Die zunehmenden Auswirkungen starker Regenfälle auf die Eisenbahn

Da in den letzten Wochen mehrere Bahnstrecken von Überschwemmungen heimgesucht wurden, wird immer deutlicher, dass extreme Regenfälle verheerende Auswirkungen auf die Bahninfrastruktur haben können. Was tun Bahninfrastrukturbetreiber, um sich auf diese Art von extremerem Wetter vorzubereiten?

Mit der globalen Erwärmung verstärken sich Wetterextreme, einschließlich großer Niederschlagsmengen in kurzer Zeit. Dies kann zu großen Schäden in der Schieneninfrastruktur und natürlich zu einem Stopp des Zugbetriebs führen, wie jüngst in Norwegen und erst diese Woche in Österreich.

Nach Angaben des Internationalen Eisenbahnverbandes (UIC) können starke Regenfälle und daraus resultierende Überschwemmungen die Infrastruktur beeinträchtigen, indem sie Schotter wegspülen und zu Ausfällen in Weichen und Signalanlagen führen, da diese auf komplizierte Verkabelung und Stromversorgung angewiesen sind. Es kann auch zu Verzögerungen kommen, da die Züge ihre Geschwindigkeit reduzieren müssen, um Schäden zu vermeiden, wenn der Wasserstand über die Schienen steigt, die Entwässerungssysteme der Eisenbahn überlastet werden und aufgrund übermäßigen Abflusses Erdrutsche entstehen.

„Sowohl die Infrastruktur als auch der Betrieb haben noch viel Raum für Verbesserungen in Bezug auf die Widerstandsfähigkeit der Eisenbahnen und die Vorbereitung auf extreme Klimaereignisse“, sagt Jesús Palma, der beim Internationalen Eisenbahnverband (UIC) an einem Projekt arbeitet, das darauf abzielt, Eisenbahnen widerstandsfähiger gegen Starkregen zu machen.

Die UIC initiierte eine Reihe von fünf Projekten unter dem Namen „Resilient Railways Facing Climate Change“ (RERA), darunter RERA-Rain, das das Risiko starker Regenfälle untersucht und im April 2022 begann. Eines der Ziele des Projekts ist die Der Austausch zwischen den beteiligten Bahninfrastrukturbetreibern wie DB, ADIF und Network Rail ziele auf den Wissens- und Erfahrungsaustausch, erklärt der Projektleiter gegenüber RailTech. „Resilienz ist kein standardisierter Aspekt und es gibt keine Regelung dazu. Bei unseren Treffen konnten wir feststellen, dass es in einigen Ländern bei starkem Regen Züge verlangsamt oder der Verkehr sogar unterbrochen wird. Im Allgemeinen gibt es keine Definition dafür, was Starkregen ist, und daher gibt es auch keine Schwellenwerte, die den Betreibern bei der Entscheidungsfindung helfen.“

Eines der Ziele besteht also darin, dass die verschiedenen Administratoren aus den Erfahrungen anderer von der Prognosephase bis (falls erforderlich) der Anwendung von Korrekturmaßnahmen lernen und Schwellenwerte festlegen können, die ihnen bei ihren Entscheidungsprozessen helfen. Der Austausch von Wissen und Erfahrungen darüber, welche Lösungen für verschiedene Extremereignisse angewendet wurden, könnte die Reaktionsbereitschaft der verschiedenen Eisenbahnverwaltungen verbessern.

„In Bezug auf die Infrastruktur konnten wir unter anderem die Wartung der Entwässerungssysteme als Schwachstelle ausmachen. Auf der Betriebsseite geht es um die Prävention mithilfe von Wettervorhersagetools und Wetterwarnmanagementsystemen, um den Betrieb vor starken Regenfällen zu schützen“, sagt Palma über das Projekt.

Mit Hilfe präziser Wettervorhersagetools könne die Vorbereitung der Leitung auf ein extremes Regenereignis durch gezielte Entwässerungswartungskampagnen an kritischen Punkten erhöht werden, erklärt er. Im Hinblick auf den Betrieb wären genaue Prognosen und das Vorhandensein von Protokollen ebenfalls nützlich, um genaue Fahrgastinformationen in Echtzeit bereitzustellen.

Belgien gehört zu den Ländern, die im Sommer 2021 nach starken Regenfällen mit Überschwemmungen zu kämpfen hatten. Ein Bauingenieur von Infrabel nannte es „die schlimmste Katastrophe, die wir je auf den belgischen Eisenbahnen erlebt haben“, und RailTech kontaktierte Infrabel erneut, um zu fragen, wie man sich vorbereitet Jetzt für zukünftiges extremes Wetter.

Bei der tödlichen Überschwemmung in Wallonien kamen 39 Menschen ums Leben. Auch an der Bahninfrastruktur kam es zu erheblichen Schäden: 100.000 Tonnen Schotter wurden weggeschwemmt, vier Brücken und mehrere Kilometer Gleise wurden zerstört. „Diese schmerzhafte Episode in der Geschichte Belgiens ist eine der Folgen des Klimawandels. Sechs Monate später fegte der Sturm Eunice über Belgien hinweg und verursachte eine Reihe von Zwischenfällen. Diese extremen klimatischen Phänomene haben Infrabel dazu veranlasst, darüber nachzudenken, wie sich der Infrastrukturbetreiber an diese neue Realität anpassen sollte“, sagt ein Infrabel-Sprecher.

Um sich auf extreme Wetterbedingungen vorzubereiten, haben Infrabel und der Betreiber SNCB außerdem Pläne für „heißes Wetter“, „Herbst“ und „Winter“ eingeführt, die vorbeugende Maßnahmen zur Vermeidung der Auswirkungen bestimmter klimatischer Gefahren auf den Schienenverkehr umfassen. So hat Infrabel beispielsweise in eine verbesserte Belüftung der Stellwerke investiert, um eine Überhitzung der Anlagen zu verhindern. Im Jahr 2022 entwickelten sie zudem eine „intelligente“, also über meteorologische Daten gesteuerte Weichenheizung.

Längerfristig bereitet Infrabel eine eingehende Analyse der Gefährdung seiner Vermögenswerte durch die Auswirkungen des Klimawandels vor. Die Schwerpunktanalyse betrifft die Stabilität von Bahndammböschungen bei Überschwemmungen und Starkregen. Dabei wird Infrabel gefährdete Gebiete unter Berücksichtigung langfristiger Klimaszenarien kartieren.

Der belgische Eisenbahnmanager untersucht außerdem den Beitrag des Internets der Dinge (IoT) zur Strategie zur Anpassung an den Klimawandel und zur Überwachung des Zustands von Anlagen. „Zum Beispiel befindet sich am Ausgang des Diabolo-Tunnels, der von Passagieren auf der Strecke von Antwerpen zum Flughafen Brüssel genutzt wird, ein Reservoir, das mit drei riesigen Pumpen verbunden ist und für die Rückleitung des Regenwassers in das Abwassersystem zuständig ist. Allerdings haben extreme Regenfälle deutlich gemacht, dass man sich möglicher Anomalien bewusst sein muss. Eine Fehlfunktion dieser Pumpen könnte dazu führen, dass am Tunnelausgang Wasser aufsteigt, was Folgen für den Verkehr und sogar Schäden an anderen Teilen der Infrastruktur hätte. Diese Pumpen sind jetzt mit einem „Watchdog“ ausgestattet, einer angeschlossenen Box, die ständig ihren ordnungsgemäßen Betrieb überwacht und alle Fehler aufdecken kann, die auf einen Ausfall hinweisen könnten. „So ist sichergestellt, dass das Pumpsystem auch dann voll funktionsfähig ist, wenn man sich unbedingt darauf verlassen muss“, sagt der Sprecher von Infrabel.

Nicht weit entfernt wird auch ein zweites verbundenes Objekt eine entscheidende Rolle spielen, unabhängig, aber komplementär zum ersten. Verbunden mit einer im Boden vergrabenen Sonde informiert es die Technikteams über den Feuchtigkeitsgrad des Bodens und damit über seine Fähigkeit, starke Regenfälle aufzunehmen – oder auch nicht, wenn er bereits durchnässt ist. Diese Informationen sind entscheidend für die Bestimmung der mehr oder weniger kritischen Rolle, die die Pumpen spielen müssen. Nach Angaben des belgischen Infrastrukturbetreibers ist dieses Warnsystem auch für Wind konzipiert.

Jesús Palma von der UIC sieht, dass Infrastrukturmanager und -betreiber von Tag zu Tag mehr Erfahrung in Bezug auf Resilienz haben: „Die wirtschaftlichen Ressourcen reichen nicht immer aus, aber sie sind sich des Problems des Klimawandels bewusst und bereit, die notwendigen Ressourcen dafür bereitzustellen.“ Zweck. Die Frage besteht darin, Kriterien zur Optimierung und Priorisierung der verfügbaren Ressourcen zu haben, und das ist der Punkt, an dem das RERA-Projekt Empfehlungen und Methoden anbieten möchte.“

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