Potenciál železnice ke snížení emisí CO₂ z dopravy

ABSTRAKT

Diplomová práce se zabývá komplexním hodnocením potenciálu železniční dopravy ke snížení emisí CO₂ v České republice. Cílem práce je analyzovat tři klíčové oblasti – individuální změnu přepravního chování obyvatel, systémové zásahy státu včetně investic do železniční infrastruktury a tarifní politiky, a dekarbonizaci energetického mixu. Práce využívá kombinaci statistické analýzy, scénářového modelování a srovnání s evropskými zkušenostmi.

Výsledky ukazují, že samotná změna chování obyvatel může přinést emisní úspory v rozsahu 0,5–2 milionů tun CO₂ ročně, zatímco systémová opatření státu mají více než dvojnásobný potenciál (2,8–4,6 milionů tun CO₂ ročně), zejména díky výstavbě vysokorychlostních tratí a přesunu nákladní dopravy na železnici. Dekarbonizace energetického mixu pak umožňuje snížit emise o dalších 0,8–1,0 milionu tun CO₂ ročně.

Integrované scénáře ukazují, že železnice může v realistickém vývoji snížit emise dopravního sektoru o 20–26 %, v optimistickém scénáři až o 30–35 %. Práce potvrzuje, že železniční doprava představuje jeden z nejúčinnějších nástrojů dekarbonizace dopravy, jehož plného potenciálu lze dosáhnout pouze kombinací infrastrukturních investic, tarifní politiky, změny chování a nízkouhlíkového energetického mixu.

1. Úvod

Dopravní sektor představuje jeden z klíčových zdrojů emisí skleníkových plynů v moderních ekonomikách. V České republice i v Evropské unii se dlouhodobě pohybuje mezi nejrychleji rostoucími sektory z hlediska produkce CO₂. Přestože průmysl a energetika postupně zavádějí technologie snižující emisní intenzitu, doprava díky růstu přepravních výkonů a vysoké závislosti na fosilních palivech vykazuje spíše stagnaci či jen velmi pomalý pokles emisí. Evropská politika čisté mobility proto klade stále větší důraz na podporu nízkoemisních a bezemisních způsobů přepravy, mezi které železnice dlouhodobě patří.

Železniční doprava je v kontextu emisní náročnosti považována za jeden z nejefektivnějších druhů dopravy. Elektrifikovaná železnice dosahuje výrazně nižších emisí CO₂ na osobokilometr či tunokilometr než individuální automobilová doprava nebo silniční nákladní přeprava. Přesto je tržní podíl železnice v České republice i v širším evropském prostoru stále relativně nízký vzhledem k jejímu potenciálu. Významnou součástí klimatické strategie EU – od balíčku Fit for 55 po nařízení o rozvoji transevropské dopravní sítě TEN-T – je proto podpora přesunu osob i zboží na železnici.

Téma této diplomové práce vychází z potřeby detailně zhodnotit, jak velký reálný emisní potenciál železniční doprava má a jakým způsobem jej lze efektivně využít. V odborné i politické debatě se často objevují tři různé představy:

(1) že zásadní emisní úspory může přinést změna chování jednotlivců – tedy dobrovolné rozhodnutí preferovat vlaky před automobily či letadly;

(2) že klíčové jsou systémové zásahy státu, zejména investice do infrastruktury, tarifní politiky a rebalancování dopravního trhu;

(3) že největší potenciál spočívá ve změně energetického mixu, díky níž může být železnice v budoucnu prakticky bezemisní bez ohledu na počet cestujících.

Každý z těchto přístupů přináší jiný typ emisního efektu, jinou časovou dynamiku a jiné nároky na investice či chování společnosti. Úkolem této práce je tato tři hlediska systematicky porovnat, kvantifikovat a zasadit do realistického rámce.

1.1 Motivace a relevance tématu

Hledání cest ke snižování emisí CO₂ z dopravy se stává klíčovým úkolem evropské i národní politiky. Česká republika se zavázala do roku 2050 dosáhnout klimatické neutrality, což nebude možné bez zásadních změn v dopravě. Právě železniční doprava je jedním z mála již existujících, masově využitelných a technologicky stabilních bezemisních druhů přepravy. Přesto se její potenciál nevyužívá plně – a důvody sahají od kapacitních omezení infrastruktury až po spotřebitelské preference.

Zároveň panuje v médiích i politice značná nejasnost ohledně toho, jak velký rozdíl může přinést změna chování jednotlivců oproti systémovým opatřením státu. Tato práce proto může přispět k věcnému, daty podloženému rozhodování.

1.2 Cíl práce

Cílem diplomové práce je komplexně vyhodnotit potenciál železnice ke snížení emisí CO₂ z dopravy a identifikovat, jakou část tohoto potenciálu lze přisoudit:

1. radikální změně přepravního chování jednotlivců,

2. systémovým a infrastrukturním opatřením státu,

3. změně energetického mixu v železniční trakci.

Cílem je nejen teoreticky vymezit tyto tři oblasti, ale především vytvořit kvantitativní scénáře jejich dopadů a určit, který přístup přináší největší emisní úsporu, v jakém časovém horizontu a za jakých podmínek.

1.3 Výzkumné otázky

Hlavní výzkumná otázka:

- Jaký je realistický potenciál železniční dopravy ke snížení emisí CO₂ v České republice v horizontu let 2030–2050?

Dílčí otázky:

1. Jak výrazné emisní snížení lze dosáhnout pouhou změnou přepravního chování obyvatel?

2. Jaké systémové změny může stát provést a jaký mají dopad na modal shift a emise?

3. Jak změna energetického mixu ovlivní celkovou emisní náročnost železnice?

4. Jak se tyto tři přístupy liší ve svém potenciálu, časové náročnosti a nákladech?

5. Jaké kombinované scénáře přinášejí nejlepší výsledky?

1.4 Metodika práce

Práce využívá kombinaci metod:

 Analýzu sekundárních dat (Eurostat, MD ČR, SŽ, IPCC, EEA).

 Scénářové modelování pro odhad emisních úspor v závislosti na změně modal splitu.

 Porovnání energetických mixů a jejich dopadů na uhlíkovou stopu železnice.

 Srovnávací analýzu zahraničních studií zaměřených na modal shift a veřejné politiky.

 Ekonomicko-technické hodnocení (omezení infrastruktury, kapacitní limity, investiční náročnost).

Výsledkem jsou tři typy scénářů – konzervativní, realistické a optimistické – které integrují všechny tři oblasti.

1.5 Struktura práce

Kapitola 2 shrnuje teoretický rámec problematiky emisí v dopravě a pozici železniční dopravy. Kapitola 3 rozebírá současný stav dopravy a emisí v ČR a EU. Kapitoly 4–6 tvoří analytické jádro práce: hodnotí potenciál jednotlivců, státu a energetického mixu. Kapitola 7 integruje jednotlivé scénáře do komplexního modelu. Kapitola 8 nabízí diskusi výsledků v mezinárodním kontextu. Závěrečná kapitola 9 shrnuje hlavní závěry a doporučení pro praxi a další výzkum.

2. Teoreticko-poznatkový rámec

Tato kapitola vymezuje teoretické pojmy, koncepty a legislativní rámce, které tvoří základ pro následnou analytickou část práce. Zaměřuje se na problematiku emisí CO₂ v dopravě, jejich metodiku výpočtu, specifika jednotlivých druhů dopravy, roli modal shiftu, význam energetického mixu a legislativní rámce Evropské unie. Kapitola dále zasazuje železniční dopravu do širšího kontextu udržitelné mobility a vymezuje její technologické a provozní specifikum v oblasti emisní náročnosti.

2.1 Emise CO₂ v dopravě – zdroje, příčiny a trendy

Dopravní sektor je v Evropě zodpovědný přibližně za čtvrtinu veškerých emisí CO₂, přičemž více než 70 % těchto emisí pochází ze silniční dopravy. Charakteristickým rysem dopravy je její silná závislost na fosilních palivech, zejména na motorové naftě a benzinu. Zatímco ostatní sektory – energetika, průmysl nebo výroba tepla – již v posledních dekádách zaznamenaly výrazné snížení emisí, doprava zůstává paradoxně sektorem s nejpomalejší dekarbonizací.

Růst ekonomiky a životní úrovně je spojen s růstem mobility a přepravních výkonů. To znamená, že celkové emisní zatížení dopravy je ovlivněno nejen energetickou účinností vozidel, ale také objemem přepravovaných osob a zboží. Silniční doprava produkuje vysoký podíl emisí zejména kvůli tomu, že většina vozidel používá spalovací motory s relativně nízkou energetickou účinností a že automobilová přeprava má nízké využití kapacity (často pouze 1–1,5 osoby na auto).

V tomto kontextu představuje železnice naopak dopravní mód s výrazně vyšší energetickou účinností a nižší emisní intenzitou, zejména pokud je napájena z nízkouhlíkového energetického mixu.

2.2 Metodika výpočtu emisí CO₂ v dopravě

Výpočet emisí CO₂ se v dopravě řídí mezinárodními metodikami (IPCC Guidelines, EMEP/EEA Air Pollutant Emission Inventory Guidebook) a evropskými standardy (např. EN 16258 pro výpočet emisní zátěže přepravy). Základním principem je výpočet emisí na jednotku přepravního výkonu:

 osobokilometr (oskm) – u osobní dopravy

 tunokilometr (tkm) – u nákladní dopravy

Výpočet emisní intenzity zahrnuje:

1. Typ energie (nafta, elektřina, vodík)

2. Emisní faktor této energie

3. Energetickou účinnost vozidla

4. Využití kapacity (load factor)

Pro elektrickou železnici nejsou emise generovány provozem vozidla, ale výrobou elektřiny. Zásadní je tedy emisní faktor energetického mixu, který se mezi státy výrazně liší.

Příklad (hypotetický):

 elektrická železnice v zemi s nízkouhlíkovým mixem (jádro + OZE): _{15 g CO₂/oskm}

_ automobil se spalovacím motorem: 120–170 g CO₂/oskm

 krátká letecká doprava: 200–350 g CO₂/oskm Tato srovnání tvoří základ pro závěrečné scénáře práce.

2.3 Role jednotlivých druhů dopravy ve tvorbě emisí

Osobní doprava

Největším zdrojem emisí je individuální automobilová doprava, která v EU tvoří přes 60 % emisí z osobní přepravy. Její slabinou je nízké využití kapacity, vysoké počty krátkých cest, dopravní zácpy a neefektivní spalovací motory v městských režimech.

Nákladní doprava

V nákladní dopravě převládá kamionová doprava, zodpovědná za více než 70 % veškerých emisí v této kategorii. Nákladní železnice má mnohem nižší emisní stopu, ale v ČR trpí kapacitními limity, nutností přepřahání na neelektrifikovaných úsecích a nedostatkem přímých logistických vazeb.

Letecká doprava

Letectví má sice menší podíl na celkových emisích, ale jeho emisní intenzita je vysoká a roste rychleji než u ostatních módů. Nahrazení krátkých leteckých letů železnicí je proto jedním z nejčastěji zmiňovaných nástrojů dekarbonizace.

Železniční doprava

Železnice produkuje jen několik procent emisí celého dopravního sektoru, a to zejména v motorové trakci. Elektrická trakce je v praxi bezemisní, pokud elektřina pochází z nízkouhlíkového mixu. Tento fakt dělá z železnice unikátní dopravní mód s potenciálem pro rychlou dekarbonizaci.

2.4 Modal shift: principy, bariéry a dopady na emise

Modal shift představuje přesun přepravních výkonů z jednoho způsobu dopravy na jiný. Je jedním z nejúčinnějších nástrojů pro snižování emisí, zvláště pokud dochází k přesunu ze silniční či letecké dopravy na železnici.

Podmínky modal shiftu

Úspěšný modal shift vyžaduje:

 konkurenceschopnost železnice v čase (rychlost, přesnost)

 konkurenceschopnost v ceně

 spolehlivost a kvalitu služeb

 infrastrukturu umožňující dostatečnou kapacitu

 integraci s ostatními druhy dopravy (MHD, park-and-ride, logistické terminály)

Bariéry modal shiftu

 zvyklostní chování obyvatel

 nedostatečná infrastruktura

 složité tarifní systémy

 chybějící elektrifikace

 nedostatečná kapacita v uzlech

 přetížení tratí v okolí velkých měst

Emisní dopad modal shiftu

Jedna vlaková souprava může nahradit:

 až 800 osobních aut

 30–40 kamionů

 několik krátkých leteckých linek (v dálkové dopravě při nasazení VRT)

Modal shift je proto jedním z nejefektivnějších cest k dekarbonizaci dopravy, avšak jeho efektivita závisí na infrastruktuře a politické podpoře.

2.5 Energetický mix v dopravě a možnosti dekarbonizace

Energetický mix zásadně ovlivňuje uhlíkovou stopu železnice, zejména u elektrické trakce. Z emisního hlediska jsou zásadní tři scénáře:

1. Stávající mix s podílem fosilních zdrojů – vyšší emisní faktor elektřiny

2. Nízkouhlíkový mix (jádro + OZE) – umožňuje téměř bezemisní železnici

3. Plně bezemisní mix – železnice se stává prakticky CO₂-neutrální

Vodík jako alternativa

Vodíková trakce přináší možnost elektrifikace bez trolejí, ale její emisní náročnost plně závisí na způsobu výroby vodíku. „Zelený“ vodík je bezemisní, ale zatím nákladný; „šedý“ nebo „modrý“ vodík emise naopak zvyšuje.

Rekuperační brzdění

Moderní elektrické jednotky část energie vracejí do sítě, čímž snižují spotřebu i emise. Jeho význam roste s podílem ETCS a modernizace vozového parku.

2.6 Legislativní rámec EU pro dekarbonizaci dopravy

Dopravní politika EU zdůrazňuje přechod k nízkoemisním způsobům dopravy a snižování energetické náročnosti. Klíčové dokumenty zahrnují:

Green Deal (2019)

Stanovuje cíl klimatické neutrality EU do roku 2050 a požaduje výrazné snížení emisí v dopravě.

Fit for 55 (2021)

Závazek snížení emisí o 55 % do roku 2030. Vrací železnici do popředí evropské dopravní politiky.

Akční plán pro podporu železnice

Zaměřuje se na:

 podporu VRT,

 zjednodušení přeshraniční dopravy,

 reformu tarifů,

 podporu nákladní železnice.

TEN-T

Koncepce transevropské dopravní sítě, jejímž cílem je propojit evropská města a logistické uzly, odstranit přeshraniční „úzká hrdla“ a vytvořit vysokokapacitní páteřní železniční síť.

2.7 Pozice železnice v kontextu udržitelné mobility

Železniční doprava je z hlediska emisní náročnosti jedním z nejefektivnějších způsobů přepravy. Její hlavní přednosti:

 nízká emisní intenzita

 vysoká energetická účinnost

 vysoká kapacita

 možnost elektrifikace

 dlouhá životnost infrastruktury

 nízké externí náklady (hluk, znečištění, nehody)

Z hlediska udržitelné mobility plní železnice funkci páteřního systému, který dokáže propojit regiony, města i státy při minimálním klimatickém dopadu. Její potenciál však závisí na kvalitě infrastruktury, rozvoji VRT, digitalizaci řízení a modernizaci vozového parku.

2.8 Shrnutí kapitoly

Tato kapitola ukázala, že železniční doprava disponuje výrazným emisním potenciálem, který se může projevit napříč třemi oblastmi: změnou chování jednotlivců, podporou státu v rámci dopravní politiky a dekarbonizací energetiky. Modal shift patří k nejúčinnějším mechanismům snižování emisí z dopravy, avšak jeho účinnost je podmíněna konkurenceschopností železnice a kvalitou infrastruktury. Energetický mix zásadně ovlivňuje uhlíkovou stopu elektrické trakce a legislativní rámec EU vytváří tlak na rychlou dekarbonizaci celého dopravního sektoru.

3. Současný stav dopravy a emisí CO₂ v ČR a EU

Tato kapitola poskytuje přehled současné struktury dopravy, její emisní bilanci a hlavní trendy v České republice i v Evropské unii. Vychází z dat Eurostatu, Evropské agentury pro životní prostředí (EEA), Ministerstva dopravy ČR (MD ČR), Správy železnic (SŽ) a dalších odborných zdrojů. Cílem je kvantifikovat současné emise jednotlivých druhů dopravy a identifikovat klíčové faktory, které ovlivňují jejich vývoj.

3.1 Struktura přepravních výkonů v osobní dopravě

Osobní doprava v ČR je dlouhodobě dominována individuální automobilovou dopravou. V roce 2023 činil modal split přibližně:

 Automobilová doprava: 70–74 % všech osobokilometrů

 Autobusová doprava: 13–15 %

 Železniční doprava: 7–9 %

 Městská hromadná doprava (tramvaj, metro, trolejbus): 5–7 %

 Letecká doprava: <1 % (vnitrostátní lety zanedbatelné)

Z historického pohledu podíl železnice od 90. let postupně klesal, ale po roce 2010 se stabilizoval a v některých regionech mírně roste (Praha–Brno, Praha–Ostrava).

Klíčové trendy:

 Růst vlastnictví automobilů (v roce 2023 přes 650 aut/1000 obyvatel, jeden z nejvyšších podílů v EU).

 Vysoké zatížení příměstských oblastí a dojížďky autem.

 U železnice stabilní růst výkonů po modernizaci páteřních tratí a nákupu nových jednotek (RegioPanter, InterJet).

 Nárůst průměrné délky cesty autem i vlakem (zvyšující se dojížďková vzdálenost).

Pro účely této práce má zásadní význam relativně nízký podíl železnice, který omezuje její přímý emisní efekt — zvýšení podílu železnice má však značný potenciál.

3.2 Struktura přepravních výkonů v nákladní dopravě

V nákladní dopravě je situace podobná: roste dominance silniční dopravy.

Aktuální modal split v ČR (2023):

 Silniční nákladní doprava: 73 % tkm

 Železniční nákladní doprava: 24 % tkm

 Vnitrozemská vodní doprava: ~1–2 % tkm

 Ostatní: <1 %

Nákladní železnice měla v 90. letech podíl kolem 35–40 %, ale postupně klesla kvůli liberalizaci trhu, růstu just-in-time logistiky a větší flexibilitě silniční dopravy.

Trendy a omezení:

 Rostoucí přepravní výkony kamionů na hlavních tazích (D1, D35, D8, D5).

 Stabilní, ale limitovaný výkon železnice.

 Nedostatek moderních terminálů kombinované dopravy.

 Kapacitní omezení na klíčových železničních uzlech (Praha, Přerov, Ostrava).

 Nedostatečná elektrifikace vedlejších tratí (přepřahy zvyšují náklady i časy).

Nákladní železnice má významný emisní potenciál, ale trpí infrastrukturními limity, které brání zásadnímu modal shiftu.

3.3 Emisní bilance jednotlivých druhů dopravy

Podle EEA tvoří doprava v ČR přibližně 22–25 % všech emisí CO₂. Z toho více než tři čtvrtiny připadá na silniční dopravu.

Rozložení emisí v dopravě ČR (2023):

 Silniční doprava: 75–78 %

o osobní automobily: 60 % emisí silniční dopravy

o nákladní automobily a kamiony: 35–38 %

o autobusy: 5–7 %

 Letecká doprava (mezinárodní + vnitrostátní): 15–17 %

 Železniční doprava: 1–2 %

 Vodní doprava: <1 %

Železnice tedy představuje zanedbatelný podíl emisí, a to zejména díky vysoké míře elektrifikace:

 Elektrifikace železnice v ČR: ~35 % tratí

 Podíl elektrické trakce na přepravních výkonech: 85–90 %

Motorová trakce se udržuje převážně na regionálních tratích.

3.4 Trendy posledních 20 let – konkurenceschopnost, elektrifikace a digitalizace

Za posledních dvacet let došlo k několika významným změnám, které ovlivnily postavení železnice i silniční dopravy.

Automobilová a silniční doprava

 Výrazné rozšíření dálniční sítě (D5, D8, D1 modernizace).

 Růst dostupnosti automobilů i jejich výkonu.

 Rozšíření SUV segmentu — zvyšuje spotřebu i emise.

 Stagnace průměrné obsazenosti aut.

Železniční doprava

Pozitivní trendy:

 Modernizace hlavních železničních koridorů.

 Elektrizace vybraných tratí a instalace ETCS.

 Příchod jednotek RegioPanter, InterPanter, RegioShark, RailJet/InterJet u dálkové dopravy.

 Zvyšování rychlosti na 160 km/h v některých úsecích.

 Zlepšení spolehlivosti a přesnosti díky digitalizaci řízení.

Negativní faktory:

 Chybějící vysokorychlostní tratě (VRT) – znevýhodňuje železnici v dálkové konkurenci.

 Kapacitní limity koridorů a uzlů (zejména Přerov, Praha hl. n.).

 Nedostatečná nabídka na kratších regionálních úsecích.

3.5 Kapacitní a infrastrukturní omezení železnice

Pro posouzení emisního potenciálu železnice je zásadní pochopit, jaké limity brání růstu jejího tržního podílu.

1. Koridorová přetíženost

Hlavní tratě Praha–Kolín, Praha–Benešov, Brno–Přerov nebo Ostrava–Přerov patří mezi nejvytíženější v EU. Kombinace osobní, dálkové i nákladní dopravy vytváří konflikty, které omezují režii grafikonu i možnost navyšování kapacit.

2. Chybějící vysokorychlostní tratě

VRT umožňují:

 zásadní zrychlení dálkové dopravy (konkurence aut a letadel),

 odlehčení kapacity konvenční sítě (větší prostor pro nákladní dopravu).

Bez VRT je konkurenceschopnost železnice omezená — zejména na relacích Praha–Brno, Praha–Ostrava, Praha–Vídeň/Bratislava.

3. Neúplná elektrifikace

Přibližně 65 % tratí není elektrifikovaných. To znamená:

 přepřahy u nákladních vlaků,

 vyšší provozní náklady,

 emisně náročnější regionální dopravu.

4. Technická a kapacitní omezení železničních uzlů

Velké uzly často brzdí plynulost provozu:

 Praha, Brno, Přerov, Kolín, Česká Třebová.

 Nedostatek kolejových kapacit v špičkách,

 omezené možnosti pro další spoje.

Tato omezení mají zásadní dopad na reálný potenciál modal shiftu — železnice může převzít více přeprav, pouze pokud kapacita sítí nebude limitujícím faktorem.

3.6 Emisní intenzita jednotlivých druhů dopravy

Průměrná emisní intenzita (gram CO₂ na osobokilometr / tunokilometr):

Osobní doprava

 Auto (ICE): 120–170 g CO₂/oskm

 Autobus: 60–90 g CO₂/oskm

 Krátké letecké lety: 200–350 g CO₂/oskm

 Železnice (elektrická): 10–25 g CO₂/oskm

 Železnice (motorová): 50–90 g CO₂/oskm

Nákladní doprava

 Kamion: 80–110 g CO₂/tkm

 Nákladní vlak (elektrický): 10–25 g CO₂/tkm

Z hodnot je zřejmé, že železnice má výrazně nižší emisní náročnost než jiné dopravní módy — zejména v případě elektrické trakce.

3.7 Shrnutí kapitoly

Současný stav dopravy v České republice a EU ukazuje jasný kontrast:

 Silniční doprava dominuje ve všech kategoriích a je hlavním zdrojem emisí CO₂.

 Železnice má velmi nízkou emisní intenzitu, ale relativně malý tržní podíl.

 Nedostatečná kapacita a infrastruktura železnice brání většímu modal shiftu.

 Energetický mix a míra elektrifikace zásadně ovlivňují emise železnice.

 Nákladní železnice má obrovský, ale dosud nevyužitý potenciál, který je limitován strukturou logistického trhu a kapacitními problémy.

Tyto skutečnosti vytvářejí základ pro analytické části práce, které se v následujících kapitolách zaměří na kvantifikaci reálného emisního potenciálu železnice v rámci tří oblastí: chování lidí, systémových změn státu a energetického mixu.

4. Potenciál individualizované změny přepravního chování

Tato kapitola analyzuje první část zadání práce – jakou část emisí CO₂ lze v dopravě snížit prostřednictvím radikální změny přepravního chování jednotlivců. Zaměřuje se na realistické i teoretické scénáře přesunu cestujících ze silniční a letecké dopravy na železnici a hodnotí jejich potenciál s ohledem na současnou strukturu mobility v České republice. Kromě kvantifikace emisních úspor se kapitola věnuje také faktorům ovlivňujícím rozhodování jednotlivců a bariérám modal shiftu na úrovni osobních preferencí.

4.1 Vymezení pojmu „radikální změna přepravního chování“

V kontextu této práce je „radikální změna přepravního chování“ chápána jako:

 vědomý a dlouhodobý přesun jednotlivce z automobilu či letadla na železnici,

 výrazná změna dopravního módu při dojíždění do práce či školy,

 preferování železnice na střední a dlouhé vzdálenosti,

 systematické snížení počtu jízd autem, nikoli jednorázové či nepravidelné.

Radikální změna tedy neznamená pouze občasné využití vlaku, ale zásadní předefinování každodenní mobility.

4.2 Modelový rámec pro výpočet emisních úspor

Výpočet emisních úspor vychází z rozdílu mezi emisní intenzitou různých dopravních módů:

 auto (ICE): 120–170 g CO₂/oskm

 bus: 60–90 g CO₂/oskm

 elektrická železnice: 10–25 g CO₂/oskm

 motorová železnice: 50–90 g CO₂/oskm

 krátké lety: 200–350 g CO₂/oskm

Pro účely scénářů je použita konzervativní hodnota elektrické železnice 20 g CO₂/oskm. Výpočet používá následující kroky:

1. Odhad počtu obyvatel, kteří změní chování.

2. Odhad průměrné roční kilometráže osobní dopravy (cca 8 000–12 000 km/osobu).

3. Vytvoření tří scénářů: 10 %, 25 % a 50 % populace.

4. Výpočet rozdílu emisí mezi stávajícím a novým způsobem dopravy.

5. Zohlednění, že část cest nelze přesunout (nedostatečné pokrytí železnicí, venkov, regionální tratě).

4.3 Scénáře dopadu změny chování jednotlivců

Scénář A: 10 % obyvatel přechází na železnici

 10 % dospělé populace ≈ 700 000 obyvatel

 průměrná roční automobilová kilometráž ≈ 10 000 km/osobu

 roční objem přesunutých km: 7 mld. oskm

Emisní úspora:

 původní způsob: 130 g CO₂/oskm → 910 000 t CO₂

 železnice: 20 g CO₂/oskm → 140 000 t CO₂

 úspora ≈ 770 000 t CO₂ ročně

To odpovídá cca 3–4 % emisí českého dopravního sektoru.

Scénář B: 25 % obyvatel přechází na železnici

 25 % populace ≈ 1,75 mil. lidí

 přesun ≈ 17,5 mld. oskm

Emisní úspora:

 původní emise: 2,275 mil. t CO₂

 železnice: 350 000 t CO₂

 úspora ≈ 1,9 mil. t CO₂ ročně

To odpovídá cca 8–10 % emisí celého dopravního sektoru.

Tento scénář je však podmíněn výrazným zlepšením železniční kapacity a dostupnosti.

Scénář C: 50 % obyvatel přechází na železnici (teoretické maximum)

 50 % populace ≈ 3,5 mil. lidí

 přesun: 35 mld. oskm/rok

Emisní úspora:

 původní emise: _{4,55 mil. t CO₂}

_{ železnice:} 700 000 t CO₂

 úspora ≈ 3,85 mil. t CO₂ ročně

To představuje cca 16–20 % emisí dopravního sektoru.

Tento scénář je teoretický — současná infrastruktura ČR jej není schopna pojmout. Realisticky lze dosáhnout cca 10–20 % obyvatel v horizontu 10–15 let, pokud stát podpoří rozvoj železnice.

4.4 Bariéry individuální změny chování

Změna dopravního chování není pouze otázkou emisí, ale především komfortu, návyků a praktických omezení. Následující faktory jsou nejčastějšími bariérami modal shiftu:

4.4.1 Časová náročnost

 Na mnoha relacích je vlak pomalejší než auto (kvůli absenci VRT).

 Časté přestupy a nízká četnost spojů v některých regionech.

4.4.2 Dostupnost železnice

 Venkovské oblasti bez železniční infrastruktury.

 Regionální tratě s nízkými rychlostmi.

4.4.3 Cena a tarifní komplikace

 Tarifní systémy bývají nepřehledné.

 Pro rodiny nebo nepravidelné cestující může být železnice dražší.

4.4.4 Zvyklosti a psychologické faktory

 „Auto vždy po ruce“ — silný návyk.

 Vnímání veřejné dopravy jako méně flexibilní.

4.4.5 Kapacita a kvalita vlaků

 Přetížení ve špičkách ve větších městech.

 Regionální vlaky často s nižším komfortem.

4.5 Reálný dopad individuální změny chování na celkové emise

Při realistickém zohlednění bariér kapacity železnice, dostupnosti sítě a reálného chování lidí lze odhadovat, že:

 v horizontu 5 let může přejít na železnici 5–10 % populace,

 v horizontu 15 let, za předpokladu modernizace a VRT, 15–25 % populace.

To znamená:

 krátkodobý potenciál (do 2030): úspora 0,5–1,0 mil. t CO₂/rok

 střednědobý potenciál (2030–2040): 1,5–2,0 mil. t CO₂/rok

 dlouhodobý potenciál (po 2040 při VRT): až 3 mil. t CO₂/rok

Individuální změna chování tedy může přinést významné emisní úspory, avšak sama o sobě nemůže vyřešit dekarbonizaci dopravního sektoru. Její účinnost výrazně závisí na infrastruktuře — bez systémových zásahů státu nelze očekávat více než jednotky procent populace.

4.6 Shrnutí kapitoly

Hlavní zjištění kapitoly jsou následující:

 Individuální změna přepravního chování má reálný, ale omezený emisní potenciál.

 Krátkodobě lze dosáhnout 3–4 % snížení emisí dopravy.

 Střednědobě lze ve vhodných podmínkách dosáhnout 8–10 %.

 Teoretické maximum (50 % populace) je neslučitelné se současnou kapacitou železnice.

 Největší překážky představují: časová konkurenceschopnost, komfort, dostupnost a zažité návyky.

 Pro dosažení významnějšího modal shiftu musí být změna chování podpořena investicemi do infrastruktury, tarifní politiky a kvalitativního zlepšení železničních služeb.

Kapitola ukazuje, že individuální chování může emisně pomoci, ale jeho potenciál je omezený bez systémových změn — což je předmětem následující kapitoly 5.

5. Potenciál systémových změn státu a rebalancování dopravního trhu

Tato kapitola analyzuje druhou část zadání práce: jaký emisní potenciál lze získat systémovými zásahy státu, zejména investicemi do železniční infrastruktury, tarifní politiky, regulace dopravy a podpory modal shiftu. Zatímco kapitola 4 se zaměřila na změnu individuálního chování, tato kapitola se věnuje tomu, jak stát může vytvářet prostředí, v němž je změna dopravního chování obyvatel i firem snadnější, rychlejší a systémová.

Pod systémovými změnami se rozumí zejména:

 investice do infrastruktury (VRT, elektrifikace, terminály kombinované dopravy),

 tarifní a fiskální politika,

 regulace individuální automobilové dopravy,

 digitalizace řízení a zvyšování propustnosti tratí,

 podpora nákladní železnice a kombinované dopravy,

 plánování územního rozvoje a dopravní obslužnosti.

5.1 Politiky podpory železnice: infrastruktura, tarifní a regulační opatření

Evropská i česká dopravní politika vychází z principu, že železnice plní funkci páteřního způsobu udržitelné mobility. Podpůrná opatření státu lze rozdělit do tří kategorií.

1. Investice do infrastruktury

 modernizace hlavních tratí (koridory),

 budování vysokorychlostních tratí,

 elektrifikace neelektrifikovaných úseků,

 modernizace železničních uzlů,

 výstavba přestupních terminálů, park-and-ride, bike-and-ride,

 rozvoj terminálů kombinované dopravy.

2. Tarifní politika

 jednotné jízdní doklady (inspirace Švýcarskem, Německem),

 cenové zvýhodnění železnice vůči automobilům a letadlům,

 slevy pro pravidelné dojíždějící, rodiny a seniory,

 limitní roční jízdenky (např. německý Deutschlandticket).

3. Regulace silniční a letecké dopravy

 zpoplatnění vjezdu do center (low emission zones),

 zvýšení mýta pro těžká vozidla,

 rozšíření mýtného systému na další silnice,

 omezení krátkých leteckých letů tam, kde existuje alternativní železniční spojení < 2,5 h (francouzský model).

Tato opatření mají potenciál významně změnit modal split bez nutnosti masivního tlaku na individuální chování.

5.2 Dopady investic do vysokorychlostní železnice (VRT)

Vysokorychlostní železnice (rychlosti 250–320 km/h) patří mezi zásadní faktory, které mohou:

 zásadně zvýšit atraktivitu železniční dopravy,

 přesunout významné množství cest ze silnic i letadel,

 uvolnit kapacitu konvenční sítě pro nákladní dopravu.

Klíčové přínosy VRT pro modal shift:

 Časová konkurenceschopnost: Praha–Brno za 60 min → silný přesun z aut.

 Náhrada některých letů: Praha–Vídeň, Praha–Mnichov, Praha–Ostrava.

 Uvolnění kapacity pro nákladní dopravu: oddělení dálkové osobní dopravy od konvenčních tratí.

Odhad emisního potenciálu VRT v ČR

Podle evropských studií lze očekávat:

 přesun 35–55 % automobilové dopravy na dálkových trasách,

 přesun 10–30 % letecké dopravy do 600 km,

 přesun 15–25 % nákladní dopravy při uvolnění kapacity konvenční sítě.

Pokud se vybuduje páteř VRT (Praha–Brno–Ostrava, Praha–Ústí–Drážďany, Brno–Břeclav):

 úspora emisí může dosáhnout 1,5–2,0 mil. t CO₂ ročně,což odpovídá 6–8 % emisí dopravního sektoru.

5.3 Rebalancování nákladní dopravy: přesun kamionů na železnici

Nákladní doprava je klíčová, protože kamiony představují jeden z největších zdrojů emisí. Přesun zboží na železnici je však podmíněn existencí funkčních logistických řetězců.

Limity současné nákladní železnice v ČR:

 kapacitní nedostatky na koridorech,

 nízká propustnost uzlů Přerov, Brno, Praha,

 chybějící moderní terminály kombinované dopravy,

 neelektrifikované poslední míle,

 nedostatek přímých přeshraničních spojení.

Potenciál přesunu:

Podle MD ČR lze při souběhu investic a tarifních opatření přesunout:

 10–20 % současného kamionového výkonu→ potenciální úspora 0,7–1,2 mil. t CO₂/rok.

Při masivnějším rozvoji kombinované dopravy může být potenciál ještě vyšší, až 1,5 mil. t CO₂/rok.

5.4 Dopad digitalizace a řízení provozu (ETCS, kapacitní optimalizace)

Digitalizace železnice je často opomíjený, ale zásadní faktor dekarbonizace:

ETCS (European Train Control System)

Přínosy:

 zvýšení bezpečnosti,

 možnost kratších intervalů mezi vlaky,

 zvýšení kapacity tratě o 5–20 %.

Digitální řízení uzlů a koridorů

 optimalizace jízdních řádů,

 snížení prostojů a zpoždění,

 lepší propustnost.

Energetické benefity

 plynulejší jízda → nižší spotřeba energie,

 lepší využití rekuperačního brzdění,

 možnost řízení výkonů v reálném čase.

Celkový emisní efekt digitalizace:

≈ 200–300 tis. t CO₂ ročně

(jako sekundární úspora díky zvýšení kapacity a lepší konkurenceschopnosti).

5.5 Tarifní a cenová politika státu

Cenová dostupnost je jeden z nejdůležitějších faktorů modal shiftu. Inspirace ze zahraničí (Rakousko, Německo, Švýcarsko) ukazuje, že přehledná a výhodná tarifní politika může výrazně zvýšit poptávku po železniční dopravě.

Osvědčené modely:

 Deutschlandticket (DE): jednotná měsíční jízdenka pro celý region; přinesla nárůst železniční poptávky o 12–20 %.

 Österreich-Klimaticket (AT): roční jízdenka za 1095 €; zvýšení poptávky o 10 %.

 Švýcarská GA Karte: nejúspěšnější roční jízdenka v Evropě.

Dopad na emise: Zavedení jednotné roční/měsíční jízdenky v ČR může:

 přivést 5–8 % nových cestujících k železnici,

 snížit emise o 0,3–0,6 mil. t CO₂/rok.

5.6 Kvantifikace emisního potenciálu systémových změn státu

Následuje souhrnný odhad potenciálu jednotlivých opatření (v mil. t CO₂/rok):

Opatření Emisní úspora

VRT + modernizace hlavních tratí 1,5–2,0

Přesun nákladní dopravy na železnici 0,7–1,5

Tarifní politika (levnější jízdenky) 0,3–0,6

Digitalizace (ETCS, optimalizace) 0,2–0,3

Elektrifikace regionálních tratí 0,1–0,2

Celkový kombinovaný potenciál:➡ 2,8–4,6 mil. t CO₂/rok

V procentuálním vyjádření jde o 12–18 % emisí dopravního sektoru, tedy výrazně více, než lze dosáhnout pouhou změnou chování jednotlivců.

5.7 Shrnutí kapitoly

Kapitola 5 ukázala, že systémové změny státu mají zásadní emisní potenciál, který dalece přesahuje možnosti individuální změny chování. Klíčová zjištění:

 Stát může prostřednictvím investic a regulací zásadně ovlivnit modal split.

 Vysokorychlostní železnice je nejúčinnějším systémovým nástrojem dekarbonizace osobní dopravy.

 Velký potenciál má přesun nákladní dopravy z kamionů na železnici.

 Digitalizace a tarifní politika podporují konkurenceschopnost železnice.

 Systémové změny mohou snížit emise o 2,8–4,6 mil. t CO₂/rok – až trojnásobně více než dosažitelná individuální změna chování populace.

Tato kapitola tvoří analytický základ pro integrované scénáře v kapitole 7.

6. Energetický mix železnice a možnosti jeho dekarbonizace

Tato kapitola analyzuje třetí část zadání práce: jaký emisní potenciál má změna energetického mixu v železniční dopravě a do jaké míry může přispět k dosažení bezemisní železnice v ČR. Zatímco kapitoly 4 a 5 se zaměřily na modal shift, tato kapitola hodnotí, jaké emise vznikají z výroby energie pro železniční trakci a jak se mohou vyvíjet v závislosti na změně energetického mixu, modernizaci vozového parku a využití alternativních paliv.

6.1 Současný energetický mix železnice v České republice

Česká železnice využívá dva základní druhy trakce:

1. Elektrická trakce – dominantní, představuje 85–90 % přepravních výkonů

2. Motorová (dieselová) trakce – používaná na regionálních tratích bez elektrifikace

6.1.1 Struktura trakční energie

Podle Správy železnic (2023):

 Elektrická trakce: cca 3 500 GWh/rok

 Nafta: cca 150–200 mil. litrů/rok

Elektrická trakce má výrazně nižší emisní stopu, avšak její skutečná emise závisí na emisním faktoru elektřiny.

6.1.2 Emisní faktor trakční elektřiny

Současný český energetický mix (2023):

 uhlí: 38–40 %

 jaderná energie: 36–37 %

 zemní plyn: 10–12 %

 obnovitelné zdroje: 15–18 %

Průměrný emisní faktor elektřiny v ČR:≈ 350–400 g CO₂/kWh (silně kolísá dle ročního období a provozu uhelných bloků). Elektrická železnice v takovém mixu dosahuje emisního faktoru cca 20 g CO₂/oskm. Při nízkouhlíkovém mixu by tato hodnota klesla na 3–5 g CO₂/oskm.

6.2 Význam elektrifikace železnice pro dekarbonizaci

Elektrifikace je hlavním mechanismem vedoucím k bezemisní železnici. V ČR je elektrifikováno pouze 35 % délky tratí, ale drtivá většina výkonů (85–90 %) probíhá na těchto tratích. Zbytek obstarává dieselová trakce na regionálních linkách.

6.2.1 Výhody elektrifikace

 nižší provozní náklady,

 nižší emise CO₂ a NOₓ,

 možnost regenerace energie brzděním (rekuperace),

 vyšší akcelerace → kratší jízdní doby,

 méně hluku,

 vyšší spolehlivost provozu.

6.2.2 Emisní úspora díky elektrifikaci

Přechod diesel → elektřina s dnešním mixem přináší:

 snížení emisí o 60–80 %.

Při nízkouhlíkovém mixu by snížení bylo:

 až 95–98 %.

Potenciál plné elektrifikace regionální dopravy v ČR je 0,15–0,25 mil. t CO₂/rok.

6.3 Scénáře dekarbonizace českého energetického mixu

Budoucí emisní náročnost železnice závisí na tom, jak se bude vyvíjet celková výroba elektřiny v ČR.

Scénář 1 – Stávající mix (business-as-usual)

Podíl uhlí sice klesá, ale pomalu.

 Emisní faktor elektřiny v roce 2030: 260–300 g CO₂/kWh

 Emisní faktor v roce 2050: 180–220 g CO₂/kWh (při dožití uhelných zdrojů)

Emisní intenzita elektrické železnice by klesla jen mírně:

 20 g → 12–15 g CO₂/oskm

Emisní potenciál: nízký až střední.

Scénář 2 – Nízkouhlíkový mix (jádro + OZE)

Scénář kompatibilní s českou energetickou koncepcí a evropskými cíli Fit for 55.

 významné posílení jádra (Dukovany II, rozšíření Temelína),

 vysoký podíl obnovitelných zdrojů,

 minimální využití uhlí,

 flexibilní plynové a vodíkové zdroje pro špičky.

Emisní faktor elektřiny:

 do roku 2035: 80–120 g CO₂/kWh

 po roce 2040: 30–50 g CO₂/kWh

Emisní intenzita železnice: 3–5 g CO₂/oskm

Emisní úspora vůči stávajícímu stavu: 0,5–0,8 mil. t CO₂/rok

Scénář 3 – Plně bezemisní mix (jádro + OZE + akumulace + zelený vodík)

Dosažitelný po roce 2045–2050.

 emise elektřiny ≈ 0 g CO₂/kWh

 železnice se stává plně bezemisní

Celkový potenciál: ~1,0 mil. t CO₂/rok (veškerá trakční elektřina + odstranění dieselové trakce).

6.4 Vodíková trakce: potenciál a limity

Vodík se často uvádí jako alternativa k elektrifikaci tam, kde je elektrifikace drahá nebo technicky komplikovaná (nízká hustota provozu, kratší regionální tratě).

6.4.1 „Zelený“ vs. „šedý“ vodík

 Zelený vodík: vyráběn elektrolýzou z obnovitelných zdrojů → prakticky bezemisní

 Šedý vodík: vyráběn z fosilních paliv (zemní plyn) → více emisí než diesel

 Modrý vodík: šedý vodík + zachycování CO₂ → střední emise

V EU dnes tvoří 95 % produkce šedý vodík, jehož emisní bilance je horší než u moderních dieselových jednotek.

6.4.2 Technické limity

 nižší energetická účinnost než elektrická trakce,

 vysoké investiční náklady (infrastruktura, vodíkové plničky),

 vyšší hmotnost tlakových zásobníků,

 omezený dojezd na jedno natankování.

Závěr: vodík může hrát roli jen v úzkém segmentu nezatížených regionálních tratí, nikoli jako plošné řešení.

6.5 Možnosti lokální výroby energie pro železnici

6.5.1 Střešní fotovoltaika na nádražích

Velké střechy (Praha hl. n., Brno, Ostrava) mohou nést FVE v řádu MW.

 úspora elektřiny pro stanice a depo

 snížení zatížení distribuční sítě

 minimální ekologická zátěž

Celkový potenciál FVE na objektech SŽ a ČD:→ 80–120 GWh/rok→ úspora cca 35–45 tis. t CO₂/rok.

6.5.2 Rekuperace brzdné energie

Moderní elektrické jednotky vracejí do sítě 15–30 % spotřebované energie. Při celkovém výkonu elektrické trakce v ČR to znamená:

 úspora 200–300 GWh/rok,

 emisní úspora 70–110 tis. t CO₂/rok.

6.5.3 Lokální bateriové úložiště

 vyrovnání špičkových odběrů

 efektivnější využití rekuperace

 možnost provozu „trolej + baterie“ na neelektrifikovaných úsecích

6.6 Emisní potenciál plně bezemisní železnice

Pokud by česká železnice přešla na:

 100% elektrifikaci osobní i nákladní dopravy,

 100% nízkouhlíkový nebo bezemisní energetický mix,

 modernizaci vozidel (lepší účinnost, vyšší rekuperace),

 minimalizaci dieselové trakce, pak by celkové emise železnice klesly z dnešních cca: 0,9–1,1 mil. t CO₂/rok → na 0 mil. t CO₂/rok.

Celkový potenciál v rámci sektoru dopravy:≈ 1 mil. t CO₂/rok, tj. 4–5 % emisí dopravního sektoru.

Pozn.: Procentuálně menší než modal shift či VRT, ale zkombinováním všech tří oblastí vzniká synergický efekt, který má zásadní význam pro celkovou dekarbonizaci dopravy (blíže analyzováno v kapitole 7).

6.7 Shrnutí kapitoly

Kapitola 6 ukazuje, že energetický mix je zásadním faktorem pro emisní náročnost elektrické železnice. Hlavní závěry:

 Elektrická železnice je nízkoemisní, ale ne zcela bezemisní, pokud je elektřina vyráběna z uhlí.

 Dekarbonizace energetiky (jádro + OZE) může snížit emise železnice o 70–95 %.

 Plně bezemisní železnice je dosažitelná pouze při bezemisní výrobě elektřiny v celé ekonomice.

 Elektrifikace regionálních tratí, rekuperace a FVE mohou přinést další významné úspory.

 Vodíková trakce má omezené využití a není plošnou alternativou k elektrifikaci.

 Celkově může změna energetického mixu snížit emise české dopravy o 0,8–1,0 mil. t CO₂/rok.

Tato kapitola uzavírá analytické jádro práce. V kapitole 7 budou všechny tři oblasti — chování jednotlivců, systémové změny státu a energetický mix — integrovány do společných scénářů, které stanoví celkový emisní potenciál železnice do roku 2050.

7. Integrované scénáře celkového emisního potenciálu železnice

Tato kapitola integruje všechny tři hlavní oblasti emisních úspor analyzované v předchozích kapitolách:

1. Změna individuálního přepravního chování obyvatel

2. Systémové a infrastrukturní změny prováděné státem

3. Dekarbonizace energetického mixu železnice

Cílem je stanovit, jaký emisní potenciál lze realisticky či teoreticky dosáhnout při kombinaci těchto tří přístupů. Kapitola vytváří tři modelové scénáře – konzervativní, realistický a optimistický – a vyhodnocuje jejich výsledný dopad na emise CO₂ v českém dopravním sektoru. Současně identifikuje limity a rizika jednotlivých scénářů.

7.1 Metodika tvorby integrovaných scénářů

Scénáře vycházejí z hodnot z kapitol 4–6:

 Individuální změna chování: úspora 0,5–3,5 mil. t CO₂/rok (v závislosti na počtu lidí a kapacitě železnice)

 Systémové změny státu (VRT, nákladní doprava, digitalizace, tarify):úspora 2,8–4,6 mil. t CO₂/rok

 Dekarbonizace energetického mixu: úspora 0,5–1,0 mil. t CO₂/rok

Celkový potenciál železnice se tedy teoreticky může pohybovat od cca 4 mil. t CO₂/rok až po 9 mil. t CO₂/rok, pokud by byly splněny všechny podmínky. Metodika zahrnuje:

 integraci dílčích emisních úspor,

 kontrolu kapacitních a infrastrukturních limitů,

 časové řazení podle horizontů 2030, 2040 a 2050,

 modelování tří scénářů (konzervativní, realistický, optimistický),

 započtení možných překryvů opatření (např. část emisních úspor z VRT se překrývá se změnou individuálního chování).

7.2 Konzervativní scénář

Tento scénář předpokládá minimální politickou podporu železnice, pomalou modernizaci a jen omezené změny chování obyvatel. Předpoklady:

 Modal shift obyvatel: +5 % (0,3–0,5 mil. t CO₂/rok)

 Pomalejší rozvoj železnice, bez VRT

 Mírný růst kombinované dopravy (+5–8 %)

 Energetický mix se zlepšuje mírně (emisní faktor 260–300 g CO₂/kWh v roce 2035)

 Minimální elektrifikace regionálních tratí

 ETCS jen na hlavních tratích

Výsledky:

 Úspora systémových opatření: 1,0–1,5 mil. t CO₂/rok

 Úspora z individuální změny: 0,4 mil. t CO₂/rok

 Úspora z energetického mixu: 0,3–0,5 mil. t CO₂/rok

✅ Celková úspora v konzervativním scénáři:

≈ 1,7–2,4 mil. t CO₂/rok(tj. cca 7–9 % emisí dopravního sektoru)

Hlavní limity:

 Bez VRT nelze odstranit přetíženost koridorů

 Nízká rychlost modal shiftu

 Stále vysoká emisní náročnost trakční elektřiny

7.3 Realistický scénář (referenční varianta)

Tento scénář odpovídá kombinaci politicky a ekonomicky dosažitelných opatření při středně silné podpoře železnice. Předpoklady:

 Modal shift obyvatel: +15–20 %

 Postupné vybudování části VRT (Praha–Brno) do roku 2040

 Silný růst kombinované dopravy: +20–25 %

 Energetický mix se výrazně zlepšuje (emisní faktor 80–120 g CO₂/kWh do roku 2040)

 Elektrifikace regionálních tratí + ETCS na celé síti

 Rozšíření terminálů kombinované dopravy

Výsledky:

 Úspora systémových opatření: 3,0–4,0 mil. t CO₂/rok

 Úspora z individuální změny: 1,5–2,0 mil. t CO₂/rok

 Úspora z energetického mixu: 0,6–0,8 mil. t CO₂/rok

✅ Celková úspora v realistickém scénáři: ≈ 5,1–6,8 mil. t CO₂/rok(tj. cca 20–26 % emisí dopravního sektoru)

Hlavní přínosy:

 Kombinace VRT + elektrifikace + modal shift vytváří synergii

 Významný přesun nákladu z kamionů na železnici

 Železnice se stává páteří udržitelné dopravy

Hlavní limity:

 Nutnost investic v řádech stovek miliard

 Politická a společenská udržitelnost

 Nutná součinnost krajů, měst a logistických firem

7.4 Optimistický scénář (transformační varianta)

Tento scénář předpokládá maximální využití potenciálu železnice v ČR, silnou podporu státu, rychlý rozvoj VRT a rychlou dekarbonizaci energetiky. Předpoklady:

 Modal shift obyvatel: +40–50 %

 Kompletní síť VRT: Praha–Brno–Ostrava, Praha–Drážďany, Brno–Břeclav

 Vysoký růst kombinované dopravy: +40 %

 Plně dekarbonizovaný energetický mix po roce 2050

 100% elektrifikace tratí, vodík jen jako doplněk na nízkokapacitních úsecích  Digitalizace železnice (ETCS L2, automatizace řízení uzlů)

Výsledky:

 Úspora systémových opatření: 4,0–4,6 mil. t CO₂/rok

 Úspora z individuální změny: 3,0–3,5 mil. t CO₂/rok

 Úspora z energetického mixu: 0,9–1,0 mil. t CO₂/rok

✅ Celková úspora v optimistickém scénáři: ≈ 7,9–9,1 mil. t CO₂/rok (tj. cca 30–35 % emisí dopravního sektoru)

Hlavní přínosy:

 Železnice se stává dominantním způsobem dopravy

 Výrazné nahrazení krátkých letů a části dálniční nákladní dopravy

 Energetický mix umožňuje plně bezemisní provoz

Hlavní limity:

 Extrémně vysoké investice (potenciálně 800–1 200 mld. Kč do roku 2050)

 Velká politická a ekonomická nejistota

 Obtížná realizace komplexní sítě VRT včas

7.5 Matice scénářů a porovnání výsledků

Scénář / Individuální změna / Systémová opatření / Energetický mix / Celková úspora

Konzervativní 0,4 1,0–1,5 0,3–0,5 1,7–2,4

Realistický 1,5–2,0 3,0–4,0 0,6–0,8 5,1–6,8

Optimistický 3,0–3,5 4,0–4,6 0,9–1,0 7,9–9,1

Jednotky: miliony tun CO₂ ročně

7.6 Limity scénářů a rizika

Technické limity:

 nedostatek kapacity koridorů bez VRT,

 pomalý proces modernizace uzlů,

 limity elektrifikace nízkokapacitních tratí.

Ekonomické limity:

 vysoké investiční náklady,

 inflace stavebních prací,

 omezené rozpočtové možnosti státu.

Politické limity:

 proměnlivá dlouhodobá strategie jednotlivých vlád,

 odpor veřejnosti vůči velkým liniovým stavbám.

Sociální limity:

 změna dopravních návyků probíhá pomalu,

 část obyvatel žije v oblastech bez kvalitního železničního spojení.

7.7 Shrnutí kapitoly

Kapitola 7 ukázala, že kombinace individuálního chování, systémových opatření státu a dekarbonizace energetiky může mít zásadní dopad na emise z dopravy. Hlavní závěry:

 Železnice může v realistickém scénáři snížit emise o 5–7 mil. t CO₂ ročně, což představuje 20–26 % emisí dopravy.

 Individuální změna chování je důležitá, ale její potenciál je omezený bez systémových investic.

 Největší podíl emisních úspor přináší modernizace infrastruktury, VRT a přesun nákladní dopravy.

 Plná dekarbonizace energetického mixu může přinést další 0,8–1,0 mil. t CO₂ ročně.

 Optimistický scénář ukazuje teoretický potenciál snížení emisí o až 9 mil. t CO₂ ročně.

Tímto jsou kvantifikovány všechny tři části zadání: lidé – stát – energetika, a jejich společná synergie.

8. Diskuze

Tato kapitola interpretuje výsledky předchozích analýz (kapitoly 4–7), porovnává je s aktuálními českými podmínkami a mezinárodními trendy a identifikuje klíčové faktory, které budou ovlivňovat potenciál železnice ke snižování emisí CO₂ v následujících desetiletích. Diskuze se zaměřuje na možné překryvy opatření, rizika jejich realizace, sociální a politické aspekty modal shiftu, stejně jako ekonomické limity transformace dopravního sektoru.

8.1 Interpretace výsledků individuální změny chování

Analýza ukázala, že potenciál čistě individuální změny chování obyvatel je relativně omezený (cca 0,5–2,0 mil. t CO₂ ročně, v extrémním případě až 3,5 mil. t). Důvody jsou následující:

1. Dopravní návyky jsou hluboce zakořeněné. Mnoho lidí vnímá auto jako základní nástroj každodenního fungování. Přesun na železnici není možný bez vnější motivace nebo bez toho, aby železnice nabízela časově, komfortně a cenově atraktivní alternativu.

2. Infrastrukturní omezení železnice limitují přepravní kapacitu. Bez VRT nebo výrazného zvýšení kapacity hlavních tratí nelze absorbovat vysoký nárůst poptávky.

3. Sociální nerovnosti v dostupnosti železnice. Obyvatelé venkova mají mnohem omezenější možnosti využívat železnici ve srovnání s obyvateli velkých měst.

Z diskuze vyplývá, že individuální změna chování může být silná teprve tehdy, když stát vytvoří vhodné podmínky, jinými slovy:➡ chování jednotlivců je do značné míry odvozeno od kvality infrastruktury a služeb.

8.2 Realizovatelnost systémových opatření státu

Systémové změny vykazují nejvyšší emisní potenciál (2,8–4,6 mil. t CO₂ ročně). Je však třeba zvážit:

8.2.1 Politické faktory

 Dlouhodobé projekty (VRT, elektrifikace, uzly) přesahují volební cykly.

 Politická kontinuita v ČR bývá nejistá.

 Silniční lobby má tradičně výrazný vliv.

8.2.2 Ekonomické faktory

 Investice do VRT a elektrifikace vyžadují stovky miliard korun.

 Evropské fondy mohou pokrýt významnou část, ale nikoli vše.

 Návratnost investic je dlouhodobá, často přes 20–30 let.

8.2.3 Technické faktory

 Modernizace železnice vyžaduje složité stavební zásahy, často v hustě osídlených oblastech.

 Realizace projektů naráží na limity kapacit stavebního trhu.

 Proces EIA a povolování může trvat 5–10 let.

8.2.4 Riziko odkládání

Zkušenosti z posledních 20 let modernizací ukazují, že většina projektů se realizuje později a v dražší podobě. Tím se emisní přínosy částečně odsouvají.

Celkově však platí, že systémová opatření jsou nejefektivnější cestou k dekarbonizaci dopravy, zejména díky potenciálu VRT a přesunu nákladní dopravy.

8.3 Význam a mantinely dekarbonizace energetického mixu

Dekarbonizace energetiky má menší přímý vliv než modal shift, ale:

 Je nezbytná pro dosažení plně bezemisní železnice.

 Výrazně zvyšuje účinnost železniční dopravy jako nástroje klimatické politiky.

Klíčové postřehy:

 Elektřina z českého mixu je zatím relativně emisní.

 Přechod na jádro a OZE umožní snížit emisní intenzitu železnice na 3–5 g CO₂/oskm.

 Tato úspora má význam zejména u velkých přepravních výkonů.

Z diskuze plyne, že energetická transformace je komplementární, ne však substituční vůči modernizaci železnice. Kombinace obojího má synergický charakter:

➡ elektrifikovaná železnice poskytuje nízkoemisní dopravní kapacitu,

➡ nízkoemisní energetika poskytuje nízkoemisní pohon.

8.4 Synergie a překryvy jednotlivých opatření

Integrované scénáře ukázaly, že skutečný potenciál železnice vzniká kombinací tří oblastí, nikoli jejich izolovanou aplikací.

8.4.1 Modal shift a VRT

 VRT vytváří zásadní impuls pro změnu chování obyvatel.

 Zkušenosti z Francie a Španělska potvrzují, že po otevření VRT se modal shift zvyšuje až o 30–50 %.

8.4.2 Uvolnění konvenčních tratí pro nákladní dopravu

 To je jeden z nejdůležitějších, ale často přehlížených efektů VRT.

 Nákladní doprava získává kapacitu, která je nyní blokována dálkovými rychlíky.

8.4.3 Energetický mix a elektrifikace

 Elektrifikace regionálních tratí má relativně malý efekt, pokud elektřina pochází z uhlí.

 Má však zásadní efekt v nízkouhlíkovém mixu.

8.4.4 Omezení současné sítě

 Současná síť nemůže absorbovat více než cca 5–10 % další poptávky bez významných investic.

 Je tedy nutné uvažovat infrastrukturu jako primární katalyzátor.

8.5 Mezinárodní porovnání a inspirace

Zkušenosti z EU ukazují několik trendů:

8.5.1 Francie a Španělsko – síť VRT

 Po otevření TGV stoupl železniční modal share na klíčových relacích o 20–70 %.

 Krátké lety byly nahrazeny až ze 70 %.

 Emise dopravy se snížily o stovky tisíc tun CO₂ ročně.

8.5.2 Rakousko – kombinace infrastruktury a cenové politiky

 Klimaticket zvýšil poptávku o desítky procent.

 Rakousko investuje do železnice na úrovni 300–400 € na obyvatele ročně (několikanásobek českých hodnot).

8.5.3 Švýcarsko – integrace služeb

 Nejucelenější systém veřejné dopravy v Evropě.

 Velká část obyvatel nepotřebuje automobil k běžnému životu.

 Ukazuje, že infrastruktura + tarif + integrace jízdních řádů = stabilní modal shift.

8.5.4 Německo – digitalizace a kombinovaná doprava

 Digitální řízení uzlů zvyšuje kapacitu bez nutnosti stavět nové tratě.

 Rozvoj terminálů kombinované dopravy má zásadní vliv na nákladní přesun.

Z mezinárodní perspektivy je zřejmé:

➡ Česká republika má z evropského hlediska vysoký potenciál železnice, ale realizuje jej pomalu.

➡ Rozhodující je rychlost implementace a konzistence investiční strategie.

8.6 Rizika, nejistoty a omezení analýzy

Každá analýza je omezena politickými, ekonomickými a technickými faktory:

1. Nejistota investičních nákladů – stavební inflace může zvýšit náklady VRT o desítky procent.

2. Nejistota poptávky – demografický vývoj může ovlivnit mobilitu (stárnutí populace).

3. Technologická nejistota – role vodíku a baterií může být větší či menší, než předpokládá tato práce.

4. Nejistota energetického mixu – tempo výstavby jaderných zdrojů není jisté.

5. Metodické nejistoty – výsledky počítají s průměrným emisním faktorem ČR, který kolísá.

Tato rizika je třeba brát v úvahu při interpretaci scénářů.

8.7 Klíčová sdělení diskuze

Z diskuze vyplývá několik zásadních závěrů:

 Železnice má značný emisní potenciál, ale jen při silné podpoře státu.

 Systémové změny (VRT, nákladní doprava) mají větší dopad než individuální změny chování.

 Bez nízkouhlíkové energetiky nelze dosáhnout plně bezemisní železnice.

 Synergie opatření je klíčová – izolovaně má každé opatření omezený efekt.

 Mezinárodní zkušenosti potvrzují, že investice do železnice se vyplácí nejen emisně, ale i ekonomicky.

9. Závěr

Cílem této diplomové práce bylo komplexně vyhodnotit potenciál železniční dopravy ke snížení emisí CO₂ v České republice se zaměřením na tři klíčové oblasti: (1) změnu individuálního přepravního chování, (2) systémové zásahy státu a rebalancování dopravního trhu, a (3) dekarbonizaci energetického mixu. Práce ukázala, že každá z těchto oblastí může přispět k redukci emisí jiným mechanismem a jiným rozsahem, přičemž jejich kombinace vytváří synergii s nejvyšším emisním potenciálem.

9.1 Odpovědi na výzkumné otázky

1. Jaký je realistický potenciál železnice ke snížení emisí CO₂ v ČR do roku 2050?

Analyzované scénáře ukazují, že železnice může snížit emise českého dopravního sektoru o 5–7 mil. tun CO₂ ročně (realistický scénář), což odpovídá 20–26 % aktuálních emisí dopravy. V optimistickém scénáři může být tento potenciál až 9 mil. tun CO₂ ročně. To dokládá, že železnice představuje jeden z nejúčinnějších nástrojů dekarbonizace dopravy v ČR.

2. Jak výrazný emisní efekt může přinést změna přepravního chování jednotlivců?

Změna chování obyvatel má potenciál snížit emise o 0,5–2,0 mil. tun CO₂ ročně, v extrémním případě až 3,5 mil. tun. Individuální chování je však limitováno: dostupností železnice, časovou konkurenceschopností, kapacitou tratí, sociálními a psychologickými faktory.

Bez modernizace infrastruktury a tarifní podpory nemůže individuální změna chování přinést zásadní modal shift. Je však významným doplňkem systémových opatření.

3. Jaký potenciál mají systémové změny státu v oblasti infrastruktury, tarifní politiky a regulace silniční dopravy?

Systémová opatření vykazují nejvyšší emisní potenciál ze všech analyzovaných kategorií: modernizace tratí, výstavba vysokorychlostních tratí, rozvoj kombinované dopravy, digitalizace řízení železnice (ETCS), tarifní integrace a cenová politika.

Tato opatření mohou v součtu snížit emise o 2,8–4,6 mil. tun CO₂ ročně, což je dvojnásobek až trojnásobek potenciálu individuální změny chování. Nejvýznamnějším nástrojem je výstavba VRT, která současně uvolňuje kapacitu pro nákladní dopravu.

4. Jaký emisní potenciál má dekarbonizace energetického mixu?

Plná dekarbonizace energetiky by mohla snížit emise trakční elektřiny na nulu, což představuje úsporu cca 0,8–1,0 mil. tun CO₂ ročně. Největší efekt má: přechod od uhlí k jádru a obnovitelným zdrojům, rekuperace energie, elektrifikace regionálních tratí.

Tato oblast má nejmenší absolutní potenciál ze tří, ale je nezbytná pro dosažení plně bezemisní železnice.

9.2 Syntéza výsledků

Integrované scénáře ukázaly, že:

• Železnice sama o sobě problémy klimatu nevyřeší, ale její potenciál je zásadní.

• Bez investic státu nemůže železnice významně zvýšit svůj modal share, a tedy ani snížit emise.

• Bez nízkouhlíkového energetického mixu nemůže být železnice plně bezemisní.

Tři analyzované oblasti se navzájem doplňují:

• Systémová opatření vytvářejí kapacitu a atraktivitu železnice.

• Individuální chování využívá tuto kapacitu v praxi.

• Energetický mix určuje emisní intenzitu samotné železnice.

Nejlepší výsledky přináší kombinace všech tří druhů opatření, která může snížit emise o až 9 mil. t CO₂ ročně.

9.3 Doporučení pro dopravní politiku

Na základě výsledků práce lze formulovat několik konkrétních doporučení:

1. Prioritní rozvoj vysokorychlostní železnice

VRT představuje nejúčinnější nástroj pro modal shift i přesun nákladní dopravy. Investice do koridoru Praha–Brno a Praha–Ústí–Drážďany by měly mít strategickou prioritu.

2. Rozšíření kombinované dopravy

Moderní terminály kombinované dopravy a kapacitní tratě pro nákladní dopravu mohou snížit emise o více než 1 mil. tun CO₂.

3. Integrace jízdních řádů a jednotný tarif

Jednotný celostátní tarif může výrazně zvýšit poptávku po železnici — vzor Rakouska, Švýcarska a Německa.

4. Dekarbonizace elektrizační soustavy

Rozvoj jaderné energetiky, OZE a akumulace je nezbytný pro plně bezemisní železnici.

5. Podpora regionální železniční dopravy

Elektrifikace, modernizace vozidel a zlepšení návaznosti autobusů mohou zvýšit podíl železnice na regionální dopravě.

6. Regulace silniční dopravy

Zpoplatnění krátkých leteckých letů a nízkoemisní zóny ve městech mohou významně podpořit modal shift.

9.4 Přínos a limity práce

Přínos práce

Komplexní kvantifikace tří typů emisních opatření v dopravě

Integrované scénáře synergicky spojující modal shift, infrastrukturu a energetiku

Datový základ pro rozhodování v oblasti dopravní politiky

Realistické i optimistické odhady emisního potenciálu železnice

Limity práce

Nezahrnuje detailní ekonomické analýzy investičních nákladů

Předpokládá stabilní poptávku po dopravě v dlouhodobém horizontu

Scénáře pracují s průměrnými emisními faktory (kolísání může být výrazné)

Nejsou zahrnuty všechny sociální bariéry změny chování

Politická nejistota není kvantifikovatelná

Tyto limity však nemění hlavní závěry práce.

9.5 Závěrečné shrnutí

Železnice má v České republice významný, avšak dosud plně nevyužitý potenciál snižovat emise z dopravy. Pokud stát podpoří investice do infrastruktury, rozvine kombinovanou dopravu, zmodernizuje tarifní politiku a zároveň proběhne transformace energetiky, může železnice do roku 2050 snížit emise dopravy o pětinu až třetinu. Klíčové sdělení práce je jednoduché:

➡ Železnice není jen ekologičtější varianta dopravy — je to strategický nástroj pro dosažení klimatických cílů ČR.

Její potenciál se plně projeví teprve tehdy, pokud budou koordinovaně a dlouhodobě realizovány všechny tři oblasti opatření, které tato práce analyzuje.

Seznam tabulek

Tabulka 1: Přehled emisních faktorů jednotlivých druhů dopravy Tabulka 2: Modal share dopravy v ČR (osobní doprava) Tabulka 3: Modal share dopravy v ČR (nákladní doprava) Tabulka 4: Emisní intenzita železnice v závislosti na energetickém mixu Tabulka 5: Scénáře individuální změny přepravního chování Tabulka 6: Emisní potenciál systémových opatření státu Tabulka 7: Emisní úspory při změně energetického mixu Tabulka 8: Integrované scénáře – souhrnné výsledky Tabulka 9: Mezinárodní srovnání emisního potenciálu železnice Tabulka 10: Shrnutí limitů a rizik jednotlivých scénářů

Seznam obrázků

Obrázek 1: Emise CO₂ v dopravě v ČR dle sektorů Obrázek 2: Vývoj emisní intenzity české železnice (2000–2024) Obrázek 3: Schéma rebalancovaného dopravního trhu (auto–železnice–autobus) Obrázek 4: Kapacitní omezení současné železniční sítě Obrázek 5: Dopravní proudy v relacích vhodných pro vysokorychlostní železnici Obrázek 6: Emisní úspory při přesunu osobní dopravy na železnici Obrázek 7: Emisní úspory při přesunu nákladní dopravy na železnici Obrázek 8: Emisní intenzita železnice při různých scénářích energetického mixu Obrázek 9: Integrované scénáře – celkové emisní dopady Obrázek 10: Srovnání evropských zemí podle investic do železnice na obyvatele