision (UIC, 2017) mukaan rautateiden sopeuttamisprosessi on osa ”business as usual” -kehitysskenaariota, joten sopeuttamiskustannuksilla on vain vähäinen vaikutus rautatieyhtiön taloudelliseen tulokseen.

Rautatiealan ilmastonmuutosriskit on kuvattu perusteellisesti ARISCC-hankkeessa (Adaptation of Railway Infrastructure to Climate Change), jonka toteutti UIC:n (International Union of Railways) johtama konsortio. ARISCC:n tulokset koostuvat luonnonuhkien kartoista ja ohjeasiakirjasta, joka koskee yhdennettyä luonnonuhkien hallintaa rautateillä. Rautateihin vaikuttavat ilmastonmuutoksen vaikutukset voidaan jakaa kolmeen pääluokkaan, joista kukin edellyttää erityisiä sopeutumistoimenpiteitä:

• Äärimmäiset sääilmiöt, kuten rankkasateet (ja niihin liittyvät tulvat), suuret tuulennopeudet, myrskyt, hirmumyrskyt, ankara talvisää jne. Defra´s 2011 Transport Resilience Review -julkaisun mukaan sekä infrastruktuuria että toiminnallista häiriönsietokykyä olisi kehitettävä erityisesti käyttämällä saatavilla olevia verkon redundanssi- ja uudelleenohjausreittejä, ja niitä olisi täydennettävä tehokkailla järjestelmillä palvelujen ja reittien palauttamiseksi normaaleihin olosuhteisiin. Viestintä sidosryhmien kanssa on myös olennaisen tärkeää, jotta minimoidaan häiriöiden vaikutukset ihmisiin ja yrityksiin.
• Hitaasti käynnistyvät tapahtumat, joilla on asteittainen vaikutus rautatieliikenteeseen, kuten ilman lämpötilan nousu tai merenpinnan nousu. Sopeutumistoimet olisi toteutettava liikenteen pitkän aikavälin kehittämisstrategioiden puitteissa.
• Muut ilmastonmuutoksen aiheuttamat luonnonuhat, kuten maanvyörymät, kalliokato, lumivyöryt, pengerrysten vakauden heikkeneminen jne. Rakenteelliset suojelutoimenpiteet yhdistettynä haavoittuvuuden arviointiin ja katastrofiriskien vähentämisjärjestelmiin vastaisivat asianmukaisesti tällaisiin haasteisiin.

MOWE-IT-hankkeen laatimassa oppaassa ”Guidebook for Enhancing Resilience of European Rail Transport in Extreme Weather Events” jaetaan äärimmäisiin sääilmiöihin reagointi pitkän aikavälin suunnittelutoimenpiteisiin, välittömästi ennen tapahtumaa toteutettaviin toimiin ja elvytystoimiin. Kansainvälisen julkisen liikenteen liiton (UITP) laatimassa kaupunkirautateitä, ilmastonmuutosta ja häiriönsietokykyä koskevassa oppaassa keskitytään sopeutumistoimiin, joilla ehkäistään ja palautetaan ilmastouhkien aiheuttamia vahinkoja kaupunkirautateiden yksittäisissä osajärjestelmissä, kuten sähkönjakelussa, raiteilla, liikkuvassa kalustossa, asemilla, tunneleissa, tasoristeyksissä ja huoltotiloissa. Resurssien tärkeimmät suositukset ovat seuraavat:

• Sisällytetään ilmastonmuutosennusteet kuivatuksen suunnitteluun ja kykyyn selviytyä ennustetusta tulevasta tulvien esiintymistiheydestä ja laajuudesta. Esimerkiksi Yhdistyneessä kuningaskunnassa ojitusta koskeviin normeihin sisältyy tulevan ilmaston vaikutusten huomioon ottaminen rautatiekaluston suunnittelussa: uusien ja kunnostettujen rautateiden ojituksen osalta arvioitu virtaus kasvaa 20 prosenttia.
• Paranna ajojohtimien mastojen tuulensietokykyä ja pidä raiteiden ja ajojohtimien lähellä olevat alueet vapaina vaarallisista esineistä. Vaikka monet toimintahäiriöt johtuvat raiteille kaatuneista puista tai ajojohteista, kasvillisuutta käytetään usein melun ja saastumisen puskurivyöhykkeenä raiteilla ja myös radan suojelemiseksi suoralta eristykseltä. Sen vuoksi olisi suosittava luontoon perustuvia toimenpiteitä, joilla parannetaan kykyä sietää tuulta (esim. puita, jotka kestävät suuria tuulen nopeuksia).
• Asennetaan vara- ja hätäkapasiteettia turvallisuus- ja käyttöjärjestelmiä varten (pass-by-trukit, kytkimet, toiminta vastakkaisella kaistalla) äärimmäisten sääilmiöiden vaikutuksen alaisen kapasiteetin vahvistamiseksi.
• Kehitetään strategioita äärimmäisten sääolosuhteiden aiheuttamien toimintahäiriöiden vaikutusten minimoimiseksi (erityiset aikataulut, uudelleenreititysmallit) ja tarjotaan tarvittaessa palvelujen korvaamista (esim. linja-autoliikenne).
• Reaaliaikaisen tiedon tarjoaminen matkustajille ja viestinnän ylläpitäminen tärkeiden instituutioiden kanssa

Lämpötilan nousua ei ehkä pidetä merkittävänä ongelmana rautatieliikenteelle alueilla, jotka jo selviytyvät tällaisista olosuhteista (Etelä-Eurooppa). Pohjois-Euroopassa olisi kuitenkin parannettava kykyä sietää korkeita kesälämpötiloja. Kiskojen jumiutuminen, kasvillisuuspalojen lisääntynyt riski, jäähdytysjärjestelmien ja muiden matkustajien mukavuutta parantavien järjestelmien asentaminen ovat tulevan rautatieliikennejärjestelmän lämpöön liittyviä huolenaiheita. Vastaavissa sopeutumistoimissa olisi yhdistettävä tekniset ratkaisut (esim. kytkimien ja turvajärjestelmän parempi lämmönkestävyys), luontoon perustuvat toimenpiteet (esim. suoralta auringolta suojaava kasvillisuus) sekä seuranta- ja varhaisvaroitusjärjestelmät.

Toinen rautateiden haavoittuvuuteen liittyvä näkökohta on maaperän vakauden heikkeneminen, joka johtuu ilmastonmuutoksen vaikutuksista, kuten rankkasateista tai lämpötilan vaihteluista. Maanvyörymien, kallioputousten tai lumivyöryjen esiintyminen, joka vaikuttaa pääasiassa vuoristoalueisiin, edellyttää rakenteellisten suojelutoimenpiteiden, kuten patojen ja pengerrysten, toteuttamista. Näillä toimenpiteillä voi olla useita etuja, koska ne voivat suojata myös siirtokuntia tai muuta infrastruktuuria, kuten teitä tai energiaverkkoja. Koska vuoristomaiden koko rautatiejärjestelmää koskevien rakenteellisten toimenpiteiden toteuttaminen ei useinkaan ole mahdollista sekä taloudellisista syistä että luonnon- ja maisemansuojeluun liittyvistä syistä, tarvitaan kipeästi lisää (muita kuin rakenteellisia) riskinvähentämistoimenpiteitä, kuten varhaisvaroitusjärjestelmiä, liikenteen uudelleensuuntaamista jne.

Rautatieinfrastruktuurin mukauttaminen on myös osa ratkaisuja, joilla varmistetaan toimitusketjujen jatkuvuus liike-elämälle ja teollisuudelle. Liikenteeseen liittyviä toimitusketjun jatkuvuutta uhkaavia yleisiä riskejä ovat äärimmäisistä sääilmiöistä, junien jumiutumisesta ja onnettomuuksista johtuvat kuljetuspalvelujen viivästykset tai keskeytykset. Toimitusketjun häiriöt voivat viimeinkin lisätä kustannuksia. Tämä voi vaikuttaa ostajaan, toimittajaan tai koko toimitusketjuun. Rautateiden häiriönsietokyvyn varmistaminen on myös ratkaisevan tärkeää matkailualueiden kohteiden yhteyksien varmistamiseksi, mikä edistää myös alan taloudellista kehitystä. 

Rautatieliikenteen häiriönsietokyvyn parantamiseen tähtäävien toimenpiteiden täytäntöönpanosta vastaavat yleensä rautatieyhtiöt, kuten esimerkiksi OBB Itävallassa tai DB Saksassa. Näitä toimijoita tukevat alueellisella, kansallisella tai jopa Euroopan tasolla toimivat julkishallinnot (esim. komission liikenteen ja liikkumisen pääosasto), jotka antavat lainsäädännöllistä, hallinnollista ja taloudellista tukea sopeutumistoimille. Toimenpiteiden teknisestä toteutuksesta vastaavat liikenteeseen erikoistuneet suunnittelu- ja rakennusyritykset. Kaikkia näitä sidosryhmiä tukevat tutkimuslaitokset ja konsulttitoimistot, jotka laativat haavoittuvuusarviointeja, toimenpiteiden priorisointia, toteutettavuustutkimuksia ja kustannus-hyötyanalyysejä. Myös sääennustus- ja varhaisvaroitusjärjestelmiä toimittavat toimijat (esim. ZAMG Itävallassa) ovat tärkeitä sidosryhmiä, jotka on otettava mukaan.

Rautatieinfrastruktuurin pitkän käyttöiän vuoksi sopeutumistoimenpiteiden toteuttamisen on oltava osa rautateiden yleistä kehittämis- ja/tai nykyaikaistamisprosessia. Yleisesti ottaen se olisi sisällytettävä pitkän aikavälin liikennestrategioihin, joissa rautatieliikenteen odotetaan olevan merkittävässä asemassa. Näin voidaan varmistaa tarvittavien taloudellisten resurssien saatavuus. Rahoituksen puutteen lisäksi muut tekijät, jotka voivat haitata rautateiden kehittämistä ja mukauttamista, liittyvät mahdollisiin konflikteihin ympäristönsuojelutavoitteiden kanssa, jotka liittyvät pääasiassa maiseman pirstoutumiseen, sekä mahdollisiin konflikteihin sellaisten paikallisyhteisöjen kanssa, jotka ovat huolissaan melusaasteen lisääntymisestä ja maankäytöstä.

Edullisimpia sopeutumistoimenpiteitä ovat toimenpiteet, jotka tarjoavat synergioita muiden lisähyötyjä tuottavien toimenpiteiden kanssa, kuten ilmastonmuutoksen hillitseminen, kestävän kehityksen edistäminen ja biologisen monimuotoisuuden suojelun parantaminen. Tässä mielessä luontoon perustuvia ratkaisuja voitaisiin hyödyntää rautatiejärjestelmän mukauttamisessa monin eri tavoin. Jotkut puut kestävät suurempia tuulen nopeuksia kuin toiset, pienet mutkittelevat vesistöt voisivat puskuroida korkeita vesitasoja paremmin kuin ihmisen tekemät viemäröintijärjestelmät ja sopivan kasvillisuuden valinta rautatiekäytävän lähelle voisi vähentää tulipalojen riskiä.

Ympäristön kannalta haitallisia toimenpiteitä ei pitäisi harkita, ellei turvallisuussäännökset sitä edellytä. Esimerkiksi ilmastointijärjestelmien käyttöä sisätilojen jäähdyttämiseen olisi rajoitettava mahdollisimman paljon tuotannon rajoittamiseksi kasvihuonekaasupäästöihin. Toimenpiteet, joilla vähennetään haavoittuvuutta kaatuville puille luomalla laajempia rautatiekäytäviä, voivat olla haitallisia joidenkin muiden tavoitteiden kannalta. Laajempi käytävä voi johtaa suurempiin lämpötilaeroihin ratavyöhykkeellä, ja tämä voi haastaa tulevat tavoitteet vähentää alttiutta tulipaloille tai junien junille, ellei näihin ongelmiin puututa.

Sopeutumistoimenpiteiden tärkein hyöty on ilmastonmuutoksen kestävä rautatieinfrastruktuuri ja -toiminta, joilla varmistetaan liikenneverkon yhteenliitettävyys, millä on vaikutuksia taloudelliseen vaurauteen ja hyvinvointiin. Lisäksi sopeutumistoimenpiteiden lisähyötyjä ovat kestävän kehityksen edistäminen ja ilmastonmuutoksen hillitseminen (liikennemuotojen siirtyminen rautateille johtaa kasvihuonekaasupäästöjen vähenemiseen). Myös muut kuin ympäristöön liittyvät synergiat ja sopeutumistoimenpiteiden sivuhyödyt ovat toivottavia. Rakenteellisilla suojelutoimenpiteillä voidaan esimerkiksi rautateiden suojelun lisäksi suojata myös asutusalueita tai muuta infrastruktuuria, kuten teitä tai energiahuoltoa. Taloudellisesti rautatiet ovat keskeisiä liikenneinfrastruktuureja paitsi EU:n asukkaiden ja matkailijoiden liikkuvuuden kannalta myös tavaroiden kuljettamiseksi kestävällä tavalla maiden sisällä ja niiden välillä:  rautatieliikenteen hiilidioksidipäästöt ovat vain murto-osa muista tavaraliikenteen vaihtoehdoista (ETA, 2021). Sopeutumistoimet, joilla pyritään säilyttämään Euroopan rautatieverkon toimivuus keskipitkällä ja pitkällä aikavälillä, ovat näin ollen ratkaisevan tärkeitä myös Euroopan tavaraliikennealan elinvoimaisuuden ja kestävyyden sekä tavaroitaan rautateitse kuljettavien teollisuudenalojen kannalta.

Kustannukset vaihtelevat johdonmukaisesti valittujen toimenpiteiden, niiden erityisen suunnittelun, soveltamisen laajuuden, toimenpiteiden toteuttamispaikan erityisten olosuhteiden, käsiteltyjen ilmastohaasteiden ja monien muiden tekijöiden mukaan. Kustannukset kattaa ensisijaisesti rautatieyhtiö; osarahoitusta voidaan myöntää julkisesta talousarviosta, EU:n rahoitusvälineistä ja muista lähteistä.

Kansainvälistä rautatieliikennettä säännellään useilla hallitustenvälisillä yleissopimuksilla ja Euroopan unionissa useilla EU:n asetuksilla ja direktiiveillä. EU:n tärkein strateginen asiakirja, jolla on merkitystä liikenteen ilmastonmuutokseen sopeutumisen kannalta, on liikennettä koskeva valkoinen kirja ”Yhtenäistä Euroopan liikennealuetta koskeva etenemissuunnitelma – Kohti kilpailukykyistä ja resurssitehokasta liikennejärjestelmää”.

Teknisten toimenpiteiden toteuttamiseen tarvitaan tyypillisesti useita vuosia (noin 2–5 vuotta). Operatiivisten toimenpiteiden toteuttamisen on kuitenkin oltava nopeaa ja reagoitava nopeasti ääri-ilmiöiden aiheuttamiin häiriöihin. Sääennusteiden ja varhaisvaroitusjärjestelmien tarjoaminen on jatkuvaa.

Teknisten toimenpiteiden käyttöiän olisi vastattava itse rautatieinfrastruktuurin käyttöikää, joka on useita vuosikymmeniä.