Durchgängige Berücksichtigung der Anpassung an den Klimawandel in der Stadtplanung: Neuerschließung von Graufeldern in Jena (Deutschland)
Jena ist eine Stadt mit rund 108.000 Einwohnern und ist aufgrund ihrer spezifischen geografischen Lage verschiedenen klimabedingten Risiken ausgesetzt, während Hitzewellen am relevantesten sind. Die Klimaprognosen für Jena gehen in Zukunft von einem deutlichen Anstieg dieses Risikos aus. Im Rahmen der „Jenkas – Jena Klimaanpassungsstrategie“ wurde zwischen 2009 und 2012 im Rahmen eines vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung und dem Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumentwicklung geförderten Projekts ein Konzept zur Anpassung der Stadt an die Auswirkungen des Klimawandels entwickelt. Das übergeordnete Ziel des Projekts war es, den Grundstein für die Einbeziehung der Anpassung an den Klimawandel in die Stadtplanung zu legen.
Die Sanierung des Inselplatzes – eines 3 Hektar großen innerstädtischen Platzes, der hauptsächlich als Parkplatz genutzt wird – zu einem neuen Campus der Friedrich-Schiller-Universität war eine der ersten praktischen Interventionen, für die der Jenkas-Ansatz angewandt wurde. Im Rahmen des Planungsprozesses wurden wirtschaftliche Bewertungen durchgeführt, um das am besten geeignete Bündel von Anpassungsmaßnahmen zur Verringerung des lokalen Wärmerisikos zu ermitteln und das lokale Klima in diesem spezifischen Gebiet mittel- und langfristig zu verbessern.
Beschreibung der Fallstudien
Herausforderungen
Jena ist mit rund 108.000 Einwohnern die zweitgrößte Stadt Thüringens und liegt in der hügeligen Landschaft des Saaletals. Seit Ende des19. Jahrhunderts ist die Stadt dank der Aktivitäten des Unternehmers Carl Zeiss zu einem weltweit bekannten Zentrum der optischen Fertigung geworden. Die starke lokale Wirtschaft und der große Wissenschafts- und Technologiesektor bilden die Grundlage für den hohen Lebensstandard der Bevölkerung. Das Wirtschaftswachstum und der stetige Zustrom von Studenten und jungen Familien schaffen eine stetig steigende Nachfrage nach Flächen für Wohn- und Industriegebiete sowie Universitätseinrichtungen, denen die Stadtplanungsbehörden gerecht werden müssen.
Die Innenstadt ist umgeben von steilen Kalksteinabhängen, die als Wärmespeichersystem fungieren und dazu beitragen, Jena zu einem der wärmsten Orte Mitteldeutschlands mit anhaltender städtischer Wärmeinsel-Effekt zu machen. Klimaprojektionen für den Zeitraum von 2051 bis 2100 zeigen einen Anstieg der durchschnittlichen Höchsttemperatur im Sommer um 3 C (CMIP5, RCP 4.5) auf 6 C (CMIP5, RCP 8.5) am Ende des Jahrhunderts sowie einen Anstieg der durchschnittlichen Anzahl heißer Tage (Tmax ≥ 30 °C) von 11 auf 35 (CMIP5, RCP 4.5) und 49 (CMIP5, RCP 8.5) (Meyer et al., 2015). Insbesondere wird es häufigere und intensivere Hitzeinseleffekte geben.
Versiegelte Innenstädte wie der Inselplatz sind unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen stark Hitzebelastungen ausgesetzt. Die Korrelation zwischen Stadtplanung, Bauplanung und Mikroklimabedingungen sollte bei Stadterneuerungs-, Sanierungs- und Revitalisierungsprojekten wie dem auf dem Inselplatz stattfindenden berücksichtigt werden. Die Oberflächengeometrie und die thermischen Eigenschaften der städtischen gebauten Umwelt können die Größe der städtischen Wärmeinsel stark beeinflussen. Bäume, grüne Dächer, Wasserelemente und kühle Gehwege können dazu beitragen, den Effekt der städtischen Wärmeinsel zu reduzieren, indem sie Gebäudeoberflächen schattieren, Strahlung von der Sonne ablenken und reflektieren und Feuchtigkeit in die Atmosphäre abgeben.
Ziele
Die Strategie zur Anpassung an den Klimawandel von Jena (Jenkas) ermöglichte es der Stadtverwaltung und anderen betroffenen Akteuren, die lokalen Auswirkungen des Klimawandels zu bewerten und in die Stadtplanung einzubeziehen. Eines der wichtigsten Ziele ist es, die Intensität des städtischen Wärmeinseleffekts zu verringern und die Anpassung an extreme Hitzeereignisse zu erhöhen. Um diesem Anwendungsbereich gerecht zu werden, sollte wie bei der Sanierung des Inselplatzes ein Bündel von baulichen Maßnahmen und naturbasierten Lösungen umgesetzt werden.
Nach der Genehmigung des vorbereitenden Flächennutzungsplans für den Inselplatz im Mai 2014 wurde eine probabilistische Multi-Kriterien-Analyse verwendet, um drei Entwürfe zu vergleichen, die verschiedene Wege zur Gestaltung des öffentlichen Raums untersuchten und sie entsprechend der Eignung ihres Designs zur Förderung der Anpassung an den Klimawandel bewerteten. Diese Analyse beinhaltet eine vergleichende wirtschaftliche Bewertung potenzieller Anpassungsmöglichkeiten, um das am besten geeignete Bündel von Anpassungsmaßnahmen für die Umsetzung zu identifizieren. Die Ergebnisse dieser Bewertung betrafen die Detailgestaltung des neuen Inselplatzes sowie den administrativen und politischen Entscheidungsprozess.
In diesem Fall umgesetzte Anpassungsoptionen
Lösungen
Jenkas’ Backbone ist ein Handbuch zur klimasensiblen Stadtplanung, das Informationen zu aktuellen und zukünftigen lokalen klimatischen Bedingungen, rechtlichen Aspekten, wirtschaftlichen Bewertungen von Anpassungsmöglichkeiten und Best-Practice-Beispielen enthält. Ergänzt wird das Handbuch durch ein Entscheidungshilfeinstrument namens JELKA, das sich speziell an städtische Akteure und Entscheidungsträger richtet. Das Instrument wurde entwickelt, um Informationen über Klimarisiken zugänglicher zu machen und maßgeschneiderte Empfehlungen abzugeben, d. h. geeignete Anpassungsmaßnahmen für einen bestimmten Politikbereich oder eine bestimmte räumliche Einheit vorzuschlagen.
Die Sanierung des Inselplatzes ist eine der ersten spezifischen Interventionen, für die der Jenkas-Ansatz angewandt wurde, der darauf abzielt, die Anpassung an den Klimawandel in die Stadtplanung einzubeziehen. Ziel dieser Intervention ist es, die bestehende Grauzone in einen neuen Campus der Friedrich-Schiller-Universität umzuwandeln, einschließlich Anpassungsmaßnahmen zur Bewältigung von Hitzestressrisiken. In einem ersten Schritt wurde JELKA genutzt, um Anpassungsmöglichkeiten vorzuwählen, die für drei alternative Entwürfe für die Sanierung des Gebiets in Betracht gezogen werden sollten. Dann wurde PRIMATE, eine am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ entwickelte Software für probabilistische Multi-Attribute Evaluation, eingesetzt, um diese drei Entwürfe mittels Multi-Kriterien-Analyse systematisch zu vergleichen. Die Alternativen variieren in: A) Anzahl der Bäume und Kronenmerkmale (kleine oder große gekrönte Bäume), b) Farbschemata von Gehwegen (normalerweise oder heller Kopfsteinpflaster mit einer Albedo von 0,3 bzw. 0,5), c) Verwendung und Größe von Wasserkörpern (keine, Wasserkörper 40 m2 oder Wasserkörper von 80 m2) und d) Größe von Gründächern (31 %, 50 % oder 70 % der gesamten Dachfläche).
Zum Vergleich der drei Alternativen wurden die folgenden vier Kriterien geprüft: I) Hitzespannungsniveau (quantitative Bewertung), ii) Kosten (monetäre Bewertung), iii) architektonische Qualität (qualitative Bewertung) und iv) Amenitätswert (qualitative Bewertung). Um zu visualisieren, wie sich die drei Alternativen im Laufe der Zeit entwickeln werden, wurden diese Parameter für drei verschiedene Perioden modelliert: I) im Jahr 2021 die voraussichtliche Eröffnung des Campus; II) mittelfristiges visuelles Erscheinungsbild 2021-2050 und iii) langfristiges visuelles Erscheinungsbild 2071-2100. Die wichtigsten Ergebnisse der Multi-Kriterien-Bewertung für die Inselplatz-Intervention waren:
- Alternative 3 steht in der mittelfristigen Perspektive (2021-2050) sowie in der langfristigen Perspektive (2021-2100) an erster Stelle. Diese Option besteht aus: I) Erhaltung der bestehenden 14 Bäume und Anpflanzung von 31 neuen Bäumen (27 großgekrönte und 4 kleine Bäume); II) helle Bürgersteige für die gesamte Fläche verwenden; III) Entwicklung der Dachbegrünung neuer Flachdächer (30 % Teer-Kiesdach und 70 % umfangreiches Begrünungsdach); (IV) Bau eines 80m² künstlichen Wasserkörpers.
- Der Wärmespannungspegel wurde durch einen Indikator von 0 (keine Hitzespannung) und 10 (maximale Hitzebelastung) geschätzt. Nach der Analyse war es für die dritte Alternative niedriger. Folgende Werte des Indikators wurden für diese Alternative im Vergleich zu den anderen beiden berechnet (Indikatorwerte der Alternativen 1 und 2 werden in Klammern angegeben): I) Zeitraum 1981-2010 = 4.1, entsprechend dem Medium (4,8 für Alternative 1, 4.5 für Alternative 2); II) Zeitraum 2021-2050 = 5,2, leicht erhöht (6,0 für Alternative 1, 5.7 für Alternative 2); (III) Zeitraum 2021-2100 = 6,7, mäßig erhöht (7,5 für Alternative 1, 7,2 für Alternative 2).
- Helle Gehwege und großgekrönte Bäume wirken sich positiv auf ortsspezifische mikroklimatische Bedingungen (die des Inselplatzes) aus. Die (vermutlich) höheren Kosten zahlen sich auch in Bezug auf die Kriterien Amenitätswert und architektonische Qualität aus.
- Beim Vergleich der Nettokosten eines kleinen und eines großen Baumes über einen längeren Zeitraum (d. h. 82 Jahre) waren die Kosten für kleingekrönte Bäume etwas höher als bei großgekrönten Bäumen. Darüber hinaus wirkt sich letzteres vorteilhafter auf das standortspezifische Mikroklima aus.
- Der Einfluss eines künstlichen Wasserlaufs ist mehrdeutiger, da er ziemlich kostspielig ist und aufgrund seiner Dimension nur einen begrenzten Einfluss auf das Mikroklima hat. Sein Gesamtwert hängt weitgehend davon ab, wie es hinsichtlich seines Einflusses auf Kriterien als Amenitätswert und architektonische Qualität bewertet wird.
Die Arbeiten am Inselplatz begannen 2018 und konzentrierten sich bisher hauptsächlich auf die Vorbereitung der Baustelle. Die Interventionen sollen bis 2024/2025 (Projektgruppe „Campus Inselplatz“)abgeschlossen sein.
Relevanz
Der Fall wurde hauptsächlich aufgrund anderer politischer Ziele entwickelt und umgesetzt, jedoch unter erheblicher Berücksichtigung von Aspekten der Anpassung an den Klimawandel.
Zusätzliche Details
Stakeholderbeteiligung
Die städtebauliche Landnutzungsplanung in Deutschland ist ein Verfahren, das die ersten beiden Phasen der Einbindung von Behörden und Agenturen sowie von anderen Akteuren für Optionen und Vorschläge umfasst. Sobald alle als wichtig erachteten Anmerkungen (z. B. zu ökologischen, wirtschaftlichen oder infrastrukturellen Aspekten) gesammelt werden, müssen sie angemessen abgewogen und ausgewogen werden, wobei sowohl die Interessen des Projektträgers als auch die öffentlichen oder privaten Interessen, die von dem Projekt betroffen sein könnten, zu berücksichtigen sind. Die zuständige örtliche Körperschaft erlässt eine Entscheidung über die öffentliche Ausstellung. Die Öffentlichkeit hat innerhalb eines Monats die Möglichkeit, Empfehlungen abzugeben und Einwände gegen den Plan zu erheben, die dann zu berücksichtigen sind.
Parallel zu diesem formalen Beteiligungsprozess, der nach deutschem Recht (formale Planung) gefordert ist, könnten ergänzende informelle Partizipationsprozesse und Kooperationen angewandt werden, um Planungsergebnisse und deren Akzeptanz zu verbessern. Leitprinzipien können von den verantwortlichen politischen Gremien, meistens vom Stadtrat, entwickelt und anerkannt werden und in die Praxis umgesetzt werden, um eine aktive Beteiligung von Bürgern, zivilgesellschaftlichen Organisationen, Verbänden und Unternehmen (informelle Planung) zu erreichen.
Für die Multi-Kriterien-Analyse wurde erwartet, dass im Falle der Jenaer Sanierung Präferenzsätze (Gewichtung) verschiedener Akteure (z. B. Planer, Politiker, Bürger) berücksichtigt werden, die jedoch nicht zu den oben beschriebenen bestehenden Planungsroutinen passen, zu denen auch eine formale und informelle Beteiligung der Interessenträger gehört. Die Ergebnisse dieser Engagement-Tätigkeiten spiegeln sich im Entwurfs- und Umgestaltungsprozess wider; diese Informationen werden vom Planer irgendwie „verdaut“ und teilweise formal und informell in die Planungsübung eingebettet. Daher muss der Planer in der Lage sein, bei der Entscheidung eine irgendwie „ausgewogene“ Gewichtung zu erstellen; andernfalls wird die Ablehnung des endgültigen Entwurfs verhindern, dass er vom Stadtrat angenommen wird. Für die Inselplatz-Multi-Kriterien-Analyse haben zwei am Planungsprozess beteiligte Planer die Gewichte individuell ermittelt. Beide Gewichtungssätze wurden für die Bewertung verwendet, um irgendwie eine Art Wahrnehmungsvoreingenommenheit zu kontrollieren.
Erfolgsfaktoren und Hemmnisse
Die Berücksichtigung der Anpassung in die Stadtplanung in Jena wurde durch verschiedene Faktoren gefördert:
- Extreme Wetterereignisse und deren Zusammenhang mit dem Klimawandel haben die Öffentlichkeit stärker sensibilisiert;
- Verwaltung und politische Entscheidungsträger handelten nach dem Vorsorgeprinzip und zugewiesenen Personal und ein kleines Dauerbudget zur Unterstützung der Anpassung an den Klimawandel am Department für Stadtentwicklung & Stadtplanung der Stadt Jena.
- Die finanzielle Unterstützung auf nationaler Ebene ermöglichte die Entwicklung von Jenkas, die die Grundlage für Anpassungsmaßnahmen in der Stadt bildet.
- In der Arbeitsgruppe Jenkas wurden verschiedene Stadtverwaltungen, Vertreter des Landes Thüringen, Wissenschaftler und Berater eingebunden und die Vernetzung innerhalb und über die Stadtgrenzen hinaus gefördert, um Anpassungsmaßnahmen zu unterstützen.
- Anpassungsforschungsprojekte werden von der Stadtverwaltung regelmäßig beauftragt, die bestehende Wissensbasis kontinuierlich zu aktualisieren und zu erweitern. Die externe Wahrnehmung dieser Aktivitäten ist vielfältig und trägt zur Aufrechterhaltung der Anpassungsdynamik bei, z. B. der Landespreis „Klimaaktive Gemeinde 2016“, „Umweltpreis 2015“ des Landes Thüringen.
Die Bewertung für den Inselplatz profitierte in hohem Maße von diesem institutionellen Aufbau.
Es gibt auch einige Faktoren, die das Mainstreaming der Anpassung in die Stadtplanung in Jena behindern: I) die Verweigerung des Klimawandels durch einschlägige Interessenträger, einschließlich politischer Entscheidungsträger, ii) knappe öffentliche Haushalte, iii) Mangel an erfahrenem Personal und iv) mangelnde Kenntnisse über externe Finanzierungsmöglichkeiten für Anpassungsmaßnahmen. Diese Zwänge lassen sich jedoch leicht in Herausforderungen verwandeln und können Jena im Hinblick auf die Anpassung an den Klimawandel als Vorreiterstadt etablieren.
Kosten und Nutzen
Es wurden vier Kriterien herangezogen, um die drei Alternativen für die Sanierung des Inselplatzes zu vergleichen:
- Kosten, einschließlich: I) Investitions- und Instandhaltungskosten für die Beläge, künstlichen Wasserelemente und Grünanlagen (d. h. Rasen und Bäume), ii) Nettogegenwartswerte der Begrünungsdächer (monetäre, Diskontierungssatz: 1,5 %);
- Wärmebelastungsniveau (quantitativ);
- Architektonische Qualität (qualitative);
- Amenity-Wert für Hochschulpersonal, Studierende und Gäste (qualitative).
Für die Analyse wurde eine probabilistische Multi-Kriterien-Methode (d. h. stochastische PROMETHEE II) verwendet, die insbesondere mit unsicheren, unvollständigen, heterogen skalierten und inkonsistenten Daten umgehen kann. Die Auswirkungen unsicherer Daten und unterschiedlicher Interessengruppenpräferenzen für die vier Kriterien wurden in der Analyse berücksichtigt und in den Bewertungsergebnissen dokumentiert.
Für die Anpassungsmaßnahme „Dachbegrünung“ wurde eine separate Kosten-Nutzen-Analyse durchgeführt. Für diese Analyse wurden Kosten (z. B. Investitionen, Reinvestition, Sanierung, Instandhaltungskosten) und Vorteile berücksichtigt, die den Eigentümern der Gebäude entstehen (d. h. private Regenwassergebühreneinsparungen, geringere Installationskosten von Regenwassermanagementanlagen, Energiekosteneinsparungen). Die ermittelten Nettogegenwartswerte wurden auch für die probabilistische Multikriterienanalyse berücksichtigt. Einige öffentliche Vorteile, d. h. die Schaffung von Lebensräumen und die Kohlenstoffbindung, wurden ebenfalls geschätzt, aber getrennt ausgewiesen.
Die für dieses groß angelegte Stadtentwicklungsprojekt vorgesehenen Gesamtkosten belaufen sich auf 188 Millionen Euro und bestehen aus vier Teilprojekten. Die Gesamtfinanzierung ist noch nicht vollständig geklärt. Allerdings werden einige der Interventionen mit rund 84 Millionen Euro aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) kofinanziert. Rund 10 Millionen Euro kommen aus Bundesmitteln des Hochschulpakts 2020, 37,7 Millionen aus staatlichen Mitteln und 4,1 Millionen aus der Stadt Jena.
Rechtliche Aspekte
Die Diskussionen über die Entwicklung einer lokalen Klimaanpassungsstrategie in Jena begannen 2005. Nach einer Entschließung des Stadtrats im Jahr 2009 hat die Stadtentwicklungsabteilung eine öffentlich finanzierte Pilotstudie in Auftrag gegeben, um lokale Auswirkungen des Klimawandels zu analysieren, mögliche Anpassungsmaßnahmen zu identifizieren und die Risikowahrnehmung von Stakeholdern besser zu verstehen. 2010 war die Entwicklung der lokalen Klimaanpassungsstrategie (Jenkas) der nächste logische Schritt. Sie wurde durch das Forschungsprogramm des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung gefördert und vor Ort kofinanziert. Im Mai 2013 erkannte der Stadtrat Jenkas als informelles Planungsprinzip der Stadtentwicklung in Jena an. Dies war eine wichtige Voraussetzung für die Umsetzung von Jenkas und die kontinuierliche Betrachtung der Klimaanpassung in der Stadtplanung in Jena. Änderungen des Rechtsrahmens in verschiedenen Politikbereichen wurden schrittweise durch regelmäßige Fortbildungen an das Personal verschiedener kommunaler Einrichtungen weitergegeben. Überarbeitungen des externen Regelungsrahmens wie der Bundesbauordnung im Jahr 2011 verstärken die Bemühungen um das Mainstreaming der Klimaanpassung.
Umsetzungszeitraum
Die Analyse- und Planungsphase der Sanierung des Inselplatzes erfolgte im Zeitraum 2012-2017. Die Umsetzungsphase begann 2018 und bestand bisher (2019) hauptsächlich aus der Reinigung und Vorbereitung der Baustelle. Ausgrabungsmaßnahmen sind für 2020 geplant, der Bau soll Ende 2020 beginnen. EU-finanzierte Gebäude sollen bis 2023 in Betrieb genommen werden, die übrigen Komponenten werden bis 2024/2025 fertiggestellt sein.
Lebensdauer
Für einige der zu entwickelnden Komponenten liegt die erwartete Lebensdauer im Bereich von: 40 Jahre für begrünte Dächer, 40-50 Jahre für kleingekrönte Stadtbäume, 80-100 Jahre für großgekrönte Stadtbäume, 80 Jahre für Gehwege und 80 Jahre für künstliche Wasserelemente.
Referenzinformationen
Kontakt
Oliver Gebhardt
Helmholtz Centre for Environmental Research – UFZ
Department of Economics
E-mail: oliver.gebhardt@ufz.de
Manuel Meyer
City of Jena
Department of Urban Development and Planning
E-Mail: manuel.meyer@jena.de
Webseiten
Referenz
EU FP-7 project “Bottom-Up Climate Adaptation Strategies towards a Sustainable Europe – BASE” and Projektgruppe "Campus Inselplatz"
Veröffentlicht in Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Zuletzt aktualisiert in Climate-ADAPT Apr 18 2024
Bitte kontaktieren Sie uns für eine weitere Fragen zu dieser Fallstudie oder um eine neue Fallstudie zu einzureichen (E -Mail Climate.adapt@eea.europa.eu ))
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