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

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

Het centrum van de stad is omgeven door steile kalkstenen hellingen, die fungeren als een thermisch opslagsysteem, wat bijdraagt aan Jena een van de warmste plaatsen in Midden-Duitsland te maken, met een aanhoudende stedelijke warmte-eiland effect. 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 (Tmax ≥ 30 °C) van 11 tot 35 (CMIP5, RCP 4.5) en tot 49 (CMIP5, RCP 8.5) (Meyer et al., 2015). In het bijzonder zullen er frequentere en intensere hitte-eilandeffecten zijn.

Afgesloten binnenstedelijke gebieden zoals de Inselplatz zijn sterk blootgesteld aan hittestress onder wisselende klimaatomstandigheden. De correlatie tussen stadsplanning, gebouwontwerp en microklimaatomstandigheden moet worden overwogen bij stadsvernieuwings-, herontwikkelings- en revitaliseringsprojecten zoals die op de 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 bouwoppervlakken in de schaduw te stellen, straling van de zon af te buigen en te reflecteren en vocht in de atmosfeer vrij te geven.

De klimaatadaptatiestrategie van Jena (JenKAS) stelde het stadsbestuur en andere betrokken actoren in staat om de lokale effecten van klimaatverandering te beoordelen en 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 hittegebeurtenissen. Om aan dit toepassingsgebied te voldoen, moet een pakket structurele maatregelen en op de natuur gebaseerde oplossingen worden ingevoerd, 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 analyse op basis van meerdere criteria gebruikt om drie ontwerpen te vergelijken waarin verschillende manieren werden onderzocht om de openbare ruimte 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 klimaatbewuste stadsplanning, dat informatie bevat over huidige en toekomstige lokale klimatologische omstandigheden, juridische aspecten, economische beoordelingen van aanpassingsopties en voorbeelden van beste praktijken. Het handboek wordt aangevuld met een beslissingsondersteunend systeem genaamd JELKA, 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 doen, d.w.z. passende aanpassingsmaatregelen voor een specifiek beleidsterrein of een specifieke ruimtelijke eenheid voor te stellen.

De herontwikkeling van de Inselplatz is een van de eerste specifieke interventies waarvoor de JenKAS-benadering is toegepast die gericht is op het mainstreamen van aanpassing aan de klimaatverandering in stadsplanning. Deze interventie heeft tot doel het bestaande grijze gebied om te vormen tot een nieuwe campus van de Friedrich Schiller Universiteit, inclusief aanpassingsmaatregelen om het hoofd te bieden aan hittestressgerelateerde risico's. In een eerste stap werd JELKA gebruikt om vooraf aanpassingsopties 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 door 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) kleurschema's van trottoirs (gewoonlijk of lichtgekleurde kassei, respectievelijk met een albedo van 0,3 en 0,5), c) gebruik en grootte van waterlichamen (geen, waterlichaam van 40 m², of waterlichaam van 80 m²) 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 overweging genomen: i) hittestressniveau (kwantitatieve evaluatie), ii) kosten (monetaire evaluatie), iii) architecturale kwaliteit (kwalitatieve evaluatie) en iv) belevingswaarde (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) het visuele uiterlijk van 2021-2050 op middellange termijn, en iii) het visuele uiterlijk van 2071-2100 op lange termijn. De belangrijkste resultaten van de beoordeling aan de hand van meerdere criteria 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) de instandhouding van de 14 bestaande bomen en de aanplant van 31 nieuwe bomen (27 grote en 4 kleine bomen); ii) het gebruik van lichtgekleurde bestrating voor het gehele gebied; iii) dakvergroening van nieuwe platte daken ontwikkelen (30 % teer-graveldak en 70 % extensief groendak); iv) een kunstmatig waterlichaam van 80 m2 aanleggen.
• Het hittestressniveau werd geschat aan de hand van een indicator die varieerde van 0 (geen hittestress) tot 10 (maximale hittestress). Volgens de analyse was het voor het derde alternatief lager. De volgende waarden van de indicator werden voor dit alternatief berekend in vergelijking met de andere twee (indicatorwaarden van de alternatieven 1 en 2 staan tussen haakjes): i) periode 1981-2010 = 4,1, overeenkomend met gemiddeld (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 verhoogd (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). Ook de (vermoedelijk) hogere kosten betalen zich uit ten aanzien van de criteria amenity value en architectonische kwaliteit.
• Bij vergelijking van de netto contante kosten van een klein gekroonde en een groot gekroonde boom over een langere periode (d.w.z. 82 jaar) waren de kosten iets hoger voor klein gekroonde bomen dan voor groot gekroonde bomen. 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 invloed heeft op het microklimaat. De totale waarde ervan hangt grotendeels af van hoe het wordt beoordeeld met betrekking tot de invloed ervan op criteria als belevingswaarde en architectonische kwaliteit.

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

Stedelijke ruimtelijke ordening in Duitsland is een procedure waarbij overheidsinstanties en -agentschappen en alle andere belanghebbenden bij de voorbereiding van opties en voorstellen worden betrokken. Zodra alle opmerkingen (bv. over milieu-, economische of infrastructurele aspecten) die van belang worden geacht, zijn verzameld, moeten zij naar behoren worden afgewogen en afgewogen, rekening houdend met zowel de belangen van de opdrachtgever als eventuele openbare of particuliere belangen die door het project kunnen worden geraakt. De bevoegde lokale instantie neemt een besluit over de openbare uitstalling. Het publiek heeft binnen een maand de mogelijkheid om aanbevelingen te doen en bezwaren te maken met betrekking tot het plan, waarmee dan rekening moet worden gehouden.

Parallel aan dit formele participatieproces, dat op grond van de Duitse wetgeving (formele planning) vereist is, kunnen aanvullende informele participatieprocessen en samenwerking worden toegepast om de planningsresultaten en de aanvaarding ervan te verbeteren. Richtsnoeren 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 Jena-herontwikkeling werd verwacht dat bij de multicriteriaanalyse rekening zou worden gehouden met voorkeurssets (weging) van verschillende belanghebbenden (bijvoorbeeld planners, politici, burgers). Dit bleek echter niet te passen bij 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 planningsexercitie. Daarom moet de planner bij het nemen van de beslissing een op de een of andere manier "evenwichtige" wegingsset kunnen produceren; Anders zal verzet tegen het definitieve ontwerp voorkomen 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 te controleren op een soort perceptiebias.

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

• Extreme weersomstandigheden en hoe ze zich verhouden tot klimaatverandering hebben het publiek bewuster gemaakt;
• Administratie en politieke besluitvormers handelden in overeenstemming met het voorzorgsbeginsel en toegewezen personeel en een klein permanent budget voor de ondersteuning van de aanpassing aan de klimaatverandering bij het ministerie van Stedelijke Ontwikkeling & Stadsplanning 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 waren verschillende stadsdepartementen, vertegenwoordigers van de deelstaat Thüringen, wetenschappers en adviseurs betrokken en faciliteerden netwerken binnen en buiten de stadsgrenzen om aanpassingsmaatregelen te ondersteunen.
• Onderzoeksprojecten op het gebied van adaptatie krijgen van het stadsbestuur regelmatig de opdracht om de bestaande kennisbasis voortdurend bij te werken en uit te breiden. De externe perceptie van deze activiteiten is talrijk en helpt de aanpassingsdynamiek in stand te houden, bijvoorbeeld de nationale prijs “Klimaatactieve gemeente 2016”, de “Milieuprijs 2015” van de deelstaat Thüringen.

De beoordeling van de Inselplatz heeft veel baat gehad bij deze institutionele opzet.

Er zijn ook enkele factoren die de integratie van aanpassing in stadsplanning in Jena belemmeren: i) ontkenning van relevante belanghebbenden op het gebied van klimaatverandering, waaronder politieke besluitvormers, 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 vestigen als koploperstad op het gebied van aanpassing aan de klimaatverandering.

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

• Kosten, waaronder: i) investerings- en onderhoudskosten van de bestrating, kunstmatige waterelementen en groene structuren (d.w.z. gazon en bomen), ii) netto contante waarden van groene daken (monetair, discontopercentage: 1,5%);
• Hittestressniveau (kwantitatief);
• Architectonische kwaliteit (kwalitatief);
• Belevingswaarde voor universiteitsmedewerkers, studenten en gasten (kwalitatief).

Voor de analyse is gebruikgemaakt van een probabilistische multicriteriamethode (d.w.z. stochastische PROMETHEE II), 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 “vergroening van daken” is een afzonderlijke kosten-batenanalyse uitgevoerd. Voor deze analyse werden de kosten (d.w.z. investeringen, herinvesteringen, rehabilitatie, onderhoudskosten) en de baten voor de eigenaren van de gebouwen (d.w.z. besparingen op de vergoeding voor particulier regenwater, lagere installatiekosten van faciliteiten voor regenwaterbeheer, besparingen op de energiekosten) in aanmerking genomen. De respectieve verkregen netto contante waarden werden ook in aanmerking genomen voor de probabilistische multicriteria-analyse. Sommige publieke voordelen, d.w.z. de toegevoegde waarde 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 de afdeling stadsontwikkeling opdracht gegeven voor een door de overheid gefinancierde pilotstudie om de lokale effecten van klimaatverandering te analyseren, mogelijke aanpassingsmaatregelen te identificeren en de risicopercepties 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 aandacht voor aanpassing aan de klimaatverandering in stedelijke planning in Jena. Wijzigingen van het rechtskader op verschillende beleidsterreinen werden geleidelijk doorgegeven aan het personeel van verschillende gemeentelijke entiteiten door middel van hun respectieve regelmatige voortgezette opleidingen. Herzieningen van het externe regelgevingskader, zoals dat van de federale bouwwet in 2011, versterken de inspanningen om de aanpassing aan de klimaatverandering te mainstreamen.

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 reinigen en voorbereiden van de bouwplaats. Opgravingsinterventies zijn gepland voor 2020, terwijl de bouw eind 2020 van start zal gaan. De ingebruikname van door de EU gefinancierde gebouwen is gepland voor 2023, terwijl de andere componenten tegen 2024/2025 voltooid zullen zijn.

Voor sommige van de te ontwikkelen componenten ligt de verwachte levensduur in het bereik van: 40 jaar voor groene daken, 40-50 jaar voor klein gekroonde stadsbomen, 80-100 jaar voor grote gekroonde 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 “Opwaartse klimaatadaptatiestrategieën voor een duurzaam Europa – BASE” en Projektgruppe “Campus Inselplatz”