Integrazione dell'adattamento ai cambiamenti climatici nella pianificazione urbana: riqualificazione dei terreni incolti 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 XIX ^secolo, grazie alle attività dell'imprenditore Carl Zeiss, la città è diventata un centro di produzione ottica, noto in tutto il mondo. La forte economia locale e l'ampio settore scientifico e tecnologico sono alla 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 urbanistiche devono soddisfare.

Il centro della città è circondato da ripidi pendii calcarei a guscio, 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 massima media 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 di isola di calore più frequenti e più intensi.

Le aree interurbane sigillate come l'Inselplatz sono altamente esposte allo stress termico in condizioni climatiche variabili. La correlazione tra pianificazione urbana, progettazione edilizia e condizioni microclimatiche dovrebbe essere considerata nei progetti di rinnovamento urbano, riqualificazione e rivitalizzazione come quello che si verifica in Inselplatz. La geometria della superficie e le proprietà termiche dell'ambiente edificato urbano possono influire notevolmente sull'entità dell'isola di calore urbana. Alberi, tetti verdi, elementi idrici e pavimentazioni fresche possono aiutare a ridurre l'effetto isola di calore urbano ombreggiando le superfici degli edifici, deviando e riflettendo le radiazioni del sole 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 importanti è ridurre l'intensità dell'effetto isola di calore urbana e aumentare l'adattamento agli eventi di calore estremo. Per conseguire tale obiettivo, è opportuno attuare un insieme di misure strutturali e soluzioni basate sulla natura, come nel caso della riqualificazione dell'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 a promuovere l'adattamento ai cambiamenti climatici. Tale analisi comprende una valutazione economica comparativa delle potenziali 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, sugli aspetti giuridici, sulle valutazioni economiche delle opzioni di adattamento e sugli esempi di migliori pratiche. Il manuale è integrato da uno strumento del sistema di sostegno alle decisioni denominato JELKA, specificamente rivolto alle parti interessate e ai decisori urbani. Lo strumento è stato sviluppato per rendere più accessibili le informazioni sul rischio climatico e fornire raccomandazioni su misura, ossia proporre misure di adattamento adeguate per un settore strategico 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 (alberi chiodati di piccole o grandi dimensioni), b) combinazioni di colori dei marciapiedi (acciottolati 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).

Al fine di 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 di comfort (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 2021-2050 a medio termine e iii) aspetto visivo 2071-2100 a lungo termine. I principali risultati della valutazione dei criteri multipli per l'intervento di Inselplatz sono stati i seguenti:

• L'alternativa 3 è al primo posto nel medio termine (2021‐2050) e nella prospettiva a lungo termine (2021‐2100). Questa opzione consiste in: i) la conservazione dei 14 alberi esistenti e la messa a dimora di 31 nuovi alberi (27 a grandi zampe e 4 a piccole zampe); ii) utilizzare pavimentazioni di colore chiaro per l'intera area; iii) sviluppare l'inverdimento dei tetti dei nuovi tetti piani (tetto in ghiaia di catrame al 30% e tetto verde estensivo al 70%); iv) costruire un corpo idrico artificiale di 80 m2.
• Il livello di stress termico è stato stimato attraverso un indicatore compreso tra 0 (nessuno stress termico) e 10 (stress termico massimo). Secondo l'analisi, era inferiore per la terza alternativa. I seguenti valori dell'indicatore sono stati calcolati per questa alternativa rispetto agli altri due (i valori degli indicatori delle alternative 1 e 2 sono indicati tra parentesi): i) periodo 1981-2010 = 4,1, corrispondente al mezzo (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 gli alberi coronati di grandi dimensioni hanno un impatto benefico sulle condizioni microclimatiche specifiche del sito (quelle dell'Inselplatz). I costi (presumibilmente) più elevati si ripercuotono anche sul valore aggiunto dei criteri e sulla qualità architettonica.
• Confrontando i costi attuali netti di un albero a corona piccola e di un albero a corona grande su un periodo più lungo (ossia 82 anni), i costi erano leggermente più elevati per gli alberi a corona piccola rispetto a quelli per gli alberi a corona grande. Inoltre, quest'ultimo ha un impatto più positivo sul microclima specifico del sito.
• L'influenza di un corso d'acqua artificiale è più ambigua in quanto è piuttosto costosa e, a causa delle sue dimensioni, 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 comfort e qualità architettonica.

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

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'organo locale competente adotta una decisione in pubblico. Il pubblico ha la possibilità, entro un mese, di formulare raccomandazioni e obiezioni in merito al piano, che devono quindi essere prese in considerazione.

Parallelamente a questo processo formale di partecipazione, richiesto dal diritto tedesco (pianificazione formale), potrebbero essere applicati processi informali supplementari di partecipazione e cooperazione per migliorare i risultati della pianificazione e la loro accettazione. I principi guida possono essere sviluppati e riconosciuti dagli organi politici responsabili, il più delle volte il consiglio comunale, e messi in pratica con l'obiettivo di un coinvolgimento attivo dei cittadini, delle organizzazioni civili, delle associazioni e delle imprese (pianificazione informale).

Nel caso della riqualificazione di Jena, si prevedeva di prendere in considerazione le serie di preferenze (ponderazione) di vari portatori di interessi (ad esempio pianificatori, politici, cittadini) per l'analisi multicriterio. Tuttavia, è emerso che ciò non si adatta alle routine di pianificazione esistenti sopra descritte, che includono la partecipazione formale e informale dei portatori di interessi. I risultati di tali attività di coinvolgimento si riflettono nel processo di elaborazione e rielaborazione; tali informazioni sono in qualche modo "digerite" dal pianificatore e, in una certa misura, integrate 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 ne impedirà l'accettazione da parte del consiglio comunale. Per l'analisi multicriterio di Inselplatz, due pianificatori coinvolti nel processo di pianificazione hanno suscitato i pesi individualmente. Entrambi i set di ponderazione sono stati utilizzati per la valutazione per controllare in qualche modo un qualche tipo di bias di percezione.

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

• Gli eventi meteorologici estremi e il loro rapporto con i cambiamenti climatici hanno aumentato la consapevolezza dell'opinione pubblica;
• Amministrazione e politici decisori hanno agito in conformità con il principio di precauzione e assegnato personale e un piccolo bilancio permanente per sostenere l'adattamento ai cambiamenti climatici presso il Dipartimento di Sviluppo Urbano & 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 diversi dipartimenti della città, rappresentanti dello Stato della Turingia, scienziati e consulenti sono stati coinvolti 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 regolarmente commissionati dall'amministrazione comunale per 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 sul 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 pertinenti portatori di interessi, compresi i responsabili politici, ii) restrizioni dei bilanci pubblici, iii) scarsità di personale esperto e iv) mancanza di conoscenze sulle opportunità di finanziamento esterno per le azioni di adattamento. Tuttavia, questi vincoli possono essere facilmente trasformati in sfide e possono stabilire Jena come città all'avanguardia in termini di adattamento ai cambiamenti climatici.

Sono stati utilizzati quattro criteri per confrontare le tre alternative per la riqualificazione dell'Inselplatz:

• Costi, tra cui: i) costi di investimento e manutenzione dei marciapiedi, degli elementi idrici artificiali e delle strutture verdi (ad esempio prato e alberi), ii) valori attuali netti dei tetti verdi (in termini monetari, tasso di attualizzazione: 1,5 %);
• livello di stress termico (quantitativo);
• Qualità architettonica (qualitativa);
• Valore di comfort per il personale universitario, gli studenti e gli ospiti (qualitativo).

Per l'analisi è stato utilizzato un metodo probabilistico multicriterio (cioè stocastico PROMETHEE II), che è particolarmente in grado di trattare dati incerti, incompleti, scalati in modo eterogeneo e incoerenti. Gli effetti dei dati incerti e delle preferenze divergenti dei portatori di interessi per i quattro criteri sono stati considerati 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, riabilitazione, manutenzione) e i benefici per i proprietari degli edifici (risparmi sui canoni privati per le acque piovane, riduzione dei costi di installazione degli impianti di gestione delle acque piovane, risparmi sui costi energetici). I rispettivi valori attuali netti ottenuti sono stati presi in considerazione anche per l'analisi probabilistica multicriterio. Anche alcuni benefici pubblici, vale a dire il valore per la creazione di habitat e il sequestro del carbonio, sono stati 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 le percezioni dei rischi 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 a Jena. Questa era una precondizione importante per l'attuazione di JenKAS e la continua considerazione dell'adattamento ai cambiamenti climatici nella pianificazione urbana a 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 quello del Codice federale dell'edilizia nel 2011, rafforzano gli sforzi di integrazione dell'adattamento ai cambiamenti climatici.

La fase di analisi e pianificazione della riqualificazione dell'Inselplatz è avvenuta nel periodo 2012-2017. La fase di attuazione è iniziata nel 2018 e finora (2019) ha riguardato principalmente la pulizia e la preparazione del cantiere. Gli interventi di scavo sono previsti per il 2020, mentre la costruzione dovrebbe iniziare alla fine del 2020. La messa in servizio degli edifici finanziati dall'UE è prevista entro il 2023, mentre le altre componenti saranno completate entro il 2024/2025.

Per alcuni dei componenti da sviluppare, la durata prevista è compresa tra: 40 anni per i tetti verdi, 40-50 anni per gli alberi urbani a corona piccola, 80-100 anni per gli alberi urbani a corona grande, 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 dal basso verso un'Europa sostenibile – BASE" e Projektgruppe "Campus Inselplatz"