Innføring av klimatilpasning i byplanlegging: Utbygging av gråfelt 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 verksemda til entreprenøren Carl Zeiss har byen vorte eit senter for optisk produksjon, som er kjend over heile verd. Den sterke lokaløkonomien og den store vitskaps- og teknologisektoren ligg til grunn for folkesetnadens høge levestandard. Økonomisk vekst og den konstante tilstrauminga 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 kalksteinskråningar, 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 av gjennomsnittleg maksimumstemperatur om sommaren med 3 C (CMIP5, RCP 4.5) til 6 C (CMIP5, RCP 8.5) på 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) (Meyereit al., 2015). Spesielt vil det vere hyppigare og meir intense varme øyeffektar.

Forsegla indre byområde som Inselplatz er svært utsett for varmestress 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 varme øya. Tre, grøne tak, vasselementar og kjølige fortau kan bidra til å redusere den urbane varmeøyeffekten ved å skugge byggjeflater, avleia 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 av 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 arealbruksplanen for Inselplatz vart godkjend i mai 2014, vart ein probabilistisk multikriterieanalyse brukt til å samanlikna tre utkast som utforska forskjellige måtar å forma det offentlege området på og rangere dei i samsvar med eigna av deira design for å fremje tilpasning til klimaendringar. Denne analysen inkluderer ei komparativ økonomisk vurdering av potensielle tilpasningsalternativar for å identifisere den mest hensiktsmessige bunten av tilpasningstiltak for implementering. Resultata av denne vurderinga informerte detaljert utforming av den nye Inselplatz og den administrative og politiske beslutningsprosessen.

JenKAS 'ryggrad er ei handbok om klimamessig byplanlegging, som inkluderer 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 intervensjonane der JenKAS-tilnærminga med sikte på å integrere tilpasning til klimaendringar i byplanlegging vart brukt. Denne intervensjonen tek sikte på å forvandle det eksisterande gråfeltområdet 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 som skal vurderast for tre alternative utkast til ombygging av området. Deretter PRIMATE, ei programvare for Probabilistic Multi-Attribute Evaluation utvikla ved Helmholtz senter for miljøforsking — UFZ vart brukt til systematisk å samanlikna desse tre utkasta ved hjelp av multikriterieanalyse. Alternativa varierer i: (A) få tre og kroneeigenskapar (små eller store krona tre), (b) fargeval av fortau (vanleg eller lys brostein, høvesvis med ein albedo på 0,3 og 0,5), (c) bruk og storleik på vasslekamar (ingen, vasslekam på 40 m^2, eller vasslekam på 80 m²⁾og (d) storleik på grøne tak (31 %, 50 % eller 70 % av total takflate).

For å samanlikne dei tre alternativa vart følgjande fire kriterium vurdert: i) varmebelastningsnivå (kvantitativ evaluering), ii) kostnadar (monetær evaluering), iii) arkitektonisk kvalitet (kvalitativ evaluering) og iv) fasilitetsverdi (kvalitativ evaluering). For å visualisere korleis dei tre alternativa vil utvikle seg over tid, vart desse parametrane modellert for tre forskjellige periodar: i) året 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) samt langsiktig perspektiv (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 over heile området, (IIi) utvikle takgrøning av nye flate tak (30 % tjære-grustak og 70 % omfattande grønt tak); (IV) konstruere ein 80 m2 kunstig vassførekomst.
• Varmestressnivået vart estimert gjennom ein indikator som varierte frå 0 (ingen varmestress) og 10 (maksimal varmestress). I følgje analysen var det lågare for det tredje alternativet. Følgjande indikatorverdiar vart berekna for dette alternativet samanlikna med dei to andre (indikatorverdiane for alternativ 1 og 2 er angjeve i parentes): i) periode 1981-2010 = 4.1, tilsvarande medium (4.8 for alternativ 1, 4.5 for alternativ 2), II) periode 2021-2050 = 5,2, svakt forhøgde (6,0 for alternativ 1, 5,7 for alternativ 2), IIi) periode 2021-2100 = 6,7, moderat forhøgde (7,5 for alternativ 1, 7,2 for alternativ 2).
• Lyse fortau og store krona tre har ein gunstig innverknad på stadsspesifikke mikroklimatiske forhold (dei på Inselplatz). Dei (antageleg) høgare kostnadene betaler seg òg med omsyn til kriteria amenity verdi og arkitektonisk kvalitet.
• Når ein samanliknar netto noverande kostnadar for eit lite-krona og eit stort-krona tre over ein lengre periode (dvs. 82 år), var kostnadene litt høgare for små-krona tre samanlikna med dei for store-krona tre. Vidare har sistnemnde ein meir gunstig innverknad på stadsspesifikt mikroklima.
• Påverknaden frå eit kunstig vassdrag er meir tvitydig då det er ganske kostbart og har — på grunn av sin dimensjon — berre avgrensa innverknad på mikroklimaet. Den samla verdien avheng i stor grad av korleis den vurderast med omsyn til dens innflytelse på kriterium som fasilitetsverdi og arkitektonisk kvalitet.

Arbeidet på Inselplatz starta i 2018 og har fram til no hovudsakleg fokusert på førebuinga av byggjeplassen. Intervensjonane forventast å vera fullført innan 2024/2025 (prosjektgruppe “CampusInselplatz”).

Urban arealplanlegging i Tyskland er ein prosedyre som inkluderer dei foreløpige to stadia involvering av offentlege styresmakter og byråar, samt av andre interessentar for alternativ og forslag. Når alle kommentarar (t.d. om miljømessige, økonomiske eller infrastrukturelle aspektar) som ans som viktige, er samla inn, må dei vere behørig vegen og balansert, med tanke på både utviklarens interesser og eventuelle offentlege eller private interesser som kan bli påverka av prosjektet. Det kompetente lokale organet treffer ei beslutning om offentleggjering. Publikum har høve til innan ein månad å koma med anbefalingar og innseiingar til 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 til å forbetra planleggingsresultata og deira aksept. Vegleiande prinsippar kan utviklast og anerkjennast av ansvarlege politiske organar, oftast bystyret, og setjast ut i praksis med sikte på eit aktivt engasjement av borgarar, sivile organisasjonar, foreiningar og bedrifter (uformell planlegging).

Når det gjeld Jena-utvikling, var det forventa å vurdere preferansesett (vekting) av ulike interessentar (til dømes planleggarar, politikarar, borgarar) for multikriterieanalysen 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 omarbeidingsprosessen. Denne informasjonen er på ein eller annan måte "fordøya" av planleggaren og til ein viss grad formelt og uformelt innebygd i planleggingsøvinga. Planleggaren må difor kunne utarbeida ein «balansert» vekting når beslutninga treffast, Elles vil motstand mot det endelege utkastet forhindre at det vert akseptert av bystyret. For Inselplatz multi-kriterie analyse, to planleggarar involvert i planleggingsprosessen framkalla vektene individuelt. 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 fostra av ulike faktorar:

• Ekstremværhendingar 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 Institutt for byutvikling og byplanlegging i 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 lagt til rette for nettverk innanfor og utanfor byens grenser for å støtte tilpasningstiltak.
• Tilpasningsrelaterte forskingsprosjekter er pålagt av byadministrasjonen med jamne mellomrom for å kontinuerleg oppdatera og utvide den eksisterande kunnskapsbasen. Ekstern oppfatting av desse aktivitetane er mangfaldig og bidreg til å oppretthalde tilpasningsmomentet, til dømes den nasjonale prisen “Klimaaktiv kommune 2016”, “Miljøprisen 2015” i delstaten Thüringen.

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

Det er òg nokre faktorar som hindrar integrering av tilpasning til byplanlegging i Jena: i) nektalse av relevante råka partar, herunder politiske beslutningstakarar, (ii) stramme offentlege budsjetter, (iii) mangel på erfare personell og (iv) mangel på kunnskap om eksterne finansieringsmuligheter for tilpasningstiltak. Desse begrensningane kan imidlertid lett bli omgjort til utfordringar og kan etablere Jena som leiande by når det gjeld tilpasning til klimaendringar.

Det vart brukt fire kriterium for å samanlikne dei tre alternativa for ombygginga 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 (monetære, diskonteringsrente: 1,5 % av
• Varmestressnivå (kvantitative);
• Arkitektonisk kvalitet (kvalitativ);
• Amenity verdi for universitetstilsette, studentar og gjestar (kvalitativ).

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

For tilpasningstiltaket «takgrøngjering» vart det gjennomført ein eigen nytte-kostnadsanalyse. For denne analysen vart kostnadar (dvs. investering, reinvestering, rehabilitering, vedlikehaldskostnader) og fordelar som påløpar for eigarane av bygningane (dvs. private overvassavgiftsbesparingar, reduserte installasjonskostnader for overvasshandteringsanlegg, energikostnadsbesparingar) vurdert. Dei respektive netto noverdiane som vart oppnådde vart òg vurdert for den probabilistiske multikriterieanalysen. Ein del samfunnsnytte, det vil seie verdiskaping frå naturtypar 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 totale finansieringa er enno ikkje heilt avklart. Nokre av tiltaka vil imidlertid bli samfinansiert, med rundt 84 millionar euro i Det europeiske regionale utviklingsfondet (ERDF). Omtrent 10 millionar euro kjem frå føderale midlar frå 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 allereie i 2005. Etter eit vedtak i bystyret i 2009 bestilte byutviklingsavdelinga ein offentleg finansiert pilotstudie for å analysere lokale klimaendringar, identifisere potensielle tilpasningstiltak og betre forstå risikooppfattingane 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 samfinansiert. 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 tilsette i ulike kommunale einingar gjennom deira respektive regelmessige vidaregåande opplæring. Revisjonar av det eksterne regelverket som den eine av Federal Building Code i 2011 styrkar arbeidet med integrering av klimatilpasning.

Analyse- og planleggingsfasen av ombygginga av Inselplatz skjedde i perioden 2012-2017. Implementeringsfasen starta i 2018 og fram til no (2019) bestod hovudsakleg av reingjering og klargjering av byggeplassen. Utgravingstiltak 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 vere ferdige 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 bytre, 80-100 år for storkrona bytre, 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 Projektgruppe «Campus Inselplatz»