Stuttgart: lämpösaarekevaikutuksen ja huonon ilmanlaadun torjuminen ilmanvaihtokäytävillä ja vihreänsinisellä infrastruktuurilla

Kaupungin sijainti vaikuttaa merkittävästi sen paikalliseen ilmastoon, mukaan lukien vaikutukset ilman lämpötilaan, kosteuteen, sademäärään ja tuuleen. Stuttgart sijaitsee kahden jokilaakson muodostamassa laajassa Neckarin altaassa, jota suojaavat jyrkät rinteet. Stuttgartin keskusta sijaitsee noin 240m merenpinnan yläpuolella (as.l.), kun taas ympäröivät kukkulat nousevat 500m as.l.

Stuttgartissa on leuto ja lauhkea ilmasto lämpimine kesineen. Tuulennopeudet koko kaupungissa ovat yleensä alhaisia, mikä yhdessä kaupunkien lämpösaarekevaikutuksen kanssa vaikuttaa huonoon ilmanlaatuun. Vuonna 2016 yhteistyössä Saksan sääpalvelun kanssa tehty tutkimus osoittaa, että Stuttgartin keskustan lämpöaltistuspäivien määrä (päivittäinen enimmäislämpötila yli 32 °C) kaksinkertaistuu vuosina 1971-2000 ja 2031-2060. Saman tutkimuksen mukaan ilmastoennusteet viittaavat myös siihen, että lämpöstressistä kärsivien päivien määrä (kun ihmisten lämmönsäätely on heikentynyt) kasvaa merkittävästi vuoteen 2050 asti tiheämpien lämpöaaltojen vuoksi: Stuttgarter Kesselin taajama-alue ja Stuttgartin kaupunkiin kuuluva Neckartal voivat kokea yli 60 päivää lämpöstressiä vuoteen 2050 mennessä. Vuosisadan loppuun asti lämpöstressipäivien määrä kasvaa edelleen.

Yksi Stuttgartin alueen ensisijaisista tavoitteista on helpottaa ilmanvaihtoa kaupungissa, mikä lisää mahdollisuuksia viileään ilmavirtaan kukkuloilta kohti laakson pohjalla olevia kaupunkialueita. Kaupunki pyrkii myös suojelemaan kaupunkien luonnonalueita, lisäämään viheralueiden laajentamista ja edistämään vihreiden ja sinisten infrastruktuurien toteuttamista. Kaiken kaikkiaan näillä strategioilla pyritään parantamaan Stuttgartin sopeutumista lämpimämpään kesään ja ilmastonmuutoksesta johtuviin useammin toistuviin helleaaltoihin.

Stuttgartin alueen ilmastoatlas julkaistiin vuonna 2008, ja se perustuu Stuttgartin kaupungin 1980-luvulta lähtien ja Stuttgartin kaupungin sisäilmasto-osaston (joka on toiminut Stuttgartin kaupungissa vuodesta 1938) alalla tekemään aiempaan työhön. Osana liittovaltion opetus-ja tutkimusministeriön (BMBF) tutkimushanketta " Integrative urban-regional adaptation strategies" ilmastoatlas päivitetään parhaillaan ja sen sisältöä kehitetään edelleen kaupunkien ja alueiden väliseksi online-tiedotus- ja neuvontavälineeksi.

Ilmastoatlas tarjoaa standardoituja ilmastoarviointeja Stuttgartin alueen kaupungeille ja kunnille. Atlas sisältää karttoja, joista käyvät ilmi alueelliset tuulimallit, kylmän ilman virrat, ilmansaasteiden pitoisuudet ja muut asiaankuuluvat tiedot, joita tarvitaan, jotta suunnittelijoille voidaan tiedottaa siitä, miten ilmasto-olosuhteita voidaan parantaa ja joita voidaan hyödyntää uusissa hankkeissa ja jälkiasennuksissa. Atlas luokittelee kaupunkialueet sen mukaan, mikä merkitys niillä on ilmanvaihdossa ja viileässä ilmavirrassa Stuttgartin alueella, sekä niiden pinnanmuodostuksen, kehitystiheyden ja luonteen sekä viheralueiden tarjoamisen perusteella. Atlaksessa erotetaan tällä tavoin kahdeksan alueluokkaa, joista kullekin esitetään erilaisia suunnittelutoimenpiteitä ja suosituksia.

Paikallisten ilmasto-olosuhteiden huomioon ottamisen lisäksi seuraavat periaatteet muodostavat perustan suunnittelusuosituksille, jotka sisältyvät asiakirjaan ”Climate Booklet for Urban Development Online – Städtebauliche Klimafibel Online”:

• Kasvillisuus olisi sijoitettava kehityksen ympärille ja suurempia, toisiinsa yhteydessä olevia viheralueita olisi luotava tai ylläpidettävä kehittyneillä alueilla ilmanvaihdon helpottamiseksi;
• Laaksot toimivat ilmanjakelukäytävinä, eikä niitä pitäisi kehittää.
• Vuoristoalueiden olisi pysyttävä kehittymättöminä erityisesti silloin, kun laaksot kehittyvät, koska niissä harjoitetaan intensiivistä kylmän ja raikkaan ilman kuljetusta.
• Satulamaiset topografit toimivat ilman induktiokäytävinä, eikä niitä pitäisi kehittää.
• On vältettävä kaupunkirakenteen hajautumista.
• Kaikki kaupunkiytimessä kasvavat puut, joiden rungon ympärysmitta on yli 80 cm 1 metrin korkeudella, on suojattu puiden suojelumääräyksellä.

Ilmastoatlaksen ja ilmastokirjan suositusten täytäntöönpanosta vastaa kaupunkisuunnittelu- ja kaupunkiuudistusvirasto, jota tukee ympäristönsuojeluvirasto. Ympäristönsuojeluviraston kaupunkiilmasto-osasto arvioi suunnitellun kehityksen ja suurempien rakennusten ilmastovaikutuksia. Näiden suositusten täytäntöönpanon seurauksena yli 39 prosenttia Stuttgartin pinta-alasta on suojeltu luonnonelementtien suojelemiseksi. Lisäksi vehreys kattaa yli 60 prosenttia kaupungista. Stuttgartissa on 5 000 hehtaaria metsiä ja metsää, 65 000 puuta puistoissa ja avoimilla alueilla sekä 35 000 katupuuta. Yli 300 000 neliömetriä kattoja on viherrytetty ja 63 raitiovaunuradan 273 kilometristä (vuodesta 2019) on istutettu oligotrofisia ruohoja. Lisäksi kaupungin kehittämisvision mukaisesti 60 hehtaaria aiemmin kehitettäviksi varattua uutta maata on leikattu vuoden 2010 maankäyttösuunnitelmasta olemassa olevan viheralueen suojelemiseksi. Kohdennetut toimet, kuten rakennuskielto kaupunkia ympäröivillä kukkuloilla ja sellaisten rakennushankkeiden ehkäiseminen, jotka saattavat haitata yöllisten kylmäilmavirtojen ilmanvaihtovaikutusta, ovat johtaneet ilmanvaihdon ja viileän ilman virtausten säilyttämiseen ja tehostamiseen kaupungissa.

Jotta Stuttgartin sopeutumiskykyä lämpimiin kesiin voitaisiin edelleen parantaa, kaupungin vihreää infrastruktuuria laajennetaan parhaillaan osana ilmastonsuojelupakettia, johon kuuluvat muun muassa seuraavat: rakennusten viherryttäminen, liikenneväylien (esim. jalkakäytävät ja pyörätiet) varjostaminen, rakennusten julkisivujen varjostaminen katupuiden läpi ja pienempien julkisten alueiden muuttaminen "viileiksi paikoiksi" (alueet, joilla on juomavettä, vesilähteitä, vesisuihkuja ja varjostustiloja). Lisäksi kaupunki toteuttaa ohjelmaa, jolla pyritään parantamaan kaupunkien sinistä infrastruktuuria erityisesti juomavesilähteiden ja muiden vesielementtien avulla. Vesipinnat ja liikkuva vesi vähentävät lämpökuormitusta haihduttamalla. Hankkeessa ”Integroidutstrategiat kaupunkien sinivihreän infrastruktuurin vahvistamiseksi”(INTERESS-I) on toteutettu pilottihanke, jossa testataan sinivihreän infrastruktuurin ilmastotehokkaita ja häiriönsietokykyisiä rakenneosia. Yleisenä tavoitteena on kehittää yhdennetty strategia vihreiden, vesi-, asutus- ja rakennusrakenteiden optimoimiseksi veden saatavuuden ja laadun perusteella ja ottaen huomioon ilmastokestävyys, sosiaalinen oikeudenmukaisuus ja elämänlaatutarpeet.

Ilmastoatlas 2008 kehitettiin tiiviissä yhteistyössä Verband Region Stuttgartin (alueellisten kaupunkien ja kuntien liitto) ja Stuttgartin kaupungin välillä. Stuttgartin kaupungin ympäristönsuojeluviraston kaupunkiilmasto-osasto antoi panoksensa erityisosaamisellaan.

Stuttgartin kaupunki korostaa, että yleisön on tärkeää osallistua viherryttämisstrategioihin, joilla pyritään parantamaan ilmanlaatua ja lieventämään lämpösaarekevaikutusta. Tämä saavutetaan erilaisilla strategioilla, esimerkiksi:

• Stuttgartin kaupunki on vuodesta 1986 lähtien antanut kansalaisille taloudellista tukea viherkattoja varten ja todennut, että voimakkaasti ylikuumentuneilla ja huonosti tuuletetuilla laaksoalueilla viherkattojen potentiaalia olisi hyödynnettävä mahdollisimman laajasti. Vuonna 2016 jatkettiin kunnallista viherryttämisohjelmaa (piha, katto ja julkisivujen viherryttäminen), jolla nopeutettiin viherryttämistoimenpiteitä olemassa olevissa rakennuksissa.
• Vuodesta 1992 lähtien on ollut käytössä järjestelmä, jossa Stuttgartin asukkaat voivat ottaa käyttöön puun tai viheralueen. Nykyään metsänhoitajat ovat adoptoineet yli 900 puuta. He ovat vastuussa puun kastelusta, tuholaishyökkäyksistä ilmoittamisesta, lehtien ja kaatuneiden oksien poistamisesta ja puun suojaamisesta koiran likaantumiselta.

Lopuksi on syytä huomata, että sekä ilmastonmuutokseen sopeutuminen että sen hillitseminen ovat tärkeällä sijalla poliittisella asialistalla. Kaupungilla on ollut ilmastonmuutoksen hillitsemisstrategia vuodesta 1997, ja ilmastonmuutokseen sopeutumista koskeva strategia kehitettiin vuonna 2012. Lieventämis- ja sopeutumistoimenpiteiden toteuttamiseen liittyy työryhmä.

Seuraavat tekijät ovat vaikuttaneet myönteisesti Stuttgartin sopeutumisaloitteeseen:

• Alueen pinnanmuodostusta, ilmastoa ja maankäyttöä koskevien yksityiskohtaisten tietojen kokoaminen mahdollistaa tarkan suunnittelun eri alueille, joilla pyritään yhdessä parantamaan ilmanlaatua ja lieventämään kaupunkien lämpösaarekevaikutusta.
• Tapaus osoittaa, että kunnalle on etua siitä, että sillä on omat ilmastotutkimusvalmiudet tarjota konkreettista tietoa paikallisista olosuhteista ja korjaustoimenpiteistä sen sijaan, että se luottaisi yleisistä periaatteista johdettuun ymmärrykseen. Kumulatiivisesti kaupunki on useiden vuosikymmenten ajan käyttänyt suunnittelu- ja maisemointivaltuuksiaan suunnitellakseen koko kaupunki-ilmankiertojärjestelmän.
• Voimassa olevien määräysten (esim. Saksan rakennusmääräysten) rakentava käyttö antaa valtuudet paikallista ilmastoa koskevien suunnittelusuositusten täytäntöönpanoon.
• Ympäristönsuojeluviraston (tiedon analysointi, suositusten antaminen) ja kaupunkisuunnittelu- ja kunnostustiimin tiivis yhteistyö tarkoittaa, että suositellut vihreän infrastruktuurin ratkaisut toteutetaan aluesuunnittelun ja kehittämisen valvonnan avulla.
• Joillakin kaupungin alueilla ilmastonmuutokseen sopeutumiseen selkeästi viittaavien puitesuunnitelmien saatavuus tuki erityistoimenpiteiden toteuttamista. Näin on esimerkiksi Talgrundin (Stuttgart-West) puitesuunnitelmassa, jossa sopeutumista käsitellään viherryttämistoimilla ja rakenteellisilla toimenpiteillä, joilla pyritään säilyttämään yölliset kylmät ilmavirrat.

Kokonaisarviota kaikkien toteutettujen toimenpiteiden kustannuksista ei ole saatavilla. Joistakin toimista on saatavilla yksityiskohtaisia tietoja, jotka ovat merkityksellisiä myös sopeutumisen kannalta. Stuttgartin kaupunki on vuodesta 2016 lähtien myöntänyt vuosittain noin 2 miljoonaa euroa osana edelleen aktiivista vihreää rahoitusohjelmaa. Lisäksi kaupunkipuistojen kunnostamiseen myönnettiin kertaluonteista rahoitusta 12,7 miljoonaa euroa. Lisäksi:

• Kaupungin keskustan viinitarhojen ja jyrkkien rinteiden säilyttämistä (ilmanvaihdon varmistaminen) tuetaan noin 850 000 euron vuosibudjetilla neljän vuoden aikana (2018–2021).
• Yksityisten rakennusten (esim. julkisivujen, sisäpihojen ja kattojen) viherryttämiseen on tähän mennessä myönnetty rahoitusta yhteensä 1,5 miljoonaa euroa.
• Puutarha-, metsä- ja hautausmaatoimiston nykyisen talousarvion puitteissa on paljon sopeutumisen kannalta merkityksellisiä yksittäisiä hankkeita.

Lisäksi osana ilmastopakettia (200 miljoonan euron lisäbudjetti vuosille 2020–2023, mukaan lukien ilmastonmuutokseen sopeutumista koskevat toimenpiteet) osoitetaan 20 miljoonaa euroa uusiin puihin, pensasaitoihin ja metsien muuntamiseen ilmastonmuutokseen sopeutumisen parantamiseksi sekä vihreiden julkisivujen, pihojen tai kattojen toteuttamiseksi.

Kaupunkialueilla suurin osa kesän suuresta lämpökuormasta aiheuttaa lämpörasitusta ihmiskeholle ja vaikuttaa kielteisesti lämpöviihtyvyyteen. Se on erityisen voimakas päivän aikana voimakkaan auringon säteilyn vuoksi. Helleaaltojen tapauksessa eli peräkkäisinä päivinä, jolloin lämpöjännitys on suuri, yöaikainen jäähdytys ei useinkaan saavuta sitä, mikä on tarpeen levollisen unen kannalta. Laajennetun ja riittävän kaupunkien viheralueen – myös rakennustasolla – ja sulkemattomien pinta-alojen odotetaan torjuvan kaupunkien lämpösaarekevaikutusta ja tarjoavan hyötyjä väestölle. Matala ja harvempi kasvillisuus, viheralueet ja avoimet käytävät edistävät kaupunkialueiden ilmanvaihtoa, vähentävät lämmönmuodostusta ja lämpöstressiä erityisesti kuumina aikoina ja vähentävät saasteita. Ne toimivat kylmän ilman tuotantoalueina, jotka asettavat lämpöä aiheuttavia paikallisia tuulijärjestelmiä, kuten yöllisiä lattiatuulia, alamäkituulia ja vuoristotuulia. Niiden säilyttäminen ja mahdollinen laajentaminen voi tarjota kaupungille monia etuja ja rajoittaa teknisen jäähdytyksen käyttöä (esim. ilmastoinnin avulla).

Luonnonympäristön säilyttämistä kaupunkialueilla ohjaavat pääasiassa liittovaltion luonnonsuojelulaki (BNatSchG) ja Baden-Württembergin osavaltion luonnonsuojelulaki (NatSchG). Liittovaltion luonnonsuojelulaki kieltää suojeltujen viheralueiden muuttamisen tai heikentämisen tai maankäytön muuttamisen näillä suojelualueilla. Suojeltuja viheralueita ovat: viheralueet asutusalueilla, puistoissa, hautausmailla, puutarhoissa, yksittäisissä puissa, puuviivoissa, väylillä tai lehdoissa asutusalueilla tai kehittyneillä alueilla; sekä eräät istutukset ja suojaavat metsäalueet metsien ulkopuolella. Alueen historian ja kulttuurin säilyttäminen voi myös olla syy suojella viheralueita.

Vuonna 2011 muutetussa Saksan rakennuslaissa edellytetään, että kaupunkikehityksellä tuetaan ja parannetaan ilmastonmuutoksen hillitsemistä ja siihen sopeutumista. Näihin voidaan puuttua sekä maankäyttösuunnitelmilla että kaupunkien kunnostustoimilla. Siinä korostetaan muun muassa käyttämättömien ja raivattujen alueiden säilyttämistä, sillä niillä on suuret mahdollisuudet ilmastoystävälliseen kaupunkikehitykseen, erityisesti viheralueiden osalta.

Stuttgartin sopeutuminen kaupunkien lämpösaarekeilmiöön alkoi vuoden 2008 ilmastoatlaksesta ja jatkuu edelleen. Toimenpiteet toteutetaan yleensä kaupunkialueiden maankäytön suunnittelun puitteissa, jolloin täytäntöönpanoaika riippuu suuresti koko suunnitteluprosessin monimutkaisuudesta ja reunaehdoista, kuten asuintilojen tarpeesta jne. Useimmissa tapauksissa voidaan kuitenkin odottaa useita vuosia. Täytäntöönpanotoimenpiteet julkisissa tiloissa (esim. puiden istutus) toteutetaan yleensä kyseisenä varainhoitovuonna tai viipymättä.

Toteutetut ja toteutettavana olevat vihreät ja siniset infrastruktuurit on säilytettävä, ja ilmanvaihtokäytäviä on suojeltava, jotta ne voivat toimia myös tulevaisuudessa. Kun vihreitä ja sinisiä ratkaisuja sovelletaan infrastruktuureihin, niiden käyttöikää voidaan pitää samana kuin rakennetussa ympäristössä (noin 40 vuotta, jos ylläpito on varmistettu). Yksityisten tuettujen toimenpiteiden tapauksessa tuensaajien on ylläpidettävä infrastruktuuria vähintään 10 vuoden ajan.

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

Stuttgartin kaupunki ja vihreän ja sinisen avaruuden mukauttaminen kaupunkialueisiin ja ekokaupunkeihin (GRaBS)