Щутгарт: борба с ефекта на топлинния остров и лошото качество на въздуха с вентилационни коридори и зелено-синя инфраструктура

Местоположението на града оказва значително влияние върху местния климат, включително последиците за температурата на въздуха, влажността, валежите и вятъра. Щутгарт се намира в широкия басейн на Некар, образуван от две речни долини, защитени от стръмни хълмисти склонове. Центърът на Щутгарт се намира на около 240 м надморска височина (a.s.l.), докато околните хълмове се издигат до 500 м надморска височина.

Щутгарт има мек, умерен климат с топло лято. Скоростта на вятъра в целия град обикновено е ниска, което заедно с ефекта на градския топлинен остров допринася за лошото качество на въздуха. Проучване от 2016 г., проведено в сътрудничество с германската метеорологична служба, показва, че броят на дните на излагане на топлина (максимална дневна температура над 32 °C) в центъра на Щутгарт ще се удвои от 1971—2000 г. до 2031—2060 г. Според същото проучване климатичните прогнози също така предполагат, че броят на дните с топлинен стрес (когато терморегулацията на хората е нарушена) ще се увеличи значително до 2050 г. поради по-честите горещи вълни: застроената площ на Щутгартер Кесел и Некартал, и двете части на Щутгарт, могат да преживеят повече от 60 дни с топлинен стрес до 2050 г. До края на века броят на дните с топлинен стрес ще се увеличи допълнително.

Една от основните цели на региона на Щутгарт е да се улесни въздушният обмен в града, като по този начин се увеличи потенциалът за прохладен въздушен поток от хълмовете към градските райони на долината. Градът също така има за цел да защити градските природни райони, да увеличи разширяването на зеленината и да насърчи изграждането на зелена и синя инфраструктура. Като цяло тези стратегии имат за цел да подобрят адаптацията на Щутгарт към по-горещото лято и по-честите горещи вълни, дължащи се на изменението на климата.

Климатичният атлас за региона на Щутгарт е публикуван през 2008 г. въз основа на предишната работа в тази област, извършена от град Щутгарт от 80-те години на миналия век и от вътрешния отдел по градска климатология (съществуващ в град Щутгарт от 1938 г.). Като част от изследователски проект на тема „Интегративни стратегии за градско-регионална адаптация“, ръководен от Федералното министерство на образованието и научните изследвания (BMBF), понастоящем атласът за климата се актуализира и съдържанието му се доразвива в градски-регионален онлайн инструмент за информация и консултации.

Климатичен атлас предоставя стандартизирани климатични оценки за градовете и общините от региона на Щутгарт. Атласът включва карти, които показват регионалните модели на вятъра, потоците на студен въздух, концентрациите на замърсяване на въздуха и друга подходяща информация, необходима за информиране на проектантите за това как да се подобрят климатичните условия, които биха могли да предоставят информация за нови проекти и модернизация. Атласът класифицира градските райони въз основа на ролята, която играят във въздушния обмен и хладния въздушен поток в района на Щутгарт, както и тяхната топография, плътност на развитие и характер, както и осигуряване на зелени площи. Атласът разграничава осем категории области по този начин и за всяка от тях са предоставени различни мерки за планиране и препоръки.

Освен че отговарят на местните климатични характеристики, следните принципи са в основата на препоръките за планиране, включени в „Климатична брошура за градско развитие онлайн — Städtebauliche Klimafibel Online“:

• Растителността следва да бъде разположена, за да се обграждат развития, а по-големи, свързани зелени площи следва да бъдат създадени или поддържани във всички развити райони, за да се улесни обменът на въздух;
• Долините служат като коридори за доставка на въздух и не следва да се развиват;
• Хълмовете следва да останат неразвити, особено когато съществува развитие в долините, тъй като тук се осъществява интензивно транспортиране на студен и свеж въздух;
• Подобните на седлото топографии служат като коридори за индукция на въздуха и не следва да се разработват;
• Трябва да се избягва разрастването на градската среда;
• Всички дървета, растящи в градското ядро с обиколка на стъблото над 80 см на височина 1 м, са защитени със заповед за опазване на дърветата.

Изпълнението на препоръките в Атласа за климата и в брошурата за климата се извършва от Службата за градско планиране и обновяване на градовете с подкрепата на Службата за опазване на околната среда. Отделът по градска климатология към Службата за опазване на околната среда оценява климатичните последици от планираното развитие и по-големите сгради. В резултат на изпълнението на тези препоръки над 39 % от площта на Щутгарт е защитена с цел опазване на природните елементи. Освен това зеленината обхваща повече от 60 % от града. Щутгарт съдържа 5000 хектара гори и гори, 65,000 дървета в паркове и открити пространства и 35,000 улични дървета. Над 300,000 квадратни метра покриви са озеленени, а 63 от 273 километра трамвайни трамваи са засадени с олиготрофни треви. Освен това, в съответствие с визията за развитие на града, 60 хектара земя на зелено, заделени преди това за развитие, бяха съкратени от плана за развитие на земята от 2010 г., за да се защити съществуващото зелено пространство. Целенасочени интервенции като забрана за строеж в хълмовете около града и предотвратяване на строителни проекти, които биха могли да попречат на вентилационния ефект на нощните студени въздушни потоци, доведоха до запазване и подобряване на въздушния обмен и прохладните въздушни потоци в града.

За да се подобри допълнително капацитетът на Щутгарт за адаптиране към по-горещите лета, зелената инфраструктура в града понастоящем се разширява като част от пакет за опазване на климата, включващ: екологизиране на сградите, засенчване на маршрутите за движение (напр. пешеходни пътеки и веломаршрути), засенчване на фасадите на сградите през улични дървета и модернизиране на по-малки обществени зони до „студени места“ (площи, оборудвани с питейна вода, водни чешми, водни спрейове и съоръжения за засенчване). Освен това градът изпълнява програма, насочена към подобряване на градската синя инфраструктура, по-специално чрез чешми за пиене и други водни елементи. Водните повърхности и движещата се вода допринасят за намаляване на топлинните натоварвания чрез изпаряване. Проектът „Интегрирани стратегии за укрепване на градските синьо-зелени инфраструктури“ (INTERESS-I) осъществи пилотен проект за изпитване на ефективни по отношение на климата и устойчиви градивни елементи на синьо-зелената инфраструктура. Основната цел е да се разработи интегрирана стратегия за оптимизиране на екологичните, водните, селищните и строителните структури въз основа на наличието на вода и качеството на водата и като се вземат предвид устойчивостта спрямо изменението на климата, социалната справедливост и потребностите от качество на живот.

Климатичният атлас 2008 е разработен в тясно сътрудничество между Verband Region Щутгарт (асоциацията на регионалните градове и общини) и град Щутгарт. Отделът по градска климатология към Службата за опазване на околната среда на град Щутгарт допринесе със своите специализирани познания.

Град Щутгарт подчертава значението на участието на обществеността в стратегиите за екологизиране, насочени към подобряване на качеството на въздуха и смекчаване на ефекта на топлинния остров. Това се постига чрез различни стратегии, например:

• От 1986 г. насам град Щутгарт предоставя финансова подкрепа на гражданите за зелени покриви, като отбелязва, че в силно прегряваните и слабо проветриви долини потенциалът за зелени покриви следва да се използва възможно най-широко. През 2016 г. беше възобновена общинската програма за екологизиране (пристанищна, покривна и фасадна екологизиране), за да се ускорят мерките за екологизиране в съществуващите сгради.
• От 1992 г. е въведена схема за жителите на Щутгарт да осиновят дърво или зелена площ. Днес пазачите са приели над 900 дървета. Те са отговорни за поливането на дървото, докладването на атаки от вредители, премахването на постелята на листата и падналите клони и защитата на дървото от замърсяване с кучета.

И накрая, полезно е да се отбележи, че адаптирането към изменението на климата и смекчаването на последиците от него са на челно място в политическия дневен ред. Градът има стратегия за смекчаване на изменението на климата от 1997 г. насам, а през 2012 г. е разработена стратегия за адаптиране към изменението на климата. Изпълнението на мерките за смекчаване и адаптиране се придружава от работна група.

Подчертават се следните фактори, които са допринесли положително за инициативата за адаптация в Щутгарт:

• Събирането на подробна информация за топографията, климата и земеползването на района дава възможност за прецизно планиране на различните райони, които заедно имат за цел да подобрят качеството на въздуха и да смекчат ефекта на градския топлинен остров.
• Случаят показва предимствата за дадена община от наличието на вътрешен капацитет за научни изследвания в областта на климата, за да се предоставят конкретни познания за местните условия и средства за правна защита, вместо да се разчита на разбиране, произтичащо от общите принципи. Кумулативно, в продължение на няколко десетилетия, градът използва своите правомощия за планиране и озеленяване, за да проектира цяла система за градска въздушна циркулация.
• Конструктивното използване на съществуващите разпоредби (напр. германския кодекс за сградния фонд) предоставя мандат за изпълнение на препоръките за планиране, свързани с местния климат.
• Тясното сътрудничество между Службата за опазване на околната среда (анализ на информацията, предоставяне на препоръки) и екипа за градско планиране и обновяване означава, че препоръчаните решения за екологосъобразна инфраструктура се изпълняват чрез пространствено планиране и контрол на развитието.
• В някои райони на града наличието на рамкови планове, ясно отнасящи се до адаптирането към изменението на климата, е подпомогнало прилагането на специфични мерки. Такъв е случаят например в рамковия план на Талгунд (Щутгарт-Запад), в рамките на който адаптирането се разглежда чрез екологизиране и структурни мерки, насочени към запазване на нощните студени въздушни потоци.

Не е налична обща оценка на разходите за целия набор от приложени мерки. Подробности са на разположение за някои интервенции, които също са от значение за адаптирането. От 2016 г. насам град Щутгарт предоставя около 2 милиона евро годишно като част от програма за зелено финансиране, която все още е активна. Освен това 12,7 млн. евро бяха предоставени еднократно за обновяването на градските паркове. Освен това:

• Опазването на лозята в градовете и стръмните склонове (осигуряване на вентилация) се подпомага от бюджет от приблизително 850,000 EUR годишно за период от 4 години (2018—2021 г.).
• Финансирането на екологизирането на частни сгради (например за фасади, дворове и покриви) досега възлиза на 1,5 милиона евро.
• Има много индивидуални проекти, които са от значение за адаптацията в рамките на текущия бюджет за градински, горски и гробищни офис.

Освен това, като част от пакета за климата (допълнителен бюджет от 200 милиона евро за периода 2020—2023 г., включително мерки за адаптиране към изменението на климата), 20 милиона евро ще бъдат предоставени за допълнителни дървета, живи плетове и преобразуване на горите с цел подобряване на адаптирането към изменението на климата, както и за последващо въвеждане на зелени фасади, дворове или покриви.

В градските райони, най-вече високият топлинен товар през лятото води до топлинен стрес върху човешкото тяло и има отрицателно въздействие върху топлинния комфорт. Той е особено изразен през деня поради интензивна слънчева радиация. В случай на горещи вълни, т.е. в последователни дни с висок топлинен стрес, охлаждането през нощта често не достига степента, необходима за спокоен сън. Очаква се разширеното и подходящо градско зелено пространство — също и на ниво сграда — и незапечатаните площи да противодействат на ефекта на градските топлинни острови и да осигурят ползи за населението. Ниската и по-малко гъста растителност, зелените пространства и откритите коридори насърчават вентилацията в градските райони, като намаляват натрупването на топлина и топлинния стрес, особено по време на горещи периоди, и намаляват замърсяването. Те функционират като зони за производство на студен въздух, които създават термично индуцирани локални вятърни системи, като нощни подови ветрове, спускащи се ветрове и планински ветрове. Тяхното запазване и евентуално разширяване могат да осигурят много ползи за града и да ограничат използването на техническо охлаждане (напр. чрез климатизация).

Опазването на природната среда в градските райони се ръководи главно от Федералния закон за опазване на природата (BNatSchG) и от Закона за опазване на природата на провинция Баден-Вюртемберг (NatSchG). Федералният закон за опазване на природата забранява изменението или увреждането на защитените зелени площи или промяната на земеползването в тези защитени територии. Защитените зелени площи включват: зелени зони в населени места, паркове, гробища, градини, единични дървета, дървесни линии, булеварди или горички в заселени или в застроени райони; и някои насаждения и защитени залесени площи извън горите. Опазването на историята и културата на региона също може да бъде причина за опазване на зелените площи.

Германският кодекс за строителството, изменен през 2011 г., изисква градското развитие да подкрепя и подобрява смекчаването на последиците от изменението на климата и адаптирането към него. Те могат да бъдат преодолени както чрез планове за земеползване, така и чрез мерки за градско преустройство. Наред с другото, той подчертава ролята на запазването на неизползваните и разчистени райони, които имат голям потенциал за щадящо климата градско развитие, особено на зелените площи.

Адаптацията на Щутгарт към ефекта на градския топлинен остров започна с климатичния атлас през 2008 г. и продължава. Мерките обикновено се прилагат в рамките на градското планиране на земеползването, като времето за изпълнение зависи в голяма степен от сложността на процеса на планиране като цяло и от граничните условия, като например изискванията за жилищно пространство и т.н. В повечето случаи обаче могат да се очакват няколко години. Мерките за изпълнение на обществени места (напр. засаждане на дървета) обикновено се извършват през съответната бюджетна година или бързо.

Изградената и прилагана зелена и синя инфраструктура трябва да бъде запазена, а вентилационните коридори трябва да бъдат защитени, за да се запази тяхната функция и в бъдеще. Когато зелените и сините решения се прилагат към инфраструктурите, техният жизнен цикъл може да се счита за същият като застроената среда (приблизително 40 години, ако е осигурена поддръжка). В случай на субсидирани частни мерки бенефициерите са длъжни да поддържат инфраструктурата в продължение на най-малко 10 години.

Rainer Kapp
Municipality of Stuttgart
Office for Environmental Protection, Department of Urban Climatology
Gaisburgstraße 4, 70182 Stuttgart, Germany
E-mail: rainer.kapp@stuttgart.de 

Град Щутгарт и адаптиране на зеленото и синьото пространство за градските райони и еко градовете (GRaBS)