Čtyři pilíře hamburské strategie pro zelené střechy: finanční pobídky, dialog, regulace a věda

Podle národního posouzení změny klimatu pro Německo (2017) ukazují projekce do konce 21.^{století ve srovnání s referenčním} obdobím (1971–2000) nárůst průměrné teploty vzduchu v blízkosti povrchu v Německu o 1,2 až 3,2 °C (s ohledem na mírný a střednědobý scénář) nebo o 3,2 až 4,6 °C (s ohledem na pokračování současných vysokých emisí). Silnější nárůst se očekává v létě, kdy se předpokládá, že teploty do konce století vzrostou až na 4,8 °C. Při nezmenšených emisích skleníkových plynů je značná intenzifikace teplotních extrémů a letních vln veder výzvou pro celou západní Evropu, včetně Německa. Ve srovnání s referenčním obdobím (1971–2000) vykazuje většina simulací pro 21.^století nárůst srážek během zimy s rozpětím pro mírný scénář od –3 do +17 % a od +8 do +32 % pro scénář s nesníženými emisemi skleníkových plynů. Kromě toho dostupné na vnitrostátní úrovni naznačují zvýšený potenciál silných bouří a povodní se souvisejícími riziky a zvýšeným tlakem na městské odvodňovací systémy.

Zelené střechy mohou poskytnout část řešení těchto předpokládaných dopadů změny klimatu tím, že zmírní zvýšené teploty a extrémní dešťové srážky.

Hamburk má rostoucí počet obyvatel, což vede k politice rozšiřování měst, která vyžaduje velký počet dalších bytů. V zájmu zachování kompaktní městské struktury Hamburku jecílem zlepšit kvalitu (nikoli kvantitu) otevřených zelených městských ploch. V této souvislosti je cílem Hamburku být ekologičtější.

Cílem strategie zelených střech pro Hamburk je ozelenit nejméně 70 % nových budov a vhodných plochých nebo mírně šikmých střech, které jsou renovovány. To se rovná vysazení celkem 100 hektarů zelené střešní plochy s rostlinami a květinami v metropolitní oblasti, což odpovídá dvojnásobku plochy městského parku „Planten un Blomen“ (45 hektarů). Přibližně 20 % těchto nově ozeleněných otevřených prostranství by mělo být obyvatelům a pracovníkům zpřístupněno pro rekreační účely (sportovní hřiště a parky nebo jako zahrady ve společném užívání obytnými komunitami). Podporou zelených střech usiluje město o podporu prostorově efektivních rekreačních oblastí, zlepšení schopnosti města zadržovat dešťovou vodu, zvýšení biologické rozmanitosti a snížení účinků extrémních teplot.

Hamburk je neustále rostoucí město, což dokazuje, že vytváření nového obytného prostoru a zeleného povědomí může být kompatibilní. Strategie města v oblasti životního prostředí, jak je uvedena v klimatickém plánu z roku 2016, se zabývá dopady změny klimatu, jako je nárůst silných dešťů, povodně a vlny veder. Zelené střechy v této souvislosti zlepšují městské klima i vodní hospodářství.

Pokud jde o podnebí města, zelené střechy ochlazují okolí a zvyšují vlhkost, což snižuje účinek městských tepelných ostrovů. Také zelené střechy poskytují lepší izolaci budov, a tím i lepší přizpůsobení extrémnějším teplotám. Ekologické střechy dále zlepšují hospodaření s vodou díky zadržování dešťové vody a přirozenému odpařování. Zachovávají 50 až 90 % ročních srážek a až 30 až 40 % silných srážek (městoHamburk, pokyny pro plánování zelených střech).

Strategie zelené střechy (2014) doplňuje městskou strategii pro udržitelné hospodaření sdešťovou vodou RISA (Adaptace dešťové infrastruktury do roku 2030). Ve stále hustším městě může být odváděno méně vody, zatímco hustší dešťové srážky v důsledku změny klimatu jsou stále častější. V důsledku toho je kanalizační systém přetížen a řeky praskají své břehy. To vedlo k tomu, že městský vodohospodářský podnik „Hamburg Wasser“ uvalil přísná omezení na vypouštění vody na dům a čas. Tato přísná úprava znamená, že přebytečná dešťová voda by měla být dočasně zadržena, aby se zabránilo přetížení kanalizačního systému. Výpočty ukazují, že v průměru musí být zachováno 60 % dešťové vody, aby se zabránilo přetížení odpadních vod. Řešení dešťové vody v Hamburku je mezioborovým a meziadministrativním cílem a doporučení jsou obsažena v dokumentu „RISA Structural Plan Rainwater 2030“ (Strukturplan Regenwasser 2030), který byl vydán v roce 2016. Zelené střechy Hamburku mohou přispět k uvolnění odvodňovací infrastruktury snížením celkového množství odtoku dešťové vody a zpomalením rychlosti zbývajícího odtoku.

Zelené střechy také čistí vzduch tím, že absorbují prach a škodlivé látky. Zelené střechy navíc nabízejí nový prostor pro rekreaci v hustě obydleném centru města. Podniky a pronajímatelé budou mít jasnou konkurenční výhodu se zelenou střechou. Tyto nové zelené plochy přímo uprostřed města jsou obzvláště atraktivní pro obyvatele a pracovníky. Mohou relaxovat, sportovat nebo pěstovat zeleninu a květiny.

Aby město uspělo se strategií zelených střech, kombinuje propagaci, dialog, politiku a výzkum:

• Propagace: s pobídkovým programem poskytuje město do roku 2024 dotace každému vlastníkovi (soukromému nebo veřejnému), který se dobrovolně rozhodne pro zelenou střechu. Dotace se vyplácí jak na renovaci střechy, tak na zelené střechy v nových budovách.
• Komunikace a dialog: Pobídkový program je intenzivně komunikován s celoměstskou osvětovou kampaní „Na vašich střechách, nastavte si, zeleně!“. Díky plakátům, brožurám, článkům v tisku a propagaci na internetu jsou výhody zelené střechy sdíleny s obyvateli a návštěvníky Hamburku. Ekologizace veřejných střech je vynikajícím propagačním příkladem. Je nutný dialog s místními politiky, úřady, architekty, inženýry a ekonomy. Komunikační pracovník na plný úvazek na hamburském ministerstvu životního prostředí a energetiky je odpovědný za veškeré komunikační činnosti.
• Politika a regulace: začlenit strategii zelených střech do územního plánování měst. Cílem strategie je začlenit nebo posílit zelené střechy do právně závazných nástrojů, jako je stavební zákon v Hamburku, zákon o odpadních vodách, nařízení o výsadbě strukturálních systémů a územní plány.
• Vědecká podpora: Univerzita HafenCity poskytuje vědeckou podporu (pilotníprojekt RISA, viz oddíl o nákladech a přínosech) strategii pro zelené střechy. Vědci na univerzitě vyhodnocují mezinárodní poznatky o zelených střechách, aby vypracovali svá vlastní doporučení pro výstavbu zelených střech v Hamburku, a shromažďují údaje o zadržování vody a účinnosti hospodaření s vodou u zelených střech, zejména při silných záblescích oblačnosti (s cílem přesvědčit skeptiky, kteří zpochybňují schopnost zelených střech zadržovat vodu u velkých střech). Ve skutečnosti chtějí město Hamburk a HafenCity University vypracovat pokyny pro podporu zelených střech, které pak mohou ostatní města použít k vytvoření vlastních opatření pro přizpůsobení se změně klimatu. Vědecká práce je částečně financována spolkovou vládou Německa v rámci projektu „Opatření k přizpůsobení se změně klimatu“.

Od roku 2014, kdy byla dokončena strategie pro zelené střechy, bylo v metropolitní oblasti realizováno přibližně 44 ha zelených střech, které dosáhly celkem 168 ha (připočteno k již existujícím), z čehož 40 % připadá na bydlení, 35 % na průmysl a podniky a 25 % na jiné plochy (odhady z roku 2020). Převážně zelené střechy byly instalovány na nových budovách (75 %). Velká plocha podzemních parkovišť s intenzivními zelenými střechami není zahrnuta do 168 ha. Kromě toho se plánuje 20 ha vegetace na víku dálnice A7 procházející Hamburkem a dalších 1,85 ha na víku dálnice Schnelsen, které je ve výstavbě. V současné době existuje 10 000 plánovacích a stavebních povolení pro bytové jednotky ročně a většina z nich se zelenými střechami je v plném proudu.

Zelené střechy propagované Strategií zelených střech zahrnují rozsáhlé, jednoduše intenzivní a intenzivní zelené střechy. Rozsáhlé zelené střechy jsou nejjednodušším a levným řešením, které vyžaduje nízkou tloušťku vrstvy (5-15 cm) a velmi malou údržbu. Jednoduchá intenzivní ekologizace je přechodnou formou mezi intenzivní a rozsáhlou ekologizací. Pro variaci trav, keřů a malých stromů je vyžadována struktura substrátu o délce nejméně 12 centimetrů. Jednoduše intenzivní zelené střechy mohou být vyvinuty jako použitelné střešní zahrady nebo jako přírodní zahradní plochy s biotopovým charakterem. Intenzivní zelená střecha zahrnuje využitelnou a přístupnou zahradní krajinu s trávou, keři, dřevinami nebo rybníky na střeše. Intenzivní zelené střechy nabízejí městu nové otevřené prostory, které lze využít jako zahrady, hřiště nebo rekreační oblasti. Intenzivní ekologizace vyžaduje tloušťku substrátu nejméně 25 centimetrů.

Hamburk využívá širokou škálu sítí a spolupráce s dalšími městy, aby se prezentoval jako centrum pro opatření v oblasti klimatu na regionální, vnitrostátní, evropské a mezinárodní úrovni. Zkušenosti získané v tomto procesu se používají v jeho vlastní reakci na změnu klimatu. Při přípravě programu pobídek pro zelené střechy zapojil Hamburk další města do hledání osvědčených postupů a získávání zpětné vazby k návrhům znění programu pobídek. Na základě této interakce s jinými městy se Hamburk rozhodl mít svůj program finančních pobídek založený na povrchu a tloušťce zelených střech namísto kapacity zadržování vody, jak je tomu ve většině programů v jiných městech. Toto rozhodnutí vedlo k tomu, že se stavitelé nezaměřovali pouze na zadržování vody, ale také zvažovali další přínosy, které mohou mít zelené střechy, například v souvislosti s biologickou rozmanitostí a využíváním prostoru.

V rámci města byla zřízena skupina zúčastněných stran zahrnující sídelní společnosti, stavitele, krajinné architekty a urbanisty, která stanovila společný cíl „100 hektarů za 10 let“. Souběžně s dialogem s ostatními městy se tato skupina podílela na definování pobídkového programu. Byly zřízeny další skupiny zúčastněných stran, které mají pracovat na konkrétních tématech, jako je požární ochrana zelených fasád v dlouhodobém horizontu a posouzení nákladů zelených střech (náklady na výstavbu, náklady životního cyklu, možnosti úspor nákladů).

Strategie pro zelené střechy je v souladu s cílem Hamburku být rostoucím, avšak klimaticky šetrným a odolným kompaktním městem. Za tímto účelem poskytují zelené střechy multifunkční řešení, které podporuje úspěch celkové iniciativy. Kromě toho, že snižují hrozby spojené se změnou klimatu, výrazně zlepšují kvalitu zelených ploch ve městě. Investice do zelených střech pro přizpůsobení se zvýšenému řízení dešťové vody a riziku povodní jsou finančně přínosné a minimalizují náklady na modernizaci stávající kanalizace. Německé spolkové ministerstvo pro životní prostředí, ochranu přírody a jadernou bezpečnost (BMU) podporuje hamburskou strategii pro zelené střechy jako pilotní projekt v rámci programu „Opatřenípro přizpůsobení se změně klimatu“a poskytuje finanční podporu, vytváření sítí a předávání znalostí.

Klíčovým faktorem úspěchu je dotační systém zavedený na podporu dobrovolných (intenzivních nebo rozsáhlých) opatření v oblasti zelených zastřešení obytných a jiných než obytných budov (další podrobnosti viz oddíl „Náklady a přínosy“). Kromě toho může instalace zelených střech na místě rovněž přispět ke kompenzaci přírody, jak vyžaduje německý stavební zákoník a spolkový zákon o ochraně přírody v případě výstavby nových budov a garáží, které mají dopad na přírodu.

Úspěch této iniciativy byl posílen účastí na evropských iniciativách, jako je Evropská síť zeleného kapitálu, jejímž cílem je učinit udržitelnost ústředním bodem místních politik. V rámci této iniciativy byla hamburská strategie pro zelené střechy zahrnuta do souboru nástrojů, které obstojí i v budoucnu. Kromě toho byla součástí projektu programu Horizont 2020 CLEVER Cities, který přispěl k posílení přírodě blízkých řešení ve městech.

Propagace a komunikace strategie pro zelené střechy je jednou z hlavních priorit a stále je třeba překonat několik překážek. Bylo například zpochybňováno, zda zelené střechy skutečně poskytují potřebné kapacity pro zadržování vody, zejména v případě silné bouřkové vody. Obavy spočívají v tom, že podpora tohoto přístupu vychází pouze z experimentálního prostředí malého rozsahu a že skutečné a velké střechy by neposkytovaly odpovídající retenční služby. Za účelem vyřešení této záležitosti zkoumá HafenCity University tuto otázku v rámci pilotního projektu RISA (2017–2021; více podrobností viz oddíl o nákladech a přínosech).

Při zahájení strategie zelených střech bylo dále zpochybňováno, zda má Hamburk dostatek plochých střech, aby mohl v této strategii uspět. Výzkum založený na GIS tuto otázku vyřešil a ukázal, že více než 40 % střech měst je plochých a vhodných pro ekologizaci. Další zvláštní výzvou, která vyžaduje silné komunikační úsilí o pozitivních přínosech zelených střech, je vzhled konkrétních zvířat na zelených střechách. Na jedné z průmyslových plochých střech našla kolonie mořských racků s více než 5000 jednotlivci nový domov, což oddaluje další podniky, aby také instalovaly zelené střechy. Stejně tak zelené střechy přitahují hmyz, což může vést k tomu, že se lidé rozhodnou pro zelenou střechu. Komunikace a výzkum se proto ukázaly být klíčovým prvkem pro úspěch strategie pro zelené střechy.

Kromě toho jsou cíle týkající se vytvoření cenově dostupného bydlení stále vnímány odvětvím bydlení jako v rozporu se zelenými střechami, a to navzdory tomu, že věda neprokázala žádné zvýšení nákladů během životního cyklu. Záměr učinit zelené střechy povinnými ze zákona v kombinaci se solárními panely je rovněž vnímán jako omezení ze strany průmyslového odvětví, které se zdráhá přijmout další regulační systémy.

Podle hamburské strategie pro zelené střechy jsou zelené střechy investicí s jasnou budoucí návratností. Zelená střecha může vytvořit příjemnější klima budovy a pomoci snížit náklady na vytápění nebo chlazení. Izoluje v zimě a chladí v létě, což vede k úsporám energie v rozmezí od 3 do 10 % u rozsáhlých zelených střech (pokynypro zelené střechy pro plánování)a až do 44 % u intenzivních zelených střech v závislosti na izolačních opatřeních střechy. Opatření tedy vykazuje jasnou součinnost se zmírňujícími opatřeními. Chrání také střešní vodotěsnost před povětrnostními vlivy, takže zelené střechy vydrží až dvakrát déle než běžné ploché střechy. Rostliny a substrát na zelených střechách zadržují velké množství dešťové vody, což vede k dodatečným úsporám v průměru o 50% na poplatcích za dešťovou vodu pro majitele domů v Hamburku. V případech, kdy vypouštění vody nevyžaduje připojení k kanalizačnímu systému, lze poplatky zcela eliminovat.

Testy retenční kapacity čtyř různých typů zelených střech byly provedeny na 220 m² a porovnány s tradiční štěrkovou střechou na třech sousedních bytových domech v rezidenční čtvrti Am Weißenberge v Hamburku (pilotníprojekt RISA). Zelené střechy byly vybaveny zásobníkem dešťové vody pod úrovní substrátu v kombinaci s škrticí klapkou, která umožňuje zvýšené zadržování a zpožděné uvolňování vody ze střech, což je užitečné zejména při extrémních srážkách. Během 12 měsíců se zelené střechy snížily o 100 % až 76 % ve srovnání s 13 % štěrkové střechy. Osmiletá zpáteční událost, ke které došlo během dvou hodin, vedla k tomu, že během akce prakticky nedošlo k žádnému odtoku a zelené střechy byly schopny zadržovat vodu během následujících 24 hodin. Zelené střechy mohou být než běžná střecha v horkém letním dni. Hamburk se zabývá kvantifikací dopadů dalších přínosů zelených střech, zejména snížení Urban Heat Island (UHI).

Náklady na nejrozsáhlejší zelené střechy se pohybují v rozmezí 40–45 EUR/m², zatímco intenzivní zelené střechy mohou stát přibližně 58 EUR/m². Srovnávací studie nákladů životního cyklu zelených střech a černých dehtových střech v Hamburku ukázaly, že náklady se po 40 letech vyrovnají (ekonomickéhodnocení zelených střech v Hamburku). Studie však zahrnovala pouze náklady, a nikoli sociální přínosy, jako jsou dopady zadržování vody na širší městskou oblast, snížení UHI a estetika.

Hamburské ministerstvo životního prostředí, klimatu, energetiky a zemědělství investuje přibližně 500 000 EUR ze svých vlastních zdrojů na provádění celkové strategie pro zelené střechy, včetně úsilí ve všech čtyřech oblastech činnosti: propagace/podpora, dialog a komunikace, vědecká podpora a politika/regulace. Zahrnuje také zaměstnance na plný úvazek se sídlem na ministerstvu. Ministerstvo a Univerzita Harbour City navíc obdrží od německého ministerstva životního prostředí 300 000 EUR ve formě federálních grantů na základě výdajů v rámci programu financování na podporu místních činností zaměřených na přizpůsobení se změně klimatu. Tento federální grant na základě výdajů se používá k výplatě komunikačního úředníka na plnýúvazek a výzkumného pracovníka HafenCity na částečný úvazek po dobu 2-3 let.

Pobídkový program strategie pro zelené střechy má do konce roku 2024 k dispozici 3 miliony EUR. Tato částka zahrnuje celkovou odměnu, která má být poskytnuta v rámci programu finančních pobídek prováděného prostřednictvím Hamburské investiční a rozvojové banky (IFB), která vyřizuje všechny žádosti a transakce týkající se programu pobídek „zelená střecha“. Z celkových 3 milionů EUR pocházejí 2 miliony EUR z rozpočtové položky „provádění a služby“ ministerstva odpovědného za rozvoj měst a životní prostředí; zbývající 1 milion EUR pochází z inovačního fondu Úřadu Senátu (vlády spolkové země Hamburk). Od 1.^června 2020 zahrnuje systém dotací také finanční a praktickou podporu zelených fasád s celkovým financováním ve výši 0,5 milionu EUR. Za posledních šest let bylo do zelených střech v Hamburku investováno nejméně 13,5 milionu EUR, z čehož 1,5 milionu EUR pochází z veřejného financování z pobídkového programu strategie pro zelené střechy.

Multifunkčnost zelených střech se odráží v dotačním systému podporujícím Strategii zelených střech. Město dotuje 30–60 % nákladů na dobrovolná ekologická opatření a až 50 000 EUR. Dodatečné dotace jsou poskytovány, pokud se střecha nachází ve vnitřním městě, používá se k výrobě solární energie nebo je k dispozici více uživatelům pro rekreaci a užívání městské přírody.

Současná strategie pro zelené střechy kombinuje cíle politiky rozvoje měst v oblasti udržitelného rozvoje oblastí s cíli přizpůsobení se globálnímu oteplování a změně klimatu. Také v souladu se zákonem o ochraně přírody jsou zelené střechy považovány za možné opatření v souvislosti s kompenzací stavebního dopadu na přírodu. Hamburk pracuje napříč odděleními a s bytovým průmyslem na tom, aby zelené střechy a zelené fasády byly ze zákona povinné pro všechny vhodné budovy, ale čelí kompromisům s politickým cílem zvýšit cenově dostupné bydlení a průmysl se zdráhá přijmout další regulaci.

Město Hamburk rovněž pravidelně přezkoumává své právní předpisy týkající se zelených střech, zejména pokud jde o normy ekologické kvality pro střechy. Konkrétně od roku 2018 je standardní zelená střecha regulována na tloušťku substrátu 12 cm pro bydlení a kanceláře, zatímco zelené střechy na velkých průmyslových budovách musí mít minimálně tloušťku substrátu 8 mm.

Strategie zelených střech byla zahájena v roce 2014, kdy Hamburk již měl asi 124 ha zelených střech. Ministerstvo životního prostředí, klimatu, energetiky a zemědělství Hamburku podporuje pobídkový program do konce roku 2024.

Zelená střecha vydrží dvakrát déle než běžná plochá střecha. Fraunhoferův institut pro stavební fyziku (Fraunhofer-Institut für Bauphysik) odhadl životnost zelené střechy na 40 let. Existují také příklady zelených střech v Německu, které jsou již 100 let staré. Vegetační vrstva chrání střešní hydroizolaci před UV zářením a přímým vlivem počasí. Kromě toho zabraňuje škodlivým teplotním výkyvům ve střešním plášti, což na konvenčních plochých střechách může vést k praskání hydroizolace střechy.

Bart Jan Davidse

Free and Hanseatic City of Hamburg

Ministry for Environment, Climate, Energy and Agriculture,

Neuenfelder Straße 19, 21109 Hamburg, Germany

Tel.: +49 40 42840-0

General e-mail: stabsstelleklimafolgenanpassung@bukea.hamburg.de

Hanna Bornholdt

Ministry for Environment, Climate, Energy and Agriculture

General E-mail: gruendach@bukea.hamburg.de

Hamburg’s Green roof and Economic Evaluation (Zelená střecha Hamburku a hospodářské hodnocení), (2017).

Zelené střechy – pokyny pro plánování, (2019)

EEA, (2021). Přírodě blízká řešení v Evropě: Politika, znalosti a praxe v oblasti přizpůsobování se změně klimatu a snižování rizika katastrof. Zpráva EEA č. 1/2021.