Zelené střechy v Basileji, Švýcarsko: kombinace zmírňujících a adaptačních opatření

Podle klimatických scénářů CH2018 pro Švýcarsko se počet dní s maximální teplotou 30 °C nebo vyšší zvýší z referenční hodnoty 10,5 na 24,7 v roce 2035, 28 v roce 2060 a 68,5 v roce 2085 podle klimatického scénáře RCP8.5. Počet tropických nocí (minimální teplota 20 °C nebo vyšší) se zvýší z 0,6 na 5,9, 15,8 a 40,3 pro roky 2035, 2060 a 2085 podle RCP8.5. V oblasti Švýcarské plošiny se roční průměrné srážky mohou zvýšit až o 10 % v roce 2035, o 8,4 % v roce 2060 a o 10,5 % v roce 2085 podle RCP8.5 (ačkoli snížení srážek v rozmezí od -2 % do -5,4 % může nastat u nižších odhadů podle téhož RCP).

S ohledem na tyto předpokládané změny klimatických podmínek bylo zjištěno, že zelené střechy nabízejí příležitosti ke kombinaci úspor energie, zmírňování změny klimatu a přizpůsobování se této změně a cílů v oblasti biologické rozmanitosti.

Hlavním cílem iniciativy zelené střechy je zvýšit pokrytí zelených střech ve městě Basilej pomocí kombinace finančních pobídek a stavebních předpisů. Prvotními klíčovými motivátory bylo snížení spotřeby energie v budovách a ochrana biologické rozmanitosti. Zpočátku byly zelené střechy jako měřítko úspory energie financovány městem Basilej na období dvou let v polovině 90. let, aby se zvýšil zájem a povědomí. Povzbuzen úspěchem tohoto projektu byly finanční prostředky přiděleny na studii dokumentující přínosy zelených střech pro biologickou rozmanitost. Program byl opět financován v letech 2005-2007. Nový program stanovil pokyny (většinou týkající se ekologických prvků a požární bezpečnosti střech), které musely projekty zelených střech dodržovat, aby byly způsobilé pro financování. Nyní se uznává, že zelené střechy také poskytují funkci přizpůsobení se změně klimatu tím, že omezují odtok povrchové vody a snižují teplotu v městských oblastech.

V mnoha městech ve Švýcarsku bylo v 80. letech 20. století vytvořeno mnoho zelených střech, zejména jako pilotní projekty, které poskytly základ znalostí a zkušeností pro pozdější iniciativy. Rok 1995 byl Evropským rokem ochrany přírody. To bylo impulsem pro první kampaň „zelené střechy“ v Basileji, která byla zahájena v roce 1996. Na počátku 90. let provedlo město Basilej zákon na podporu opatření na úsporu energie. Podle tohoto zákona, který byl jediným svého druhu ve Švýcarsku, je 5 % účtů za energii všech zákazníků odváděno do fondu úspor energie, který je pak využíván k financování kampaní a opatření na úsporu energie. Národní ministerstvo životního prostředí a energetiky se rozhodlo sledovat a podporovat zelené střechy pomocí tohoto zdroje finančních prostředků pro program 1996-1997. Druhý program financování byl realizován v letech 2005-2007.

Po tomto datu nebyla žádná další finanční iniciativa považována za nezbytnou. Kampaň byla považována za dostatečně úspěšnou a povinnost přeměnit na zelenou střechu všechny ploché střechy v nové a modernizované budově, která vstoupila v platnost v roce 2010 (posílení střechy z roku 2002), byla považována za dostatečnou k tomu, aby poskytla potřebnou dynamiku pro rozšíření zelených střech v obci.

V hustě zastavěných oblastech, kde může být nemožné poskytnout rozsáhlé parky a výsadbu stromů, jsou vegetované střechy proveditelnou možností ekologizace. Tyto střechy nejen zmírňují efekt městských tepelných ostrovů, ale také působí jako izolátory. Minimalizací tepelných zisků v budovách mohou zelené střechy snížit vnitřní teploty až o 5 °C, a v důsledku toho snížit potřebu chlazení a související spotřebu energie, a přispět tak ke zmírňování změny klimatu a přizpůsobování se této změně. Studie modelování provedené v Manchesteru ve Spojeném království ukazují, že ekologizace všech vhodných střech v hustě zastavěných oblastech by mohla snížit odtok dešťové vody o 17–20 % (Speak et al., 2013). Zelené střechy mohou rovněž poskytnout „odrazové můstky“ pro stěhovavé druhy za měnících se klimatických podmínek.

Šetření celkového počtu zelených střech v roce 2006 ukázalo přítomnost 1 711 extenzivních zelených střech (střechy s mělkou půdou, ve které jsou převážně sukulenty a trávy) a 218 intenzivních zelených střech (střechy s hlubší půdou pro větší rostliny a stromy) ve městě Basilej. V roce 2006 bylo tedy přibližně 23 % ploché střechy Basileje zeleně. Od té doby bylo každý rok instalováno přibližně 100 zelených střech o rozloze 80 000 m2. Ačkoli není k dispozici žádný nový oficiální odhad, podle obce Basilej by to mělo představovat přibližně 40 % plochy střechy v Basileji, která je nyní pokryta zelenými střechami.

Pro vývojáře je instalace zelených střech nyní považována za rutinu a vývojáři nemají žádné námitky proti jejich instalaci. V Basileji předpisy o zelené střeše (tj. novela stavebního zákona města Basileje z roku 2002) stanoví:

• Pěstebním médiem by měla být původní regionální půda – nařízení doporučuje konzultaci s pěstitelem;
• Pěstební médium by mělo být nejméně 10 cm hluboké;
• Mohyly vysoké 30 cm a široké 3 m by měly být poskytnuty jako stanoviště pro bezobratlé;
• Vegetace by měla být směsí původních druhů rostlin charakteristických pro Basilej;
• Zelené střechy na plochých střechách nad 1 000 m² musí zahrnovat konzultaci s městským odborníkem na zelenou střechu během navrhování a výstavby.

Další změna v roce 2015 stanovila minimální tloušťku půdy na 12 cm.

Před prvním pobídkovým programem (1996–1997) provedlo ministerstvo životního prostředí a energetiky se švýcarskou veřejností průzkum s cílem určit výši podpory na daň z elektřiny, která má platit za opatření na úsporu energie. Zaměření na zelené střechy podpořili výzkumníci z Curyšské univerzity aplikovaných věd (ZHAW) ve Wädenswilu (Švýcarsko), kteří se snažili ovlivnit osoby s rozhodovací pravomocí v Basileji, aby změnily stavební předpisy a nabídly finanční pobídky ke zvýšení pokrytí zelenými střechami. Při přípravě koncepce zelených střech a při vytváření prvního pobídkového programu byly konzultovány různé zúčastněné strany: místní obchodní sdružení, zahradnické sdružení, sdružení zelených střech, environmentální organizace Pro Natura Basel, odbor parků a hřbitovů ve městě Basilej a národní odbor životního prostředí, lesů a krajiny.

Basilejské předpisy týkající se zelených střech se nesetkaly s žádným významným odporem, protože do tohoto procesu byly od začátku zapojeny všechny zúčastněné strany a protože programy pobídek byly úspěšné. Pro vývojáře je instalace zelených střech nyní považována za rutinní praxi a vývojáři nemají námitky proti jejich instalaci. Pobídkové programy byly zaměřeny jak na podniky, tak na obyvatele Basileje. Během programu pobídek v letech 1996-97 byl zájem médií vysoký a noviny a plakáty byly použity k informování obyvatel Basileje o dotacích. To hrálo důležitou roli v jeho úspěchu, protože zvýšilo povědomí o zelených střechách u celé řady zúčastněných stran. Pravidelně se pořádají soutěže na nejlépe vypadajících zelených střechách.

Komplexní soubor mechanismů, od pobídek až po zákonné předpisy, zajistil široké využívání zelených střech v Basileji. K úspěchu iniciativy přispělo mistrovství projektu odhodlaným výzkumným pracovníkem z Curyšské univerzity aplikovaných věd (Stefan Brenneisen). Zapojení všech zúčastněných stran od začátku iniciativy pomohlo řešit otázky a obavy a zajistilo splnění cílů všech.

Důležitým ponaučením je, že v městském kontextu může být přizpůsobení se změně klimatu slučitelné se zmírňováním; případ Basileje dokládá, že přizpůsobení se změně klimatu může být motivováno opatřeními zaměřenými na úspory energie a zmírňování změny klimatu. Měly by být vyhledávány a maximalizovány příležitosti k využití stávajících a probíhajících projektů rozvoje měst a infrastruktury založených na jiných cílech pro účely přizpůsobení, aby se zabránilo nesprávnému přizpůsobení. Zelené střechy jsou toho vynikajícím příkladem.

Dva probíhající projekty financované švýcarským federálním úřadem pro životní prostředí měří přínosy zelených střech z hlediska biologické rozmanitosti (hmyz, jako jsou motýli a brouci, a měkkýši, jako jsou hlemýždi), ale dosud nebyly zveřejněny žádné výsledky. Cílem obou projektů je rovněž měřit dopad změny klimatu, například výskyt období sucha v obdobích, která nejsou tradičně suchá (jako je podzim a jaro), na druhové složení ekosystémů zelených střech. Výsledky a celkový pokrok systému zelených střech v Basileji budou představeny v roce 2023 na kongresu Green Roof Congress.

Náklady a dotace se od zahájení programu značně lišily. Počáteční náklady na ekologizaci střech byly odhadnuty na 100 CHF na m2. Příjemci fondu obdrželi v letech 1996–1997 20 CHF na m2 zelené střechy, a to jak na novou výstavbu, tak na dovybavení zelených střech stávající budovy. V programu na období 2005–2007 obdrželi příjemci 30–40 CHF na m² pouze na dodatečné vybavení stávajících budov.

Náklady jsou nyní sníženy na přibližně 23 CHF na m². Dotace již nejsou poskytovány a nepovažují se za nezbytné. V současné době se technologie zelené střechy nasazená v Basileji sblížila s nejjednodušší konfigurací, s jednovrstvou izolační membránou, ochrannou vrstvou a pak 12 -15 cm silnou vrstvou půdy. Tato konfigurace zaručuje hydroizolaci a konstrukční odolnost budovy a je povolena stavebními předpisy a předpisy, které jsou méně přísné než v sousedních zemích, jako je Rakousko.

Zelené střechy mají mnoho výhod, včetně pohlcování dešťové vody a oddalování odtoku (čímž se snižuje riziko povodní při srážkách s vysokou intenzitou srážek); zajištění izolace budov; pomoc při snižování teploty vzduchu ve městech a zmírňování účinku městských tepelných ostrovů; vytvoření stanoviště pro rostliny a volně žijící živočichy; a poskytuje esteticky příjemnější městskou krajinu.

Basilej schválila stavební zákon, který vyžaduje zelené střechy na všech nových budovách s plochými střechami. Stavební zákon od té doby poskytl hlavní impuls pro více zelených střech v Basileji. Novela schválená v roce 2002 uvádí, že všechny nové a renovované ploché střechy musí být ozeleněny a stanoví jejich design, aby se maximalizovala biologická rozmanitost. Tento požadavek byl v roce 2010 posílen nařízením, které stanovilo zelenou střechu pro všechny ploché střechy, pokud jsou zapojeny do modernizace budovy, a pro všechny nové budovy s plochými střechami.

Aktuální právní otázkou je, jak se vypořádat se zelenými střechami v kombinaci s fotovoltaickou (PV) instalací. Oddělení městské zeleně v obci Basilej je zapojeno do neformálních diskusí s architekty a developery, aby se přizpůsobilo koexistenci 100% plochých zelených střech a zvednutých fotovoltaických panelů způsobem, který nenarušuje růst elektráren ani výrobu elektřiny. Tam, kde je úplná společná instalace nemožná, dohoda mezi různými městskými odděleními, která je v platnosti od roku 2018, stanoví kompromis 60 % fotovoltaických a 40 % zelených střech se štěrkem pod panely. Použití štěrku je kompenzováno požadavkem, aby zbývající 40% zelený povrch střechy zvýšil ekologickou hodnotu (zajištěnou nasazením odumřelých dřevin nebo zvláště ekologicky cenných půd a písků). V poslední době se kombinace těchto dvou technologií se zvýšenou fotovoltaikou stává technologicky proveditelnější, a v důsledku toho se stále více uplatňuje v praxi.

Zelené střechy jsou soukromé iniciativy, které mohou být stimulovány vládou. V Basileji fungovaly dva pobídkové programy zelené střechy na stanovená dvouletá období (1996–1997 a 2005–2007).

Očekávaná životnost zelených střech je přibližně 50 let.

Stephan Brenneisen and Nathalie Baumann
Zurich University of Applied Sciences Wädenswil
Grüental, Postfach 335, CH 8820 Wädenswil, Switzerland
E-mail: stephan.brenneisen@zhaw.ch; nathalie.baumann@zhaw.ch

Stadtgärtnerei Basel
Switzerland, Basel
http://www.stadtgaertnerei.bs.ch/ 

Curyšská univerzita aplikovaných věd Wädenswil (ZHAW) a projekt Green and Blue Space Adaptation for Urban Areas and Eco Towns (GRaBS)