Innføring av klimatilpasning i byplanlegging: Greyfield land ombygging i Jena (Tyskland)

Jena er den nest største byen i Thüringen med ca 108,000 innbyggjarar og ligg i det kuperte landskapet i Saale River Valley. Sidan slutten av ^1800-talet på grunn av aktivitetane til entreprenøren Carl Zeiss har byen vorte eit senter for optisk produksjon, som er kjend over heile verd. Den sterke lokale økonomien og den store vitskaps- og teknologisektoren ligg til grunn for folkesetnadens høge levestandard. Økonomisk vekst og konstant tilstraumning av studentar og unge familiar skapar ein stadig aukande etterspørsel etter land for bustad- og industriområde, samt universitetsfasilitetar, som byplanleggingsstyresmaktene må imøtekome.

Byens sentrum er omgjeve av bratte kalksteinsbakkar, som fungerer som eit termisk lagringssystem, noko som bidreg til å gjere Jena til eit av dei varmaste stadane i det sentrale Tyskland, med ein vedvarande urban varmeøyeffekt. Klimaprognosar for perioden frå 2051 til 2100 indikerer ein auke i gjennomsnittleg maksimumstemperatur om sommaren med 3 C (CMIP5, RCP 4.5) til 6 C (CMIP5, RCP 8.5) ved slutten av århundret, samt ein auke i gjennomsnittleg få varme dagar (T _max ≥ 30 °C) frå 11 til 35 (CMIP5, RCP 4.5) og til 49 (CMIP5, RCP 8.5) (Meyer eit al., 2015). Spesielt vil det vere hyppigare og meir intense varmeøyeffektar.

Forsegla indre byområde som Inselplatz er svært utsett for varmebelastning under varierande klimaforhold. Samanhengen mellom byplanlegging, bygningsdesign og mikroklimaforhold bør vurderast i byfornying, ombygging og revitaliseringsprosjekter som den som førekjem i Inselplatz. Overflategeometrien og dei termiske eigenskapane til det urbane bygde miljøet kan i stor grad påverke storleiken på den urbane varmeøya. Tre, grøne tak, vasselementar og kjølige fortau kan bidra til å redusere den urbane varmeøyeffekten ved å skugge bygningsflater, avbøye og reflektere stråling frå sola og frigjere råme i atmosfæren.

Klimatilpasningsstrategien til Jena (JenKAS) gjorde det mogleg for byadministrasjonen og andre råka aktørar å vurdere dei lokale effektane av klimaendringar og inkludere dei i byplanlegginga. Eit av dei mest relevante måla er å redusere intensiteten til den urbane varmeøyeffekten og auke tilpasninga til ekstreme varmehendingar. For å møte dette omfanget, bør ein bunt av strukturelle tiltak og naturbaserte løysingar implementerast, som i tilfelle av deg ombygging av Inselplatz.

Etter at den førebuande arealplanen for Inselplatz vart godkjent i mai 2014, vart ein probabilistisk multikriterieanalyse brukt til å samanlikna tre utkast som utforskar forskjellige måtar å forma det offentlege området og rangere dei etter eignethet av deira design for å fremje klimatilpasning. Denne analysen inkluderer ein komparativ økonomisk vurdering av moglege tilpasningsalternativar for å identifisere den mest hensiktsmessige bunten av tilpasningstiltak for gjennomføring. Resultata av denne vurderinga informerte den detaljerte utforminga av den nye Inselplatz og den administrative og politiske beslutningsprosessen.

Jenkas’ ryggrad er ei handbok om klimavennleg byplanlegging, som inneheld informasjon om noverande og framtidige lokale klimatiske tilhøve, juridiske aspektar, økonomiske vurderingar av tilpasningsalternativar og døme på beste praksis. Handboka er supplert med eit beslutningsstøttesystemverktøy kalla JELKA, spesielt retta mot urbane interessentar og beslutningstakarar. Verktøyet vart utvikla for å gjere informasjon om klimarisiko meir tilgjengeleg og gje skreddarsydde anbefalingar, dvs. foreslå eigna tilpasningstiltak for eit bestemt politikkfelt eller ei bestemt romleg eining.

Ombygginga av Inselplatz er ein av dei første spesifikke inngrepa som JenKAS-tilnærminga med sikte på å integrere klimatilpasning i byplanlegging vart brukt til. Denne intervensjonen tek sikte på å transformere det eksisterande greyfield-området til ein ny campus ved Friedrich Schiller University, inkludert tilpasningstiltak for å takle varmestressrelaterte risikoar. I eit første trinn vart JELKA brukt til å førehandsvelgje tilpasningsalternativar for å bli vurdert for tre alternative utkast for ombygging av området. Deretter vart PRIMATE, ein programvare for Probabilistic Multi-Attribute Evaluation utvikla ved Helmholtz Center for Environmental Research — UFZ brukt for systematisk å samanlikna desse tre utkasta ved hjelp av multi-kriterium analyse. Alternativa varierer i: (A) få tre og kroneeigenskapar (små eller store krona tre), (b) fargeval av fortau (vanlegvis eller lyse brostein, høvesvis med ein albedo på 0,3 og 0,5), (c) bruk og storleik på vassførekomstar (ingen, vassførekomst på 40 m ² eller vassførekomst på 80 m ²⁾ og (d) storleik på grøne tak (31 %, 50 % eller 70 % av den totale takflata).

For å samanlikne dei tre alternativa vart følgjande fire kriterium vurdert: i) varmebelastningsnivå (kvantitativ vurdering), ii) kostnadar (monetær vurdering), iii) arkitektonisk kvalitet (kvalitativ vurdering) og iv) fasilitetsverdi (kvalitativ vurdering). For å visualisere korleis dei tre alternativa vil utvikle seg over tid, vart desse parametrane modellert i tre forskjellige periodar: i) år 2021, forventa opning av campus; II) 2021-2050 visuelt utsjånad på mellomlang sikt, og (iii) 2071-2100 visuelt utsjånad på lang sikt. Hovudresultata frå multikriterievurderinga for Inselplatz-intervensjonen var:

• Alternativ 3 rangerer først på mellomlang sikt (2021-2050) så vel som på lang sikt (2021-2100). Dette alternativet består av: i) bevare dei eksisterande 14 trea og plante 31 nye (27 store og 4 små, II) bruk lyse fortau for heile området, (III) utvikle takgrøning av nye flate tak (30 % tar-grustak og 70 % omfattande grønt tak); (IV) konstruere ein 80 m ² kunstig vassførekomst.
• Varmespenningsnivået vart estimert gjennom ein indikator som varierte frå 0 (ingen varmespenning) og 10 (maksimal varmespenning). Ifølgje analysen var det lågare for det tredje alternativet. Følgjande verdiar av indikatoren vart berekna for dette alternativet samanlikna med dei to andre (indikatorverdiar for alternativ 1 og 2 er angitt i parentes): i) perioden 1981–2010 = 4,1, som tilsvarar medium (4,8 for alternativ 1, 4,5 for alternativ 2), II) perioden 2021-2050 = 5.2, litt forhøgd (6,0 for alternativ 1, 5,7 for alternativ 2); III) perioden 2021-2100 = 6,7, moderat forhøgde (7,5 for alternativ 1, 7,2 for alternativ 2).
• Lyse fortau og storekrona tre har ein gunstig innverknad på stadspesifikke mikroklimatiske forhold (dei av Inselplatz). Dei (antageleg) høgare kostnadene løner seg også med omsyn til kriteria fasilitetsverdi og arkitektonisk kvalitet.
• Ved samanlikning av netto nokostnader for eit litekrona og eit stortkrona tre over ein lengre periode (dvs. 82 år), var kostnadene litt høgare for småkrona tre samanlikna med dei for storekrona tre. Vidare har sistnemnde ein meir gunstig innverknad på stadsspesifikt mikroklima.
• Påverknaden av eit kunstig vassdrag er meir tvitydig då det er ganske kostbart og har — på grunn av sin dimensjon — berre ein avgrensa innverknad på mikroklimaet. Dens samla verdi avheng i stor grad av korleis den vurderast med omsyn til dens innflytelse på kriterium som fasilitetsverdi og arkitektonisk kvalitet.

Arbeida på Inselplatz starta i 2018 og har fram til no hovudsakleg fokusert på utarbeiding av byggjeplassen. Intervensjonane forventast å vere gjennomført innan 2024/2025 (Prosjektgruppe «Campus Inselplatz»).

By arealplanlegging i Tyskland er ein prosedyre som inkluderer den foreløpige to stadium involvering av offentlege styresmakter og etatar, samt av andre interessentar for alternativ og forslag. Når alle kommentarar (t.d. om miljømessige, økonomiske eller infrastrukturelle aspektar) som anses som viktige, er samla inn, må dei vegast og balanserast på ein behørig måte, idet det takast omsyn til både utviklarens interesser og eventuelle offentlege eller private interesser som kan bli påverka av prosjektet. Det kompetente lokale organet vedtek ei beslutning om offentleg visning. Publikum har innan ein månad samband med til å kome med tilsetjingar og kome med innvendingar mot planen, som deretter skal takast i betraktning.

Parallelt med denne formelle deltakingsprosessen, som krevst av tysk lov (formell planlegging), kan supplerande uformelle deltakingsprosessar og samarbeid brukast for å forbetra planleggingsresultata og deira aksept. Vegleiande prinsippar kan utviklast og anerkjennast av ansvarlege politiske organar, oftast bystyret, og settast i praksis med sikte på eit aktivt engasjement av borgarar, sivile organisasjonar, foreiningar og bedrifter (uformell planlegging).

I tilfelle av Jena-ombygging var det forventa å vurdere preferansesett (vekting) av ulike interessentar (t.d. planleggarar, politikarar, borgarar) for multikriterianalysen Det viste seg imidlertid at dette ikkje passar til eksisterande planleggingsrutiner beskrive ovanfor, som inkluderer formell og uformell interessentdeltaking. Resultata av desse engasjementsaktivitetane gjenspeglast i utarbeidings- og re-utarbeidingsprosessen; Denne informasjonen er på ein eller annan måte”fordøya” av planleggaren og til ein viss grad formelt og uformelt forankra i planøvinga. Derfor må planleggaren kunne produsere ein på ein eller annan måte «balansert» vekting når beslutninga skal takast. Elles vil motstand mot det endelege utkastet forhindre at det vert akseptert av bystyret. I analysen av Inselplatzs multikriterium vart vektene vektlagt individuelt av to planleggarar som var involvert i planleggingsprosessen. Begge vektingssetta vart brukt til vurderinga for på ein eller annan måte å kontrollera for ei slags oppfattingsskjevheit.

Mainstreaming tilpasning til byplanlegging i Jena har vorte fremja av ulike faktorar:

• Ekstreme vêrforhold og korleis dei forheld seg til klimaendringar auka offentleg medvit;
• Administrasjon og politiske beslutningstakarar handla i samsvar med føre-var-prinsippet og tildelt personell og eit lite permanent budsjett for å støtte klimatilpasning ved Department of Urban Development & Byplanlegging av byen Jena.
• Økonomisk støtte på nasjonalt nivå tillét utviklinga av JenKAS, som er grunnlaget for tilpasningsaktivitetar i byen.
• I JenKAS-arbeidsgruppa var ulike byavdelingar, representantar for staten Thüringen, forskarar og konsulentar involvert og tilrettelagt nettverk innanfor og utanfor bygrensene for å støtte tilpasningstiltak.
• Tilpasningsrelaterte forskingsprosjekter er pålagt av byadministrasjonen med jamne mellomrom å kontinuerleg oppdatera og utvide den eksisterande kunnskapsbasen. Ekstern oppfatting av desse aktivitetane er mangfaldig og bidreg til å oppretthalde tilpasningsmomentet, til dømes nasjonal pris “Klimaaktiv kommune 2016”, “Miljøpris 2015” av staten Thüringen.

Vurderinga som vart utført for Inselplatz hadde stor nytte av dette institusjonelle oppsettet.

Det er òg nokre faktorar som hindrar mainstreaming av tilpasning til byplanlegging i Jena: i) avslag på klimatiltak frå relevante råka partar, herunder politiske beslutningstakarar, ii) stramme offentlege budsjetter, iii) mangel på erfare personell og iv) mangel på kunnskap om høve for ekstern finansiering av tilpasningstiltak. Imidlertid kan desse begrensningane lett bli gjort om til utfordringar og kan etablere Jena som frontrunner by når det gjeld tilpasning til klimaendringar.

Fire kriterium vart brukt for å samanlikne dei tre alternativa for ombygging av Inselplatz:

• Kostnader, inkludert: i) investerings- og vedlikehaldskostnader for fortau, kunstige vasselementar og grøne konstruksjonar (dvs. plen og tre), ii) netto noverdiar for grøne tak (monetær, diskonteringsrente: 1,5 % av
• Varmespenningsnivå (kvantitativt);
• Arkitektonisk kvalitet (kvalitativ);
• Amenity verdi for universitetstilsette, studentar og gjestar (kvalitativ).

Ein probabilistisk multikriteriemetode (dvs. stokastisk PROMETHEE II), som er spesielt i stand til å handtere usikre, ufullstendige, heterogent skalerte og inkonsekvente data, vart brukt til analysen. Effektane av usikre data og ulike interessentpreferansar for dei fire kriteria vart vurdert i analysen og dokumentert i vurderingsresultata.

For tilpasningstiltaket”grønt tak” vart det gjennomført ein eigen nytte- og kostnadsanalyse. For denne analysen vart kostnadar (dvs. investeringar, reinvestering, rehabilitering, vedlikehaldskostnader) og fordelar som påløpar eigarane av bygningane (dvs. private overvassavgiftsbesparingar, reduserte installasjonskostnader for overvassanlegg, energikostnadsbesparingar) vurdert. Dei respektive netto noverdiar vart òg vurdert for den probabilistiske multikriterieanalysen. Nokre offentlege fordelar, dvs. verdiskaping av habitat og karbonbinding, vart òg estimert, men rapportert separat.

Dei totale kostnadene for dette store byutviklingsprosjektet utgjer 188 millionar euro og består av fire delprosjekter. Den samla finansieringa er enno ikkje avklart. Nokre av tiltaka vil imidlertid bli samfinansiert, med rundt 84 millionar euro av Det europeiske regionale utviklingsfondet (ERDF). Om lag 10 millionar euro kjem frå føderale midlar i Higher Education Pact 2020, 37,7 millionar frå statlege midlar og 4,1 millionar frå byen Jena.

Diskusjonane om å utvikle ein lokal klimatilpasningsstrategi i Jena starta att i 2005. Etter ein resolusjon i bystyret i 2009 bestilte byutviklingsavdelinga ein offentleg finansiert pilotstudie for å analysere lokale klimaendringar, identifisere potensielle tilpasningstiltak og betre forstå risikooppfatningane til interessentar. I 2010 var utviklinga av den lokale klimatilpasningsstrategien (JenKAS) det neste logiske skrittet. Det vart støtta av forskingsprogrammet til det tyske føderale departementet for trafikk, konstruksjon og byutvikling og lokalt medfinansiert. I mai 2013 anerkjende bystyret JenKAS som eit uformelt planleggingsprinsipp for byutviklinga i Jena. Dette var ein viktig føresetnad for implementeringa av JenKAS og den kontinuerlege vurderinga av klimatilpasning i byplanlegginga i Jena. Endringar i det juridiske rammeverket på ulike politikkområde vart gradvis overført til dei tilsette i ulike kommunale einingar gjennom deira respektive vanlege avanserte opplæring. Revisjonar av eksterne regelverk som Federal Building Code i 2011 styrke klimatilpasning mainstreaming innsats.

Analyse- og planleggingsfasen av ombygginga av Inselplatz skjedde i perioden 2012-2017. Gjennomføringsfasen starta i 2018 og fram til no (2019) bestod hovudsakleg i reingjering og klargjering av byggeplassen. Utgravingsintervensjonar er planlagt for 2020, medan bygginga er planlagt å starte i slutten av 2020. EU-finansierte bygningar skal etter planen setjast i drift innan 2023, medan dei andre komponentane skal stå ferdig innan 2024/2025.

For nokre av komponentane som skal utviklast, er forventa levetid i storleiksorden: 40 år for grøne tak, 40-50 år for småkrona urbane tre, 80-100 år for storekrona urbane tre, 80 år for fortau og 80 år for kunstige vasselementar.

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 

EUs FP-7-prosjekt “Bottom-Up Climate Adaptation Strategies towards a Sustainable Europe — BASE” og prosjektgruppa "Campus Inselplatz"