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 lufttemperaturer og omfanget af varmeøer (UHI) 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 til 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 over 30 ° C og en minimumstemperatur over 18 ° C) end landdistrikterne, hvilket udsatte byboerne for meget højere niveauer af varmestress sammenlignet med folk, 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 mod 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.

På baggrund af forskningsresultater besluttede Antwerpen at gennemføre tilpasningsforanstaltninger for at løse problemet med varmestress i byen. Målene for det identificerede sæt af foranstaltninger er at: i) reducere den lokale varmestress så meget som muligt gennem ændringer i det byggede 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 i tre skalaer: 1) byomfattende, 2) lokal og 3) den enkelte person. Gennemførelsen af de tilpasningsforanstaltninger, der er beskrevet her, er lige begyndt eller er planlagt. Fuld gennemførelse og resultater for hele byen vil tage lang tid og forventes først at være afsluttet i 2030.

Byomfattende skala

Opførelsen af bygninger i Antwerpen er reguleret af en byggelov, som alle indbyggere og bygherrer skal overholde, når de renoverer eller opfører en bygning. I denne kode blev der tilføjet specifikke instruktioner (9/10/2014) for at hjælpe med 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 på toppen. Dette sænker temperaturen på taget drastisk og køler lufttemperaturen ved at tilbageholde og fordampe regnvand. Derudover giver grønne tage ekstra termisk isolering 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 græsbevokset overflade.
• De fleste af bygningerne i byens centrum har historiske gipsfacader. Når disse bygningsfacader renoveres, skal de males i det oprindelige lys, helst i hvid farve. Hvide bygninger reflekterer mere sollys og vil ikke varme op så let som mørke bygninger, hvilket reducerer varmestrålingen fra disse bygninger.

Lokalt niveau

Regelmæssigt bliver store pladser, parker og kvarterer i byen renoveret. I planlægningsfasen medtog byforvaltningen optimeringen af den termiske komfortsituation som en ny faktor, der skulle tages i betragtning. For at muliggøre målrettede foranstaltninger er der behov for detaljerede oplysninger om det lokale mikroklima. Rådgivet af VITO har byen Antwerpen besluttet at bruge Wet Bulb Globe Temperature (WBGT) indikatoren, når man vurderer og optimerer varmestresspåvirkningen af renoveringsplaner. WBGT tager i modsætning til simple temperaturmålinger hensyn til strålingsbelastningen (både kortbølge og langbølge), fugtighed og vindhastighed, som alle påvirker menneskets termiske komfort. VITO gennemførte flere detaljerede (1 m opløsning) modelleringsundersøgelser for at kvantificere de lokale WBGT-værdier og vurdere den potentielle virkning af planlagte tilpasningsforanstaltninger. Dette førte til medtagelse af grøn-blå infrastrukturforanstaltninger (f.eks. træer, gennemtrængelige overflader, vanddamme, springvand) i renoveringsplaner.

Modellerne blev suppleret af en borgervidenskabsmålingskampagne i løbet af sommeren 2018 inden for rammerne af H2020 Ground Truth 2.0-projektet. Omkring 20 beboere i Sint-Andries kvarter var involveret i måling af WBGT i forskellige typer af steder. Ud over validering af modelresultaterne skabte denne kampagne opmærksomhed om problemet med varmestress og gav anledning til en debat om mulige tilpasningsforanstaltninger.

Individuel vægt

I Belgien udløses "varmesundhedshandlingsplaner" på grundlag af temperaturprognoser i landdistrikterne. Dette fører til undervurdering af varmestress i byer som Antwerpen, hvor en betydelig urban varmeøeffekt 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 muliggør en effektiv anvendelse af bistandsressourcer, der hovedsagelig er rettet mod sårbare ældre og børn, til de steder, hvor der er størst behov for dem. Desuden har Antwerpen by udviklet en webplatform til at udstede hedebølgeadvarsler til sundhedspersonale og andre relevante interessenter, herunder rådgivning om, hvad man skal gøre i tilfælde af en hedebølge. Systemet er aktivt i de varme måneder af året i Belgien (april-september) og forvaltes af byforvaltningen.

Der blev indledt en fælles kreativ tilgang mellem byforvaltningen og de involverede virksomheder (VITO, UNESCO IHE, Antwerpen Smart Zone) med henblik på at oprette og afprøve 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 evalueringen og afprøvningen af 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 til forbedring af 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 Antwerpens bygningsreglement og indgår i Antwerpens 2030-klimaplan – 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 fagfolk i byerne. Dette vedrører kommunikation mellem de enkelte partnere (f.eks. for 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 nogle 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 varmestressmålings- og modelleringsundersøgelse er blevet finansieret af Antwerpen selv og kostede ca. 70.000 euro.

Gennemførelsen af tilpasningsforanstaltninger i hele byen og på lokalt plan (grønne tage, træer, ikke-asfalterede overflader, damme, springvand osv.) er i gang, men for det meste stadig i planlægningsfasen, så det er vanskeligt at kvantificere 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 vedligeholdelsesomkostning på ca. 10.000 euro.

Sidegevinsterne omfatter forbedret kommunikation og samarbejde mellem byafdelinger, øget varmestress og bevidsthed om klimaændringer hos politikere og borgere, 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 bidrager også til 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 i Antwerpen startede i 2013 og er stadig i gang. Flere komponenter (f.eks. varmestresskort, målekampagner) blev udført i dedikerede tidsvinduer, hvilket typisk tog et par måneder til et år.

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

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

De foranstaltninger, der er beskrevet ovenfor (ændringer i bygningsreglementet, foranstaltninger til tilpasning til varmestress, prognoser for varmestress), er beregnet til at være langtidsholdbare og indlejret i byernes drift og har ikke noget bestemt tidsinterval eller nogen bestemt 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