Aðlögun loftslagsbreytinga að skipulagi þéttbýlis: greyfield land redevelopment í Jena (Þýskaland)

Jena er önnur stærsta borg Thuringia með um 108.000 íbúa og er staðsett í hilly landslag Saale River dalnum. Frá því seint á 19. ^öld vegna starfsemi frumkvöðull Carl Zeiss borgin hefur orðið miðstöð fyrir sjón framleiðslu, sem er þekkt um allan heim. Sterkt staðbundið hagkerfi og stór vísinda- og tæknigeirinn mynda grunninn að háum lífskjörum íbúanna. Hagvöxtur og stöðugt innstreymi nemenda og ungra fjölskyldna skapar sívaxandi eftirspurn eftir landi fyrir íbúðar- og iðnaðarsvæði sem og háskólaaðstöðu, sem borgarskipulagsyfirvöld verða að koma til móts við.

Miðborgin er umkringd bröttum kalksteinshlíðum, sem virka sem varmageymslukerfi, sem stuðlar að því að gera Jena að einum hlýjasta stað í Mið-Þýskalandi, með viðvarandi hita eyjaáhrif. Loftslagsspár fyrir tímabilið frá 2051 til 2100 benda til hækkunar á meðalhámarkshita að sumri um 3 C (CMIP5, RCP 4.5) í 6 C (CMIP5, RCP 8.5) í lok aldarinnar sem og hækkunar á meðalfjölda heitra daga (T _max ≥ 30 °C) úr 11 í 35 (CMIP5, RCP 4.5) og í 49 (CMIP5, RCP 8.5) (Meyer et al., 2015). Einkum verða tíðari og háværari hita eyjaáhrif.

Innsigluð borgarsvæði eins og Inselplatz eru mjög útsett fyrir hitaálagi við mismunandi loftslagsskilyrði. Taka ætti tillit til fylgni milli skipulags í þéttbýli, byggingarhönnunar og örloftslagsskilyrða við endurnýjun í þéttbýli, endurþróun og endurlífgunarverkefni eins og þau sem eiga sér stað í Inselplatz. Yfirborðsrúmfræði og varmaeiginleikar þéttbýlisbyggða umhverfisins geta haft mikil áhrif á stærð þéttbýlishitaeyjunnar. Tré, græn þök, vatnsþættir og flott slitlag geta hjálpað til við að draga úr áhrifum hitaeyja í þéttbýli með því að skygga byggingarflöt, sveigja og endurspegla geislun frá sólinni og losa raka út í andrúmsloftið.

Aðlögunarstefna Jena (JenKAS) gerði borgarstjórninni og öðrum hlutaðeigandi aðilum kleift að meta staðbundin áhrif loftslagsbreytinga og taka þær með í borgarskipulagið. Eitt af mikilvægustu markmiðum er að draga úr styrkleiki þéttbýli hita eyja áhrif og auka aðlögun að miklum hita atburðum. Til að ná þessu umfangi ætti að innleiða búnt af skipulagsráðstöfunum og náttúrulegum lausnum, eins og ef um er að ræða þig endurþróun Inselplatz.

Eftir að undirbúningsáætlunin fyrir Inselplatz var samþykkt í maí 2014 var líkindagreining á mörgum viðmiðunum notuð til að bera saman þrjú drög að því að kanna mismunandi leiðir til að móta almenningssvæðið og raða þeim eftir hentugleika hönnunar þeirra til að stuðla að aðlögun að loftslagsbreytingum. Þessi greining felur í sér samanburðarefnahagslegt mat á hugsanlegum aðlögunarmöguleikum til að greina hentugasta pakkann af aðlögunarráðstöfunum til framkvæmdar. Niðurstöður þessa mats upplýstu ítarlega hönnun hins nýja Inselplatz og stjórnsýslu- og stjórnmálaákvarðanatökuferlið.

Bakgrunnur JenKAS er handbók um loftslagsskynsamlegt borgarskipulag, sem inniheldur upplýsingar um núverandi og framtíðar staðbundin veðurfarsskilyrði, lagalega þætti, efnahagslegt mat á aðlögunarmöguleikum og dæmi um bestu starfsvenjur. Handbókin er studd með ákvörðunarstuðningskerfi sem kallast JELKA, sérstaklega beint til hagsmunaaðila í þéttbýli og ákvarðanatöku. Tækið var þróað til að gera upplýsingar um loftslagsáhættu aðgengilegri og veita sérsniðnar ráðleggingar, þ.e. leggja til viðeigandi aðlögunarráðstafanir fyrir tiltekið stefnusvið eða tiltekna landeiningu.

The redevelopment of the Inselplatz is one of the first specific interventions which the JenKAS approach aiming at mainstreaming climate change adaptation into urban planning was applied. Þessi íhlutun miðar að því að umbreyta núverandi Greyfield svæði í nýja háskólasvæðinu í Friedrich Schiller University, einnig aðlögun ráðstafanir til að takast á við hita streitu sem tengist áhættu. Í fyrsta skrefi var JELKA notað til að velja fyrirfram aðlögunarmöguleika til að hafa í huga fyrir þrjú önnur drög að endurskipulagningu svæðisins. Þá PRIMATE, a hugbúnaður fyrir Probabilistic Multi-Attribute Mat þróað á Helmholtz Centre for Environmental Research - UFZ var beitt til að kerfisbundið bera saman þessar þrjár drög með multi-viðmið greiningu. Valkostirnir eru mismunandi eftir: a) fjöldi trjáa og einkenni kóróna (lítil eða stór krýnd tré), b) litasamsetning með slitlagi (venjulega- eða ljóslitaður steinsteinn, eftir því sem við á, með endurvarpi 0,3 og 0,5), c) notkun og stærð vatnshlota (ekkert, vatnshlot 40 m ² eða vatnshlot 80 m ²) og d) stærð grænna þaka (31%, 50% eða 70% af heildaryfirborði þaks).

Til að bera saman kostina þrjá var litið til eftirfarandi fjögurra viðmiðana: i. varmaálagsstig (megindlegt mat), ii. kostnaður (peningamat), iii. byggingargæði (eiginlegt mat) og iv. umhverfisgildi (eiginlegt mat). Til að sjá hvernig þrír valkostir munu þróast með tímanum voru þessar breytur gerðar fyrir þrjú mismunandi tímabil: (i) árið 2021, væntanleg opnun háskólasvæðisins; (ii) 2021-2050 sjónrænt útlit til meðallangs tíma og (iii) 2071-2100 sjónrænt útlit til lengri tíma litið. Helstu niðurstöður margþætts mats á inngripi Inselplatz voru:

• Önnur 3 er í fyrsta sæti til meðallangs tíma (2021-2050) sem og langtíma sjónarhorn (2021-2100). Þessi valkostur felur í sér: i. að varðveita 14 tré sem fyrir eru og gróðursetja 31 nýtt (27 stórræktuð tré og 4 smáræktuð), ii. nota ljósar slitlag fyrir allt svæðið, (iii) þróa þakgrænun nýrra flatþöka (30% tjöruþakþak og 70% umfangsmikið grænt þak); iv) smíða 80 m ² gervivatnshlot.
• Hitaálagsstigið var metið út frá vísi á bilinu 0 (engin hitaálag) og 10 (hámarkshitaálag). Samkvæmt greiningunni var það lægra fyrir þriðja valkostinn. Eftirfarandi gildi vísisins voru reiknuð fyrir þennan valkost í samanburði við hin tvö (vísbendingargildi fyrir valkosti 1 og 2 eru tilgreind innan sviga): i) tímabil 1981-2010 = 4.1, sem samsvarar miðli (4.8 fyrir valkost 1, 4.5 fyrir valkost 2), ii. tímabil 2021-2050 = 5.2, örlítið hækkað (6,0 fyrir valkost 1, 5.7 fyrir valkost 2), iii. tímabil 2021-2100 = 6,7, hóflega hækkað (7.5 fyrir valkost 1, 7.2 fyrir valkost 2).
• Ljóslitað slitlag og stórskorin tré hafa jákvæð áhrif á staðbundnar örloftslagsaðstæður (þær sem eru á Inselplatz). The (væntanlega) hærri kostnaður einnig borga-burt með tilliti til viðmið amenity gildi og byggingarlistar gæði.
• Við samanburð á hreinum núvirðiskostnaði við lítið krýnt og stórt tré yfir lengri tíma (þ.e. 82 ár) var kostnaðurinn aðeins hærri fyrir smákrónuð tré samanborið við stórkrónuð tré. Enn fremur hefur hið síðarnefnda meiri jákvæð áhrif á staðbundna örloftslag.
• Áhrif manngerðs vatnsfalls eru óljósari þar sem það er frekar kostnaðarsamt og hefur – vegna stærðar sinnar – aðeins takmörkuð áhrif á smáloftslagið. Heildarverðmæti þess fer að miklu leyti eftir því hvernig það er metið með tilliti til áhrifa þess á viðmiðanir sem amenity gildi og byggingarlistar gæði.

Framkvæmdir við Inselplatz hófust árið 2018 og beinast hingað til fyrst og fremst að undirbúningi byggingarsvæðisins. Búist er við að íhlutunum ljúki eigi síðar en 2024/2025 (verkefnahópurinn „Campus Inselplatz“).

Skipulag þéttbýlislandnýtingar í Þýskalandi er málsmeðferð sem felur í sér fyrstu tvö stig þátttöku opinberra yfirvalda og stofnana sem og allra annarra hagsmunaaðila um valkosti og tillögur. Þegar öllum athugasemdum (t.d. um umhverfis-, efnahags- eða grunnvirkjaþætti) sem teljast mikilvægir hefur verið safnað verður að vega þær og vega og meta á viðeigandi hátt, bæði með tilliti til hagsmuna framkvæmdaraðilans og allra opinberra hagsmuna eða einkahagsmuna sem framkvæmdin gæti haft áhrif á. Þar til bær staðaraðili samþykkir ákvörðun um opinbera birtingu. Almenningur hefur innan eins mánaðar tækifæri til að leggja fram tillögur og leggja fram andmæli varðandi áætlunina sem síðan verður tekið tillit til.

Samhliða þessu formlega þátttökuferli, sem krafist er samkvæmt þýskum lögum (formlega áætlanagerð), gætu viðbótar óformleg þátttökuferli og samstarf verið notuð til að auka skipulagsárangur og samþykki þeirra. Leiðbeinandi meginreglur geta verið þróaðar og viðurkenndar af ábyrgum stjórnmálasamtökum, oftast borgarstjórn, og komið í framkvæmd sem miðar að virkri þátttöku borgara, borgaralegra samtaka, samtaka og fyrirtækja (óformleg áætlanagerð).

Í tilviki Jena redevelopment, það var gert ráð fyrir að íhuga val setur (vægi) ýmissa mismunandi hagsmunaaðila (td skipuleggjendur, stjórnmálamenn, borgarar) fyrir multi-viðmið greiningu Hins vegar kom í ljós að þetta passar ekki við núverandi áætlanagerð venja sem lýst er hér að ofan, sem fela í sér formlega og óformlega þátttöku hagsmunaaðila. Niðurstöður þessarar þátttökustarfsemi endurspeglast í undirbúnings- og endurteikningarferlinu; þessar upplýsingar eru á einhvern hátt „meltar“ af skipuleggjandanum og að einhverju leyti felldar formlega og óformlega inn í skipulagninguna. Þess vegna verður skipuleggjandinn að geta myndað „jafnvægt“ vægissafn á einhvern hátt þegar ákvörðunin er tekin, Að öðru leyti kemur andstaða við lokadrögin í veg fyrir að þau verði samþykkt af borgarstjórn. Fyrir greininguna á mörgum forsendum Inselplatz fengu tveir skipuleggjendur sem tóku þátt í skipulagsferlinu þyngdina hver fyrir sig. Bæði vægissettin voru notuð við matið til að stjórna á einhvern hátt fyrir einhvers konar skynjunarskekkju.

Samþætting aðlögunar að borgarskipulagi í Jena hefur verið fóstrað af ýmsum þáttum:

• Öfgafullir veðuratburðir og hvernig þeir tengjast loftslagsbreytingum efldu vitund almennings;
• Stjórnsýsla og pólitískir ákvarðanatökur brugðust við í samræmi við varúðarregluna og úthlutaðu starfsfólki og lítið varanlegt fjárhagsáætlun til að styðja við aðlögun að loftslagsbreytingum hjá Urban Development & Borgarskipulag Jena.
• Fjárhagslegur stuðningur á landsvísu gerði kleift að þróa JenKAS, sem er grundvöllur aðlögunarstarfsemi í borginni.
• Í JenKAS vinnuhópnum tóku fulltrúar Thuringia-ríkis, vísindamanna og ráðgjafa þátt og auðvelduðu tengslamyndun innan og utan borgarmarka til að styðja við aðlögunaraðgerðir.
• Aðlögunartengd rannsóknarverkefni eru veitt reglulega af borgarstjórn til að uppfæra stöðugt og auka núverandi þekkingargrunn. Utanaðkomandi skynjun á þessari starfsemi er margvísleg og stuðlar að því að viðhalda aðlögunarvægi, t.d. landsverðlaunin „Climate-active municipality 2016“, „Environmental Award 2015“ frá Thuringia-ríki.

Matið sem framkvæmt var fyrir Inselplatz naut mjög góðs af þessari stofnanauppsetningu.

Það eru einnig nokkrir þættir sem hindra samþættingu aðlögunar í borgarskipulagi í Jena: i. að neita viðkomandi hagsmunaaðilum um loftslagsbreytingar, þ.m.t. þeim sem taka pólitískar ákvarðanir, ii. þéttum opinberum fjárveitingum, iii. skorti á reynslumiklu starfsfólki og iv. skorti á þekkingu á ytri fjármögnunarmöguleikum til aðlögunaraðgerða. Hins vegar er auðvelt að breyta þessum takmörkunum í áskoranir og geta komið Jena á fót sem leiðandi borg hvað varðar aðlögun að loftslagsbreytingum.

Fjórar viðmiðanir voru notaðar til að bera saman valkostina þrjá fyrir endurskipulagningu Inselplatz:

• Kostnaður, þ.m.t.: i. fjárfestingar- og viðhaldskostnaður vegna gangstétta, tilbúinna vatnsþátta og grænna mannvirkja (þ.e. grasflata og trjáa), ii. hreint núvirði grænna þaka (peningar, afvöxtunarstuðull: 1,5%),
• Hitaálagsstig (megindlegt).
• Gæði byggingarlistar (eigindleg);
• Value value for university staff, students and guests (qualitative).

Við greininguna var notuð líkindaaðferð með mörgum viðmiðunum (þ.e. stochastic PROMETHEE II), sem er sérstaklega fær um að fást við óvissa, ófullnægjandi, misleita kvarðaða og ósamræmda gögn. Í greiningunni var tekið tillit til áhrifa óvissugagna og ólíkra óska hagsmunaaðila að því er varðar viðmiðanirnar fjórar og þau skráð í matsniðurstöðum.

Að því er varðar aðlögunarráðstöfunina „gróðurþak“ var gerð sérstök kostnaðar- og ábatagreining. Við þessa greiningu var tekið tillit til kostnaðar (þ.e. fjárfestingar, endurfjárfestingar, endurhæfingar, viðhaldskostnaðar) og ávinnings sem eigendum bygginga hefur hlotnast (þ.e. sparnaðar vegna einkarekinna stormvatnsgjalda, minni uppsetningarkostnaðar vegna stormvatnsstjórnunarstöðva, sparnaðar vegna orkukostnaðar). Einnig var tekið tillit til viðkomandi hreinna núgilda við greiningu á líkum á margþættum viðmiðunum. Sumir opinberir kostir, þ.e. búsvæðasköpunargildi og kolefnisbinding, voru einnig metnir en greint frá þeim sérstaklega.

Áætlaður heildarkostnaður fyrir þetta umfangsmikla þéttbýlisþróunarverkefni nemur 188 milljónum evra og samanstendur af fjórum undirverkefnum. Heildarfjármögnun hefur enn ekki verið að fullu skýrð. Hins vegar verður hluti af íhlutuninni fjármögnuð sameiginlega, með um 84 milljónir evra frá Byggðaþróunarsjóði Evrópu (ERDF). Um það bil 10 milljónir evra koma frá alríkissjóðum í háskólasamningnum 2020, 37.7 milljónir frá ríkissjóðum og 4.1 milljónir frá borginni Jena.

Umræður um að þróa staðbundna loftslagsaðlögunaráætlun í Jena hófust aftur árið 2005. Eftir ályktun borgarstjórnar árið 2009 lét borgarþróunardeildin gera opinbera forkönnun sem fjármögnuð var til að greina staðbundin áhrif loftslagsbreytinga, greina hugsanlegar aðlögunarráðstafanir og skilja betur áhættuskyn hagsmunaaðila. Árið 2010 var þróun staðbundinnar loftslagsaðlögunaráætlunar (JenKAS) næsta rökrétta skrefið. Það var stutt af rannsóknaráætlun þýska sambandsráðuneytisins um umferðar-, byggingar- og þéttbýlisþróun og fjármagnað á staðnum. Í maí 2013 viðurkenndi borgarstjórn JenKAS sem óformlega skipulagsreglu um þéttbýlisþróun í Jena. Þetta var mikilvægt skilyrði fyrir innleiðingu JenKAS og áframhaldandi umfjöllun um aðlögun að loftslagsbreytingum í borgarskipulagi í Jena. Breytingar á lagaramma á mismunandi stefnusviðum voru smám saman færðar yfir á starfsfólk ýmissa sveitarfélaga með reglulegri framhaldsþjálfun þeirra. Endurskoðun ytri regluramma, svo sem einn af Federal Building Code í 2011 styrkja loftslagsaðlögun mainstreaming viðleitni.

Greining og áætlanagerð áfanga redevelopment á Inselplatz átti sér stað á tímabilinu 2012-2017. Framkvæmdaáfanginn hófst árið 2018 og fram til þessa (2019) fólst aðallega í hreinsun og undirbúningi byggingarsvæðis. Áætlað er að framkvæmdir hefjist í lok árs 2020 en áætlað er að framkvæmdir hefjist í lok árs 2020. Áætlað er að byggingar sem fjármagnaðar eru af ESB verði gangsettar fyrir 2023, en aðrir þættir verða kláraðir fyrir 2024/2025.

Áætlaður endingartími sumra efnisþátta, sem á að þróa, er á bilinu: 40 ár fyrir græn þök, 40-50 ár fyrir smákrónuð borgartré, 80-100 ár fyrir stórkrónuð borgartré, 80 ár fyrir slitlag og 80 ár fyrir gervivatnsþætti.

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 FP-7 project “Bottom-Up Climate Adaptation Strategies towards a Sustainable Europe – BASE” and Projektgruppe "Campus Inselplatz"