Ilmastonmuutokseen sopeutumisen valtavirtaistaminen kaupunkisuunnittelussa: Harmaanmaan maan kunnostus Jenassa (Saksa)

Jena on Thüringenin toiseksi suurin kaupunki, jossa on noin 108 000 asukasta ja joka sijaitsee Saale-joen laakson mäkisessä maisemassa. 1800-luvun lopulta lähtien Carl Zeissin toiminnan ansiosta kaupungista on tullut optisen valmistuksen keskus, joka tunnetaan maailmanlaajuisesti. Vahva paikallistalous ja suuri tiede- ja teknologiasektori muodostavat väestön korkean elintason perustan. Talouskasvu ja jatkuva opiskelijoiden ja nuorten perheiden tulva luovat jatkuvasti kasvavaa kysyntää asuin- ja teollisuusalueille sekä yliopistojen tiloille, jotka kaupunkisuunnitteluviranomaisten on otettava huomioon.

Kaupungin keskustaa ympäröivät jyrkät kalkkikivirinteet, jotka toimivat lämmön varastointijärjestelmänä, mikä tekee Jenasta yhden Keski-Saksan lämpimimmistä paikoista, joilla on jatkuva kaupunkien lämpösaarekevaikutus. Ajanjaksoa 2051–2100 koskevien ilmastoennusteiden mukaan keskimääräinen enimmäislämpötila nousee kesällä 3 celsiusasteella (CMIP5, RCP 4.5) 6 celsiusasteeseen (CMIP5, RCP 8.5) vuosisadan lopussa ja kuumien päivien keskimääräinen määrä (T_max ≥ 30 °C) kasvaa 11:stä 35:een (CMIP5, RCP 4.5) ja 49:ään (CMIP5, RCP 8.5) (Meyer et al., 2015). Erityisesti lämpösaarekevaikutukset ovat yleisempiä ja voimakkaampia.

Sinetöidyt kaupunkialueet, kuten Inselplatz, ovat erittäin alttiita lämpöjännitykselle vaihtelevissa ilmasto-olosuhteissa. Kaupunkisuunnittelun, rakennussuunnittelun ja mikroilmaston välinen korrelaatio olisi otettava huomioon kaupunkien uudistamis-, kunnostus- ja elvyttämishankkeissa, kuten Inselplatzissa. Kaupunkien rakennetun ympäristön pinnan geometria ja lämpöominaisuudet voivat vaikuttaa suuresti kaupunkien lämpösaaren suuruuteen. Puut, vihreät katot, vesielementit ja viileät jalkakäytävät voivat auttaa vähentämään kaupunkien lämpösaarekevaikutusta varjostamalla rakennuspintoja, kääntämällä ja heijastamalla auringon säteilyä ja vapauttamalla kosteutta ilmakehään.

Jenan (JenKAS) ilmastonmuutokseen sopeutumisstrategia mahdollisti sen, että kaupunginhallinto ja muut asianomaiset toimijat pystyivät arvioimaan ilmastonmuutoksen paikallisia vaikutuksia ja ottamaan ne mukaan kaupunkisuunnitteluun. Yksi tärkeimmistä tavoitteista on vähentää kaupunkien lämpösaarekevaikutuksen voimakkuutta ja lisätä sopeutumista äärimmäisiin lämpötapahtumiin. Tämän soveltamisalan saavuttamiseksi olisi toteutettava joukko rakenteellisia toimenpiteitä ja luontoon perustuvia ratkaisuja, kuten Inselplatzin uudistamisen tapauksessa.

Inselplatzin alustavan maankäyttösuunnitelman hyväksymisen jälkeen toukokuussa 2014 käytettiin todennäköisyyksiin perustuvaa monikriteerianalyysiä, jossa vertailtiin kolmea luonnosta, joissa tutkittiin erilaisia tapoja muokata julkista tilaa ja asettaa ne paremmuusjärjestykseen sen mukaan, miten ne soveltuvat ilmastonmuutokseen sopeutumisen edistämiseen. Analyysiin sisältyy vertaileva taloudellinen arviointi mahdollisista sopeutumisvaihtoehdoista, jotta voidaan määrittää sopivin joukko sopeutumistoimenpiteitä täytäntöönpanoa varten. Arvioinnin tuloksia hyödynnettiin uuden Inselplatzin yksityiskohtaisessa suunnittelussa sekä hallinnollisessa ja poliittisessa päätöksentekoprosessissa.

JenKASin selkäranka on ilmaston kannalta järkevää kaupunkisuunnittelua koskeva käsikirja, joka sisältää tietoa nykyisistä ja tulevista paikallisista ilmasto-olosuhteista, oikeudellisista näkökohdista, sopeutumisvaihtoehtojen taloudellisista arvioinneista ja esimerkkejä parhaista käytännöistä. Käsikirjaa täydentää JELKA-niminen päätöksenteon tukijärjestelmä, joka on suunnattu erityisesti kaupunkien sidosryhmille ja päättäjille. Väline kehitettiin parantamaan ilmastoriskejä koskevien tietojen saatavuutta ja antamaan räätälöityjä suosituksia eli ehdottamaan sopivia sopeutumistoimenpiteitä tietylle politiikan alalle tai tietylle alueyksikölle.

Inselplatzin uudistaminen on yksi ensimmäisistä erityistoimista, joihin sovellettiin JenKAS-lähestymistapaa, jolla pyritään valtavirtaistamaan ilmastonmuutokseen sopeutuminen kaupunkisuunnitteluun. Tällä toimenpiteellä pyritään muuttamaan nykyinen harmaa kenttä Friedrich Schiller -yliopiston uudeksi kampukseksi, johon sisältyy myös sopeutumistoimenpiteitä lämpöstressiin liittyvistä riskeistä selviytymiseksi. Ensimmäisessä vaiheessa JELKAa käytettiin ennalta valitsemaan sopeutumisvaihtoehtoja, joita harkittaisiin kolmessa vaihtoehtoisessa luonnoksessa alueen kunnostamiseksi. Sitten PRIMATE, ohjelmisto Probabilistic Multi-Attribute Evaluation kehitetty Helmholtz Centre for Environmental Research - UFZ sovellettiin järjestelmällisesti vertailla näitä kolme luonnosta avulla monikriteerianalyysin. Vaihtoehdot vaihtelevat: a) puiden lukumäärä ja latvusten ominaisuudet (pienet tai suuret kruunatut puut), b) jalkakäytävien värimaailmat (tavallisesti tai vaalea mukulakivi, jonka albedo on 0,3 ja 0,5), c) vesimuodostumien käyttö ja koko (ei yhtään, 40 m2:n vesimuodostuma tai 80 m2:nvesimuodostuma) ja d) viherkattojen koko (31 %, 50 % tai 70 % katon kokonaispinta-alasta).

Näiden kolmen vaihtoehdon vertailemiseksi tarkasteltiin seuraavia neljää kriteeriä: i) lämpöjännityksen taso (määrällinen arviointi), ii) kustannukset (rahallinen arviointi), iii) arkkitehtoninen laatu (laadullinen arviointi) ja iv) virkistysarvo (laadullinen arviointi). Jotta voitaisiin visualisoida, miten nämä kolme vaihtoehtoa kehittyvät ajan myötä, nämä parametrit mallinnettiin kolmelle eri ajanjaksolle: i) vuosi 2021, kampuksen ennakoitu avaaminen; ii) vuosien 2021–2050 visuaalinen ilme keskipitkällä aikavälillä ja iii) vuosien 2071–2100 visuaalinen ilme pitkällä aikavälillä. Inselplatz-intervention monikriteeriarvioinnin tärkeimmät tulokset olivat seuraavat:

• Vaihtoehto 3 sijoittuu ensimmäiseksi keskipitkällä aikavälillä (2021–2050) ja pitkällä aikavälillä (2021–2100). Tämä vaihtoehto koostuu seuraavista osista: i) säilytetään olemassa olevat 14 puuta ja istutetaan 31 uutta puuta (27 suurta ja 4 pientä puuta); ii) käytettävä koko alueella vaaleanvärisiä jalkakäytäviä; iii) kehitetään uusien asuntojen kattojen viherryttämistä (30 prosenttia tervakattoa ja 70 prosenttia laajaa viherkattoa); iv) rakennetaan 80 m2:n keinotekoinen vesimuodostuma.
• Lämpöjännitystaso arvioitiin indikaattorilla 0 (ei lämpöjännitystä) ja 10 (maksimilämpöjännitys). Analyysin mukaan se oli pienempi kolmannessa vaihtoehdossa. Tätä vaihtoehtoa varten laskettiin seuraavat indikaattoriarvot kahteen muuhun vaihtoehtoon verrattuna (vaihtoehtojen 1 ja 2 indikaattoriarvot esitetään suluissa): i) ajanjakso 1981–2010 = 4,1, joka vastaa keskitasoa (4,8 vaihtoehdossa 1, 4,5 vaihtoehdossa 2); ii) kausi 2021–2050 = 5,2, hieman koholla (6,0 vaihtoehdossa 1, 5,7 vaihtoehdossa 2); iii) jakso 2021–2100 = 6,7, kohtalaisen korkea (7,5 vaihtoehdossa 1, 7,2 vaihtoehdossa 2).
• Vaaleilla jalkakäytävillä ja suurikokoisilla puilla on myönteinen vaikutus aluekohtaisiin mikroilmasto-olosuhteisiin (Inselplatz-aukiolla). Myös (oletettavasti) korkeammat kustannukset maksavat itsensä takaisin, kun otetaan huomioon palvelujen arvo ja arkkitehtoninen laatu.
• Kun verrataan pien- ja suurkruunuisen puun nykyisiä nettokustannuksia pidemmällä aikavälillä (82 vuotta), pienkruunuisten puiden kustannukset olivat hieman korkeammat kuin suurkruunuisten puiden. Lisäksi jälkimmäisellä on suotuisampi vaikutus aluekohtaiseen mikroilmastoon.
• Keinotekoisen vesistön vaikutus on moniselitteisempi, koska se on melko kallis ja sen vaikutus mikroilmastoon on – sen laajuuden vuoksi – vähäinen. Sen kokonaisarvo riippuu paljolti siitä, miten sitä arvioidaan suhteessa sen vaikutukseen virkistysarvoon ja arkkitehtoniseen laatuun liittyviin kriteereihin.

Inselplatzin työt alkoivat vuonna 2018 ja ovat tähän asti keskittyneet pääasiassa työmaan valmisteluun. Interventiot on tarkoitus saada päätökseen vuoteen 2024/2025 mennessä (hankeryhmä ”CampusInselplatz”).

Saksan kaupunkialueiden maankäytön suunnittelu on menettely, jossa viranomaiset ja virastot sekä muut sidosryhmät osallistuvat alustavasti kaksivaiheisesti vaihtoehtojen ja ehdotusten laatimiseen. Kun kaikki tärkeiksi katsotut huomautukset (esimerkiksi ympäristöön, talouteen tai infrastruktuuriin liittyvät näkökohdat) on kerätty, ne on punnittava ja punnittava asianmukaisesti ottaen huomioon sekä hankkeen toteuttajan edut että mahdolliset julkiset tai yksityiset edut, joihin hanke saattaa vaikuttaa. Toimivaltainen paikallinen elin tekee päätöksen julkisesta esillepanosta. Yleisöllä on kuukauden kuluessa mahdollisuus esittää suunnitelmaa koskevia suosituksia ja vastalauseita, jotka on sen jälkeen otettava huomioon.

Saksan lainsäädännössä (virallinen suunnittelu) edellytetyn muodollisen osallistumisprosessin rinnalla voitaisiin soveltaa täydentäviä epävirallisia osallistumisprosesseja ja yhteistyötä suunnittelun tulosten ja niiden hyväksymisen parantamiseksi. Vastuussa olevat poliittiset elimet, useimmiten kaupunginvaltuusto, voivat kehittää ja tunnustaa ohjaavia periaatteita, ja ne voidaan toteuttaa käytännössä kansalaisten, kansalaisjärjestöjen, yhdistysten ja yritysten aktiivisen osallistumisen varmistamiseksi (epävirallinen suunnittelu).

Jenan uudelleenkehittämisen osalta odotettiin, että monikriteerianalyysissä otettaisiin huomioon eri sidosryhmien (esim. suunnittelijoiden, poliitikkojen ja kansalaisten) mieltymysryhmät (painotukset). Kävi kuitenkin ilmi, että tämä ei sovi edellä kuvattuihin nykyisiin suunnittelurutiineihin, joihin sisältyy sidosryhmien virallinen ja epävirallinen osallistuminen. Näiden sitouttamistoimien tulokset otetaan huomioon laadinta- ja uudelleenlaadintaprosessissa; Suunnittelija on jotenkin ”sulattanut” nämä tiedot, ja ne on jossain määrin sisällytetty virallisesti ja epävirallisesti suunnitteluprosessiin. Näin ollen suunnittelijan on pystyttävä tekemään jonkinlainen ”tasapainoinen” painotus päätöstä tehdessään. Muussa tapauksessa lopullisen luonnoksen vastustaminen estää sen hyväksymisen kaupunginvaltuustossa. Inselplatzin monikriteerianalyysiä varten kaksi suunnitteluprosessiin osallistunutta suunnittelijaa sai painot yksilöllisesti. Arvioinnissa käytettiin molempia painotussarjoja jonkinlaisen havaintoharhan hallitsemiseksi.

Sopeutumisen valtavirtaistamista Jenan kaupunkisuunnitteluun ovat edistäneet useat tekijät:

• Äärimmäiset sääilmiöt ja niiden yhteys ilmastonmuutokseen lisäsivät yleistä tietoisuutta.
• Hallinto ja poliittiset päättäjät toimivat ennalta varautumisen periaatteen mukaisesti ja osoittivat henkilöstöä ja pienen pysyvän budjetin ilmastonmuutokseen sopeutumisen tukemiseen Jenan kaupungin kaupunkisuunnitteluosastolla.
• Kansallisen tason taloudellinen tuki mahdollisti JenKASin kehittämisen, joka on kaupungin sopeutumistoimien perusta.
• JenKAS-työryhmässä oli mukana kaupungin eri osastoja, Thüringenin osavaltion edustajia, tutkijoita ja konsultteja, ja se helpotti verkostoitumista kaupungin rajojen sisällä ja ulkopuolella sopeutumistoimien tukemiseksi.
• Sopeutumiseen liittyvät tutkimushankkeet ovat kaupunginhallinnon säännöllisesti valtuuttamia olemassa olevan tietopohjan jatkuvaan päivittämiseen ja laajentamiseen. Ulkoiset näkemykset näistä toimista ovat moninaisia ja auttavat ylläpitämään sopeutumisvauhtia, esimerkiksi Thüringenin osavaltion kansallinen palkinto ”Climate-active municipality 2016” ja ”Environmental Award 2015”.

Inselplatz-aukiota koskeva arviointi hyötyi suuresti tästä institutionaalisesta rakenteesta.

On myös joitakin tekijöitä, jotka estävät sopeutumisen valtavirtaistamisen kaupunkisuunnitteluun Jenassa: i) ilmastonmuutoksen torjuminen asiaankuuluvilta sidosryhmiltä, myös poliittisilta päättäjiltä, ii) tiukat julkiset talousarviot, iii) kokeneen henkilöstön niukkuus ja iv) tietämyksen puute sopeutumistoimien ulkoisista rahoitusmahdollisuuksista. Nämä rajoitteet voidaan kuitenkin helposti muuttaa haasteiksi, ja ne voivat tehdä Jenasta ilmastonmuutokseen sopeutumisen edelläkävijäkaupungin.

Inselplatzin uudistamisen kolmen vaihtoehdon vertailussa käytettiin neljää kriteeriä:

• Kustannukset, mukaan lukien: i) jalkakäytävien, keinotekoisten vesielementtien ja viherrakenteiden (eli nurmikon ja puiden) investointi- ja ylläpitokustannukset, ii) viherkattojen nettonykyarvot (rahamääräinen, diskonttokorko: 1,5 prosenttia);
• Lämpöjännitystaso (kvantitatiivinen)
• Arkkitehtoninen laatu (laadullinen);
• Amenity arvo yliopiston henkilöstölle, opiskelijoille ja vieraille (laadullinen).

Analyysissä käytettiin todennäköisyysperusteista monikriteerimenetelmää (stokastinen PROMETHEE II), jolla pystytään erityisesti käsittelemään epävarmoja, epätäydellisiä, heterogeenisesti skaalattuja ja epäjohdonmukaisia tietoja. Epävarmojen tietojen ja sidosryhmien eriävien mieltymysten vaikutukset neljään kriteeriin otettiin analyysissä huomioon ja dokumentoitiin arviointituloksissa.

Katon viherryttämistä koskevan sopeutumistoimenpiteen osalta tehtiin erillinen kustannus-hyötyanalyysi. Analyysissä otettiin huomioon rakennusten omistajille koituvat kustannukset (investoinnit, uudelleeninvestoinnit, kunnostus- ja ylläpitokustannukset) ja hyödyt (yksityisten hulevesimaksujen säästöt, hulevesien hallintalaitosten asennuskustannusten pieneneminen, energiakustannusten säästöt). Saadut nettonykyarvot otettiin huomioon myös todennäköisyysperusteisessa monikriteerianalyysissä. Lisäksi arvioitiin joitakin yleisiä hyötyjä, kuten luontotyyppien luomisarvoa ja hiilen sitomista, mutta niistä raportoitiin erikseen.

Tämän laajamittaisen kaupunkikehityshankkeen kokonaiskustannukset ovat 188 miljoonaa euroa, ja se koostuu neljästä alahankkeesta. Kokonaisrahoitusta ei ole vielä täysin selvitetty. Joitakin tukitoimia yhteisrahoitetaan kuitenkin noin 84 miljoonalla eurolla Euroopan aluekehitysrahastosta (EAKR). Noin 10 miljoonaa euroa tulee korkeakoulutussopimuksen 2020 liittovaltion rahastoista, 37,7 miljoonaa valtion varoista ja 4,1 miljoonaa Jenan kaupungista.

Keskustelut paikallisen ilmastonmuutokseen sopeutumista koskevan strategian kehittämisestä Jenassa aloitettiin jo vuonna 2005. Kaupunginvaltuuston vuonna 2009 tekemän päätöksen jälkeen kaupungin kehittämisosasto tilasi julkisrahoitteisen pilottitutkimuksen, jossa analysoidaan paikallisia ilmastonmuutoksen vaikutuksia, kartoitetaan mahdollisia sopeutumistoimia ja ymmärretään paremmin sidosryhmien riskikäsityksiä. Seuraava looginen askel vuonna 2010 oli paikallisen ilmastonmuutokseen sopeutumista koskevan strategian (JenKAS) kehittäminen. Hanketta tuettiin Saksan liittotasavallan liikenne-, rakennus- ja kaupunkikehitysministeriön tutkimusohjelmasta, ja sitä yhteisrahoitettiin paikallisesti. Toukokuussa 2013 kaupunginvaltuusto tunnusti JenKASin Jenan kaupunkikehityksen epäviralliseksi suunnitteluperiaatteeksi. Tämä oli tärkeä edellytys JenKASin toteuttamiselle ja ilmastonmuutokseen sopeutumisen jatkuvalle huomioimiselle Jenan kaupunkisuunnittelussa. Eri politiikanalojen oikeudellisen kehyksen muutokset välitettiin vähitellen eri kunnallisten yksiköiden henkilöstölle niiden säännöllisen jatkokoulutuksen kautta. Ulkoisen sääntelykehyksen, kuten liittovaltion rakennuslain, tarkistaminen vuonna 2011 vahvistaa toimia ilmastonmuutokseen sopeutumisen valtavirtaistamiseksi.

Inselplatzin kunnostustöiden analysointi- ja suunnitteluvaihe toteutettiin vuosina 2012–2017. Toteutusvaihe alkoi vuonna 2018 ja on tähän mennessä (2019) koostunut pääasiassa rakennustyömaan siivouksesta ja valmistelusta. Kaivaukset on tarkoitus toteuttaa vuonna 2020, ja rakennustyöt on tarkoitus aloittaa vuoden 2020 lopulla. EU:n rahoittamat rakennukset on tarkoitus ottaa käyttöön vuoteen 2023 mennessä, ja muut osat valmistuvat vuoteen 2024/2025 mennessä.

Joidenkin kehitettävien komponenttien odotettu käyttöikä on: 40 vuotta viherkatoille, 40-50 vuotta pienille kruunatuille kaupunkipuille, 80-100 vuotta suurille kruunatuille kaupunkipuille, 80 vuotta jalkakäytäville ja 80 vuotta keinotekoisille vesielementeille.

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 

EU:n seitsemännen puiteohjelman hanke ”Bottom-Up Climate Adaptation Strategies towards a Sustainable Europe – BASE” ja Projektgruppe ”Campus Inselplatz”