Design městských ulic šetrný k životnímu prostředí pro decentralizované ekologické hospodaření s dešťovou vodou v Ober-Grafendorfu v Dolním Rakousku

Rakouské alpské obce jsou stále více postiženy dopady změny klimatu, jako jsou místní extrémní povětrnostní jevy (těžké srážky, krupobití), vlny veder, sucha, klesající sněhová pokrývka, povodně a gravitační přírodní nebezpečí (toky trosek, sesuvy půdy, přívalové procesy, skály). Řada nepříznivých účinků na systémy životního prostředí, fyzické struktury, lidské zdraví a socioekonomické činnosti všech odvětví (např. infrastruktura, dodávky vody, zásobování energií, lesnictví, cestovní ruch) již v obcích způsobuje časté škody, vytváří následné náklady pro obecní domácnosti a často dlouhodobě ohrožuje potenciál rozvoje obcí.

Obec Ober-Grafendorf v regionu Mostviertel je stejně jako ostatní obce v Dolním Rakousku v posledních letech stále více postižena silnými srážkami na jedné straně a častějšími a výraznějšími obdobími sucha na straně druhé. Vzhledem ke kombinovanému účinku silných dešťových srážek a postupného zakrývání půdy v důsledku pokračujícího růstu osídlení způsobuje nadměrný odtok povrchové vody z uzavřených povrchových ploch stále častěji přetížení kanalizačních systémů a zaplavování obytných oblastí v malém měřítku. Důsledkem jsou nákladné škody na majetku a zastavěném prostředí, jakož i rostoucí náklady na čerpání kanalizace a provoz městské čistírny odpadních vod. Výsledné náklady na údržbu a opravy způsobují značný dodatečný tlak na rozpočet obce, který je stejně jako ve většině ostatních obcí zatěžován vysokými investičními a provozními náklady na městskou kanalizační a vodohospodářskou infrastrukturu, jakož i na struktury pro zadržování povodní.

Kromě toho v době dlouhotrvajícího sucha náklady a úsilí na zavlažování a udržování vegetace v městské zeleni neustále rostou a účinky intenzivnějších vln veder na lidské zdraví a dobré životní podmínky jsou již pociťovány i v poměrně malých venkovských obcích.

Průměrná roční teplota v Rakousku již ve srovnání s obdobím před průmyslovou revolucí vzrostla o +2 °C. Podle nejnovějších regionálních scénářů změny klimatu pro spolkovou zemi Dolní Rakousko (Chimani et al. 2016a), které vycházejí z nových klimatických scénářů pro Rakousko (Chimani et al. 2016b) se předpokládá, že průměrná roční teplota v období 2021–2050 dále vzroste o +1,3 °C na 1,4 °C (ve srovnání s obdobím 1971–2000) a může vzrůst až na +3,9 °C v rámci obvyklé reprezentativní dráhy koncentrace (RCP8.5) v období 2071 až 2100, přičemž k nejsilnějšímu sezónnímu nárůstu dojde v zimě (+4,4 °C). Průměrný roční počet horkých dnů (definovaný jako dny s maximální denní teplotou vyšší než 30 °C) v Dolním Rakousku se může zvýšit ze současných 6 horkých dnů za rok na 29 horkých dnů za rok až do konce století. Ačkoli jsou klimatické modely vystaveny vyšší nejistotě, předpokládají také nárůst ročních průměrných srážek až o 11 % podle scénáře bez opatření do konce století a významné změny sezónních srážek v celé provincii, přičemž nárůst srážek o 25,6 % je možný během zimy. Maximální denní množství srážek se ve větších částech Rakouska v dlouhodobém horizontu výrazně a postupně zvyšuje (RCP4.5: 16,2 %; RCP8.5: 23,5 %, v obou případech v období 2071–20100), přičemž k nejsilnějším změnám ve výši +20 % až +40 % došlo v zimě na severu a východě Rakouska.

Obec Ober-Grafendorf, která již léta působí v oblasti místní energetické účinnosti, zmírňování změny klimatu a ochrany životního prostředí, uznala rostoucí výzvy pro rozvoj měst vyvolané změnou klimatu a rozhodla se otestovat a zavést inovativní místní adaptační opatření v nové městské rozvojové oblasti.

Projekt „Eco-street“ („Ökostraße“) realizovaný v obci Ober-Grafendorf představuje inteligentní, decentralizovaný a ekologický systém hospodaření s dešťovou vodou založený na městském designu šetrném k životnímu prostředí (DrainGarden®). Hlavním cílem bylo zabránit zaplavení zastavěných oblastí odvodněním přebytečné povrchové vody v případě silných srážek z uzavřeného povrchu ulice do neuzavřených silničních zón osázených zelení, jejichž specifická konstrukce umožňuje zadržování, skladování a filtraci dešťové vody. Stejně důležitým cílem bylo vyhnout se veřejným nákladům na výstavbu a údržbu dalších kanalizačních potrubí a snížit náklady a energetické vstupy pro provoz čerpacích stanic a čistíren odpadních vod. Cílem adaptačního opatření je zároveň vytvářet vedlejší přínosy, jako je zlepšení městského mikroklimatu prostřednictvím transpirace rostlin, chladicí účinky během letních vln veder, vizuální modernizace městského prostředí a snížení nákladů a úsilí o zavlažování a údržbu městské zeleně. Opatření je zamýšleno jako inovativní pilotní a demonstrační adaptační činnost, která bude sloužit jako modelové řešení i pro další města a obce. Stálé vědecké monitorování podporuje přizpůsobené aplikace v jiných kontextech a místech.

Místní adaptační opatření v Ober-Grafendorfu bylo vypracováno a provedeno jako součást regionálního pilotního procesu adaptace v rámci nadnárodního projektu EU C3-Alps – „Kapitalizace znalostí o změně klimatu pro adaptaci v alpském prostoru“ (Interreg Alpine Space Programme 2007–2013). Celkovým cílem pilotních činností prováděných v rámci projektu v regionech v Alpách bylo zařadit přizpůsobení se změně klimatu do místních a regionálních programů a připravit půdu pro provádění konkrétních adaptačních činností a opatření. V regionu Mostviertel se tohoto procesu zúčastnilo sedm pilotních obcí, včetně obce Ober-Grafendorf.

Projekt „Eco-street“ („Ökostraße“) v obci Ober-Grafendorf je urbanistický projekt šetrný k životnímu prostředí pro decentralizované ekologické hospodaření s dešťovou vodou. V reakci na opakující se silné srážky způsobující záplavy malého rozsahu, přetížení kanalizačního systému a rostoucí náklady na údržbářské práce bylo opatření v roce 2015 realizováno v nové městské rozvojové oblasti v uličním úseku o délce 100 metrů a šířce 11 metrů.

Koncept „eko-street“, který je chráněn pod názvem DrainGarden®, je systém vegetovaných, esteticky atraktivních silničních povrchových pásů pokrytých speciálními substráty přírodního původu a osázených zelení, které jsou schopny absorbovat, zadržovat, skladovat a filtrovat velké množství vody v krátkém čase. Speciálně vyvinuté půdní substráty jsou vrstveny tak, aby kombinovaly vysokou propustnost vody s vysokými skladovacími kapacitami. V případě silných dešťů voda neteče z ulic a jiných zpevněných ploch do kanalizace, ale do zelených ploch. Každý metr krychlový substrátu může skladovat až 500 litrů vody. Jak vyžadují platné předpisy pro konvenční konstrukce zadržující vodu, systém je navržen tak, aby zajišťoval protipovodňovou ochranu až po silné srážky s intervalem návratnosti 100 let. Voda zůstává rostlinám k dispozici, je filtrována substrátem a nechá se pomalu infiltrovat do útvaru podzemní vody. Mikroklimatický účinek vody, kterou rostliny používají k transpiraci, se rovná chladicí kapacitě 100 let starého buku v horkém letním dni a je schopen snížit místní teplotu až o 5 °C během tepelných období. Mezi další vedlejší přínosy pro životní prostředí patří ukládání CO ₂ rostlinami a substrátem, omezení růstu uzavřené půdy, nárůst městské zeleně a vizuální zlepšení městského prostředí.

Systém umožňuje obci vyhnout se investičním nákladům na výstavbu dalších kanalizačních potrubí, jakož i pravidelným provozním nákladům na údržbu kanalizačních a provozních čerpacích zařízení. Kromě toho se vyplácí stávající městský odvodňovací systém a snižují se náklady na provoz obecního čistírny odpadních vod, jakož i na zavlažování a údržbu městské zeleně.

Výběr správného rostlinného druhu je rozhodujícím faktorem úspěchu opatření. Kromě dodržování norem bezpečnosti silničního provozu by měla být zeleň navržena tak, aby řidiči a chodci nepoškozovali systém, čehož lze dosáhnout používáním keřů, kvetoucích druhů a druhů pokrývajících půdu. Na druhé straně je třeba vhodné druhy rostlin přizpůsobit místnímu klimatu a měly by být trvalé, snadno udržovatelné a robustní, včetně odolnosti proti odmrazování soli v zimním období.

Projekt byl navržen jako vědecký experiment, jehož výkonnostní parametry jsou v současné době průběžně sledovány, aby bylo možné se učit pro budoucí aplikace. Adaptační opatření je zvláště vhodné pro sekundární uliční systém v sídlech a pro nově vybudované sídelní oblasti. S nezbytnými úpravami může být systém hospodaření s dešťovou vodou přizpůsoben jiným situacím, jako jsou zelené střechy, parkoviště a soukromé bydlení.

Koncepci „eko-ulice“ se dostalo velké pozornosti veřejnosti i odborníků a je považována za důležitou inovaci v oblasti udržitelné výstavby místních silnic. Obec Ober-Grafendorf hodlá tento pojem na svém území široce uplatňovat, čímž sníží podíl uzavřeného povrchu.

Projekt inicioval starosta obce Ober-Grafendorf, který je již dlouho silným zastáncem udržitelných a ekologických řešení v rozvoji obcí. Rozhodnutí o financování a zavedení adaptačního opatření přijala obecní rada. Vzhledem k tomu, že opatření mělo být realizováno v nové, dosud nerozvinuté městské oblasti, nebylo nutné do rozhodnutí dále zapojovat obyvatele. Jak však vyžadují rakouské zákony o územním plánování, předchozí územní plán a konkrétní územní plán byly předmětem účasti zúčastněných stran a veřejné konzultace. Zásadní kontakty s externími odborníky zprostředkoval dlouhodobý poskytovatel zahradnických služeb obce. Jménem obce byl projekt realizován ve spolupráci s Univerzitou přírodních zdrojů a věd o živé přírodě ve Vídni a poradenskou firmou Zenebio GmbH, která již několik let investovala do vývoje inteligentních systémů hospodaření s dešťovou vodou.

Příprava opatření byla zakotvena v regionálním adaptačním procesu, který probíhal v regionu Mostviertel v Dolním Rakousku v letech 2011 až 2014. Běh pod názvem „Changeable Mostviertel. Fit to climate future“ byl tento proces jednou z pilotních činností v rámci alpského vesmírného projektu C3-Alps a jeho cílem byla podpora a provádění adaptace na místní úrovni. Na základě přizpůsobené regionální komunikační strategie a pečlivého plánování procesu uplatňoval proces zúčastněných stran strukturované formy účasti a formáty skupinové interakce podporované neformálními interakcemi ad hoc se zúčastněnými stranami. Zvláštní pozornost byla věnována včasnému zapojení zúčastněných stran, kontinuitě a transparentnosti procesu a pravidelným interakcím zúčastněných stran. Hlavní tým Climate Alliance Lower Austria, politicky podporovaný zástupci Úřadu zemské vlády Dolního Rakouska, byl odpovědný za návrh, organizaci a řízení procesu na regionální úrovni. Během tří let od roku 2012 do roku 2014 se sedm obcí, včetně obce Ober-Grafendorf, zúčastnilo čtyř místních seminářů v každé obci, celkem 28 obecních seminářů, čtyř společných meziobecních seminářů a veřejných akcí zúčastněných stran. Hlavními funkcemi týmu pro řízení procesů bylo motivovat zúčastněné strany k účasti, iniciovat a usnadňovat místní adaptační procesy, poskytovat a zprostředkovávat vědecké poznatky v použitelných formách, integrovat místní znalosti a poskytovat podpůrný a posilující rámec pro zúčastněné strany z řad obcí.

Hlavními zúčastněnými stranami byli starostové, jakož i vedoucí představitelé a členové místních pracovních skupin v každé ze sedmi pilotních obcí. Pracovní skupiny zřízené v každé obci se skládaly ze skupiny občanů různého věku, pohlaví, vzdělání a povolání. Meziobecní workshopy a veřejné akce byly účastníky vysoce oceňovány pro usnadnění výměny zkušeností a sociálního učení mezi pracovními skupinami všech obcí. Příprava adaptačních znalostí a předávání informací byla podpořena externími odborníky na změnu klimatu, kteří přednášeli odborné přednášky na workshopech na konkrétní témata vybraná jednotlivými obcemi. Regionální adaptační proces byl začleněn do širších činností v oblasti vytváření sítí s partnerskými organizacemi a institucemi s multiplikačními úlohami, včetně agentur pro regionální rozvoj, manažerů regionů LEADER, agentury pro obnovu vesnic a měst v Dolním Rakousku, regionální agentury pro energetiku a životní prostředí v Dolním Rakousku a manažerů regionů s klimatickým a energetickým modelem.

Opatření potvrdilo inovační potenciál projektu a v roce 2016 získalo cenu Austrian Energy Globe Award v kategorii „voda“ a cenu Climate Star. Adaptační řešení bylo od té doby přizpůsobeno různým kontextovým situacím a bylo použito i v jiných obcích a velkých městech, včetně Vídně. Mezi faktory úspěchu, které usnadnily provádění opatření, patří:

• Obec Ober-Grafendorf má dlouholeté zkušenosti s činnostmi v oblasti zmírňování změny klimatu, energetické účinnosti a udržitelného rozvoje. Již řadu let je aktivním členem příslušných sítí a programů, jako je klimatická aliance, program e5, region klimatického a energetického modelu „Mostviertel Mitte“, obce spravedlivého obchodu a naposledy Pakt starostů a primátorů. Dřívější zkušenosti s místní integrací témat politiky životního prostředí a aktivní účastí v obecních sítích přispěly k tomu, že se adaptace na změnu klimatu stala součástí městské agendy.
• Jakožto adaptační opatření založené na ekosystémech, které reaguje na několik dopadů změny klimatu současně a přináší řadu vedlejších přínosů pro životní prostředí, lze toto opatření považovat za příklad osvědčeného postupu udržitelného přizpůsobování.
• Opatření funguje velmi dobře, pokud jde o nákladovou efektivnost, a má komparativní nákladové výhody ve srovnání s konvenčními řešeními. Šetří tak veřejné peníze a vyplácí obecní domácnost.

Kromě toho se regionální proces přizpůsobování prováděný v rámci projektu C3-Alps „seed-funding“ osvědčil při zvyšování povědomí o změně klimatu a potřebách přizpůsobení, při informování o přizpůsobení se změně klimatu, jakož i při předávání znalostí o přizpůsobení a budování adaptačních kapacit. Byl tedy rozhodujícím podnětem pro zařazení přizpůsobení se změně klimatu na pořad jednání zúčastněných obcí. Na základě vyhodnocení zkušeností získaných v rámci procesu C3-Alps byly určeny následující faktory úspěchu a usnadnění:

• podpora vyšších správních úrovní a osobní přítomnost zástupců na setkáních zúčastněných stran prokázaly politické odhodlání a motivovaly obce k účasti;
• formulace problémů zdola nahoru a výběr témat, která jsou předmětem zájmu samotných obcí, měly zásadní význam pro závazek, přijetí a relevanci vypracovaných adaptačních opatření;
• stanovení pozitivního rámce pro přizpůsobení se změně klimatu tím, že se zdůrazní příležitosti a koncepce, jako je odolnost, udržitelnost a budoucí rozvojový potenciál, spíše než rizika, škody nebo ztráty, napomohlo komunikaci o přizpůsobení se změně klimatu;
• podpora místních adaptačních procesů musí reagovat na specifika každé obce a zohledňovat preference jednotlivých zúčastněných stran; neexistuje univerzální přístup, který by fungoval stejně dobře v každé obci;
• v zájmu dobré výkonnosti vyžadoval proces účasti intenzivní přípravu, pečlivé plánování, profesionální řízení procesů a dostatečné zdroje (financování, čas) a zároveň ponechal dostatečný prostor pro flexibilitu;
• příprava a sdělování znalostí musí být zaměřeny na cílovou skupinu; interní komunikační školení s didaktickým odborníkem pomohlo profesionalizovat komunikační přístupy;
• nalezení správné rovnováhy mezi motivací zúčastněných stran k účasti a zamezením nadměrnému omezování zdrojů a kapacit zúčastněných stran bylo obtížné, ale zásadní;
• spolupráce a vytváření sítí s dalšími organizacemi působícími v regionu měly zásadní význam pro udržitelnost procesu přizpůsobování se změně klimatu;
• účast jako pilotního regionu na projektu EU a „být průkopníkem“ na nadnárodní úrovni byly silnými motivačními argumenty pro obce.

Pokud jde o celý regionální proces přizpůsobování se změně klimatu jako takový, ukázalo se, že nejvíce omezujícím faktorem je novost přizpůsobení se změně klimatu jako místního politického tématu v kombinaci s dominantním postavením a dříve dosaženou hloubkou integrace otázek zmírňování změny klimatu a obnovitelných zdrojů energie na místní úrovni. Diskriminace přizpůsobení se změně klimatu od zmírňování změny klimatu tak byla pro mnoho obecních zúčastněných stran obtížná. V důsledku toho měla část vypracovaných adaptačních opatření silnou předpojatost vůči zmírňování změny klimatu a postrádala jasný adaptační význam. Dalším problémem bylo, že v době provádění tohoto procesu stále chyběla regionální adaptační strategie na úrovni provincií. Možnosti přizpůsobení stanovené v národním akčním plánu pro přizpůsobení se změně klimatu se ukázaly jako nevhodné pro místní úroveň, tj. byly vnímány jako příliš abstraktní, strategické a vzdálené. Proto bylo třeba vynaložit značné úsilí na „překlad“ a „rozšíření“ možností přizpůsobení z vnitrostátní na místní úroveň.

Ve srovnání s konvenčními konstrukčními řešeními má inteligentní a ekologický městský systém hospodaření s dešťovou vodou zavedený v Ober-Grafendorfu značné výhody z hlediska nákladů, a to jak z krátkodobého, tak z dlouhodobého hlediska, a přináší řadu vedlejších přínosů pro životní prostředí. V současné době se sleduje vliv opatření na životní prostředí. Shromažďují se kvantitativní údaje např. o vodní bilanci systému, mikroklimatických účincích substrátů a rostlin, jejich schopnosti odfiltrovat znečišťující látky a o příspěvku místního systému k hospodaření s dešťovou vodou v regionálním měřítku.

Absolutní investiční náklady na realizaci konceptu eco-street / DrainGarden® se mohou případ od případu lišit v závislosti na rozměru a dostupnosti lokality. Náklady na substrát pro jeden metr krychlový jsou asi 100 eur. V závislosti na výběru rostlin se náklady na pěstování pohybují od dvou eur / m ² pro setí až po několik tisíc eur / m ² pro výsadbu velkých dřevin.

Opatření zabraňuje značným investičním nákladům, které by jinak byly zapotřebí na výstavbu silničních kanalizačních potrubí a na instalaci odtoku čisté vody, a snižuje dlouhodobé provozní náklady na údržbu kanalizace, čerpání kanalizace v případě povodní, čištění odpadních vod, jakož i na zavlažování a údržbu městské zeleně. Vzhledem k tomu, že náklady na výstavbu a údržbu městské kanalizace a kanalizace tvoří vysoký podíl obecních rozpočtů, výrazně se tím snižuje zátěž městských domácností. Bezprostřední náklady na silniční stavební práce a projektování silnic se od standardních řešení liší jen okrajově, protože systém je implementován v oblastech, které by byly stejně využity pro konvenční silniční zeleň.

Kromě prevence rizika lokálních povodní nabízí systém odvodnění vody a hospodaření s dešťovou vodou řadu výhod. Uchovává dešťovou vodu, zpřístupňuje ji rostlinám, filtruje znečišťující látky a vydává zbytkové množství vody do podzemních vod. Odpařování vody uložené v substrátech a transpirace rostlinami vytváří chladicí účinek, čímž zlepšuje městské mikroklima a pomáhá zmírnit tepelný stres během letních tepelných období bez jakýchkoli dodatečných nákladů.

Realizace opatření byla financována z řádného obecního rozpočtu. Obec neobdržela žádné zvláštní veřejné finanční prostředky.

Totéž platí pro opatření, která byla provedena v ostatních obcích, které se podílely na regionálním adaptačním procesu. Zatímco na řízení procesů a podpůrné služby v rámci projektu C3-Alps spolufinancovaného EU byl k dispozici rozpočet ve výši 65 000 EUR, obce a další zúčastněné strany neobdržely žádné finanční prostředky ani odměnu za účast na regionálním pilotním procesu a za provádění konkrétních opatření. Procesní manažeři však poskytovali konzultace a poradenství o dostupných finančních pobídkách a možnostech financování v rámci stávajících programů financování provinčního státu a federální vlády. Obecně lze říci, že adaptační činnosti vymezené a prováděné obcemi byly často spíše měkkými a nízkonákladovými opatřeními než technologickými řešeními vyžadujícími značné investice.

Výstavba a údržba vedlejší silniční sítě v rakouských obcích spadá do pravomoci obcí, a proto představuje zákonnou odpovědnost místních orgánů. Ekologický systém hospodaření s městskými dešťovými vodami musí splňovat stejné předpisy a normy jako jakékoli jiné konvenční řešení, např. předpisy týkající se bezpečnosti silničního provozu nebo vnitrostátní normy pro inženýrské práce v oblasti infiltrace vody. Konkrétním cílem v této případové studii bylo dodržet pravidla Rakouského sdružení pro vodohospodářství a nakládání s odpady (ÖWAV) týkající se ukládání silných dešťových srážek po dobu 100 let.

Specifický systém DrainGarden®, který byl zaveden v projednávané věci, je registrovanou ochrannou známkou, a proto podléhá příslušným právům na ochranu. Systém je uváděn na trh rakouskou zahradnickou a krajinářskou společností Zenebio GmbH.

V létě 2015 byla v Ober-Grafendorfu během několika měsíců realizována ekologická urbanistická koncepce městských ulic pro decentralizované ekologické hospodaření s dešťovou vodou. Doprovází ji fáze vědeckého monitorování naplánovaná na několik let.

Pokud jde o celý proces regionální adaptace v rámci projektu C3-Alpy, přípravné činnosti byly zahájeny na začátku roku 2011. Počínaje prvním pracovním seminářem zúčastněných stran na podzim roku 2011 trvala provozní fáze tohoto procesu do konce roku 2014. Po ukončení projektu C3-Alps pokračuje provádění opatření obcemi a výměna mezi obcemi.

Životní cyklus opatření prováděného v Ober-Grafendorfu se odhaduje na přibližně 50 let za předpokladu, že plánování, provádění a údržba budou prováděny s požadovanými odbornými znalostmi.

Gemeindeentwicklung und Raumplanung
DI Sonja Kadanka
Marktgemeinde Ober-Grafendorf
Hauptplatz 2
3200 Ober-Grafendorf
Tel: +43 (0) 2747/2313-204
Email: sonja.kadanka@ober-grafendorf.at

Gemeinde Ober-Grafendorf
Gemeindeamt
DDI Gerhard Gruber
Hauptplatz 2
3200 Ober-Grafendorf
T: +43 (0)2747 2313-0; +43 (0)2747 2313-202
Email: gerhard.gruber@ober-grafendorf.at; gemeindeamt@ober-grafendorf.at

Amt der Niederösterreichischen Landesregierung (Provincial Government of Lower Austria), Abteilung RU3
Mag. Karina Zimmermann
Landhausplatz 1, Haus 16
3109 St. Pölten
Tel.: +43 (0)2742 9005 15188
E-mail: post.ru3@noel.gv.at

Klimabündnis Niederösterreich (Climate Alliance Lower Austria)
DI Petra Schön
Wiener Straße 35
3100 St. Pölten
Tel.: +43 (0)2742 26967
E-mail: niederoesterreich@klimabuendnis.at

Zenebio GmbH
Preysinggasse 19
1150 Wien
Tel.: +43 (0)1 9828305
E-mail: office@zenebio.at

obec Ober-Grafendorf, vláda spolkové země Dolní Rakousko, projekt C3 Alps a Climate Alliance Dolní Rakousko