Tilpasning til varmestress i Antwerpen (Belgien) baseret på detaljeret termisk kortlægning

Inden for rammerne af Copernicus' europæiske sundhedstjeneste anvendte VITO sin byklimamodel UrbClim til at kortlægge lufttemperaturerne og udbredelsen af varmeøer i byerne i 100 europæiske byer (herunder Antwerpen) med en horisontal opløsning på 100 m. I Antwerpens tilfælde viser resultaterne tilstedeværelsen af en urban varmeø med et årligt gennemsnit på 2 °C i centrum af byen, som kan nå op på 9 °C om sommeren aftener og nætter. På grund af UHI oplevede Antwerpen i 2008-2017 dobbelt så mange hedebølgedage (defineret som dage med en maksimal temperatur på over 30 °C og en minimumstemperatur på over 18 °C) end landdistrikterne, hvilket udsætter byboere for meget højere niveauer af varmestress sammenlignet med mennesker, der bor i de nærliggende landdistrikter.

Analysen af fremtidige klimafremskrivninger (udført under RP7 RAMSES og H2020 Climate-fit.city-projekterne) tyder på, at antallet af hedebølgedage i Antwerpen forventes at stige med en faktor på næsten ti hen imod slutningen af århundredet under RCP8.5-scenariet. Uden eventuelle ændringer i arealanvendelsen forventes intensiteten af varmeøer i byerne at forblive mere eller mindre på samme niveau, hvilket øger varmestresset i byområderne oven i klimaændringseffekten.

Motiveret af forskningsresultaterne besluttede byen Antwerpen at gennemføre tilpasningsforanstaltninger for at tackle problemet med varmestress i byen. Målene for det identificerede sæt foranstaltninger er at: i) mindske den lokale varmestress så meget som muligt gennem ændringer i det bebyggede miljø, ii) informere borgerne om problemet, iii) inddrage dem gennem borgervidenskabelige kampagner og iv) minimere sundhedsvirkningerne med et varmeprognose- og varslingssystem rettet mod sårbare grupper.

For at opnå optimale resultater gennemføres tilpasningsforanstaltningerne samtidigt på tre skalaer: 1) hele byen, 2) den lokale og 3) den enkelte person. Gennemførelsen af de her beskrevne tilpasningsforanstaltninger er netop påbegyndt eller planlagt. Fuld gennemførelse og resultater for hele byen vil tage lang tid og forventes først at være afsluttet i 2030.

Storbyomspændende skala

Opførelsen af bygninger i Antwerpen er reguleret af en bygningskode, som alle indbyggere og bygherrer skal overholde, når de renoverer eller opfører en bygning. I denne kode blev der tilføjet specifikke instrukser (9/10/2014) for at bidrage til at reducere varmestress i byen over tid:

• For alle nye eller renoverede tage med en hældning på mindre end 15 % og et overfladeareal på mere end 20 m2 er det obligatorisk at installere et grønt tag ovenpå. Dette sænker temperaturen på taget drastisk og afkøler lufttemperaturen ved at tilbageholde og fordampe regnvand. Derudover giver grønne tage ekstra varmeisolering til bygningen, hvilket reducerer behovet for opvarmning og køling.
• Alle nye installerede private haver og åbne parkeringspladser skal være grønne og gennemtrængelige. Kun 20m2 kan asfalteres i haver <60m2 og kun 1/3 i haver >60m2. Alle udendørs private parkeringspladser skal have en gennemtrængelig græsklædt overflade.
• De fleste af bygningerne i byens centrum har historiske gipsfacader. Når de renoveres, skal disse bygningsfronter males i det oprindelige lys, helst hvid farve. Hvide bygninger reflekterer mere sollys og vil ikke varme op så let som mørke bygninger, hvilket reducerer varmestrålingen fra disse bygninger.

Lokal skala

Regelmæssigt, store pladser, parker og kvarterer i byen renoveres. I planlægningsfasen inkluderede byforvaltningen optimeringen af den termiske komfortsituation som en ny faktor, der skal tages i betragtning. For at gøre det muligt at målrette foranstaltningerne er der behov for detaljerede oplysninger om det lokale mikroklima. Anbefalet af VITO har byen Antwerpen besluttet at bruge indikatoren Wet Bulb Globe Temperature (WBGT) ved vurdering og optimering af varmestresspåvirkningen af renoveringsplaner. WBGT, i modsætning til simple temperaturmålinger, tager hensyn til strålingsbelastningen (både kortbølge og langbølge), fugtighed og vindhastighed, som alle påvirker menneskets termiske komfort. VITO gennemførte flere detaljerede modelleringsundersøgelser (1m opløsning) for at kvantificere de lokale WBGT-værdier og vurdere de potentielle virkninger af planlagte tilpasningsforanstaltninger. Dette førte til medtagelse af grøn-blå infrastrukturforanstaltninger (f.eks. træer, permeable overflader, vanddamme, springvand) i renoveringsplaner.

Modellingen blev suppleret af en borgervidenskabelig målingskampagne i sommeren 2018 inden for rammerne af H2020 Ground Truth 2.0-projektet. Omkring 20 beboere i Sint-Andries kvarter var engageret i at måle WBGT i forskellige typer af steder. Ud over validering af modelresultaterne øgede denne kampagne bevidstheden om problemet med varmestress og stimulerede en diskussion om de mulige tilpasningsforanstaltninger.

Individuel skala

I Belgien udløses "varmesundhedshandlingsplaner" på grundlag af temperaturprognoser i landdistrikterne. Dette fører til undervurdering af varmestress i byer som Antwerpen, hvor en betydelig urban varmeø-effekt forårsager dobbelt så mange hedebølgedage i byområder end i landlige omgivelser. For at give en mere nøjagtig varmestressprognose for Antwerpen oprettede VITO et kortsigtet (5 dages) varmeprognosesystem baseret på en kombination af ECMWF's almindelige europæiske prognosemodel og UrbClim-modellen. Systemet leverer en prognose for hvert kvarter i Antwerpen under hensyntagen til varmeøeffekten i byerne. Dette giver mulighed for en effektiv anvendelse af bistandsressourcer, der primært er rettet mod sårbare ældre og børn, til de steder, hvor der er mest brug for dem. Desuden udviklede byen Antwerpen en webplatform til at udsende advarsler om hedebølger til sundhedspersonale og andre relevante interessenter, herunder rådgivning om, hvad man skal gøre i tilfælde af en hedebølge. Systemet er aktivt i årets varme måneder i Belgien (april-september) og forvaltes af byforvaltningen.

Der blev indledt en fælles kreativ tilgang mellem byforvaltningen og de involverede virksomheder (VITO, UNESCO IHE, Antwerp Smart Zone) med henblik på at oprette og teste varmeprognosealarmen og webplatformen. Der blev afholdt flere workshops for borgerne, hvor byforvaltningen og forskere introducerede varmestressproblemet, og mulige tilpasningsforanstaltninger blev drøftet. De deltagende borgere var involveret i at evaluere og teste de første prototyper af varmeprognosealarmen og webplatformen. Desuden kortlagde borgerne varmestress og kølige steder i et af byens kvarterer, samtidig med at de udarbejdede strategier for at forbedre den termiske komfort i deres kvarter med fokus på den sårbare befolkning.

Den største succes med forskningen i varmestress og klimaændringer i Antwerpen var at øge bevidstheden om dette emne på politisk plan og skabe politisk vilje (og finansiering) til at tackle dette problem. Desuden resulterede denne forskning i tilpasningen af bygningsreglementet i Antwerpen og indgår i Antwerpens klimaplan for 2030 – en plan for modvirkning af og tilpasning til klimaændringer inden for rammerne af borgmesterpagten, som i øjeblikket er under udvikling.

Kommunikation fremstår som et centralt spørgsmål i samarbejdet mellem forskere og byens praktikere. Dette vedrører kommunikation mellem individuelle partnere (f.eks. med henblik på at nå til enighed om projektmål), kommunikation mellem de enkelte involverede byafdelinger og passende former for kommunikation mellem byens embedsmænd eller forskere og borgere.

Forskere oplevede også visse tekniske problemer, da anvendelsen af realtidsdata endnu ikke var fuldt integreret i byens IT-infrastruktur.

Forskningen i varmestress og klimaændringer er hovedsagelig blevet finansieret af europæiske projekter (FP7 RAMSES og NACLIM, H2020 Climate-fit.city og Ground Truth 2.0), som også dækkede en del af omkostningerne i naturalier for byen Antwerpen. Kun én specifik varmestressmåling og modelundersøgelse er blevet finansieret af byen Antwerpen selv og kostede omkring 70.000 euro.

Gennemførelsen af tilpasningsforanstaltninger i hele byen og på lokalt plan (grønne tage, træer, asfalterede overflader, damme, springvand osv.) er i gang, men for det meste stadig i en planlægningsfase, så det er vanskeligt at kvantificere de direkte omkostninger og fordele.

Ud over omkostningerne i naturalier for byen Antwerpen havde varmeprognose- og varslingssystemet en udviklingsomkostninger på ca. 20.000 euro og en årlig vedligeholdelsesomkostninger på ca. 10.000 euro.

Sidegevinster omfatter forbedret kommunikation og samarbejde mellem byafdelinger, øget varmestress og politikeres og borgeres bevidsthed om klimaændringer, integration af foranstaltninger til tilpasning til varmestress i byplanlægningen (som også har gavnlige virkninger på sundhed, biodiversitet, oversvømmelser, tørke osv.).

Forskningen i varmestress og klimatilpasning har ført til konkrete ændringer i Antwerpens bygningsreglement, som regulerer opførelsen af bygninger i Antwerpen. Den indgår også i Antwerpens 2030-klimaplan, en plan for modvirkning af og tilpasning til klimaændringer inden for rammerne af borgmesterpagten, som i øjeblikket er under udvikling.

Forskningen i varmestress og klimaændringer for byen Antwerpen startede i 2013 og er stadig i gang. Flere komponenter (f.eks. varmestresskort, målekampagner) blev udført i dedikerede tidsvinduer, der typisk tog et par måneder til et år.

Gennemførelsen af tilpasningsforanstaltninger på lokalt plan viser sig at være en langsom proces, og der er endnu ikke opnået konkrete resultater på byplan. Fuld gennemførelse og resultater for hele byen forventes først at være afsluttet i 2030.

Varmeprognosesystemet og webplatformen er udviklet og oprettet på mindre end et år.

De ovenfor beskrevne foranstaltninger (bygningskodeændringer, foranstaltninger til tilpasning til varmestress, prognose for varmestress) er beregnet til at være langvarige indlejret i byoperationer og har ingen specificeret tidsinterval eller levetid.

Dirk Lauwaet
VITO
Boeretang 200, 2400 Mol, Belgium
E-mail: dirk.lauwaet@vito.be 

Griet Lambrechts
Stad Antwerpen
Francis Wellesplein 1, 2018 Antwerpen, Belgium
E-mail: griet.lambrechts@antwerpen.be 

H2020 Ground Truth 2.0 og H2020 Climate-fit.city-projekter