Az éghajlatváltozás hatásaival szemben reziliens vasúti infrastruktúra üzemeltetése és építése

A vasúti közlekedés viszonylag alacsony környezeti hatással és különösen alacsonyabb üvegházhatásúgáz-kibocsátással járó, energiahatékony közlekedési mód. Ez utóbbi révén kulcsfontosságú szerepet játszik a hosszú távú szén-dioxid-semleges európai közlekedési stratégia végrehajtásában. Ez a potenciál azonban csak akkor valósulhat meg, ha a vasutak alkalmazkodnak az éghajlatváltozás hatásaihoz.

A vasúti közlekedési rendszer egyik legkritikusabb sebezhetősége az infrastruktúra és a műveletek zavarok esetén tapasztalható alacsony rugalmassága. A vasúti közlekedési rendszer más típusú infrastruktúráktól is függ. Például a szélsőséges időjárási események miatti áramellátási zavarok közvetlenül befolyásolják a vasúti közlekedési rendszer működését. A vasúti infrastruktúra hosszú élettartama miatt, amely várhatóan több mint 50 évig (és egyes létesítmények esetében még hosszabb ideig) teljes kapacitással fog működni, helyénvaló az éghajlatváltozással kapcsolatos szempontokat beépíteni a hosszú távú vasúti tervezési, tervezési és irányítási folyamatba. Ezen túlmenően számos vasútvonalat a múltban a történelmi éghajlati viszonyokra hivatkozva terveztek és építettek, amelyek az éghajlatváltozás miatt eltérhetnek a jelenlegi és jövőbeli körülményektől. A Rail Adapt Report Vision (UIC, 2017) a vasút adaptációs folyamatát a „minden marad a régiben” fejlesztési forgatókönyv részének tekinti. Így az alkalmazkodás költsége csak marginális hatással van a vasúttársaság pénzügyi teljesítményére. A vasúti ágazatot érintő éghajlatváltozási kockázatokat az UIC (Nemzetközi Vasúti Unió) által vezetett konzorcium által végrehajtott ARISCC projekt (A vasúti infrastruktúra hozzáigazítása az éghajlatváltozáshoz) részletesen ismerteti. Az ARISCC eredményei közé tartoznak a természeti veszélyek térképei és a természeti veszélyek integrált vasúti kezeléséről szóló útmutató dokumentum.

Egy újabb felülvizsgálat (Haghighi et al., 2025) megerősítette, hogy az éghajlati veszélyek sokféle hatást gyakorolhatnak a vasutakra. Ezek két fő típusba sorolhatók: fizikai és működési hatások. A fizikai hatások közvetlen károkat okoznak a vasúti infrastruktúrában. Ezek lehetnek szerkezeti (pl. a sínek és a talpfák károsodása), geotechnikai (pl. a ballasztanyag és a lejtők károsodása) és hidrológiai (a vízelvezető rendszerek meghibásodása, elárasztás). A működési hatások magukban foglalják a szolgáltatás zavarait és késedelmét. Számos szakirodalom utal arra, hogy az éghajlatváltozás miatt az éghajlati veszélyeknek a vasúti infrastruktúrára és üzemeltetésre gyakorolt hatásai egyre nagyobbak.

Ugyanez a tanulmány kimutatta, hogy mind a szélsőséges időjárási események (nehéz esőzések, szélsőséges szelek, árvizek és viharok), mind a lassan kialakuló folyamatok (magasabb átlaghőmérsékletek) a leggyakrabban vizsgált éghajlati veszélyek közé tartoznak. A vasutakra gyakorolt leggyakoribb hatások a hőstressz, a vasúti kihajlás, az elárasztott vágányok, a töltések földcsuszamlásai, a szolgáltatás megszakadása és a megnövekedett karbantartási igények.

Az alkalmazkodási megközelítések arra törekedhetnek, hogy növeljék a vasúti infrastruktúra stabilitását azáltal, hogy csökkentik az eszközök veszélyekkel szembeni sebezhetőségét, és ezáltal kedvezőtlen körülmények között is lehetővé teszik a működést. Ez magában foglalhatja például az elektromos rendszereknek az előre jelzett árvízszint fölé emelését. Az alkalmazkodás arra is irányulhat, hogy redundanciát biztosítson a rendszerben annak érdekében, hogy rendszerhiba esetén lehetővé tegye a működés folytonosságát. Ez magában foglalja a kiegészítő vagy alternatív szolgáltatások létrehozását. Végezetül az alkalmazkodás olyan intézkedéseket is magában foglalhat, amelyek lehetővé teszik a gyors helyreállítást az infrastruktúra és a szolgáltatások gyors helyreállítása érdekében (Palin et al., 2021).

Az alkalmazkodási intézkedés megválasztása a helyi körülményektől, az egyes veszélyeknek való kitettségtől, az egyéb, nem az éghajlattal kapcsolatos kockázatok jelenlététől, a kívánt alkalmazkodási kiadástól és céltól, valamint az infrastruktúra élettartamától függ.

A hőmérséklet emelkedése vasúti kihajlást, a vegetációtüzek fokozott kockázatát, valamint az utasok kényelmét szolgáló hűtési és egyéb rendszerek telepítésének növekvő szükségességét eredményezheti. A vonatkozó alkalmazkodási válaszoknak ötvözniük kell a műszaki megoldásokat (pl. a kapcsolók és a biztonsági rendszer fokozott hőállósága) a természetalapú megoldásokkal (pl. vegetációültetés a pályák közvetlen napsugárzástól való védelme érdekében).  

A heves esőzések, viharok és szelek csökkenthetik a talaj stabilitását, földcsuszamlásokat, sziklaeséseket vagy lavinákat idézhetnek elő, amelyek főként hegyvidéki területeket érintenek. Strukturális védelmi intézkedéseket kell végrehajtani, például gátakat és töltéseket. Ezek az intézkedések számos előnnyel járhatnak, mivel megvédhetik a településeket vagy más infrastruktúrákat, például az utakat vagy az energiaellátási hálózatokat is. A felsővezeték-oszlopok széllel szembeni ellenálló képességének javítása érdekében az alkalmazkodás magában foglalhatja a pályák közelében lévő területek és a felsővezetékek veszélyes tárgyaktól való mentesítését. A természetalapú megoldások magukban foglalhatják a növénytelepítést a talajerózió csökkentése és a lejtők megerősítése érdekében.

A növényzetet gyakran használják a vasúti pályák mentén a zaj és a szennyezés pufferzónájaként, valamint a pálya közvetlen napsugárzástól való védelme érdekében. A vasúti pályák mellett zöld vasúti folyosók hozhatók létre a vadon élő fajok mozgásának elősegítése érdekében. A vágányra hullott fák vagy az erdőtüzek által okozott működési hibák elkerülése érdekében gondosan meg kell tervezni a növénytelepítést és -karbantartást. Figyelembe kell vennie a helyi éghajlati viszonyokat és az éghajlatváltozásra vonatkozó előrejelzéseket. Például a viszonylag magas nedvességtartalmú és alacsony illóolaj-tartalmú növények használata segíthet megelőzni az erdőtüzeket. A viharveszélyes területeken elő kell irányozni a fafajok kiválasztását annak érdekében, hogy ellenálljanak a nagyobb szélnek ( Blackwood et al., 2022).

A teljes vasúti rendszerre vonatkozó strukturális intézkedések végrehajtása gyakran nem megvalósítható sem gazdasági okokból, sem a természet- és tájvédelem szempontjaiból. Ezért nagy szükség van további (nem strukturális) kockázatcsökkentő intézkedésekre, például korai előrejelző rendszerek biztosítására, forgalomátirányításra, alternatív menetrendekre, a szolgáltatások intelligens cseréjére (pl. buszközlekedés), a különböző közlekedési módok közötti fokozott összekapcsolhatóságra (multimodalitás).  Alapvető fontosságú továbbá, hogy az utasok valós idejű tájékoztatást kapjanak. 

A vasúti infrastruktúra átalakítása az üzleti és ipari ágazat ellátási láncainak folytonosságát biztosító megoldások részét is képezi. A szállítással kapcsolatos, az ellátási lánc folytonosságát fenyegető közös kockázatok közé tartoznak az alapvető szállítási szolgáltatásoknak a szélsőséges időjárási események, a vasúti kihajlás és a balesetek által okozott késedelmei vagy megszakításai. Az ellátási lánc zavara végül megnövelheti a költségeket. Ez hatással lehet a vevőre, a beszállítóra vagy a teljes ellátási láncra. A vasutak rezilienciájának biztosítása az idegenforgalmi régiók turisztikai célpontjai összeköttetésének biztosítása szempontjából is kritikus fontosságú, ezáltal hozzájárulva az ágazat gazdasági fejlődéséhez is. 

Általában a nemzeti szinten működő vasúttársaságok irányítják a vasúti közlekedés rezilienciájának növelését célzó intézkedések végrehajtását.  Ezeket a szereplőket a regionális, nemzeti vagy akár európai szinten működő közigazgatási szervek (pl. az Európai Bizottság Mobilitáspolitikai és Közlekedési Főigazgatósága) támogatják. Ezek jogalkotási, adminisztratív és pénzügyi támogatást nyújtanak az alkalmazkodási tevékenységekhez. A közlekedés tervezésére és kivitelezésére szakosodott vállalatok végzik az intézkedések technikai végrehajtását. . Mindezeket az érdekelt feleket a sebezhetőségi értékelést, az intézkedések rangsorolását, a megvalósíthatósági tanulmányokat és a költség-haszon elemzést végző kutatóintézetek és tanácsadók támogatják. Az időjárás-előrejelzési és korai előrejelző rendszereket biztosító szereplők (pl. az ausztriai UBIMET) szintén fontos érdekelt felek, akiket be kell vonni. Egyes tanulmányok azt mutatták, hogy a vasúttársaságok és az érdekelt felek kevéssé ismerik az éghajlatváltozással kapcsolatos kérdéseket, ami akadályozhatja az alkalmazkodást.

A vasúti infrastruktúra hosszú élettartama miatt az alkalmazkodási intézkedések végrehajtásának a teljes vasúti fejlesztési folyamat és/vagy korszerűsítés részét kell képeznie. Általánosabban fogalmazva, be kell építeni a hosszú távú közlekedési stratégiákba, a vasúton belül pedig várhatóan fontos szerepet fog játszani. Ez biztosíthatja a szükséges pénzügyi források rendelkezésre állását. A finanszírozás hiánya mellett a vasúti fejlesztést és alkalmazkodást akadályozó egyéb tényezők a környezetvédelmi célokkal való lehetséges konfliktusokhoz kapcsolódnak, főként a táj széttagoltságához, valamint a fokozott zajszennyezés és területelvonás miatt érintett helyi közösségekkel való lehetséges konfliktusokhoz.

A legelőnyösebb alkalmazkodási intézkedések azok, amelyek szinergiákat teremtenek más olyan intézkedésekkel, amelyek további előnyökkel járnak, például hozzájárulnak az éghajlatváltozás mérsékléséhez, előmozdítják a fenntartható fejlődést és javítják a biológiai sokféleség védelmét. Ebből a szempontból természetalapú megoldásokat lehetne alkalmazni a vasúti rendszer különböző módokon történő kiigazítására. Egyes fák nagyobb szélsebességgel bírnak, mint mások, a kis kanyargós vízfolyások jobban védhetik a magas vízszintet, mint az ember által létrehozott vízelvezető rendszerek, és a megfelelő növényzet kiválasztása a vasúti folyosó közelében csökkentheti a tüzek kockázatát.

A káros környezeti hatásokhoz vezető intézkedéseket nem szabad fontolóra venni, kivéve, ha azt biztonsági előírások írják elő. Például a beltéri terek hűtésére szolgáló légkondicionáló rendszerek használatának növelését a lehető legnagyobb mértékben korlátozni kell annak érdekében, hogy a termelés az üvegházhatásúgáz-kibocsátásra korlátozódjon. A kidőlt fákkal szembeni kiszolgáltatottságnak a szélesebb vasúti folyosók létrehozásával történő csökkentésére irányuló intézkedések más célkitűzések tekintetében kontraproduktívak lehetnek. A szélesebb folyosó nagyobb hőmérsékleti különbségeket eredményezhet a pályazónában. Ez megkérdőjelezheti a tűzzel vagy a vasúti kihajlással szembeni sebezhetőség csökkentésére irányuló jövőbeli célkitűzéseket, kivéve, ha ezeket a problémákat kezelik.

Az alkalmazkodási intézkedések fő előnye az éghajlatváltozás hatásaival szemben reziliens vasúti infrastruktúra és üzemeltetés, amely biztosítja a közlekedési hálózat gazdasági jólétre és jólétre kiható összeköttetését. Emellett az alkalmazkodási intézkedések járulékos előnyei a fenntartható fejlődéshez és az éghajlatváltozás mérsékléséhez való hozzájárulás (a vasúti közlekedésre való átállás az üvegházhatásúgáz-kibocsátás csökkenéséhez vezet). A környezeti szinergiákon és az alkalmazkodási intézkedések járulékos előnyein kívül más előnyök is kívánatosak. A strukturális védelmi intézkedések például a vasúti pálya védelme mellett a településeket vagy más infrastruktúrákat, például az utakat vagy az energiaellátást is védhetik. Gazdasági szempontból a vasutak nemcsak az uniós lakosok és turisták mobilitása, hanem az áruk országokon belüli és országok közötti fenntartható szállítása szempontjából is kulcsfontosságú közlekedési infrastruktúrák. A vasúti közlekedésből származó szén-dioxid-kibocsátás csak töredéke az egyéb árufuvarozási lehetőségekből származó kibocsátásoknak (EEA, 2021). Az európai vasúti hálózat közép- és hosszú távú működőképességének megőrzését célzó alkalmazkodási intézkedések ezért döntő fontosságúak az európai árufuvarozási ágazat életképessége és fenntarthatósága, valamint az áruikat vasúton szállító iparágak szempontjából is.

A költségek következetesen változnak a kiválasztott intézkedésektől, azok egyedi kialakításától, az alkalmazás mértékétől, az intézkedések végrehajtásának helyszínére jellemző konkrét feltételektől, a kezelt éghajlati kihívásoktól és sok más tényezőtől függően. A gazdasági költségek közé tartozik az infrastrukturális eszközökre gyakorolt közvetlen hatások költsége, a szélsőséges időjárásból eredő szállítási késedelmek és járattörlések költsége, valamint az alkalmazkodási intézkedések költsége. Számos tanulmány számszerűsíti az éghajlatváltozás vasútra gyakorolt gazdasági költségeit. Az eredmények összehasonlítása nagy kihívást jelentett. Ennek oka a különböző éghajlati modellek, éghajlati forgatókönyvek, jövőbeli időszakok, értékelési módszerek, földrajzi hatókör stb. alkalmazása.

Ezenkívül ritkán számszerűsítik a közlekedési zavarok szélesebb körű társadalmi-gazdasági költségeit. Magában foglalhatja az alapvető áruk szállítására vonatkozó kapacitás csökkenését és a célállomások turisztikai vonzerejének csökkenését (Palin et al., 2021). Az éghajlattal kapcsolatos események és kockázatok növekedésével észszerűen magasabb költségekre lehet számítani a biztonságos és üzemképes hálózat fenntartása, a megrongálódott vagy megsemmisült infrastruktúra újjáépítése, valamint a megnövekedett üzleti irányítás fedezése érdekében (az Európai Unió Vasúti Ügynöksége, 2024).

A költségeket elsősorban a vasúttársaság fedezi; társfinanszírozás nyújtható az állami költségvetésből, európai pénzügyi eszközökből és egyéb forrásokból. A köz- és magánszféra közötti partnerségek szerepet játszhatnak a vasúti infrastruktúra és szolgáltatások alkalmazkodási intézkedéseinek finanszírozásában. Az ÖBB osztrák vasúttársaság például fejlett időjárás-figyelésen és korai előrejelző rendszeren (infra:wetter) alapuló kockázatcsökkentési stratégiát fogadott el, amelyet az ÖBB és az UBIMET GmbH magán időjárási szolgálat közösen működtet (lásd az „A vasúti közlekedés alpesi veszélyekkel szembeni ellenálló képességének kiépítése” című esettanulmányt).

A nemzetközi vasúti szállítást több kormányközi egyezmény, az Európai Unión belül pedig több uniós rendelet és irányelv szabályozza.

Uniós szinten egy fontos szakpolitikai dokumentum, a 2011-es fehér könyv (Útiterv az egységes európai közlekedési térség megvalósításához) ambiciózus megközelítést javasolt az EU-n belüli mobilitás azonosított hiányosságainak leküzdésére. A különböző intézkedések között azt is elismerte, hogy az éghajlatváltozással kapcsolatos kihívásokat a teljes infrastruktúra éghajlatváltozással szembeni ellenálló képességének megerősítése révén kell kezelni.

2020 óta a fenntartható és intelligens mobilitási stratégia egy 82 intézkedésből álló cselekvési tervvel együtt szabályozza az uniós közlekedés jövőjét, összhangban az európai zöld megállapodás törekvéseivel és az EU digitális stratégiájának célkitűzéseivel. A reziliens mobilitás az EU fenntartható és intelligens mobilitási stratégiájának egyik fő célkitűzése. A közlekedés folytonosságának biztosítása érdekében az intézkedések közé tartozik a közlekedési ágazatra vonatkozó válságelhárítási terv(ek) kidolgozása, a fizikai és digitális közlekedési infrastruktúra korszerűsítése (éghajlatváltozási rezilienciavizsgálata), a különböző közlekedési módok közötti interoperabilitás és a TEN-T hálózat megerősítése. Az egyik legfontosabb uniós szakpolitikai célkitűzés a multimodalitás megerősítése, a közlekedési módok jobb integrációjának biztosítása és az interoperabilitás megteremtése a közlekedési rendszer valamennyi szintjén (az Európai Unió Vasúti Ügynöksége, 2024). A TEN-T rendelet előírja, hogy a „közös érdekű” projekteknek bizonyítaniuk kell az éghajlatváltozás hatásaival szembeni rezilienciát. Kifejezetten előírja a pályahálózat-működtetők számára, hogy értékeljék az éghajlatváltozással szembeni kiszolgáltatottságot (árvizek, hőhullámok), és hajtsanak végre alkalmazkodási intézkedéseket a közberuházások védelme érdekében.

A technikai intézkedések végrehajtásához jellemzően több évre (körülbelül 2–5 évre) van szükség. Az operatív intézkedések végrehajtásának azonban gyorsnak kell lennie, és azonnal reagálnia kell a szélsőséges események által okozott zavarokra. Az időjárás-előrejelzések és a korai előrejelző rendszerek biztosítása folyamatos.

A műszaki intézkedések élettartamának meg kell felelnie magának a vasúti infrastruktúrának az élettartamának, amely több évtized.