Flóð og hita sönnun grænt Emscher dalnum, Þýskaland

Á 20. ^öld var Emscher-áin aðallega notuð til að tæma allt frárennslisvatn svæðisins hratt og fullkomlega. Þetta olli miklum sveiflum í því vatnsmagni sem losað var. Eftir niðurhellingu, allt að 350 rúmmetrar á sekúndu af vatni gæti hafa runnið í gegnum Emscher, öfugt á þurrum tímabilum bara 11 rúmmetrar á sekúndu af vatni gæti hafa trickled gegnum þessa menguðu vatnaleiðum. Með tilliti til loftslagsbreytinga má búast við meiri öfgam.

Samkvæmt langtímaspám um loftslag mun Emscher svæðið upplifa blautari og hóflegri vetur, ásamt tíðari miklum vindum og stormum. Sumrin verða heitari og með endurteknum atburðum mikillar úrkomu. Þessar loftslagsbreytingar munu hafa varanleg áhrif á félagslegar og hagrænar aðstæður íbúanna, á öryggi og á framleiðni og samkeppnishæfni svæðisins. Nánar er gert ráð fyrir eftirfarandi loftslagsbreytingum á svæðinu (Quirmbach et al., 2012):

• Aukning á miklum úrkomuatburðum: oftar og alvarlegri. Loftslagsbreytingar munu tvöfalda atburði mikillar úrkomu. Gögn frá 1961-1990 sýna að úrkomuatburðir með meira en 40 mm/d eiga sér stað um 2 sinnum á ári. Spár fyrir svipaða viðburði fyrir árin 2021-2050 eru um 5 sinnum á ári og fyrir árin 2071-2100 jafnvel meira en 5 sinnum. Árleg meðalúrkoma mun aukast um u.þ.b. 9% fyrir árið 2050.
• Hækkun hitastigs: fleiri heita daga, minna kalt daga. Undanfarin 50 ár hefur meðallofthiti sýnt hækkun um 1°C. Í framtíðinni er gert ráð fyrir að árlegur meðalhiti hækki um 1,6 gráður fram til 2050 og um 2,9 gráður fram til 2100. Ekki aðeins mun meðalhiti hækka, einnig öfgar verða algengari með fleiri daga með hitastigi hærra en 30 gráður. Árið 2050, 50% fleiri heita daga, og með 2100 um 100% fleiri heita daga er gert ráð fyrir að eiga sér stað. Þetta mun valda hita streitu, sérstaklega fyrir öldrun manna á Ruhr svæðinu. Köldum dögum með frosti og ís fækkar um 50% árið 2050 og um 80% árið 2100.
• Áhrif á grunnvatn: minna á sumrin og hærra á veturna. Á sumrin er búist við að hærra hitastig leiði til lægri hleðsluhraða grunnvatns. Á veturna, með meiri úrkomu, er búist við að stig grunnvatns hækki. Þetta mun auka líkurnar á flóðum. Sérstaklega, ef engin sjálfbær stormur vatn stjórnun er hrint í framkvæmd, svæði með flóðaáhættu mun aukast um 20% í náinni framtíð.
• Áhrif á vistkerfi. Ofangreindar loftslagsbreytingar munu hafa áhrif á vistkerfi eins og vatnshlot, votlendi og skóglendi. Sérstaklega eru vatnshlot viðkvæm: lágt vatnsmagn á sumrin mun hækka magn næringarefna og mengunarefna, mikil úrkoma mun valda rofi við árbakkana og hærra hitastig mun lækka magn súrefnis í vatni.

Til að undirbúa sig fyrir framtíðar loftslagsskilyrði ákvað Emschergenossenschaft (Emscher Cooperative), vatnsstjórnunarfélagið sem ber ábyrgð á Emscher ánni, að sveigjanlegar náttúrumiðaðar lausnir væru til staðar. Valið var að sameina frárennslislögnina sem upphaflega var beint til Emscher og þverár þess í lokuð fráveitukerfi, með endurnýjun ánna, með það að markmiði að styrkja hringrás vatnsins og hagnað af vatnsforðanum sem og kælingu sem vistkerfisþjónusta náttúrunnar veitir. Í stuttu máli voru helstu aðlögunarmarkmiðin:

• Fyrir sumarið: að búa til græna göngum í Emscher landslag garðinum til kælingar, auk þess að búa til seigur vatn kerfi, þannig að forðast þurrkun út af lækjum og ám.
• Fyrir veturinn: auka varðveislu getu vatnshlotanna til að koma í veg fyrir flóð ef um er að ræða mikla úrkomu.

Hefðbundin lausn til að bregðast við væntanlegum vatnslosunarþörfum hefði verið bygging fráveitukerfis sem gæti tekist á við væntanlegan breytileika í vatnsmagni. Með Emscher-endurnýjunarverkefninu var tekin bráðabirgðanálgun til að styrkja vatnshringrásina með því að breyta ánni og þverár hennar í náttúrulegar vatnaleiðir og með því að láta skólp renna í gegnum lokuð fráveitukerfi. Smám saman verið að þróa, dalurinn samanstendur nú þegar kælingu græn svæði, svæði fyrir flóðastjórnun, afþreyingar svæði og búsvæði net. Allar þessar ráðstafanir stuðla að því að auka lífsgæði á Ruhr höfuðborgarsvæðinu. Mikilvægir lykilþættir Emscher-verkefnisins voru og eru náttúruleg endurheimt Emscher-kerfisins, hreinsun skólps með neðanjarðarmannvirkjum skólpkerfisins, umfjöllun um flóðavernd í öllum verkefnum og sjálfbær stjórnun regnvatns með skilum á (hreinu) regnvatni í náttúrulegar vatnshringrásir. Frekari þættir eru fræðsluverkefni í kringum Emscher Valley og þróun verðmætra afþreyingarsvæða.

Náttúruleg vatnshlot hafa meiri getu til að draga úr öfgakenndum veðuratburðum. Ef um er að ræða mikla úrkomu hefur náttúrulíkur vatnshlot meiri varðveislugetu en mikið breytt. Grænu beltin sem fylgja Emscher og þverárum hans virka sem ferskir loftleiðarar fyrir þétt þéttbýli. Votlendi og svæði fyrir stormvatnssöfnun kæla niður hitaeyjar. Lífsgæði fólks aukast, hitaálag minnkar og nýjar hringrásarleiðir meðfram vatnshlotunum bjóða upp á möguleika á sjálfbærum hreyfanleika. Heildaraðferðin sem notuð er er að samþætta vatnsstjórnun og þéttbýlisskipulag fyrir vatnsnæma þéttbýlisþróun.

Áður en verkefni eins og dynaklim og Future Cities hófust þróaði hver leikari í Emscher svæðinu sína eigin aðlögunaraðferð. Til dæmis greindu vatnsráðin hvort sjálfbær vatnsstjórnun þeirra væri hæf til að takast á við væntanleg áhrif loftslagsbreytinga. Borgir meta byggingarbirgðir sínar og ræddu hvaða úrbætur þyrfti að gera til að bregðast við hita eyjaáhrifum. Ennfremur, Regional Association Ruhr (Regionalverband Ruhr) fóstrað mælingar sínar á þéttbýli hitastig. Með stuðningi þessara tveggja verkefna var þróuð þverfagleg nálgun, þar á meðal allir viðkomandi hagsmunaaðilar úr mismunandi geirum, svo sem: vatnsstjórnun, áætlanagerð, bygging, heilbrigðis- og neyðarþjónusta. Að auki, að vera samstarfsaðili í Future Cities verkefninu, var Emscher málið dæmi um að þróa aðferðir til að gera þéttbýlissvæði hæf til að takast á við væntanleg áhrif loftslagsbreytinga. Innan verkefnisins var þróað sameiginlega tólið „Framtíðarborgaraðlögunargátt“til að hjálpa þéttbýlissvæðum að búa til sína eigin aðlögunaráætlun. Þetta tól efldi mjög mikið þverfaglega nálgun til að ná þverfaglegum lausnum.

Dæmi um niðurstöðu Future Cities verkefnisins er sjálfbær þróun tveggja loftslagsþéttra iðnaðargarða í Bottrop, á Emscher svæðinu. Glampi flóð eftir miklar rigningar áttu sér oft stað á báðum stöðum. Búist er við að ástandið aukist með loftslagsbreytingum. The Emschergenossenschaft og Bottrop sveitarfélagið samþykkt um samvinnu til að endurskipuleggja iðnaðar garður "Scharnhölzstraße" og "Boytal", þannig að sameina vatn, grænt og orku ráðstafanir til að gera þá loftslag-sönnun. „Scharnhölzstraße“ er gamalt fyrirtæki með nánast alveg lokað yfirborð. Á staðnum hafa miklar rigningar tilhneigingu til að valda vandamálum sem og ofhitnun á þurrkatímabilum. Samþætt nálgun var annars vegar á almenningsrýmið og hins vegar húsnæði í einkaeigu iðnaðarins. Fyrirhugaðar voru dreifðar lausnir fyrir regnvatn (íferð regnvatns og notkun regnvatns, notkun sólarorku og auðgun græns svæðis) til að styrkja svæðið fyrir komandi loftslagsviðburði.

Þrátt fyrir að Emscher-kerfið sé nú vel undirbúið geta úrkomuatburðir valdið flóðum af og til. Önnur varðveislu-, endurhæfingar- og aðlögunarverkefni hafa því verið hafin eða eru fyrirhuguð. Til dæmis, árið 2020 hóf Ruhr-ráðstefnan nýtt verkefni sem kallast "loftslagsþolið svæði með alþjóðlegri charisma"(Klimaresiliente Region mit internationaler Strahlkraft). Innan þessa verkefnis verður vistkerfisbundin og heildræn nálgun sem beitt er á Emscher svæðinu víkkuð út til alls svæðisins í Ruhr svæðinu. Ruhr-kerfið nær yfir 4.435 km2 svæði þar sem um 5,1 milljón manns búa í 53 bæjum og samfélögum. Til framkvæmdar aðlögunarráðstöfunum verður fjármögnun með rúmmáli um 250 milljónir evra tiltæk á þessu sviði á næstu tíu árum.

Endurreisnarverkefni Emscher er nátengt byggðaþróun og hefur lagt mikla áherslu á vitundarvakningu og menntun. The New Emscher Valley er þróað með nánu samstarfi sveitarfélaga, fyrirtækja og borgara, samræmd af Emschergenossenschaft (Emscher Cooperative).

Tvö Dynaklim og Future Cities verkefni veitt mikilvægt framlag til að efla samstarf milli mismunandi aðila. Innan fyrsta verkefnisins var Dynaklim hópurinn stofnaður. Það felur í sér meira en 50 samstarfsaðila net: fyrirtæki sem taka þátt í svæðisbundnum hagkerfi, vatn stjórnir, sveitarfélög, háskólar og rannsóknir aðstöðu, auk svæðisbundin og borgaralegt samfélag frumkvæði. Saman gerðu þeir sameiginlega svæðisbundna loftslagsaðlögunaráætlun. Dynaklim netið setti upp stöðug skipti á nýrri þekkingu og hagnýtri reynslu milli samstarfsaðila verkefnisins og við almenning. Á sama hátt voru nokkrar aðgerðir skilgreindar í Future Cities verkefninu og voru settar upp með það að markmiði að styðja áframhald eftir að verkefninu lauk. Fjöldi framtaksverkefna var hrundið af stað til að tryggja endingu framangreindra verkefna, þ.m.t. þátttaka hagsmunaaðila:

• Fyrrum ársfundir dynaklim verkefnisins eru haldnir áfram af DWA (Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfalland) samstarfsaðilum verkefnisins.
• Sumar aðgerðir, sem þróaðar voru í tengslum við dynaklim-verkefnið, voru felldar inn í „loftslagsverndaráætlun“ríkisstjórnar Norðurrín-Vestfalíu.
• Emscher Roadmap 2020 veitir ábyrgum stofnunum rétt til aðlögunarferlisins og kveður á um að þessar stofnanir haldi áfram nauðsynlegum aðgerðum einnig eftir lok verkefnanna.
• Notkun Future Cities Aðlögun Compass í borginni Dortmund felur í sér víðtæka þátttöku hagsmunaaðila. Ferlið hófst með greiningu hagsmunaaðila til að ganga úr skugga um að enginn viðkomandi leikari sé skilinn útundan.

Önnur viðeigandi þátttaka hagsmunaaðila er:

• Ef um er að ræða endurheimt vatnsbrauta Emscher-kerfisins taka íbúar þátt í skipulagningu og framkvæmd í víðtæku upplýsinga- og þátttökuferli.
• Varðandi sjálfbæra stormvatnsstjórnun er fólkið á Emscher svæðinu upplýst í smáatriðum um hvernig það getur tekið þátt, þar á meðal netvettvangur.
• Sérstaklega varðandi mikla úrkomu, var upplýsingaherferð hafin innan Future Cities verkefnisins. Herferðin er byggð á internetinu vettvang.

Vatnsföll Emscher-árinnar og Lippe-árinnar aðliggjandi standa frammi fyrir svipuðum áskorunum vegna loftslagsbreytinga. Vatnstöflurnar tvær, Emschergenossenschaft og Lippeverband, hafa því saman þróað ráðstafanir til vatnsstjórnunar.

Endurnýjun Emscher-árinnar og dalsins hófst árið 1992. Eftir margra ára skipulagningu og framkvæmd hefur New Emscher Valley farið frá eingöngu fyrirhugaðri hugsjón til veruleika sem hefur hvatt til nýrrar þéttbýlisþróunar. Nútímavæðing frárennslisgrunnvirkis og tilheyrandi endurnýjun Emscher gerir ána að dýrmætu rými fyrir tómstundir og slökun á svæðinu. Fólk getur nú aftur upplifað Emscher, sem einu sinni var óaðgengilegur almenningi vegna mikillar mengunar. Endurnýjun Emscher og losun skólps í neðanjarðarskurði hefur losað um ný rými fyrir nýsköpun ofan jarðar, sem gerir Emscher svæðið meira aðlaðandi. Vistfræðileg, félagsleg og stofnanaleg nýsköpun hefur verið sameinuð til að þróa þessi nýju rými. Þess vegna er Emscher umbreytingin ekki aðeins tæknilegt verkefni heldur einnig rammað inn sem mikilvægur kveikja til að bæta lífsgæði og ná fram jákvæðum efnahagslegum áhrifum á Ruhr svæðinu.

Bygging neðanjarðar fráveitu er enn í gangi og er gert ráð fyrir að henni ljúki árið 2022. Það er mikilvægt að leggja áherslu á að vistfræðileg aukning er áframhaldandi ferli, sem því þarf að vera stöðugt studd. Helsti takmarkandi þáttur í öðrum inngripum er rými. Í þéttbýlu svæði eins og Emscher svæðinu með 2.700 manns á hvern ferkílómetra er mjög erfitt að finna pláss fyrir meandering ána kerfi. Kröfurnar um geiminn eru margvíslegar: vega þarf efnahagslega, félagslega og vistfræðilega þætti upp á móti hvor annarri. Að auki geta opinber yfirvöld aðeins samþykkt áætlanir sem byggjast á gildum reglum.

Með 4,5 milljarða evra fjárfestingarmagn og nokkurra áratuga verkefnistímabil, þ.e. frá 1989 (byrjun alþjóðlegu byggingarsýningarinnar IBA Emscherpark) til 2022 (vænt lok byggingar neðanjarðar, rása fráveitu) er Emscher umbreytingin eitt stærsta innviðaverkefni Evrópu. Fjárfestingar af þessari stærð hafa merkjanleg áhrif á efnahag svæðisins. Með endurreisn Emscher urðu til um 1.400 störf á ári á árunum 1991 til 2020 (sbr. rannsókn frá Rheinisch-Westfälisches Institut für Wirtschaftsforschung, nóvember 2013). Mikilvægi umbreytingarverkefnisins nær þó langt út fyrir bein áhrif þess á atvinnumál. Uppfærsla Emscher svæðisins veitir ný lífsgæði og vinnu og færir henni mikil tækifæri til að bæta aðdráttarafl Ruhr svæðisins á sjálfbæran hátt. Þannig getur það haft jákvæð áhrif á ákvarðanir nýsköpunarmiðaðra fyrirtækja sem íhuga að flytja eða byrja á svæðinu. Árangursrík umbreyting á svo stóru árkerfi sendir einnig jákvætt merki um svipaða stórfellda vatnsstjórnun og þéttbýlisþróunarverkefni um alla Evrópu.

Að teknu tilliti til þeirra áskorana sem loftslagsaðlögun hefur í för með sér er varla hægt að nefna kostnaðinn sem því fylgir ef ekki hefði verið valið að endurreisa Emscher heldur að innleiða hærri borholur og stærri fráveitur. Auk þess að það myndi kosta örlög að veita eingöngu tæknilega vernd kerfi, þetta myndi aldrei vera 100% sönnun miðað við að enginn veit nákvæmlega hversu öfgafullt næsta úrkomu atburður verður.

Emscher-endurnýjunin er greidd í gegnum meðlimi Emschergenossenschaft, sem eru sveitarfélög, námuiðnaðurinn og einkaaðilar. Ennfremur hefur verið nýtt sem best af nokkrum sjóðum: frá sambandsríkinu Norðurrín-Vestfalíu, innlendum rannsóknarfjármögnun eins og KLIMZUG og fjármögnun ESB eins og markmið 2, INTERREG, FP7 og HORIZON2020, LIFE+. Þar sem mögulegt er er stuðningur frá einkaaðilum, staðbundnum fyrirtækjum og frjálsum félagasamtökum, svo sem Emscherfreunde (vinir Emscher), velkominn.

Emscher-byltingin hófst árið 1992. Bygging neðanjarðar fráveitna tekur um 25 ár og er gert ráð fyrir að henni verði að fullu lokið árið 2022. Vistfræðileg aukning á Emscher ánni og dalnum hennar er áframhaldandi ferli.

Endurnýjun Emscher árinnar og dalsins er viðvarandi ferli sem búist er við að verði langvarandi.

Emschergenossenschaft / Lippeverband
Office of the board of management

Mario Sommerhäuser, head of office
E-mail: sommerhaeuser.mario@eglv.de

Martina Oldengott
E-mail: oldengott.martina@eglv.de

Andreas Giga
E-mail: giga.andreas@eglv.de 

Emschergenossenschaft / Lippeverband