Alkalmazkodás a hőstresszhez Antwerpenben (Belgium) részletes hőtérkép alapján

A Kopernikusz európai egészségügyi szolgáltatás keretében a VITO az UrbClim városi éghajlati modelljét alkalmazta 100 európai város (beleértve Antwerpent is) léghőmérsékletének és városi hőszigetének (UHI) feltérképezésére, 100 méteres horizontális felbontással. Antwerpen esetében az eredmények azt mutatják, hogy a város központjában évente átlagosan 2 °C-os városi hősziget található, amely nyári estéken és éjszakákon elérheti a 9 °C-ot. Az UHI miatt Antwerpen 2008-2017-ben kétszer annyi hőhullámnapot élt át (a meghatározás szerint 30 °C feletti maximális hőmérsékletű és 18 °C feletti minimális hőmérsékletű napok), mint a vidéki környezet, ami a városi lakosokat sokkal magasabb szintű hőstressznek tette ki, mint a közeli vidéki területeken élők.

A jövőbeli éghajlati előrejelzések elemzése (amelyet a hetedik keretprogram RAMSES és a Horizont 2020 Climate-fit.city projektjei keretében végeztek) arra enged következtetni, hogy az antwerpeni hőhullám-napok száma az RCP8.5 forgatókönyv szerint az évszázad vége felé várhatóan közel tízszeresére fog nőni. A földhasználat esetleges megváltozása nélkül a városi hősziget-intenzitás várhatóan többé-kevésbé ugyanazon a szinten marad, ami az éghajlatváltozás hatásán felül növeli a hőstresszt a városi területeken.

A kutatási eredmények által motivált Antwerpen városa úgy döntött, hogy alkalmazkodási intézkedéseket hajt végre a városban tapasztalható hőstressz problémájának kezelésére. Az azonosított intézkedéscsomag céljai a következők: i. az épített környezet változásai révén a lehető legnagyobb mértékben csökkentse a helyi hőstresszt, ii. tájékoztassa a polgárokat a problémáról, iii. vonja be őket a civil tudományos kampányokba, és iv. minimalizálja az egészségügyi hatásokat egy hőelőrejelzési és figyelmeztető rendszerrel, amely a veszélyeztetett csoportokat célozza meg.

Az optimális eredmények elérése érdekében az alkalmazkodási intézkedéseket egyidejűleg, három szinten hajtják végre: 1) városszerte, 2) helyi és 3) az egyén. Az itt ismertetett alkalmazkodási intézkedések végrehajtása csak most kezdődött meg, vagy már tervbe is vették. A teljes körű végrehajtás és az egész városra kiterjedő eredmények hosszú időt vesznek igénybe, és várhatóan csak 2030-ra fejeződnek be.

Városi lépték

Antwerpen városában az épületek építését építési szabályzat szabályozza, amelyet minden lakosnak és fejlesztőnek be kell tartania az épület felújításakor vagy építésekor. Ez a kód konkrét utasításokkal egészült ki (2014. október 9.) annak érdekében, hogy idővel segítsen csökkenteni a hőstresszt a városban:

• Minden olyan új vagy felújított tető esetében, amelynek lejtése 15%-nál kisebb és felülete meghaladja a 20 m2-t, kötelező zöld tetőt felszerelni a tetejére. Ez drasztikusan csökkenti a tető hőmérsékletét, és lehűti a levegő hőmérsékletét azáltal, hogy visszatartja és elpárologtatja az esővizet. Ezenkívül a zöldtetők extra hőszigetelést biztosítanak az épület számára, csökkentve a fűtési és hűtési igényt.
• Minden újonnan telepített saját kertnek és nyitott parkolónak zöldnek és áteresztőnek kell lennie. Csak 20m2 lehet burkolni kertekben <60m2 és csak 1/3 kertekben >60m2. Minden szabadtéri magánparkolónak áteresztő füves felülettel kell rendelkeznie.
• A városközpont épületeinek többsége történelmi gipszhomlokzattal rendelkezik. Felújításkor ezeket az épületfrontokat eredeti fényben, lehetőleg fehér színben kell festeni. A fehér épületek több napfényt tükröznek, és nem melegednek fel olyan könnyen, mint a sötét épületek, ezáltal csökkentve az épületek hősugárzását.

Helyi lépték

Rendszeresen nagy tereket, parkokat és városrészeket újítanak fel a városban. A tervezési szakaszban a városvezetés a hőkomfort-helyzet optimalizálását új tényezőként vette figyelembe. A célzott intézkedések lehetővé tétele érdekében részletes információkra van szükség a helyi mikroklímáról. A VITO tanácsára Antwerpen városa úgy döntött, hogy a felújítási tervek hőstressz hatásának értékelésekor és optimalizálásakor a nedves izzó gömbhőmérséklet (WBGT) mutatót használja. A WBGT az egyszerű hőmérsékletmérésekkel ellentétben figyelembe veszi a sugárzási terhelést (rövidhullámú és hosszúhullámú), a páratartalmat és a szélsebességet, amelyek mind befolyásolják az emberi hőkomfortot. A VITO számos részletes (1 m felbontású) modellezési tanulmányt végzett a helyi WBGT-értékek számszerűsítésére és a tervezett alkalmazkodási intézkedések lehetséges hatásának értékelésére. Ez a zöld-kék infrastrukturális intézkedések (pl. fák, áteresztő felületek, tavak, szökőkutak) felújítási tervekbe való beépítéséhez vezetett.

A modellezést egy civil tudományos mérési kampány egészítette ki 2018 nyarán a H2020 Ground Truth 2.0 projekt keretében. Sint-Andries környékének mintegy 20 lakosa vett részt a WBGT mérésében különböző típusú helyszíneken. A modelleredmények validálása mellett ez a kampány felhívta a figyelmet a hőstressz problémájára, és vitát váltott ki a lehetséges alkalmazkodási intézkedésekről.

Egyedi skála

Belgiumban a „hőegészségügyi cselekvési terveket” a vidéki térségekre vonatkozó hőmérséklet-előrejelzések alapján indítják el. Ez a hőstressz alulbecsléséhez vezet olyan városokban, mint Antwerpen, ahol a jelentős városi hősziget-hatás kétszer annyi hőhullám-napot okoz a városi területeken, mint a vidéki környezetben. Antwerpen pontosabb hőstressz-előrejelzése érdekében a VITO rövid távú (5 napos) hőelőrejelzési rendszert hozott létre, amely az ECMWF rendszeres európai előrejelzési modelljének és az UrbClim modellnek a kombinációján alapul. A rendszer Antwerpen minden egyes szomszédságára vonatkozóan előrejelzést ad, figyelembe véve a városi hősziget hatását. Ez lehetővé teszi a segélyforrások hatékony felhasználását, elsősorban a kiszolgáltatott helyzetben lévő időseket és gyermekeket megcélozva, azokra a helyekre, ahol a legnagyobb szükség van rájuk. Ezenkívül Antwerpen városa webes platformot fejlesztett ki, hogy hőhullámra vonatkozó figyelmeztetéseket adjon ki az egészségügyi dolgozóknak és más érdekelt feleknek, beleértve a hőhullám esetén teendő tanácsokat is. A rendszer Belgiumban az év meleg hónapjaiban (április-szeptember) aktív, és a városi közigazgatás kezeli.

A városi közigazgatás és az érintett vállalatok (VITO, UNESCO IHE, Antwerpen Smart Zone) közös kreatív megközelítést indítottak el a hőelőrejelzési riasztási és webes platform létrehozása és tesztelése érdekében. Számos munkaértekezletet szerveztek a polgárok számára, ahol a városi közigazgatás és a kutatók bemutatták a hőstressz problémáját, és megvitatták a lehetséges alkalmazkodási intézkedéseket. A részt vevő polgárokat bevonták a hőelőrejelzési riasztási és webes platform első prototípusainak értékelésébe és tesztelésébe. Ezen túlmenően a polgárok feltérképezték a hőstresszt és a hűvös helyeket a város egyik szomszédságában, miközben stratégiákat dolgoztak ki a szomszédságukban a hőkomfort javítására, különös tekintettel a kiszolgáltatott népességre.

Az antwerpeni hőstresszről és éghajlatváltozásról szóló kutatás fő sikere az volt, hogy politikai szinten felhívta a figyelmet erre a témára, megteremtve a probléma kezelésére irányuló politikai akaratot (és finanszírozást). Ez a kutatás továbbá az antwerpeni építési szabályzat kiigazítását eredményezte, és beépült Antwerpen „Climate 2030” tervébe – az éghajlatváltozás mérséklésére és az ahhoz való alkalmazkodásra vonatkozó tervbe a Polgármesterek Szövetsége keretében, amely jelenleg kidolgozás alatt áll.

A kommunikáció kulcsfontosságú kérdésként jelenik meg a kutatók és a városi szakemberek közötti együttműködésben. Ez vonatkozik az egyes partnerek közötti kommunikációra (pl. a projektcélokról való megállapodás érdekében), az egyes érintett városi szervezeti egységek közötti kommunikációra, valamint a városi tisztviselők vagy tudósok és a polgárok közötti kommunikáció megfelelő formáira.

A kutatók technikai problémákkal is szembesültek, mivel a valós idejű adatok használata még nem épült be teljes mértékben a város informatikai infrastruktúrájába.

A hőstresszre és az éghajlatváltozásra vonatkozó kutatást főként európai projektek (FP7 RAMSES és NACLIM, H2020 Climate-fit.city és Ground Truth 2.0) finanszírozták, amelyek Antwerpen város természetbeni költségeinek egy részét is fedezték. Antwerpen városa csak egy konkrét hőstressz-mérési és modellezési tanulmányt finanszírozott, és körülbelül 70 000 euróba került.

Az alkalmazkodási intézkedések városi és helyi szintű végrehajtása (zöldtetők, fák, burkolatlan felületek, tavak, szökőkutak stb.) folyamatban van, de többnyire még tervezési szakaszban van, ezért nehéz számszerűsíteni a közvetlen költségeket és hasznokat.

Antwerpen város természetbeni költségei mellett a hő-előrejelzési és -riasztási rendszer fejlesztési költsége mintegy 20 000 euró, éves karbantartási költsége pedig mintegy 10 000 euró volt.

A járulékos előnyök közé tartozik a városi osztályok közötti jobb kommunikáció és együttműködés, a politikusok és a polgárok növekvő hőstressze és éghajlatváltozással kapcsolatos tudatossága, a hőstresszhez való alkalmazkodást célzó intézkedések beépítése a várostervezésbe (amelyek jótékony hatással vannak az egészségre, a biológiai sokféleségre, az áradásokra, az aszályra stb.).

A hőstresszre és az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodásra vonatkozó kutatás konkrét változásokhoz vezetett Antwerpen építési szabályzatában, amely az antwerpeni épületek építését szabályozza. Emellett hozzájárul Antwerpen 2030-ig tartó időszakra vonatkozó éghajlat-politikai tervéhez, amely a Polgármesterek Szövetsége keretében jelenleg kidolgozás alatt álló, az éghajlatváltozás mérséklésére és az ahhoz való alkalmazkodásra irányuló terv.

A hőstresszre és az éghajlatváltozásra vonatkozó, Antwerpen városára vonatkozó kutatás 2013-ban kezdődött és még folyamatban van. Számos összetevőt (pl. hőstressztérképeket, mérési kampányokat) külön időablakokban végeztek, amelyek jellemzően néhány hónaptól egy évig terjedtek.

Az alkalmazkodási intézkedések helyi szintű végrehajtása lassú folyamatnak bizonyul, és a konkrét városi szintű megvalósítások még nem valósultak meg. A teljes körű végrehajtás és az egész városra kiterjedő eredmények csak 2030-ra várhatók.

A hő-előrejelző rendszert és webes platformot kevesebb, mint egy év alatt fejlesztették ki és hozták létre.

A fent leírt intézkedések (épületkód-módosítások, hőstressz-adaptációs intézkedések, hőstressz-előrejelzés) célja, hogy hosszú távúak legyenek a városi műveletekbe ágyazva, és ne rendelkezzenek meghatározott időtartammal vagy élettartammal.

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 és H2020 Climate-fit.city projektek