Integrare l'adattamento ai cambiamenti climatici nella pianificazione urbana: Riqualificazione di terreni in zone grigie a Jena (Germania)

Jena è la seconda città più grande della Turingia con circa 108.000 abitanti e si trova nel paesaggio collinare della valle del fiume Saale. Dalla fine del 19^° secolo a causa delle attività dell'imprenditore Carl Zeiss la città è diventata un centro per la produzione ottica, che è conosciuta in tutto il mondo. La forte economia locale e l'ampio settore scientifico e tecnologico costituiscono la base dell'elevato tenore di vita della popolazione. La crescita economica e il costante afflusso di studenti e giovani famiglie creano una domanda sempre crescente di terreni per aree residenziali e industriali e strutture universitarie, che le autorità di pianificazione urbana devono accogliere.

Il centro della città è circondato da ripidi pendii calcarei a conchiglia, che fungono da sistema di accumulo termico, contribuendo a rendere Jena uno dei luoghi più caldi della Germania centrale, con un persistente effetto isola di calore urbano. Le proiezioni climatiche per il periodo dal 2051 al 2100 indicano un aumento della temperatura media massima in estate di 3 °C (CMIP5, RCP 4.5) a 6 °C (CMIP5, RCP 8.5) alla fine del secolo, nonché un aumento del numero medio di giorni caldi (T_max ≥ 30 °C) da 11 a 35 (CMIP5, RCP 4.5) e a 49 (CMIP5, RCP 8.5) (Meyer et al., 2015). In particolare, ci saranno effetti dell'isola di calore più frequenti e più intensi.

Le aree interne sigillate come l'Inselplatz sono altamente esposte a stress termico in condizioni climatiche variabili. La correlazione tra pianificazione urbana, progettazione edilizia e condizioni microclimatiche dovrebbe essere presa in considerazione nei progetti di rinnovamento urbano, riqualificazione e rivitalizzazione come quello che si verifica a Inselplatz. La geometria della superficie e le proprietà termiche dell'ambiente urbano costruito possono influire notevolmente sulla grandezza dell'isola di calore urbana. Alberi, tetti verdi, elementi idrici e marciapiedi freschi possono aiutare a ridurre l'effetto isola di calore urbano ombreggiando le superfici degli edifici, deviando e riflettendo le radiazioni solari e rilasciando umidità nell'atmosfera.

La strategia di adattamento ai cambiamenti climatici di Jena (JenKAS) ha consentito all'amministrazione comunale e ad altri attori interessati di valutare gli effetti locali dei cambiamenti climatici e di includerli nella pianificazione urbana. Uno degli obiettivi più rilevanti è ridurre l'intensità dell'effetto isola di calore urbana e aumentare l'adattamento agli eventi di calore estremo. Per raggiungere questo obiettivo, è necessario attuare un pacchetto di misure strutturali e soluzioni basate sulla natura, come nel caso della riqualificazione della Inselplatz.

Dopo l'approvazione del piano di pianificazione territoriale preparatorio per l'Inselplatz nel maggio 2014, è stata utilizzata un'analisi probabilistica multicriterio per confrontare tre bozze che esplorano diversi modi per modellare l'area pubblica e classificarle in base all'idoneità della loro progettazione per promuovere l'adattamento ai cambiamenti climatici. Tale analisi comprende una valutazione economica comparativa delle possibili opzioni di adattamento per individuare il pacchetto di misure di adattamento più adatto per l'attuazione. I risultati di tale valutazione hanno informato la progettazione dettagliata della nuova Inselplatz e il processo decisionale amministrativo e politico.

La spina dorsale di JenKAS è un manuale sulla pianificazione urbana sensibile al clima, che comprende informazioni sulle condizioni climatiche locali attuali e future, aspetti giuridici, valutazioni economiche delle opzioni di adattamento ed esempi di migliori pratiche. Il manuale è integrato da uno strumento del sistema di sostegno alle decisioni denominato JELKA, specificamente rivolto alle parti interessate urbane e ai responsabili delle decisioni. Lo strumento è stato sviluppato per rendere più accessibili le informazioni sul rischio climatico e fornire raccomandazioni su misura, vale a dire proporre misure di adattamento adeguate per un settore politico specifico o una particolare unità territoriale.

La riqualificazione dell'Inselplatz è uno dei primi interventi specifici per i quali è stato applicato l'approccio JenKAS volto a integrare l'adattamento ai cambiamenti climatici nella pianificazione urbana. Questo intervento mira a trasformare l'area grigia esistente in un nuovo campus dell'Università Friedrich Schiller, includendo anche misure di adattamento per far fronte ai rischi legati allo stress da calore. In una prima fase, JELKA è stato utilizzato per preselezionare le opzioni di adattamento da prendere in considerazione per tre progetti alternativi per la riqualificazione dell'area. Quindi PRIMATE, un software per la valutazione probabilistica multi-attributo sviluppato presso il Centro Helmholtz per la ricerca ambientale - UFZ è stato applicato per confrontare sistematicamente queste tre bozze mediante analisi multi-criterio. Le alternative variano in: a) numero di alberi e caratteristiche delle chiome (piccoli o grandi alberi coronati), b) schemi di colori dei marciapiedi (ciottoli di colore normale o chiaro, rispettivamente con un'albedo di 0,3 e 0,5), c) uso e dimensioni dei corpi idrici (nessuno, corpo idrico di 40 m² o corpo idrico di 80 m²⁾e d) dimensioni dei tetti verdi (31%, 50% o 70% della superficie totale del tetto).

Per confrontare le tre alternative sono stati presi in considerazione i seguenti quattro criteri: i) livello di stress termico (valutazione quantitativa), ii) costi (valutazione monetaria), iii) qualità architettonica (valutazione qualitativa) e iv) valore dell'offerta (valutazione qualitativa). Per visualizzare come le tre alternative si svilupperanno nel tempo, questi parametri sono stati modellati per tre diversi periodi: i) l'anno 2021, l'apertura anticipata del campus; ii) aspetto visivo a medio termine per il periodo 2021-2050 e iii) aspetto visivo a lungo termine per il periodo 2071-2100. I principali risultati della valutazione multicriteri per l'intervento Inselplatz sono stati i seguenti:

• L'alternativa 3 occupa il primo posto sia nella prospettiva a medio termine (2021‐2050) che in quella a lungo termine (2021‐2100). Questa opzione consiste in: i) conservare i 14 alberi esistenti e piantarne 31 nuovi (27 grandi e 4 piccoli); ii) utilizzare marciapiedi di colore chiaro per l'intera area; iii) sviluppare l'inverdimento dei tetti di nuovi appartamenti (30 % di tetti in ghiaia catramata e 70 % di tetti verdi estesi); iv) costruire un corpo idrico artificiale di 80 m2.
• Il livello di stress termico è stato stimato attraverso un indicatore che va da 0 (nessuno stress termico) e 10 (massimo stress termico). Secondo l'analisi, era inferiore per la terza alternativa. Per questa alternativa sono stati calcolati i seguenti valori dell'indicatore rispetto alle altre due (i valori indicativi delle alternative 1 e 2 sono indicati tra parentesi): i) periodo 1981-2010 = 4,1, corrispondente al medio (4,8 per l'alternativa 1, 4,5 per l'alternativa 2); ii) periodo 2021-2050 = 5,2, leggermente elevato (6,0 per l'alternativa 1, 5,7 per l'alternativa 2); iii) periodo 2021-2100 = 6,7, moderatamente elevato (7,5 per l'alternativa 1, 7,2 per l'alternativa 2).
• I marciapiedi di colore chiaro e i grandi alberi coronati hanno un impatto benefico sulle condizioni microclimatiche specifiche del sito (quelle della Inselplatz). I costi (presumibilmente) più elevati si ripagano anche per quanto riguarda il valore dei servizi e la qualità architettonica.
• Confrontando i costi netti attuali di un albero coronato di piccole dimensioni e di un albero coronato di grandi dimensioni su un periodo più lungo (ossia 82 anni), i costi erano leggermente più elevati per gli alberi coronati di piccole dimensioni rispetto a quelli per gli alberi coronati di grandi dimensioni. Inoltre, quest’ultimo ha un impatto più benefico sul microclima specifico del sito.
• L'influenza di un corso d'acqua artificiale è più ambigua in quanto è piuttosto costosa e, a causa della sua dimensione, ha solo un impatto limitato sul microclima. Il suo valore complessivo dipende in gran parte da come viene valutato per quanto riguarda la sua influenza sui criteri come valore di amenity e qualità architettonica.

I lavori in Inselplatz sono iniziati nel 2018 e fino ad ora si sono concentrati principalmente sulla preparazione del cantiere. Gli interventi dovrebbero essere completati entro il 2024/2025 (gruppo di progetto "CampusInselplatz").

La pianificazione territoriale urbana in Germania è una procedura che prevede il coinvolgimento preliminare in due fasi delle autorità e delle agenzie pubbliche, nonché di tutte le altre parti interessate per le opzioni e le proposte. Una volta raccolte tutte le osservazioni (ad esempio sugli aspetti ambientali, economici o infrastrutturali) ritenute importanti, esse devono essere debitamente ponderate ed equilibrate, tenendo conto sia degli interessi del committente sia di eventuali interessi pubblici o privati che potrebbero essere interessati dal progetto. L'ente locale competente adotta una decisione sull'esposizione al pubblico. Il pubblico ha la possibilità, entro un mese, di formulare raccomandazioni e obiezioni in merito al piano, che devono poi essere prese in considerazione.

Parallelamente a questo processo di partecipazione formale, richiesto dal diritto tedesco (pianificazione formale), potrebbero essere applicati ulteriori processi di partecipazione informale e cooperazione per migliorare i risultati della pianificazione e la loro accettazione. I principi guida possono essere elaborati e riconosciuti dagli organi politici responsabili, il più delle volte il Consiglio comunale, e messi in pratica al fine di coinvolgere attivamente i cittadini, le organizzazioni civili, le associazioni e le imprese (pianificazione informale).

Nel caso della riqualificazione di Jena, ci si aspettava di prendere in considerazione set di preferenze (ponderazione) di varie parti interessate (ad esempio pianificatori, politici, cittadini) per l'analisi multicriteri. Tuttavia, si è scoperto che ciò non si adatta alle routine di pianificazione esistenti sopra descritte, che includono la partecipazione formale e informale delle parti interessate. I risultati di tali attività di impegno si riflettono nel processo di redazione e rielaborazione; tali informazioni sono in qualche modo "digerite" dal pianificatore e, in una certa misura, inserite formalmente e informalmente nell'esercizio di pianificazione. Pertanto, il pianificatore deve essere in grado di produrre una ponderazione in qualche modo "equilibrata" al momento di prendere la decisione; in caso contrario, l'opposizione alla bozza finale impedirà che venga accettata dal consiglio comunale. Per l'analisi multi-criteri di Inselplatz, due pianificatori coinvolti nel processo di pianificazione hanno generato i pesi individualmente. Entrambi i set di ponderazione sono stati utilizzati per la valutazione per controllare in qualche modo un qualche tipo di distorsione della percezione.

L'integrazione dell'adattamento nella pianificazione urbana di Jena è stata favorita da vari fattori:

• Gli eventi meteorologici estremi e il loro rapporto con i cambiamenti climatici hanno sensibilizzato l'opinione pubblica;
• L'amministrazione e i decisori politici hanno agito in conformità con il principio di precauzione e hanno assegnato personale e un piccolo bilancio permanente per sostenere l'adattamento ai cambiamenti climatici presso il Dipartimento di sviluppo urbano e pianificazione urbana della città di Jena.
• Il sostegno finanziario a livello nazionale ha permesso lo sviluppo di JenKAS, che è la base per le attività di adattamento in città.
• Nel gruppo di lavoro JenKAS sono stati coinvolti vari dipartimenti della città, rappresentanti dello Stato della Turingia, scienziati e consulenti e hanno facilitato la creazione di reti all'interno e all'esterno dei confini della città al fine di sostenere l'azione di adattamento.
• I progetti di ricerca relativi all'adattamento sono incaricati dall'amministrazione comunale su base regolare di aggiornare e ampliare continuamente la base di conoscenze esistente. La percezione esterna di queste attività è molteplice e contribuisce a mantenere lo slancio di adattamento, ad esempio il premio nazionale "Comune attivo per il clima 2016", "Premio ambientale 2015" dello Stato della Turingia.

La valutazione condotta per l'Inselplatz ha tratto grande beneficio da questo assetto istituzionale.

Ci sono anche alcuni fattori che ostacolano l'integrazione dell'adattamento nella pianificazione urbana a Jena: i) negazione dei cambiamenti climatici ai portatori di interessi pertinenti, compresi i decisori politici, ii) bilanci pubblici ristretti, iii) scarsità di personale esperto e iv) mancanza di conoscenze sulle opportunità di finanziamento esterno per le azioni di adattamento. Tuttavia, questi vincoli possono facilmente trasformarsi in sfide e possono stabilire Jena come città all'avanguardia in termini di adattamento ai cambiamenti climatici.

Quattro criteri sono stati utilizzati per confrontare le tre alternative per la riqualificazione della Inselplatz:

• Costi, tra cui: i) i costi di investimento e manutenzione dei marciapiedi, degli elementi idrici artificiali e delle strutture verdi (ossia prato e alberi), ii) i valori attuali netti dei tetti verdi (monetari, tasso di sconto: 1,5%;
• Livello di stress termico (quantitativo);
• Qualità architettonica (qualitativa);
• Amenity valore per il personale universitario, studenti e ospiti (qualitativo).

Per l'analisi è stato utilizzato un metodo probabilistico multicriterio (cioè PROMETHEE II stocastico), che è particolarmente in grado di trattare dati incerti, incompleti, scalati eterogeneamente e incoerenti. Gli effetti dei dati incerti e delle preferenze divergenti dei portatori di interessi per i quattro criteri sono stati presi in considerazione nell'analisi e documentati nei risultati della valutazione.

Per la misura di adattamento "inverdimento del tetto" è stata condotta un'analisi costi-benefici distinta. Per questa analisi sono stati presi in considerazione i costi (investimenti, reinvestimenti, ristrutturazioni, costi di manutenzione) e i benefici per i proprietari degli edifici (risparmio sulle tariffe per le acque piovane private, riduzione dei costi di installazione degli impianti di gestione delle acque piovane, risparmio sui costi energetici). I rispettivi valori attuali netti ottenuti sono stati presi in considerazione anche per l'analisi probabilistica multicriteri. Alcuni benefici pubblici, vale a dire il valore di creazione dell'habitat e il sequestro del carbonio, sono stati anch'essi stimati ma comunicati separatamente.

I costi totali previsti per questo progetto di sviluppo urbano su larga scala ammontano a 188 milioni di euro e consistono in quattro sottoprogetti. Il finanziamento complessivo non è stato ancora pienamente chiarito. Tuttavia, alcuni degli interventi saranno cofinanziati, con circa 84 milioni di euro del Fondo europeo di sviluppo regionale (FESR). Circa 10 milioni di euro provengono dai fondi federali del patto per l'istruzione superiore 2020, 37,7 milioni da fondi statali e 4,1 milioni dalla città di Jena.

Le discussioni sullo sviluppo di una strategia locale di adattamento ai cambiamenti climatici a Jena sono iniziate nel 2005. Dopo una risoluzione del Consiglio comunale nel 2009, il dipartimento per lo sviluppo della città ha commissionato uno studio pilota finanziato con fondi pubblici per analizzare gli impatti dei cambiamenti climatici locali, identificare potenziali misure di adattamento e comprendere meglio la percezione del rischio delle parti interessate. Nel 2010, lo sviluppo della strategia locale di adattamento ai cambiamenti climatici (JenKAS) è stato il passo logico successivo. È stato sostenuto dal programma di ricerca del Ministero federale tedesco del traffico, dell'edilizia e dello sviluppo urbano e cofinanziato a livello locale. Nel maggio 2013, il Consiglio comunale ha riconosciuto JenKAS come un principio di pianificazione informale dello sviluppo urbano di Jena. Questo è stato un importante prerequisito per l'implementazione di JenKAS e la continua considerazione dell'adattamento ai cambiamenti climatici nella pianificazione urbana di Jena. Le modifiche del quadro giuridico in diversi settori politici sono state gradualmente trasmesse al personale di vari enti comunali attraverso le rispettive formazioni avanzate periodiche. Le revisioni del quadro normativo esterno, come quella del Codice federale dell'edilizia del 2011, rafforzano gli sforzi di integrazione dell'adattamento ai cambiamenti climatici.

La fase di analisi e pianificazione della riqualificazione dell'Inselplatz si è svolta nel periodo 2012-2017. La fase di attuazione è iniziata nel 2018 e fino ad ora (2019) è consistita principalmente nella pulizia e nella preparazione del cantiere. Gli interventi di scavo sono previsti per il 2020, mentre la costruzione è prevista per la fine del 2020. Gli edifici finanziati dall'UE dovrebbero essere messi in servizio entro il 2023, mentre le altre componenti saranno completate entro il 2024/2025.

Per alcuni dei componenti da sviluppare, la durata prevista è nell'intervallo di: 40 anni per i tetti verdi, 40-50 anni per gli alberi urbani di piccole dimensioni, 80-100 anni per gli alberi urbani di grandi dimensioni, 80 anni per i marciapiedi e 80 anni per gli elementi idrici artificiali.

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 

Progetto del 7° PQ dell'UE "Strategie di adattamento ai cambiamenti climatici di base verso un'Europa sostenibile – BASE" e Gruppo di lavoro "Campus Inselplatz"