GSB 7.0 Standardlösung

Verkehrsinfrastruktur & Anpassung (SPT-102)

Wie beeinflussen strecken- oder objektspezifische Eigenschaften die Anfälligkeit gegenüber klimatischen Einwirkungen?


Das Schwerpunktthema Verkehrsinfrastruktur & Anpassung baut auf den Untersuchungen zur Betroffenheit des Verkehrs und der Infrastruktur durch Klimawandel und Extremwetter auf (Klimawandel & Extreme). Es widmet sich der möglichen Anfälligkeit der Verkehrsinfrastruktur gegenüber klimatischen Einflüssen und Wirkungen in Abhängigkeit der strecken- oder objektspezifischen Eigenschaften (Sensitivitätsanalyse). Aus einer identifizierten Anfälligkeit (Sensitivität) der Verkehrsinfrastruktur lassen sich anschließend mögliche Anpassungsbedarfe für die Verkehrsträger Straße, Schiene und Wasserstraße ableiten.

Klimatische Einflüsse wie Hitze, Trockenheit, Starkniederschlag, Meeresspiegelanstieg und Wirkungen wie Sturzfluten, Hochwasser, Niedrigwasser und gravitative Massenbewegungen (Klimawandel & Extreme) können Verkehr und Verkehrsinfrastruktur stark beeinträchtigen. Die Anfälligkeit der Verkehrsinfrastruktur hängt dabei von den verkehrsträgerspezifischen Eigenschaften ab.

Die Forschenden untersuchen die Zusammenhänge zwischen den klimatischen Einflüssen und Wirkungen auf Verkehr und Verkehrsinfrastruktur (Klimawandel & Extreme). Hierfür benötigen sie ein tiefes Systemverständnis. Informationen zu vergangenen Ereignissen und Schäden können Hinweise auf diese Wirkungszusammenhänge liefern. Die Analysen beziehen sich dabei sowohl auf strecken- als auch auf objektspezifische Betrachtungen.

Ein Beispiel für streckenspezifische Eigenschaften, welche die Anfälligkeit der Straßen- und Schieneninfrastruktur beeinflussen, stellt die Höhenlage der Straße bzw. Schiene dar. Bei beispielsweise einem Hochwasserereignis kann die Höheninformation zu einer differenzierteren Analyse der Betroffenheit beitragen. Objektspezifische Eigenschaften können zum Beispiel das Vorhandensein von Hangsicherungen darstellen. Mit dieser Information ist es möglich, eine potentielle Betroffenheit durch gravitative Massenbewegungen besser abschätzen zu können.

Um die Zusammenhänge zwischen klimatischem Einfluss und der Wirkung auf Verkehr und Verkehrsinfrastruktur möglichst realitätsnah herstellen zu können, werden zur Sensitivitätsanalyse umfangreiche Informationen zu Strecken- und Objektdaten benötigt. Wo schützen Sicherungskonstruktionen die Verkehrsinfrastruktur bereits vor gravitativen Massenbewegungen? Wo sind besonders sensible Konstruktionen wie Oberleitungen vorhanden? In welcher Höhenlage (Dammlage) befinden sich die Straßen und Schienen und sind deswegen beispielsweise von einem hundertjährlichen Hochwasser betroffen? In welchen Bereichen entlang von Wasserstraßen besteht klimaresistente Vegetation, die beispielsweise eine langfristige Ufersicherung sicherstellt? Solchen Fragen gehen die Forschenden nach und sammeln hierzu netz- und objektbezogene Datengrundlagen. Darüber hinaus sind auch Informationen zu dem Zustand und der Wartung von Bauwerken relevant. So können die Forschenden abschätzen, wie anfällig die Verkehrsinfrastruktur für Schädigungen, beispielsweise durch Sturmwurf oder Hochwasser, ist.

Die Anpassungsoptionen

Die Identifizierung von Anpassungsoptionen für Verkehr und Verkehrsinfrastruktur knüpft direkt an die Sensitivitätsanalyse an. Das Themenfeld Klimawandelfolgen und Anpassung hat in der vorherigen Forschungsphase (2016–2019) bereits Arten von Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel identifiziert (Anpassungsoptionen): Informatorische Ansätze, regulatorische Ansätze, ingenieurtechnische Ansätze und das operative Management der Verkehrsinfrastruktur und des Verkehrsbetriebs. Im Verlauf der aktuellen Forschungsphase werden exemplarisch praktische Anpassungsmaßnahmen benannt oder die Wirksamkeit einzelner Anpassungsoptionen an Fallbeispielen untersucht. Klimafolgenbetrachtungen wohnen bestimmte Unsicherheiten inne.

Die Forschenden erarbeiten begleitend Handlungswege für den Umgang mit diesen Unsicherheiten bei Planung und Ausführung von Anpassungsmaßnahmen. Ebenso ist es wichtig, klimarelevante Normen und Regelwerke der Verkehrsträger auf ihre Aktualität hinsichtlich der Klimawandelforschung zu untersuchen. Durch die Beratung von Gremien gestalten die Forschenden gemeinsam mit dem Schwerpunktthema Integrierte Klimawirkungsbewertung & Nutzerdialog vor allem Regelwerke und (inter-)nationale Normen mit.

Vernetzung und Reichweite

Ob die Anfälligkeit der Verkehrsinfrastruktur gegenüber klimatischen Einflüssen und Wirkungen analysiert werden kann, hängt sehr stark von der Verfügbarkeit der strecken- und objektspezifischen Daten der Verkehrsträger ab. Die Behörden BASt, DZSF/EBA, BAW und BfG sammeln diese Daten jeweils für die Straßen, Schienen und Wasserstraßen. Im Anschluss analysieren sie die identifizierten Wirkungszusammenhänge und ermitteln mögliche Anpassungsoptionen. Die benötigten Daten zur potenziellen Betroffenheit (Exposition) der Verkehrsinfrastruktur durch Klimawandelfolgen und Extremwetter werden im Schwerpunkt Klimawandel & Extreme erarbeitet. Die erarbeiteten Wirkungszusammenhänge helfen mögliche Störungen des Verkehrs zu beurteilen (Kritikalität, Verkehr & Anpassung). Die drei Analyseschritte werden in einer integrierten Klimawirkungsbewertung gebündelt (Integrierte Klimawirkungsbewertung & Nutzerdialog). Der Datendienst DAS-Basisdienst „Klima und Wasser“ (DAS: Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel) als informatorischer Ansatz bildet zukünftig die mittel- und langfristigen Veränderungen des Klimas und die Folgen für Wasserstraßen und Schifffahrt ab. Eine große Reichweite der erarbeiteten Ergebnisse erzielt das Schwerpunktthema Verkehrsinfrastruktur & Anpassung zudem durch das Engagement in Gremien und die kontinuierliche Kommunikation mit den Infrastrukturbetreibenden und -nutzenden.

Koordination

Anne-Farina Lohrengel
Bundesanstalt für Straßenwesen
lohrengel@bast.de

Fabia Backendorf
Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung beim Eisenbahn-Bundesamt
BackendorfF@dzsf.bund.de

Beteiligte Behörden

  • BASt
  • DZSF/EBA
  • BAW
  • BfG
  • BSH
  • DWD