Drift och byggande av klimattålig järnvägsinfrastruktur

Järnvägstransporter är ett energieffektivt transportsätt med relativt låg miljöpåverkan och mer specifikt lägre utsläpp av växthusgaser. Det senare gör det till ett viktigt bidrag till genomförandet av en långsiktig koldioxidneutral transportstrategi i Europa. Denna potential kan dock endast förverkligas om järnvägarna anpassas för att stå emot klimatförändringarnas effekter.

En av de mest kritiska sårbarheterna i järnvägstransportsystemet är den låga flexibiliteten i både infrastruktur och drift vid störningar. Järnvägstransportsystemet är också beroende av andra typer av infrastruktur. Till exempel påverkar störningar i strömförsörjningen på grund av extrema väderhändelser direkt järnvägstransportsystemets funktion. På grund av järnvägsinfrastrukturens långa livslängd, som förväntas drivas med full kapacitet i mer än 50 år (och ännu längre för vissa anläggningar), är det lämpligt att integrera klimatförändringsaspekter i den långsiktiga processen för planering, utformning och förvaltning av järnvägar. Dessutom har många järnvägar designats och byggts tidigare med hänvisning till historiska klimatförhållanden som kan skilja sig från nuvarande och framtida förhållanden på grund av klimatförändringar. Visionen i Rail Adapt-rapporten (UIC, 2017) betraktar anpassningsprocessen för järnvägen som en del av utvecklingsscenariot ”business-as-usual”. Anpassningskostnaderna har således endast en marginell inverkan på ett järnvägsföretags ekonomiska resultat. Klimatförändringarnas risker för järnvägsindustrin har beskrivits grundligt av ARISCC-projektet (Adaptation of Railway Infrastructure to Climate Change), som genomfördes av konsortiet under ledning av UIC (International Union of Railways). Resultaten av ARISCC omfattar kartor över naturkatastrofer och ett vägledningsdokument om integrerad hantering av naturkatastrofer på järnvägar.

En senare översyn (Haghighi m.fl., 2025) bekräftade att klimatrisker kan ge upphov till en rad olika effekter på järnvägar. Dessa kan delas in i två huvudtyper, fysiska och operativa effekter. Fysisk påverkan innebär direkta skador på järnvägsinfrastrukturen. De kan vara strukturella (t.ex. skador på räls och sliprar), geotekniska (t.ex. skador på ballastmaterial och på sluttningar) och hydrologiska (misslyckande i dräneringssystemen, översvämningar). Driftskonsekvenser omfattar driftsstörningar och förseningar. En omfattande litteratur tyder på att klimatfarornas inverkan på järnvägsinfrastruktur och järnvägsdrift ökar på grund av klimatförändringarna.

Samma studie visade att både extrema väderhändelser (tung nederbörd, extrema vindar, översvämningar och stormar) och långsamma startprocesser (högre medeltemperaturer) är bland de mest studerade klimatriskerna. De mest rapporterade effekterna för järnvägar är termisk stress, rälsspännande, översvämmade spår, jordskred på vallar, driftsavbrott och ökade underhållskrav.

Anpassningsstrategier kan syfta till att öka järnvägsinfrastrukturens robusthet genom att minska tillgångarnas sårbarhet för farorna och därigenom göra det möjligt att fungera även under ogynnsamma förhållanden. Detta kan till exempel innebära att elsystemen höjs över de förväntade översvämningsnivåerna. Anpassning kan också syfta till att ge redundans i systemet, för att möjliggöra kontinuitet i verksamheten när ett systemfel uppstår. Det handlar om att skapa ytterligare eller alternativa tjänster. Slutligen kan anpassningen omfatta åtgärder för att möjliggöra en snabb återhämtning för att snabbt återställa infrastrukturen och tjänsterna (Palin m.fl., 2021).

Valet av anpassningsåtgärd beror på det lokala sammanhanget, exponeringen för särskilda faror, förekomsten av andra icke-klimatrelaterade risker, de önskade anpassningsutgifterna och anpassningsmålen samt infrastrukturens livslängd.

En temperaturökning kan generera rälsspännande, en ökad risk för vegetationsbränder, ett ökat behov av att installera kylsystem och andra system för passagerarkomfort. Respektive anpassningsåtgärder bör kombinera tekniska lösningar (t.ex. ökad värmebeständighet hos strömbrytare och säkerhetssystemet) med naturbaserade lösningar (t.ex. vegetationsplantering för att skydda spår från direkt solstrålning).  

Kraftiga regnhändelser, stormar och vindar kan minska markstabiliteten, utlösa jordskred, stenfall eller laviner, som främst påverkar bergsområden. Strukturella skyddsåtgärder måste genomföras, såsom vallar och vallar. Dessa åtgärder kan ha flera fördelar eftersom de också kan skydda bosättningar eller annan infrastruktur såsom vägar eller energiförsörjningsnät. För att förbättra vindtåligheten hos kontaktledningsmaster kan anpassningen omfatta att hålla områden nära spår och kontaktledningar fria från farliga föremål. Naturbaserade lösningar kan omfatta vegetationsplantering för att minska jorderosion och förstärka sluttningar.

Vegetation används ofta som buffertzon för buller och föroreningar längs järnvägsspår och även för att skydda spåret från direkt exponering för solen. Gröna järnvägskorridorer kan skapas längs järnvägsspår för att gynna förflyttning av vilda arter. För att undvika driftsstörningar orsakade av träd som fallit över spåren eller av skogsbränder bör plantering och underhåll av vegetation planeras noggrant. Den måste ta hänsyn till lokala klimatförhållanden och klimatprognoser. Till exempel kan användning av växter med relativt hög fukthalt och låga halter av flyktiga oljor bidra till att förhindra bränder. Urval av trädarter för att motstå högre vind bör övervägas i stormbenägna områden (Blackwood m.fl., 2022).

Strukturåtgärder för hela järnvägssystemet är ofta inte genomförbara av både ekonomiska skäl och natur- och landskapsskyddsaspekter. Det finns därför ett stort behov av ytterligare (icke-strukturella) riskbegränsande åtgärder, såsom tillhandahållande av system för tidig varning, trafikomdirigering, alternativa tidtabeller, smart ersättning av tjänster (t.ex. busstransport), förbättrad sammanlänkning mellan olika transportsätt (multimodalitet).  Dessutom är det mycket viktigt att passagerarna får information i realtid. 

Anpassningen av järnvägsinfrastrukturen är också en del av lösningarna för att säkerställa kontinuiteten i leveranskedjorna för affärs- och industrisektorn. Vanliga risker som hotar kontinuiteten i leveranskedjan i samband med transporter är förseningar eller avbrott i viktiga transporttjänster som orsakas av extrema väderhändelser, järnvägsspännande och olyckor. Störningar i försörjningskedjan kan slutligen leda till ökade kostnader. Detta kan påverka köparen, leverantören eller hela leveranskedjan. Att säkerställa järnvägarnas motståndskraft är också avgörande för att säkerställa turistdestinationernas konnektivitet i turistregionerna och därmed också bidra till den ekonomiska utvecklingen inom denna sektor. 

Järnvägsföretag som arbetar på nationell nivå sköter normalt genomförandet av åtgärder som syftar till att öka järnvägstransporternas motståndskraft.  Dessa aktörer stöds av offentliga förvaltningar som är verksamma på regional, nationell eller till och med europeisk nivå (t.ex. kommissionens GD Transport och rörlighet). Dessa ger rättsligt, administrativt och ekonomiskt stöd till anpassningsverksamhet. Företag som är specialiserade på utformning och konstruktion av transporter utför det tekniska genomförandet av åtgärderna. . Alla dessa intressenter stöds av forskningsinstitut och konsulttjänster som tillhandahåller sårbarhetsanalys, prioritering av åtgärder, genomförbarhetsstudier och kostnads-nyttoanalys. Aktörer som tillhandahåller system för väderprognoser och tidig varning (t.ex. UBIMET i Österrike) är också viktiga aktörer som bör involveras. Vissa studier visade att järnvägsförvaltare och berörda parter har låg medvetenhet om klimatförändringarna, vilket kan hämma anpassningen.

På grund av järnvägsinfrastrukturens långa livslängd ska genomförandet av anpassningsåtgärder ingå i den övergripande processen för järnvägsutveckling och/eller modernisering. Mer allmänt bör den införlivas i långsiktiga transportstrategier, och inom järnvägen förväntas den spela en viktig roll. Detta kan säkerställa tillgången till nödvändiga ekonomiska resurser. Förutom bristen på medel är andra faktorer som kan hindra utvecklingen och anpassningen av järnvägar relaterade till eventuella konflikter med miljöskyddsmål, främst relaterade till fragmentering av landskapet, och eventuella konflikter med lokalsamhällen som är oroade över ökade bullerföroreningar och markexploatering.

De mest fördelaktiga anpassningsåtgärderna är de som ger synergieffekter med andra åtgärder som leder till ytterligare fördelar, till exempel genom att bidra till att begränsa klimatförändringarna, främja hållbar utveckling och förbättra skyddet av den biologiska mångfalden. I detta perspektiv skulle naturbaserade lösningar kunna användas för att anpassa järnvägssystemet på olika sätt. Vissa träd klarar högre vindhastigheter än andra, små slingrande vattendrag kan buffra höga vattennivåer bättre än konstgjorda dräneringssystem, och valet av lämplig vegetation nära järnvägskorridoren kan minska risken för bränder.

Åtgärder som leder till negativa miljöeffekter bör inte övervägas, såvida det inte krävs enligt säkerhetsbestämmelser. Exempelvis bör den ökade användningen av luftkonditioneringssystem för att kyla inomhusutrymmen begränsas så mycket som möjligt för att begränsa produktionen till utsläpp av växthusgaser. Åtgärder för att minska sårbarheten för fallande träd genom att inrätta bredare järnvägskorridorer kan vara kontraproduktiva för vissa andra mål. En bredare korridor kan resultera i större temperaturskillnader i spårzonen. Detta kan utmana framtida mål att minska sårbarheten för bränder eller sprickbildning på järnväg om inte dessa problem åtgärdas.

Den största fördelen med anpassningsåtgärder är klimattålig järnvägsinfrastruktur och järnvägsdrift, vilket säkerställer transportnätets konnektivitet med konsekvenser för ekonomiskt välstånd och välfärd. Dessutom är de extra fördelarna med anpassningsåtgärder bidrag till hållbar utveckling och begränsning av klimatförändringar (omställning av transportsätt till järnväg leder till minskade utsläpp av växthusgaser). Utöver miljösynergier och sidovinster av anpassningsåtgärder är det också önskvärt. Strukturella skyddsåtgärder kan till exempel, förutom att skydda järnvägsspåret, även skydda bebyggelse eller annan infrastruktur såsom vägar eller energiförsörjning. I ekonomiska termer är järnvägar viktig transportinfrastruktur, inte bara för EU-invånarnas och turisternas rörlighet, utan också för att transportera varor inom och mellan länder på ett hållbart sätt. Koldioxidutsläppen från järnvägstransporter är bara en bråkdel av utsläppen från andra godstransportalternativ (Europeiska miljöbyrån, 2021). Anpassningsåtgärder som syftar till att bevara det europeiska järnvägsnätets funktionsduglighet på medellång och lång sikt är därför avgörande även för den europeiska godstransportsektorns livskraft och hållbarhet och för de industrier som transporterar sina varor på järnväg.

Kostnaderna varierar konsekvent beroende på de utvalda åtgärderna, deras specifika utformning, omfattningen av tillämpningen, de särskilda förhållandena på den ort där åtgärderna genomförs, de klimatutmaningar som hanteras och många andra faktorer. De ekonomiska kostnaderna omfattar kostnader för direkta effekter på infrastrukturtillgångar, kostnader för transportförseningar och inställda resor till följd av extrema väderförhållanden samt kostnader för anpassningsåtgärder. Flera studier kvantifierar de ekonomiska kostnaderna för klimatförändringar på järnvägar. Att jämföra dessa resultat var ganska utmanande. Detta beror på användningen av olika klimatmodeller, klimatscenarier, framtida tidsperioder, bedömningsmetoder, geografisk omfattning etc.

Dessutom kvantifieras sällan de bredare socioekonomiska kostnaderna för transportstörningar. Det kan omfatta minskad kapacitet för transport av viktiga varor och minskad turistattraktionskraft hos destinationer (Palin m.fl., 2021). Med ökningen av klimatrelaterade händelser och risker är det rimligt att förvänta sig ökade kostnader för att upprätthålla ett säkert och funktionsdugligt nät, återuppbygga skadad eller förstörd infrastruktur och täcka ökad företagsledning (EU:s järnvägsbyrå, 2024).

Kostnaderna täcks i första hand av järnvägsföretaget. Samfinansiering får tillhandahållas från den offentliga budgeten, europeiska finansieringsinstrument och andra källor. Offentlig-privata partnerskap kan spela en roll när det gäller att finansiera anpassningsåtgärder för järnvägsinfrastruktur och järnvägstjänster. Det österrikiska järnvägsföretaget ÖBB har till exempel antagit en riskreduceringsstrategi som bygger på avancerad väderövervakning och ett system för tidig varning (infra:wetter). Det drivs gemensamt av ÖBB och den privata vädertjänsten UBIMET GmbH (se fallstudien Building railway transport resilience to Alpine hazards).

Internationella järnvägstransporter regleras av flera mellanstatliga konventioner och inom Europeiska unionen av flera EU-förordningar och EU-direktiv.

På EU-nivå föreslogs i ett viktigt policydokument, vitboken från 2011 (Färdplan för ett gemensamt europeiskt transportområde), en ambitiös strategi för att komma till rätta med de konstaterade bristerna i rörligheten i EU. Bland olika åtgärder erkändes också behovet av att ta itu med klimatförändringarnas utmaningar genom att stärka klimatresiliensen för den övergripande infrastrukturen.

Sedan 2020 styr strategin för hållbar och smart mobilitet tillsammans med en handlingsplan med 82 åtgärder framtiden för EU:s transporter i linje med ambitionen i den europeiska gröna given och målen i EU:s digitala strategi. Motståndskraftig mobilitet är ett centralt mål i EU:s strategi för hållbar och smart mobilitet. För att trygga transportkontinuiteten omfattar åtgärderna upprättande av krisberedskapsplaner för transportsektorn, uppgradering (klimatsäkring) av fysisk och digital transportinfrastruktur, driftskompatibilitet mellan olika transportsätt och förstärkning av TEN-T-nätet. Ett viktigt politiskt mål för EU är att stärka multimodaliteten, säkerställa en bättre integrering av transportsätten och skapa driftskompatibilitet på alla nivåer i transportsystemet (EU:s järnvägsbyrå, 2024). Enligt TEN-T-förordningen ska projekt av ”gemensamt intresse” uppvisa klimatresiliens. Det krävs särskilt att infrastrukturförvaltare bedömer sårbarheten för klimatförändringar (översvämningar, värmeböljor) och genomför anpassningsåtgärder för att skydda offentliga investeringar.

Typisk tid som krävs för att genomföra de tekniska åtgärderna är flera år (cirka 2–5 år). Genomförandet av operativa åtgärder måste dock ske snabbt och reagera snabbt på de störningar som orsakas av extrema händelser. Tillhandahållandet av väderprognoser och system för tidig varning är kontinuerligt.

De tekniska åtgärdernas livslängd bör överensstämma med själva järnvägsinfrastrukturens livslängd, som är flera årtionden.