Stuttgart: boj proti efektu tepelných ostrovů a špatné kvalitě ovzduší pomocí větracích koridorů a zelenomodré infrastruktury

Poloha města má významný vliv na místní klima, včetně důsledků pro teplotu vzduchu, vlhkost, srážky a vítr. Stuttgart leží v široké pánvi Neckar tvořené dvěma říčními údolími, které jsou chráněny strmými svahy. Centrum Stuttgartu se nachází v nadmořské výšce asi 240 m n. m., zatímco okolní kopce se zvedají na 500 m n. m.

Stuttgart má mírné, mírné podnebí s teplými léty. Rychlost větru po celém městě je obecně nízká, což spolu s efektem městských tepelných ostrovů přispívá ke špatné kvalitě ovzduší. Studie z roku 2016 provedená ve spolupráci s německou meteorologickou službou ukazuje, že počet dní vystavení teplu (denní maximální teplota nad 32 °C) v centru Stuttgartu se zdvojnásobí z 1971-2000 na 2031-2060. Podle téže studie klimatické projekce rovněž naznačují, že počet dní s tepelným stresem (kdy je narušena termoregulace lidí) se do roku 2050 výrazně zvýší v důsledku častějších vln veder: Zastavěná oblast Stuttgarter Kessel a Neckartal, obě části města Stuttgart, by mohla do roku 2050 zažít více než 60 dní tepelného stresu. Do konce století se počet dní s tepelným stresem bude dále zvyšovat.

Jedním z hlavních cílů regionu Stuttgart je usnadnit výměnu vzduchu ve městě, a tím zvýšit potenciál pro proudění chladného vzduchu z kopců do městských oblastí na dně údolí. Město také usiluje o ochranu městských přírodních oblastí, rozšíření zeleně a podporu zavádění zelené a modré infrastruktury. Všechny tyto strategie mají za cíl zlepšit adaptaci Stuttgartu na teplejší léto a častější vlny veder v důsledku změny klimatu.

Klimatický atlas pro region Stuttgart byl zveřejněn v roce 2008 na základě předchozí práce v této oblasti provedené městem Stuttgart od 80. let 20. století a interním oddělením městské klimatologie (existujícím ve městě Stuttgart od roku 1938). V rámci výzkumného projektu "Integrativníměstské a regionální adaptační strategie"prováděného Spolkovým ministerstvem školství a výzkumu (BMBF) je klimatický atlas v současné době aktualizován a jeho obsah je dále rozvíjen do podoby městského a regionálního on-line informačního a poradenského nástroje.

Klimatický atlas poskytuje standardizovaná klimatická hodnocení pro města a obce regionu Stuttgart. Atlas obsahuje mapy, které ukazují regionální vzory větru, toky studeného vzduchu, koncentrace znečištění ovzduší a další relevantní informace potřebné k informování plánovačů o tom, jak zlepšit klimatické podmínky, které by mohly být podkladem pro nové projekty a modernizace. Atlas klasifikuje městské oblasti na základě úlohy, kterou hrají při výměně vzduchu a proudění chladného vzduchu v regionu Stuttgart, jakož i na základě jejich topografie, hustoty rozvoje a charakteru a poskytování zeleně. Atlas tímto způsobem rozlišuje osm kategorií oblastí a pro každou z nich jsou uvedena různá plánovací opatření a doporučení.

Kromě reakce na místní klimatické charakteristiky tvoří základ pro plánovací doporučení obsažená v „Klimatické brožuře pro rozvoj měst online – Städtebauliche Klimafibel Online“tyto zásady:

• Vegetace by měla být umístěna tak, aby obklopovala zástavbu, a v rozvinutých oblastech by měly být vytvořeny nebo udržovány větší propojené zelené plochy, aby se usnadnila výměna vzduchu;
• Údolí slouží jako koridory pro leteckou dopravu a neměla by být rozvíjena;
• Úbočí kopců by měla zůstat nerozvinutá, zejména pokud dochází k rozvoji v údolích, protože zde dochází k intenzivnímu chladnému a čerstvému leteckému transportu;
• Topografie podobné sedlům slouží jako vzduchové indukční koridory a neměly by být rozvíjeny;
• Je třeba se vyvarovat rozrůstání měst;
• Všechny stromy rostoucí v městském jádru s obvodem kmene větším než 80 cm ve výšce 1 m jsou chráněny příkazem k zachování stromů.

Doporučení uvedená v atlasu klimatu a v klimatické brožuře provádí Úřad pro územní plánování a obnovu měst s podporou Úřadu pro ochranu životního prostředí. Sekce městské klimatologie v rámci Úřadu pro ochranu životního prostředí vyhodnocuje klimatické dopady zamýšlené zástavby a větších staveb. V důsledku provádění těchto doporučení bylo chráněno více než 39 % rozlohy Stuttgartu za účelem zachování přírodních prvků. Kromě toho zeleň pokrývá více než 60% města. Stuttgart má 5 000 hektarů lesů a zalesněných ploch, 65 000 stromů v parcích a otevřených prostranstvích a 35 000 pouličních stromů. Více než 300 000 metrů čtverečních střech bylo ozeleněno a 63 z 273 (k roku 2019) kilometrů tramvajových tratí bylo osázeno oligotrofními travinami. Kromě toho bylo v souladu s vizí rozvoje města z územního plánu na ochranu stávající zeleně z roku 2010 odříznuto 60 hektarů pozemků na zelené louce, které byly dříve vyčleněny pro rozvoj. Cílené zásahy, jako je zákaz výstavby v kopcích kolem města a prevence stavebních projektů, které by mohly bránit větracímu efektu nočních proudů studeného vzduchu, vedly k zachování a zlepšení výměny vzduchu a proudění chladného vzduchu ve městě.

V zájmu dalšího zlepšení adaptační kapacity Stuttgartu na teplejší léta se zelená infrastruktura ve městě v současné době rozšiřuje v rámci balíčku opatření na ochranu klimatu, včetně: ekologizace budov, zastínění dopravních cest (např. stezek pro pěší a cyklostezek), zastínění fasád budov prostřednictvím pouličních stromů a modernizace menších veřejných prostor na „chladná místa“ (oblasti vybavené pitnou vodou, vodními fontánami, vodními postřiky a zastíňovacími zařízeními). Město navíc realizuje program, jehož cílem je zlepšit městskou modrou infrastrukturu, zejména prostřednictvím pitných fontán a dalších vodních prvků. Vodní plochy a pohybující se voda přispívají ke snížení tepelného zatížení odpařováním. V rámci projektu „Integrovanéstrategie pro posílení městské modrozelené infrastruktury“(INTERESS-I) byl zaveden pilotní projekt, jehož cílem je otestovat klimaticky účinné a odolné stavební prvky modrozelené infrastruktury. Zastřešujícím cílem je vypracovat integrovanou strategii pro optimalizaci zelených, vodohospodářských, sídelních a stavebních struktur na základě dostupnosti vody a kvality vody a s přihlédnutím k odolnosti vůči změně klimatu, sociální spravedlnosti a potřebám kvality života.

Atlas klimatu 2008 byl vypracován v úzké spolupráci mezi Verband Region Stuttgart (sdružení regionálních měst a obcí) a městem Stuttgart. Sekce městské klimatologie v rámci Úřadu pro ochranu životního prostředí města Stuttgart přispěla svými odbornými znalostmi.

Město Stuttgart zdůrazňuje význam účasti veřejnosti na strategiích ekologizace zaměřených na zlepšení kvality ovzduší a zmírnění efektu tepelných ostrovů. Toho se dosahuje prostřednictvím různých strategií, například:

• Od roku 1986 poskytuje město Stuttgart občanům finanční podporu na zelené střechy a poznamenává, že v silně přehřátých a špatně větraných údolích by měl být potenciál zelených střech využíván co nejvíce. V roce 2016 byl obnoven program městské zeleně (zelenění dvorů, střech a fasád) s cílem urychlit ekologizační opatření ve stávajících budovách.
• Od roku 1992 je pro obyvatele Stuttgartu zaveden režim osvojení stromu nebo zelené plochy. V současné době si ošetřovatelé osvojili více než 900 stromů. Jsou zodpovědní za zavlažování stromu, hlášení napadení škůdci, odstraňování listí a spadlých větví a ochranu stromu před znečištěním psem.

V neposlední řadě je užitečné poznamenat, že přizpůsobení se změně klimatu a její zmírňování jsou jednou z priorit politického programu. Město má strategii zmírňování změny klimatu od roku 1997 a strategie přizpůsobení se změně klimatu byla vypracována v roce 2012. Provádění zmírňujících a adaptačních opatření doprovází pracovní skupina.

Zdůrazňují se následující faktory, které pozitivně přispěly ke stuttgartské iniciativě pro přizpůsobení se změně klimatu:

• Shromažďování podrobných informací o topografii oblasti, klimatu a využívání půdy umožňuje přesné plánování pro různé oblasti, jejichž společným cílem je zlepšit kvalitu ovzduší a zmírnit efekt městských tepelných ostrovů.
• Případ ukazuje výhody, které má obec, pokud má vlastní kapacitu pro výzkum klimatu, aby mohla poskytnout konkrétní znalosti místních podmínek a nápravných opatření, na rozdíl od toho, aby se spoléhala na porozumění odvozené z obecných zásad. Kumulativní, během několika desetiletí, město využilo své plánovací a terénní pravomoci k vytvoření celého systému městské cirkulace vzduchu.
• Konstruktivní využívání stávajících předpisů (např. německého stavebního zákona) poskytuje mandát pro provádění plánovacích doporučení týkajících se místního klimatu.
• Úzká spolupráce mezi Úřadem pro ochranu životního prostředí (analýza informací, poskytování doporučení) a týmem Městského plánování a obnovy znamená, že doporučená řešení zelené infrastruktury jsou realizována prostřednictvím územního plánování a řízení rozvoje.
• V některých oblastech města podpořila provádění konkrétních opatření dostupnost rámcových plánů, které jasně odkazují na přizpůsobení se změně klimatu. Tak je tomu například v případě rámcového plánu Talgrund (Stuttgart-West), v jehož rámci je přizpůsobení řešeno ekologizací a strukturálními opatřeními zaměřenými na zachování nočních toků studeného vzduchu.

Celkový odhad nákladů na celou škálu provedených opatření není k dispozici. Podrobnosti jsou k dispozici pro některé intervence, které jsou rovněž relevantní pro přizpůsobení. Od roku 2016 poskytlo město Stuttgart přibližně 2 miliony EUR ročně v rámci programu ekologického financování, který je stále aktivní. Kromě toho bylo na renovaci městských parků poskytnuto jednorázově 12,7 milionu EUR. Kromě toho:

• Zachování vinic v centru města a strmých svahů (zajištění větrání) je podporováno rozpočtem ve výši přibližně 850 000 EUR ročně po dobu 4 let (2018–2021).
• Financování ekologizace soukromých budov (např. fasád, dvorů a střech) dosud činilo 1,5 milionu EUR.
• Existuje spousta individuálních projektů s významem pro adaptaci v rámci stávajícího rozpočtu pro zahradní, lesní a hřbitovní úřad.

Kromě toho bude v rámci klimatického balíčku (dodatečný rozpočet ve výši 200 milionů EUR na období 2020–2023 včetně opatření pro přizpůsobení se změně klimatu) uvolněno 20 milionů EUR na další stromy, živé ploty a přeměnu lesů s cílem zlepšit přizpůsobení se změně klimatu a následně realizovat zelené fasády, dvory nebo střechy.

V městských oblastech je to většinou vysoké tepelné zatížení v létě, které vede k tepelnému stresu na lidské tělo a má negativní vliv na tepelný komfort. To je zvláště výrazné během dne kvůli intenzivnímu slunečnímu záření. V případě vln veder, tj. během po sobě jdoucích dnů s vysokým tepelným stresem, chlazení v noci často nedosahuje rozsahu, který je nezbytný pro klidný spánek. Očekává se, že rozšířená a přiměřená sídelní zeleň – rovněž na úrovni budov – a neuzavřené plochy budou působit proti efektu městských tepelných ostrovů a budou přínosem pro obyvatelstvo. Nízká a méně hustá vegetace, zelené plochy a otevřené chodby podporují větrání v městských oblastech, snižují hromadění tepla a tepelný stres, zejména v horkých obdobích, a snižují znečištění. Fungují jako oblasti generující studený vzduch, které nastavují tepelně indukované místní větrné systémy, jako jsou noční podlahové větry, sjezdové větry a horské větry. Jejich zachování a možné rozšíření může městu přinést mnoho výhod a omezit používání technického chlazení (např. prostřednictvím klimatizace).

Ochrana přírodního prostředí v městských oblastech se řídí především spolkovým zákonem o ochraně přírody (BNatSchG) a zákonem o ochraně přírody spolkové země Bádensko-Württembersko (NatSchG). Federální zákon o ochraně přírody zakazuje změnu nebo poškození chráněných zelených ploch nebo změnu využití půdy v těchto chráněných oblastech. Chráněné zelené plochy zahrnují: zelené zóny v sídelních oblastech, parcích, hřbitovech, zahradách, jednotlivých stromech, řadách stromů, alejích nebo hájích v usazených nebo zastavěných oblastech; a některé výsadby a ochranné zalesněné oblasti mimo lesy. Zachování historie a kultury regionu může být také důvodem pro ochranu zeleně.

Německý stavební zákon, pozměněný v roce 2011, vyžaduje, aby rozvoj měst podporoval a zlepšoval zmírňování změny klimatu a přizpůsobování se této změně. Ty lze řešit jak prostřednictvím územních plánů, tak prostřednictvím opatření na obnovu měst. Mimo jiné zdůrazňuje úlohu zachování nevyužívaných a vyčištěných oblastí, které mají velký potenciál pro rozvoj měst šetrný ke klimatu, zejména zelených ploch.

Přizpůsobení Stuttgartu efektu městských tepelných ostrovů začalo atlasem klimatu z roku 2008 a stále pokračuje. Opatření jsou obvykle prováděna v rámci územního plánování měst, přičemž doba provádění do značné míry závisí na složitosti procesu plánování jako celku a na hraničních podmínkách, jako jsou požadavky na obytný prostor atd. Ve většině případů však lze očekávat několik let. Prováděcí opatření ve veřejných prostorách (např. výsadba stromů) se obvykle provádějí v příslušném rozpočtovém roce nebo neprodleně.

Je třeba zachovat zavedenou a prováděnou zelenou a modrou infrastrukturu, zatímco větrací koridory je třeba chránit, aby si zachovaly svou funkci i v budoucnu. Pokud se na infrastrukturu aplikují zelená a modrá řešení, lze jejich životnost považovat za stejnou jako životnost zastavěného prostředí (přibližně 40 let, pokud je zajištěna údržba). V případě dotovaných soukromých opatření jsou příjemci povinni udržovat infrastrukturu po dobu nejméně 10 let.

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

Město Stuttgart a adaptace zeleného a modrého prostoru pro městské oblasti a ekologická města (GRaBS)