Integratie van de aanpassing aan de klimaatverandering in de stadsplanning: Grijze grond herontwikkeling in Jena (Duitsland)

Jena is de tweede grootste stad in Thüringen met ongeveer 108.000 inwoners en ligt in het heuvelachtige landschap van de Saale-riviervallei. Sinds het einde van de 19e eeuw is de stad dankzij de activiteiten van de ondernemer Carl Zeiss uitgegroeid tot een centrum voor optische productie, dat wereldwijd bekend is. De sterke lokale economie en de grote wetenschaps- en technologiesector vormen de basis voor de hoge levensstandaard van de bevolking. Economische groei en de constante toestroom van studenten en jonge gezinnen zorgen voor een steeds toenemende vraag naar grond voor residentiële en industriële gebieden en universitaire faciliteiten, die de stedenbouwkundige autoriteiten moeten huisvesten.

Het stadscentrum is omgeven door steile kalkstenen hellingen, die fungeren als een thermisch opslagsysteem, waardoor Jena een van de warmste plaatsen in Midden-Duitsland is, met een aanhoudend stedelijk hitte-eilandeffect. Klimaatprognoses voor de periode van 2051 tot 2100 wijzen op een stijging van de gemiddelde maximumtemperatuur in de zomer met 3 C (CMIP5, RCP 4.5) tot 6 C (CMIP5, RCP 8.5) aan het einde van de eeuw, alsook op een stijging van het gemiddelde aantal warme dagen (T _max ≥ 30 °C) van 11 tot 35 (CMIP5, RCP 4.5) en tot 49 (CMIP5, RCP 8.5) (Meyer et al., 2015). Met name zullen er frequentere en intensere hitte-eilandeffecten zijn.

Afgedichte binnenstedelijke gebieden zoals de Inselplatz worden onder wisselende klimaatomstandigheden sterk blootgesteld aan hittestress. De correlatie tussen stadsplanning, gebouwontwerp en microklimaatomstandigheden moet worden overwogen bij stadsvernieuwings-, herontwikkelings- en revitaliseringsprojecten zoals die op Inselplatz. De oppervlaktegeometrie en de thermische eigenschappen van de stedelijke gebouwde omgeving kunnen een grote invloed hebben op de omvang van het stedelijke warmte-eiland. Bomen, groene daken, waterelementen en koele trottoirs kunnen helpen het stedelijke hitte-eilandeffect te verminderen door het beschaduwen van bouwoppervlakken, het afbuigen en reflecteren van straling van de zon en het vrijgeven van vocht in de atmosfeer.

De aanpassingsstrategie voor klimaatverandering van Jena (JenKAS) stelde het stadsbestuur en andere betrokken actoren in staat om de lokale effecten van klimaatverandering te beoordelen en deze op te nemen in de stadsplanning. Een van de meest relevante doelstellingen is het verminderen van de intensiteit van het stedelijke hitte-eilandeffect en het vergroten van de aanpassing aan extreme hitte-evenementen. Om aan dit toepassingsgebied te voldoen, moet een bundel van structurele maatregelen en op de natuur gebaseerde oplossingen worden uitgevoerd, zoals in het geval van de herontwikkeling van de Inselplatz.

Nadat het voorbereidende bestemmingsplan voor de Inselplatz in mei 2014 was goedgekeurd, werd een probabilistische multicriteriaanalyse gebruikt om drie ontwerpen te vergelijken waarin verschillende manieren werden onderzocht om het openbare gebied vorm te geven en te rangschikken op basis van de geschiktheid van hun ontwerp om de aanpassing aan de klimaatverandering te bevorderen. Deze analyse omvat een vergelijkende economische beoordeling van mogelijke aanpassingsopties om de meest geschikte bundel aanpassingsmaatregelen voor de uitvoering vast te stellen. De resultaten van deze beoordeling vormden de basis voor het gedetailleerde ontwerp van de nieuwe Inselplatz en het administratieve en politieke besluitvormingsproces.

De ruggengraat van JenKAS is een handboek over klimaatvriendelijke stadsplanning, dat informatie bevat over de huidige en toekomstige lokale klimatologische omstandigheden, juridische aspecten, economische beoordelingen van aanpassingsopties en voorbeelden van beste praktijken. Het handboek wordt aangevuld met een instrument voor besluitvormingsondersteuning, JELKA genaamd, dat specifiek gericht is op stedelijke belanghebbenden en besluitvormers. Het instrument is ontwikkeld om informatie over klimaatrisico’s toegankelijker te maken en aanbevelingen op maat te verstrekken, d.w.z. passende aanpassingsmaatregelen voor te stellen voor een specifiek beleidsterrein of een specifieke ruimtelijke eenheid.

De herontwikkeling van de Inselplatz is een van de eerste specifieke interventies waarvoor de JenKAS-aanpak, gericht op het integreren van aanpassing aan de klimaatverandering in de stadsplanning, werd toegepast. Deze interventie heeft tot doel het bestaande greyfield-gebied om te vormen tot een nieuwe campus van de Friedrich Schiller University, inclusief aanpassingsmaatregelen om hittestressgerelateerde risico's het hoofd te bieden. In een eerste stap werd JELKA gebruikt om aanpassingsopties vooraf te selecteren die in aanmerking moesten worden genomen voor drie alternatieve ontwerpen voor de herontwikkeling van het gebied. Vervolgens werd PRIMATE, een software voor Probabilistic Multi-Attribute Evaluation ontwikkeld bij het Helmholtz Centre for Environmental Research - UFZ, toegepast om deze drie concepten systematisch te vergelijken door middel van multi-criteria analyse. De alternatieven variëren in: a) aantal bomen en kroonkenmerken (kleine of grote gekroonde bomen), b) kleurenschema's van trottoirs (gewoonlijk- of lichtgekleurde kasseien, respectievelijk met een albedo van 0,3 en 0,5), c) gebruik en grootte van waterlichamen (geen, waterlichaam van 40 m ², of waterlichaam van 80 m ²) en d) grootte van groene daken (31%, 50% of 70% van het totale dakoppervlak).

Om de drie alternatieven te vergelijken, werden de volgende vier criteria in aanmerking genomen: (i) hittestressniveau (kwantitatieve evaluatie), (ii) kosten (monetaire evaluatie), (iii) architectonische kwaliteit (kwalitatieve evaluatie) en (iv) amenity-waarde (kwalitatieve evaluatie). Om te visualiseren hoe de drie alternatieven zich in de loop van de tijd zullen ontwikkelen, werden deze parameters gemodelleerd voor drie verschillende perioden: i) het jaar 2021, de verwachte opening van de campus; ii) 2021-2050 visueel uiterlijk op middellange termijn, en iii) 2071-2100 visueel uiterlijk op lange termijn. De belangrijkste resultaten van de multicriteriabeoordeling voor de Inselplatz-interventie waren:

• Alternatief 3 staat op de eerste plaats op de middellange termijn (2021‐2050) en op de lange termijn (2021‐2100). Deze optie bestaat uit: i) behoud van de bestaande 14 bomen en aanplant van 31 nieuwe bomen (27 grootgekweekte bomen en 4 kleingekweekte bomen); ii) het gebruik van lichtgekleurde trottoirs voor het gehele gebied; iii) de vergroening van nieuwe platte daken ontwikkelen (30 % teer-gravel-dak en 70 % extensief groendak); iv) een kunstmatig waterlichaam van 80 m2 te bouwen.
• Het hittestressniveau werd geschat aan de hand van een indicator die varieerde van 0 (geen hittestress) en 10 (maximale hittestress). Volgens de analyse was dit lager voor het derde alternatief. Voor dit alternatief zijn de volgende waarden van de indicator berekend in vergelijking met de andere twee (de indicatorwaarden van de alternatieven 1 en 2 staan tussen haakjes): i) periode 1981-2010 = 4,1, overeenkomend met medium (4,8 voor alternatief 1, 4,5 voor alternatief 2); ii) periode 2021-2050 = 5,2, licht verhoogd (6,0 voor alternatief 1, 5,7 voor alternatief 2); iii) periode 2021-2100 = 6,7, matig hoog (7,5 voor alternatief 1, 7,2 voor alternatief 2).
• Lichtgekleurde trottoirs en grote gekroonde bomen hebben een gunstig effect op de locatiespecifieke microklimatologische omstandigheden (die van de Inselplatz). De (vermoedelijk) hogere kosten betalen zich ook uit met betrekking tot de criteria belevingswaarde en architectonische kwaliteit.
• Bij vergelijking van de netto contante kosten van een boom met een kleine kroon en een boom met een grote kroon over een langere periode (d.w.z. 82 jaar) waren de kosten voor bomen met een kleine kroon iets hoger dan die voor bomen met een grote kroon. Bovendien heeft dit laatste een gunstiger effect op het locatiespecifieke microklimaat.
• De invloed van een kunstmatige waterloop is dubbelzinniger omdat deze vrij duur is en vanwege de omvang ervan slechts een beperkte impact heeft op het microklimaat. De totale waarde ervan hangt grotendeels af van de manier waarop het wordt beoordeeld met betrekking tot de invloed ervan op criteria als belevingswaarde en architectonische kwaliteit.

De werkzaamheden aan de Inselplatz begonnen in 2018 en waren tot nu toe vooral gericht op de voorbereiding van de bouwplaats. De interventies zullen naar verwachting tegen 2024/2025 zijn afgerond (projectgroep “Campus Inselplatz”).

Stedelijke ruimtelijke ordening in Duitsland is een procedure waarbij zowel overheidsinstanties en -agentschappen als andere belanghebbenden in de eerste twee fasen bij opties en voorstellen worden betrokken. Zodra alle opmerkingen (bv. over milieu-, economische of infrastructurele aspecten) die belangrijk worden geacht, zijn verzameld, moeten zij naar behoren worden afgewogen en afgewogen, rekening houdend met zowel de belangen van de ontwikkelaar als eventuele publieke of particuliere belangen die door het project kunnen worden beïnvloed. De bevoegde plaatselijke instantie neemt een besluit over de openbare vertoning. Het publiek heeft binnen een maand de mogelijkheid om aanbevelingen te doen en bezwaar te maken tegen het plan, waarmee dan rekening moet worden gehouden.

Parallel aan dit formele participatieproces, dat vereist is door de Duitse wetgeving (formele planning), kunnen aanvullende informele participatieprocessen en samenwerking worden toegepast om de planningsresultaten en de aanvaarding ervan te verbeteren. Leidende beginselen kunnen worden ontwikkeld en erkend door de verantwoordelijke politieke organen, meestal de gemeenteraad, en in de praktijk worden gebracht met het oog op een actieve betrokkenheid van burgers, maatschappelijke organisaties, verenigingen en bedrijven (informele planning).

In het geval van de herontwikkeling van Jena werd verwacht dat de voorkeursets (weging) van verschillende belanghebbenden (bv. planners, politici, burgers) in aanmerking zouden worden genomen voor de multicriteriaanalyse. Dit bleek echter niet te passen in de hierboven beschreven bestaande planningsroutines, waaronder formele en informele participatie van belanghebbenden. De resultaten van deze betrokkenheidsactiviteiten komen tot uiting in het ontwerp- en herontwerpproces; deze informatie wordt op de een of andere manier “verteerd” door de planner en tot op zekere hoogte formeel en informeel ingebed in de planningsoefening. Daarom moet de planner bij het nemen van de beslissing op de een of andere manier een “evenwichtige” weging kunnen produceren; anders zal verzet tegen het definitieve ontwerp verhinderen dat het door de gemeenteraad wordt aanvaard. Voor de Inselplatz multi-criteria analyse, twee planners die betrokken zijn bij het planningsproces ontlokten de gewichten individueel. Beide wegingssets werden gebruikt voor de beoordeling om op de een of andere manier controle uit te oefenen op een soort perceptiebias.

De integratie van aanpassing in de stadsplanning in Jena is bevorderd door verschillende factoren:

• Extreme weersomstandigheden en de manier waarop deze verband houden met de klimaatverandering hebben het bewustzijn van het publiek vergroot;
• Administratieve en politieke besluitvormers handelden in overeenstemming met het voorzorgsbeginsel en toegewezen personeel en een klein permanent budget voor het ondersteunen van aanpassing aan de klimaatverandering bij het Department of Urban Development & City Planning van de stad Jena.
• Financiële steun op nationaal niveau maakte de ontwikkeling van JenKAS mogelijk, dat de basis vormt voor aanpassingsactiviteiten in de stad.
• In de JenKAS-werkgroep werden verschillende stadsdepartementen, vertegenwoordigers van de deelstaat Thüringen, wetenschappers en adviseurs betrokken en gefaciliteerd netwerken binnen en buiten de stadsgrenzen ter ondersteuning van aanpassingsmaatregelen.
• Aanpassingsgerelateerde onderzoeksprojecten worden door het stadsbestuur op regelmatige basis verplicht gesteld om de bestaande kennisbasis voortdurend bij te werken en uit te breiden. De externe perceptie van deze activiteiten is talrijk en draagt bij tot het behoud van de aanpassingsdynamiek, bijvoorbeeld de nationale prijs “Klimaatactieve gemeente 2016”, “Milieuprijs 2015” van de deelstaat Thüringen.

De beoordeling die voor de Inselplatz werd uitgevoerd, heeft veel baat gehad bij deze institutionele opzet.

Er zijn ook enkele factoren die de integratie van aanpassing in de stadsplanning in Jena belemmeren: (i) ontkenning van relevante belanghebbenden, waaronder politieke besluitvormers, van de klimaatverandering, (ii) krappe overheidsbegrotingen, (iii) schaarste aan ervaren personeel en (iv) gebrek aan kennis over externe financieringsmogelijkheden voor aanpassingsmaatregelen. Deze beperkingen kunnen echter gemakkelijk worden omgezet in uitdagingen en kunnen Jena als koploperstad vestigen op het gebied van aanpassing aan de klimaatverandering.

Er werden vier criteria gebruikt om de drie alternatieven voor de herontwikkeling van de Inselplatz te vergelijken:

• Kosten, waaronder: i) investerings- en onderhoudskosten van de trottoirs, kunstmatige waterelementen en groene structuren (d.w.z. gazon en bomen), ii) netto contante waarden van groene daken (monetair, discontovoet: 1,5%);
• Hittespanningsniveau (kwantitatief);
• Architectonische kwaliteit (kwalitatief);
• Voorzieningen voor universitair personeel, studenten en gasten (kwalitatief).

Voor de analyse werd een probabilistische multicriteriamethode (d.w.z. stochastisch PROMETHEE II) gebruikt, die bijzonder geschikt is voor het omgaan met onzekere, onvolledige, heterogeen geschaalde en inconsistente gegevens. De effecten van onzekere gegevens en uiteenlopende voorkeuren van belanghebbenden voor de vier criteria werden in de analyse in aanmerking genomen en in de beoordelingsresultaten gedocumenteerd.

Voor de aanpassingsmaatregel “dakvergroening” is een afzonderlijke kosten-batenanalyse uitgevoerd. Voor deze analyse werden de kosten (d.w.z. investeringen, herinvesteringen, rehabilitatie, onderhoudskosten) en de baten voor de eigenaars van de gebouwen (d.w.z. besparingen op particuliere regenwatervergoedingen, lagere installatiekosten van regenwaterbeheerfaciliteiten, energiebesparingen) in aanmerking genomen. De respectieve netto contante waarden die werden verkregen, werden ook in aanmerking genomen voor de probabilistische multicriteriaanalyse. Sommige publieke voordelen, d.w.z. de waarde voor het creëren van habitats en koolstofvastlegging, werden ook geraamd, maar afzonderlijk gerapporteerd.

De totale kosten voor dit grootschalige stadsontwikkelingsproject bedragen 188 miljoen euro en bestaan uit vier deelprojecten. De totale financiering is nog niet volledig opgehelderd. Sommige interventies zullen echter worden medegefinancierd, met ongeveer 84 miljoen euro uit het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling (EFRO). Ongeveer 10 miljoen euro komt uit federale fondsen van het pact voor hoger onderwijs 2020, 37,7 miljoen uit staatsfondsen en 4,1 miljoen uit de stad Jena.

De besprekingen over de ontwikkeling van een lokale strategie voor aanpassing aan de klimaatverandering in Jena zijn in 2005 van start gegaan. Na een resolutie van de gemeenteraad in 2009 heeft het stadsontwikkelingsdepartement opdracht gegeven voor een door de overheid gefinancierde pilotstudie om de lokale effecten van klimaatverandering te analyseren, mogelijke aanpassingsmaatregelen te identificeren en de risicoperceptie van belanghebbenden beter te begrijpen. In 2010 was de ontwikkeling van de lokale klimaatadaptatiestrategie (JenKAS) de volgende logische stap. Het werd ondersteund door het onderzoeksprogramma van het Duitse federale ministerie van Verkeer, Bouw en Stedelijke Ontwikkeling en lokaal medegefinancierd. In mei 2013 erkende de gemeenteraad JenKAS als een informeel planningsprincipe van de stedelijke ontwikkeling in Jena. Dit was een belangrijke voorwaarde voor de implementatie van JenKAS en de voortdurende overweging van aanpassing aan klimaatverandering in de stadsplanning in Jena. Wijzigingen van het rechtskader op verschillende beleidsterreinen werden geleidelijk doorgegeven aan het personeel van verschillende gemeentelijke entiteiten via hun respectieve regelmatige voortgezette opleidingen. Herzieningen van het externe regelgevingskader, zoals dat van de Federal Building Code in 2011, versterken de inspanningen voor de mainstreaming van klimaatadaptatie.

De analyse- en planningsfase van de herontwikkeling van de Inselplatz vond plaats in de periode 2012-2017. De uitvoeringsfase begon in 2018 en bestond tot nu toe (2019) voornamelijk uit het schoonmaken en voorbereiden van de bouwplaats. Opgravingsinterventies zijn gepland voor 2020, terwijl de bouw volgens planning eind 2020 van start zal gaan. Gebouwen die door de EU worden gefinancierd, zullen naar verwachting tegen 2023 in gebruik worden genomen, terwijl de andere onderdelen tegen 2024/2025 zullen zijn voltooid.

Voor sommige van de te ontwikkelen componenten ligt de verwachte levensduur binnen het bereik van: 40 jaar voor groene daken, 40-50 jaar voor kleine stadsbomen, 80-100 jaar voor grote stadsbomen, 80 jaar voor trottoirs en 80 jaar voor kunstmatige waterelementen.

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 KP-7-project “Bottom-Up Climate Adaptation Strategies towards a Sustainable Europe – BASE” en Projektgruppe “Campus Inselplatz”