¿Cómo afrontan los administradores de infraestructuras ferroviarias el calor extremo en Europa?

Combatir el cambio climático es uno de los grandes desafíos del siglo XXI. Los fenómenos meteorológicos extremos, como olas de calor e inundaciones, son cada vez más habituales. Esto está obligando a los gestores de infraestructuras a adaptarse a esta nueva realidad. ¿Cuáles son algunas de las tácticas empleadas para mitigar el impacto del calor extremo en los ferrocarriles en Europa? SNCF, Adif, Network Rail, SBB y DB comparten sus métodos con RailTech.

Por su propia naturaleza, las redes ferroviarias están expuestas a todo tipo de condiciones climáticas. Debido a sus reglas de diseño, la vía es intrínsecamente bastante resistente a las altas temperaturas: los trenes de alta velocidad circulan bien en países con climas más cálidos que Europa, como Marruecos. Sin embargo, los carriles expuestos a la luz solar directa pueden alcanzar temperaturas hasta 20 °C más altas que la temperatura del aire. Como resultado, la temperatura de los rieles puede alcanzar los 60°C cuando la temperatura del aire se acerca a los 40°C. Como los rieles están hechos de acero, pueden expandirse a medida que se calientan y pueden comenzar a doblarse, lo que se conoce como "pandeo". También existe el riesgo de que se relaje el cable de catenaria, que debe estar perfectamente recto para funcionar correctamente. Además, la vegetación en las vías o cerca de ellas también puede incendiarse en ciertos casos, deteniendo el tráfico y dañando la infraestructura.

"Este verano no ha habido ningún problema en el que el calor o la sequía hayan afectado a las operaciones ferroviarias en España", según un portavoz de Adif. Sin embargo, el administrador de infraestructuras ferroviarias españolas ha desarrollado una herramienta de cálculo para “evaluar las zonas de riesgo en función de la temperatura prevista y la temperatura de neutralización (cuando las tensiones ferroviarias son inexistentes)”. Esta herramienta se utiliza para calcular la temperatura ambiental crítica a partir de la cual existe un alto riesgo de deformación de la vía por pandeo lateral. De esta forma se podrán establecer límites temporales de velocidad en aquellos tramos en los que la previsión meteorológica prevea temperaturas muy elevadas. La herramienta ya está operativa, pero Adif afirma que seguirá centrándose en su mejora para aumentar la precisión y la usabilidad.

En Francia, SNCF Réseau utiliza una herramienta de predicción llamada Metigate desde 2021. Proporciona previsiones de temperatura mínima y máxima de los trenes para 13 días y previsiones de temperatura del aire para 3 días. Estos puntos de datos están disponibles en alrededor de 180 sitios en toda la red nacional. Con esta herramienta, las previsiones de temperatura ferroviaria ya no se basan únicamente en las previsiones de temperatura del aire, sino que integran parámetros meteorológicos como la nubosidad, la insolación, la humedad, etc., para que las predicciones sean más precisas. SNCF Réseau utiliza estas previsiones para organizar y adaptar el seguimiento durante la temporada de calor y los períodos de olas de calor.

El administrador ferroviario británico Network Rail obtiene asesoramiento meteorológico del proveedor privado de servicios meteorológicos MetDesk Ltd a través de un proceso comercial estándar. Si bien este enfoque ofrece beneficios económicos, tiene inconvenientes ya que los servicios se fijan en función de las condiciones durante la adquisición y no reflejan posibles avances científicos o tecnológicos durante el período del contrato. MetDesk obtiene sus servicios a partir de datos de observación y pronóstico adquiridos de productores destacados como Met Office y ECMWF. Sus pronósticos se basan en pronósticos globales deterministas del ECMWF con una resolución de 12 kilómetros y carecen de integración directa de detalles probabilísticos en las advertencias meteorológicas. MetDesk también genera una predicción inmediata de la precipitación utilizando datos derivados del radar de Met Office que han sido refinados e interpolados. Incorporan varias fuentes de datos, como satélites y medidores de nivel de ríos, para ofrecer productos meteorológicos personalizados a Network Rail. La gestión actual de la previsión meteorológica implica teleconferencias de acción meteorológica extrema (EWAT) para comunicar alertas y decisiones meteorológicas a través de un complejo árbol de decisiones para garantizar la seguridad.

Además de las previsiones meteorológicas, los gestores ferroviarios también controlan cada vez más el estado de las vías. En Francia, la red ferroviaria está sujeta a un control continuo y a un mantenimiento regular tanto en verano como en invierno, según un portavoz de SNCF Réseau. “Se despliegan rondas específicas de equipos de mantenimiento para monitorear la infraestructura y anticipar problemas. En caso de avería en las instalaciones, el personal está preparado para intervenir y tomar las medidas de seguridad oportunas”, afirmaron. Al igual que los componentes de la infraestructura, la plataforma de la vía se revisa periódicamente. La presión ejercida por la expansión de los carriles sobre las estructuras de ingeniería y los posibles movimientos provocados por la contracción de los terraplenes en caso de sequía prolongada se controlan minuciosamente mediante sensores capaces de indicar posibles alteraciones.

Deutsche Bahn ha instalado en los enclavamientos sensores de temperatura especialmente relevantes para el funcionamiento, que activan automáticamente mensajes si se superan determinados valores umbral, y actualmente está probando sensores de temperatura adicionales en raíles y en enclavamientos de pasos a nivel, con monitorización remota a través de la plataforma de diagnóstico central DIANA. . Según DB, "DIANA significa 'Diagnóstico y Análisis' y representa una plataforma basada en web en la que se pueden integrar, interconectar, evaluar y visualizar todos los datos de diagnóstico". Es crucial para el mantenimiento predictivo en Alemania. Además, también se aplican medidas técnicas y de sensibilización para hacer que los sistemas de vías sean aún más robustos en caso de olas de calor, mediante estudios del terreno o inspecciones especiales de componentes sensibles de la infraestructura.

En el Reino Unido, Network Rail monitorea de forma remota los equipos en sitios clave y recibe una señal cuando la infraestructura comienza a sobrecalentarse. "Esto nos permite enviar equipos a ubicaciones precisas para predecir y prevenir fallos de infraestructura, limitando el tiempo que tienen que dedicar a la pista", afirma un portavoz. Network Rail también ha comenzado a utilizar drones con cámaras termográficas para mostrar cuándo la infraestructura se está sobrecalentando. Esto ayuda a reducir el tiempo que el personal dedica al trabajo para que pueda identificar posibles problemas y solucionarlos antes de que provoquen retrasos. El uso de equipos de monitoreo en terraplenes y desmontes también ayuda a predecir y prevenir fallas.

Se están empleando estrategias innovadoras para contrarrestar las temperaturas extremas y mantener la eficiencia ferroviaria. Un método eficaz consiste en pintar las vías del tren de blanco, una práctica adoptada por Network Rail y Adif. Al recubrir los rieles con pintura blanca, la temperatura absorbida por los rieles se puede reducir entre 5 y 10 grados Celsius según Network Rail. Sin embargo, según SBB, “pintar los raíles de blanco es caro y tiene varias desventajas. Para los inspectores de líneas, por ejemplo, es mucho más difícil detectar posibles grietas en el carril. Es más, una de las ventajas disminuye a medida que la pintura se ensucia. Los estudios de SBB, DB y ÖBB muestran que pintar los raíles de un color claro reduce su temperatura unos 5 grados. La industria está de acuerdo en que esto no es lo suficientemente importante como para considerarlo una medida preventiva eficaz”.

SNCF ha adaptado sus prácticas de instalación y mantenimiento de vías con mayores márgenes de seguridad. El proceso de modernización incluye la implementación de reglas de diseño que refuercen la resiliencia de las vías. Actualmente se utilizan carriles soldados largos, que absorben eficazmente las tensiones inducidas por la temperatura. Del mismo modo, DB emplea una gestión estratégica de la temperatura soldando pistas a 23 grados centígrados. Este enfoque permite que la pista absorba las fluctuaciones de temperatura, que van desde -20 grados hasta más 60 grados. SBB señala que las modernas técnicas de soldadura de carriles han reducido considerablemente el número de vías pandeadas: "En toda la red de SBB, sólo se registran y corrigen una media de tres a siete desalineaciones de vías cada año".

Además, las líneas sin carriles largos soldados reciben una atención de mantenimiento específica. Además, cuando se superan los estándares de temperatura, SNCF Réseau puede reducir la velocidad de los trenes o incluso detener el tráfico. “El riesgo de deformación de las vías se puede reducir utilizando hormigón en lugar de traviesas de madera. SBB ya está utilizando más de estos. Estas traviesas de hormigón pueden absorber mejor las fuerzas transversales: absorben mejor la presión causada por la expansión del metal de los rieles cuando se exponen al calor. La refrigeración con agua de camiones cisterna también es una medida eficaz para evitar la deformación de los raíles y se utiliza en zonas especialmente expuestas, en vías antiguas o después de trabajos de mantenimiento”, explicó un portavoz de SBB.

Adif toma medidas proactivas durante el verano para identificar zonas carentes de lastre suficiente, lo que puede provocar pandeo lateral. Para evitar este tipo de problemas se han introducido innovadoras traviesas antipandeo en tramos de la red de ancho de vía métrico. SNCF Réseau garantiza el control de la vegetación durante todo el año, reduciendo el riesgo de incendio o de árboles que interfieran en las vías. En caso de incendios de vegetación cerca de las vías, SNCF Réseau puede optar por reducir la velocidad de los trenes o incluso detener temporalmente el tráfico.

En varios lugares, las líneas aéreas están siendo “impermeables” para evitar que se doblen. Por ejemplo, Network Rail ha implementado esto recientemente en la línea principal de la costa oeste, mejorando la confiabilidad general de la red ferroviaria.

Para evitar fallos en la tecnología de control y seguridad relacionados con el calor, Deutsche Bahn ha equipado miles de instalaciones con sistemas de aire acondicionado. Estos se mantienen, revisan y modernizan periódicamente. Además, la compañía ferroviaria ha instalado sensores de temperatura en los enclavamientos, especialmente relevantes para el funcionamiento, que activan automáticamente mensajes si se superan determinados valores umbral. De esta manera se pueden comprobar los sistemas de aire acondicionado en una fase temprana antes de que se produzcan fallos de funcionamiento. SBB también dispone de aparatos de aire acondicionado en sus cajas de señales para evitar fallos del sistema provocados por el calor.

Para sus operaciones ferroviarias, DB invierte en nuevos vehículos tanto para el transporte regional como de larga distancia. Hasta 2030, invertirán aproximadamente 12 mil millones de euros únicamente en nuevos trenes de larga distancia. Estos nuevos vehículos vienen equipados con sistemas de aire acondicionado más potentes diseñados para soportar temperaturas de hasta 45 grados centígrados. El próximo verano se producirá un aumento del 20 por ciento en el número de trenes ICE e Intercity en comparación con 2022, con un total de más de 215 vehículos, todos equipados con la última y robusta tecnología de aire acondicionado. En promedio, este año se agregarán tres nuevos ICE cada mes. Los nuevos sistemas de aire acondicionado no sólo mejoran la eficiencia sino que también garantizan una alta fiabilidad con una tasa de disponibilidad del 99 por ciento.

Tanto los sistemas de aire acondicionado regionales como los de larga distancia se someten a controles exhaustivos cada seis meses. Se llevan a cabo mantenimientos intensivos y revisiones técnicas según sea necesario, incluida la limpieza, el reemplazo de esteras filtrantes y la actualización de refrigerantes y componentes. Estos esfuerzos de mantenimiento requieren gastos anuales de decenas de millones para ambos tipos de transporte. Los asistentes de tren conocen bien el manejo de sistemas de aire acondicionado y reciben formación periódica. En caso de avería, el personal de a bordo traslada rápidamente a los pasajeros a otros vagones. Los trenes de larga distancia están equipados con un amplio suministro de agua por un total de 65.000 litros en toda la flota, con reservas adicionales en las estaciones principales. La SNCF también prepara sus futuros TGV para las olas de calor del futuro. Los trenes actuales están diseñados para temperaturas máximas de 40°C. El TGV M, previsto para 2024, estará diseñado para adaptarse al aumento de temperaturas esperado en las próximas décadas.

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