Stuttgart: bestrijding van het hitte-eilandeffect en slechte luchtkwaliteit met ventilatiecorridors en groen-blauwe infrastructuur

De locatie van de stad heeft een aanzienlijke invloed op het lokale klimaat, waaronder gevolgen voor de luchttemperatuur, vochtigheid, neerslag en wind. Stuttgart ligt in het brede Neckar-bekken gevormd door twee rivierdalen, afgeschermd door steile hellingen. Het centrum van Stuttgart ligt op ongeveer 240m boven de zeespiegel (a.s.l.), terwijl de omliggende heuvels oplopen tot 500m a.s.l.

Stuttgart heeft een mild, gematigd klimaat met warme zomers. Windsnelheden in de stad zijn over het algemeen laag, wat samen met het stedelijke hitte-eilandeffect bijdraagt aan een slechte luchtkwaliteit. Uit een studie uit 2016, uitgevoerd in samenwerking met de Duitse weerdienst, blijkt dat het aantal dagen van blootstelling aan warmte (dagelijkse maximumtemperatuur boven 32°C) in het stadscentrum van Stuttgart zal verdubbelen van 1971-2000 tot 2031-2060. Volgens dezelfde studie suggereren klimaatprognoses ook dat het aantal dagen met hittestress (wanneer de thermoregulatie van mensen wordt belemmerd) tot 2050 aanzienlijk zal toenemen als gevolg van frequentere hittegolven: het bebouwde gebied van Stuttgarter Kessel en het Neckartal, beide deel van de stad Stuttgart, zou tegen 2050 meer dan 60 dagen met hittestress kunnen ervaren. Tot het einde van de eeuw zal het aantal dagen met hittestress verder toenemen.

Een van de belangrijkste doelstellingen voor de regio Stuttgart is het vergemakkelijken van de uitwisseling van lucht in de stad, waardoor het potentieel voor koele luchtstroom van de heuvels naar de stedelijke gebieden op de bodem van het dal wordt vergroot. De stad heeft ook tot doel de stedelijke natuurgebieden te beschermen, de uitbreiding van groen te vergroten en de implementatie van groene en blauwe infrastructuren te bevorderen. Al met al zijn deze strategieën gericht op het verbeteren van de aanpassing van Stuttgart aan warmere zomers en frequentere hittegolven als gevolg van klimaatverandering.

De klimaatatlas voor de regio Stuttgart werd gepubliceerd in 2008, op basis van de eerdere werkzaamheden op dit gebied uitgevoerd door de stad Stuttgart sinds de jaren 1980 en door de interne afdeling stedelijke klimatologie (bestaande in de stad Stuttgart sinds 1938). In het kader van een onderzoeksproject "Integrativeurban-regional adaptation strategies"van het Bondsministerie van Onderwijs en Onderzoek (BMBF) wordt de klimaatatlas momenteel geactualiseerd en wordt de inhoud ervan verder ontwikkeld tot een stedelijk-regionaal online informatie- en adviesinstrument.

De klimaatatlas biedt gestandaardiseerde klimaatbeoordelingen voor de steden en gemeenten van de regio Stuttgart. De Atlas bevat kaarten met regionale windpatronen, stromen koude lucht, luchtvervuilingsconcentraties en andere relevante informatie die nodig is om planners te informeren over hoe ze de klimatologische omstandigheden kunnen verbeteren die nieuwe projecten en retrofits kunnen informeren. De Atlas classificeert stedelijke gebieden op basis van de rol die ze spelen in luchtuitwisseling en koele luchtstroom in de regio Stuttgart, evenals hun topografie, ontwikkelingsdichtheid en karakter, en het aanbieden van groene ruimte. De Atlas onderscheidt acht categorieën van gebieden op deze manier, en voor elk van hen worden verschillende planningsmaatregelen en aanbevelingen verstrekt.

Naast het beantwoorden aan lokale klimaatkenmerken vormen de volgende beginselen de basis voor de planningsaanbevelingen in het “Klimaatboekje voor stedelijke ontwikkeling online – Städtebauliche Klimafibel Online”:

• Vegetatie moet worden geplaatst om ontwikkelingen te omringen en grotere, verbonden groene ruimten moeten worden gecreëerd of onderhouden in ontwikkelde gebieden om de uitwisseling van lucht te vergemakkelijken;
• Valleien dienen als luchtafvoercorridors en mogen niet worden ontwikkeld;
• Heuvels moeten onontwikkeld blijven, met name wanneer er sprake is van ontwikkeling in valleien, aangezien hier intensief koude- en verseluchtvervoer plaatsvindt;
• Zadelachtige topografieën dienen als luchtinductiecorridors en mogen niet worden ontwikkeld;
• Stedelijke wildgroei moet worden vermeden;
• Alle bomen die in de stedelijke kern groeien met een stamomtrek van meer dan 80 cm op een hoogte van 1 m worden beschermd met een boomconserveringsbevel.

De uitvoering van de aanbevelingen in de klimaatatlas en in het klimaatboekje wordt uitgevoerd door het Bureau voor stadsplanning en stadsvernieuwing, ondersteund door het Bureau voor milieubescherming. De sectie Stedelijke Klimatologie binnen het Bureau voor Milieubescherming evalueert de klimatologische gevolgen van de voorgenomen ontwikkeling en grotere gebouwen. Als gevolg van de uitvoering van deze aanbevelingen is meer dan 39 % van de oppervlakte van Stuttgart beschermd om natuurlijke elementen te behouden. Bovendien beslaat groen meer dan 60% van de stad. Stuttgart bevat 5.000 hectare bos en bos, 65.000 bomen in parken en open ruimtes en 35.000 straatbomen. Meer dan 300.000 vierkante meter daken zijn vergroend en 63 van de 273 (vanaf 2019) kilometer tramsporen zijn beplant met oligotrofe grassen. Bovendien is, in overeenstemming met de stadsontwikkelingsvisie, 60 hectare greenfield-grond die eerder voor ontwikkeling was bestemd, geschrapt van het landontwikkelingsplan van 2010 om de bestaande groene ruimte te beschermen. Gerichte interventies zoals een bouwverbod in de heuvels rond de stad en het voorkomen van bouwprojecten die het ventilatie-effect van nachtelijke koudeluchtstromen kunnen belemmeren, hebben geresulteerd in het behoud en de verbetering van de luchtuitwisseling en koele luchtstromen in de stad.

Om de aanpassingscapaciteit van Stuttgart aan hete zomers verder te verbeteren, wordt de groene infrastructuur in de stad momenteel uitgebreid als onderdeel van een klimaatbeschermingspakket, waaronder: vergroening van gebouwen, schaduw van verkeersroutes (bv. voetpaden en fietsroutes), schaduw van gevels van gebouwen door straatbomen en de opwaardering van kleinere openbare ruimten tot "koele plekken" (gebieden uitgerust met drinkwater, waterfonteinen, watersprays en schaduwvoorzieningen). Bovendien voert de stad een programma uit om de stedelijke blauwe infrastructuur te verbeteren, met name door drinkfonteinen en andere waterelementen. Wateroppervlakken en bewegend water dragen bij aan een vermindering van de thermische belasting door verdamping. In het kadervan het project " Geïntegreerde strategieën ter versterking van stedelijke blauwgroene infrastructuur"(INTERESS-I) is een proefproject uitgevoerd om klimaatefficiënte en veerkrachtige bouwstenen van blauwgroene infrastructuur te testen. Het overkoepelende doel is om een geïntegreerde strategie te ontwikkelen voor het optimaliseren van groen-, water-, woon- en bouwstructuren, op basis van waterbeschikbaarheid en waterkwaliteit en rekening houdend met klimaatbestendigheid, sociale rechtvaardigheid en levenskwaliteitsbehoeften.

De Klimaatatlas 2008 is ontwikkeld in nauwe samenwerking tussen de Verbandregio Stuttgart (de vereniging van regionale steden en gemeenten) en de stad Stuttgart. De afdeling stadsklimatologie binnen het bureau voor milieubescherming van de stad Stuttgart droeg bij met zijn specialistische kennis.

De stad Stuttgart benadrukt het belang van inspraak van het publiek in vergroeningsstrategieën die gericht zijn op het verbeteren van de luchtkwaliteit en het beperken van het hitte-eilandeffect. Dit wordt bereikt door middel van verschillende strategieën, bijvoorbeeld:

• Sinds 1986 verleent de stad Stuttgart financiële steun aan burgers voor groene daken, waarbij zij opmerkt dat in de sterk oververhitte en slecht geventileerde valleigebieden het potentieel voor groene daken zo uitgebreid mogelijk moet worden benut. In 2016 werd een gemeentelijk vergroeningsprogramma (binnenplaats-, dak- en gevelvergroening) hervat om vergroeningsmaatregelen in de bestaande gebouwen te versnellen.
• Sinds 1992 bestaat er een regeling voor inwoners van Stuttgart om een boom of een groen gebied te adopteren. Vandaag hebben verzorgers meer dan 900 bomen geadopteerd. Ze zijn verantwoordelijk voor het bewateren van de boom, het melden van ongedierteaanvallen, het verwijderen van het bladafval en omgevallen takken en het beschermen van de boom tegen hondenvlekken.

Tot slot is het nuttig op te merken dat aanpassing aan en mitigatie van de klimaatverandering beide hoog op de politieke agenda staan. De stad heeft sinds 1997 een strategie voor de beperking van de klimaatverandering en in 2012 is een strategie voor aanpassing aan de klimaatverandering ontwikkeld. Een werkgroep begeleidt de uitvoering van de mitigatie- en adaptatiemaatregelen.

De volgende factoren hebben positief bijgedragen aan het aanpassingsinitiatief van Stuttgart:

• De verzameling van gedetailleerde informatie over de topografie, het klimaat en het landgebruik van het gebied maakt een nauwkeurige planning voor verschillende gebieden mogelijk, die samen tot doel hebben de luchtkwaliteit te verbeteren en het hitte-eilandeffect in de stad te verzachten.
• De zaak toont de voordelen aan voor een gemeente van het hebben van interne klimaatonderzoekscapaciteit om concrete kennis van lokale omstandigheden en remedies te bieden, in tegenstelling tot het vertrouwen op een begrip dat is afgeleid van algemene principes. Cumulatief heeft de stad gedurende meerdere decennia haar plannings- en landschapsbevoegdheden gebruikt om een volledig systeem van stedelijke luchtcirculatie te ontwerpen.
• Constructief gebruik van bestaande regelgeving (bijvoorbeeld het Duitse bouwwetboek) geeft een mandaat voor de uitvoering van planningsaanbevelingen met betrekking tot het lokale klimaat.
• Nauwe samenwerking tussen het Office for Environmental Protection (analyse van informatie, verstrekking van aanbevelingen) en het team City Planning and Renewal betekent dat de aanbevolen groene infrastructuuroplossingen worden geïmplementeerd door middel van ruimtelijke ordening en ontwikkelingscontrole.
• In sommige delen van de stad werd de uitvoering van specifieke maatregelen ondersteund door de beschikbaarheid van kaderplannen die duidelijk verwijzen naar de aanpassing aan de klimaatverandering. Dit is bijvoorbeeld het geval in het kaderplan Talgrund (Stuttgart-West), waarin aanpassing wordt aangepakt door vergroening en structurele maatregelen om nachtelijke koude luchtstromen in stand te houden.

Een algemene raming van de kosten van het volledige scala van uitgevoerde maatregelen is niet beschikbaar. Details zijn beschikbaar voor sommige interventies, die ook relevant zijn voor aanpassing. Sinds 2016 heeft de stad Stuttgart jaarlijks ongeveer 2 miljoen euro verstrekt als onderdeel van een groen financieringsprogramma, dat nog steeds actief is. Bovendien werd 12,7 miljoen euro eenmalig verstrekt voor de renovatie van stadsparken. Daarnaast:

• Het behoud van de binnenstedelijke wijngaarden en steile hellingen (zorgen voor ventilatie) wordt ondersteund door een budget van ongeveer 850.000 euro per jaar over een periode van 4 jaar (2018-2021).
• De financiering van de vergroening van particuliere gebouwen (bv. voor gevels, binnenplaatsen en daken) bedroeg tot dusver in totaal 1,5 miljoen euro.
• Er zijn tal van individuele projecten die relevant zijn voor aanpassing binnen de reikwijdte van het huidige budget voor het tuin-, bos- en begraafplaatskantoor.

Bovendien zal in het kader van het klimaatpakket (een extra budget van 200 miljoen EUR voor de periode 2020-2023, met inbegrip van maatregelen voor aanpassing aan de klimaatverandering) 20 miljoen EUR beschikbaar worden gesteld voor extra bomen, hagen en bosconversie om de aanpassing aan de klimaatverandering te verbeteren en om vervolgens groene gevels, binnenplaatsen of daken te implementeren.

In stedelijke gebieden is het meestal de hoge warmtebelasting in de zomer die leidt tot hittestress op het menselijk lichaam en negatieve effecten heeft op het thermisch comfort. Het is vooral uitgesproken tijdens de dag als gevolg van intense zonnestraling. In het geval van hittegolven, d.w.z. tijdens opeenvolgende dagen met hoge hittestress, bereikt koeling 's nachts vaak niet de mate die nodig is voor een goede nachtrust. Uitgebreide en adequate stedelijke groene ruimte – ook op gebouwniveau – en niet-afgedichte oppervlakten zullen naar verwachting het stedelijke hitte-eilandeffect tegengaan en voordelen opleveren voor de bevolking. Lage en minder dichte vegetatie, groene ruimten en open gangen bevorderen de ventilatie in stedelijke gebieden, verminderen warmteopbouw en thermische stress, vooral tijdens warme periodes, en verminderen vervuiling. Ze fungeren als gebieden voor het genereren van koude lucht die thermisch geïnduceerde lokale windsystemen instellen, zoals nachtelijke vloerwinden, neerwaartse winden en bergwinden. Het behoud en de mogelijke uitbreiding ervan kunnen de stad veel voordelen bieden en het gebruik van technische koeling beperken (bijvoorbeeld door middel van airconditioning).

Het behoud van de natuurlijke omgeving in stedelijke gebieden wordt hoofdzakelijk bepaald door de federale wet op het natuurbehoud (BNatSchG) en door de wet op het natuurbehoud van de deelstaat Baden-Württemberg (NatSchG). De Federal Nature Conservation Act verbiedt de wijziging of aantasting van beschermde groene ruimten of het veranderen van het landgebruik in deze beschermde gebieden. Beschermde groene ruimten omvatten: groene zones in woongebieden, parken, begraafplaatsen, tuinen, afzonderlijke bomen, bomen, lanen of bosjes in bewoonde of onderontwikkelde gebieden; en sommige aanplantingen en beschermende beboste gebieden buiten bossen. Het behoud van de geschiedenis en cultuur van de regio kan ook een reden zijn om groene ruimten te beschermen.

Het Duitse bouwwetboek, dat in 2011 is gewijzigd, vereist dat de stedelijke ontwikkeling de mitigatie van en aanpassing aan de klimaatverandering ondersteunt en verbetert. Deze kunnen worden aangepakt door middel van zowel bestemmingsplannen als stedelijke herontwikkelingsmaatregelen. Het benadrukt onder meer de rol van het behoud van ongebruikte en ontruimde gebieden, die een groot potentieel hebben voor klimaatvriendelijke stedelijke ontwikkeling, met name die van groene ruimten.

De aanpassing van Stuttgart aan het stedelijke hitte-eilandeffect begon met de klimaatatlas van 2008 en gaat nog steeds door. Maatregelen worden meestal uitgevoerd in het kader van stedelijke ruimtelijke ordening, waarbij de uitvoeringstijd sterk afhankelijk is van de complexiteit van het planningsproces als geheel en van de randvoorwaarden zoals de behoefte aan woonruimte enz. In de meeste gevallen kunnen echter meerdere jaren worden verwacht. Implementatiemaatregelen in openbare ruimten (bv. het planten van bomen) worden meestal in het desbetreffende begrotingsjaar of onmiddellijk uitgevoerd.

De groene en blauwe infrastructuren die worden uitgevoerd en in uitvoering zijn, moeten worden gehandhaafd, terwijl ventilatiecorridors moeten worden beschermd om ook in de toekomst hun functie te behouden. Wanneer green- en bluesoplossingen worden toegepast op infrastructuren, kan hun levensduur worden beschouwd als dezelfde als die van de gebouwde omgeving (ongeveer 40 jaar, als het onderhoud is gewaarborgd). In het geval van gesubsidieerde particuliere maatregelen zijn de begunstigden verplicht de infrastructuur gedurende ten minste tien jaar te onderhouden.

Rainer Kapp
Municipality of Stuttgart
Office for Environmental Protection, Department of Urban Climatology
Gaisburgstraße 4, 70182 Stuttgart, Germany
E-mail: rainer.kapp@stuttgart.de 

Stad Stuttgart en groene en blauwe ruimteaanpassing voor stedelijke gebieden en ecosteden (GRaBS)