Uwzględnianie kwestii przystosowania się do zmiany klimatu w planowaniu urbanistycznym: Rewitalizacja terenów szarych w Jenie (Niemcy)

Jena jest drugim co do wielkości miastem w Turyngii z około 108 000 mieszkańców i znajduje się w pagórkowatym krajobrazie doliny rzeki Saale. Od końca XIX^wieku dzięki działalności przedsiębiorcy Carla Zeissa miasto stało się znanym na całym świecie ośrodkiem produkcji optycznej. Silna gospodarka lokalna oraz duży sektor nauki i technologii stanowią podstawę wysokiego poziomu życia ludności. Wzrost gospodarczy i stały napływ studentów i młodych rodzin tworzą stale rosnące zapotrzebowanie na grunty pod obszary mieszkalne i przemysłowe, a także obiekty uniwersyteckie, które władze urbanistyczne muszą pomieścić.

Centrum miasta otoczone jest stromymi wapiennymi zboczami, które funkcjonują jako system magazynowania ciepła, przyczyniając się do tego, że Jena jest jednym z najcieplejszych miejsc w środkowych Niemczech, z trwałym efektem miejskiej wyspy ciepła. Prognozy klimatyczne na okres od 2051 r. do 2100 r. wskazują na wzrost średniej maksymalnej temperatury latem o 3 C (CMIP5, RCP 4.5) do 6 C (CMIP5, RCP 8.5) pod koniec stulecia, a także na wzrost średniej liczby gorących dni (T_max ≥ 30 °C) z 11 do 35 (CMIP5, RCP 4.5) i do 49 (CMIP5, RCP 8.5) (Meyer i in., 2015). W szczególności będą występować częstsze i bardziej intensywne efekty wyspy ciepła.

Uszczelnione obszary śródmiejskie, takie jak Inselplatz, są bardzo narażone na stres cieplny w różnych warunkach klimatycznych. Korelacja między planowaniem urbanistycznym, projektowaniem budynków i warunkami mikroklimatycznymi powinna być brana pod uwagę w projektach rewitalizacji, przebudowy i rewitalizacji miast, takich jak ten występujący na Inselplatz. Geometria powierzchni i właściwości termiczne miejskiego środowiska zbudowanego mogą znacznie wpłynąć na wielkość miejskiej wyspy ciepła. Drzewa, zielone dachy, elementy wodne i chłodne chodniki mogą pomóc zmniejszyć efekt miejskiej wyspy ciepła, zacieniając powierzchnie budynków, odbijając i odbijając promieniowanie słoneczne i uwalniając wilgoć do atmosfery.

Strategia przystosowania się do zmiany klimatu Jeny (JenKAS) umożliwiła administracji miejskiej i innym zainteresowanym podmiotom ocenę lokalnych skutków zmiany klimatu i uwzględnienie ich w planowaniu urbanistycznym. Jednym z najważniejszych celów jest zmniejszenie intensywności efektu miejskiej wyspy ciepła i zwiększenie adaptacji do ekstremalnych zdarzeń cieplnych. Aby osiągnąć ten zakres, należy wdrożyć pakiet środków strukturalnych i rozwiązań opartych na zasobach przyrody, tak jak w przypadku przebudowy Inselplatz.

Po zatwierdzeniu przygotowawczego planu zagospodarowania przestrzennego dla Inselplatz w maju 2014 r. zastosowano probabilistyczną analizę wielokryterialną w celu porównania trzech projektów badających różne sposoby kształtowania przestrzeni publicznej i uszeregowania ich według przydatności ich projektu do promowania przystosowania się do zmiany klimatu. Analiza ta obejmuje porównawczą ocenę ekonomiczną potencjalnych wariantów przystosowania się do zmiany klimatu w celu określenia najbardziej odpowiedniego pakietu środków przystosowawczych do wdrożenia. Wyniki tej oceny stanowiły podstawę szczegółowego projektu nowego Inselplatz oraz administracyjnego i politycznego procesu decyzyjnego.

Podstawą JenKAS jest podręcznik dotyczący planowania urbanistycznego uwzględniającego zmianę klimatu, który zawiera informacje na temat obecnych i przyszłych lokalnych warunków klimatycznych, aspektów prawnych, ocen ekonomicznych wariantów przystosowania się do zmiany klimatu i przykładów najlepszych praktyk. Uzupełnieniem podręcznika jest narzędzie systemu wspomagania decyzji o nazwie JELKA, skierowane specjalnie do zainteresowanych stron i decydentów miejskich. Narzędzie to opracowano w celu zwiększenia dostępności informacji na temat ryzyka klimatycznego i zapewnienia zindywidualizowanych zaleceń, tj. zaproponowania odpowiednich środków przystosowawczych dla konkretnej dziedziny polityki lub konkretnej jednostki przestrzennej.

Przebudowa Inselplatz jest jedną z pierwszych konkretnych interwencji, w odniesieniu do których zastosowano podejście JenKAS mające na celu uwzględnienie przystosowania się do zmiany klimatu w planowaniu urbanistycznym. Interwencja ta ma na celu przekształcenie istniejącego obszaru szarej strefy w nowy kampus Uniwersytetu Friedricha Schillera, w tym również środki adaptacyjne w celu radzenia sobie z zagrożeniami związanymi ze stresem cieplnym. W pierwszym etapie JELKA została wykorzystana do wstępnego wyboru wariantów adaptacyjnych, które należy rozważyć w przypadku trzech alternatywnych projektów dotyczących przebudowy obszaru. Następnie zastosowano PRIMATE, oprogramowanie do Probabilistic Multi-Attribute Evaluation opracowane w Helmholtz Centre for Environmental Research - UFZ, aby systematycznie porównywać te trzy projekty za pomocą analizy wielokryterialnej. Alternatywy różnią się pod względem: a) liczba drzew i charakterystyka koron (małe lub duże koronowane drzewa), b) schematy kolorów chodników (zwykły lub jasny bruk o albedo odpowiednio 0,3 i 0,5), c) wykorzystanie i wielkość jednolitych części wód (brak, jednolita część wód 40 m² lub jednolita część wód 80 m²⁾oraz d) wielkość zielonych dachów (31 %, 50 % lub 70 % całkowitej powierzchni dachu).

W celu porównania trzech wariantów rozważono następujące cztery kryteria: (i) poziom stresu cieplnego (ocena ilościowa), (ii) koszty (ocena pieniężna), (iii) jakość architektury (ocena jakościowa) oraz (iv) wartość użyteczności (ocena jakościowa). Aby zwizualizować, jak te trzy alternatywy rozwiną się w czasie, parametry te zostały modelowane dla trzech różnych okresów: (i) rok 2021, przewidywane otwarcie kampusu; (ii) wygląd wizualny w latach 2021–2050 w perspektywie średnioterminowej oraz (iii) wygląd wizualny w latach 2071–2100 w perspektywie długoterminowej. Główne wyniki wielokryterialnej oceny interwencji Inselplatz były następujące:

• Alternatywa 3 zajmuje pierwsze miejsce w perspektywie średnioterminowej (2021–2050) oraz długoterminowej (2021–2100). Opcja ta polega na: (i) zachowanie istniejących 14 drzew i zasadzenie 31 nowych (27 dużych i 4 małe); (ii) używać jasnych chodników na całym obszarze; (iii) opracowanie zazieleniania dachów nowych dachów płaskich (30 % dachów smołowo-żwirowych i 70 % dachów zielonych ekstensywnych); (iv) zbudować sztuczną jednolitą część wód o powierzchni 80 m2.
• Poziom stresu cieplnego oszacowano za pomocą wskaźnika od 0 (brak stresu cieplnego) do 10 (maksymalny stres cieplny). Zgodnie z analizą była ona niższa w przypadku trzeciej alternatywy. Dla tej alternatywy obliczono następujące wartości wskaźnika w porównaniu z pozostałymi dwoma (wartości wskaźników dla alternatyw 1 i 2 podano w nawiasach): (i) okres 1981-2010 = 4,1, co odpowiada średniemu (4,8 dla alternatywy 1, 4,5 dla alternatywy 2); (ii) okres 2021–2050 = 5,2; nieznacznie podwyższony (6,0 w przypadku wariantu 1, 5,7 w przypadku wariantu 2); (iii) okres 2021-2100 = 6,7, umiarkowanie podwyższony (7,5 dla alternatywy 1, 7,2 dla alternatywy 2).
• Jasno zabarwione chodniki i duże korony drzew mają korzystny wpływ na specyficzne dla danego terenu warunki mikroklimatyczne (w przypadku Inselplatz). (Przypuszczalnie) wyższe koszty są również opłacalne w odniesieniu do wartości użyteczności kryteriów i jakości architektonicznej.
• Porównując bieżące koszty netto drzewa o małej koronie i drzewa o dużej koronie w dłuższym okresie (tj. 82 lata), koszty były nieco wyższe w przypadku drzew o małej koronie w porównaniu z kosztami w przypadku drzew o dużej koronie. Ponadto ma on korzystniejszy wpływ na mikroklimat specyficzny dla danego miejsca.
• Wpływ sztucznego cieku wodnego jest bardziej niejednoznaczny, ponieważ jest dość kosztowny i – ze względu na swój wymiar – ma jedynie ograniczony wpływ na mikroklimat. Jego ogólna wartość zależy w dużej mierze od tego, w jaki sposób jest oceniany pod kątem jego wpływu na kryteria, takie jak wartość udogodnień i jakość architektoniczna.

Prace na Inselplatz rozpoczęły się w 2018 roku i do tej pory koncentrowały się głównie na przygotowaniu placu budowy. Oczekuje się, że interwencje zostaną zakończone do 2024/2025 r. (grupa projektowa „CampusInselplatz”).

Planowanie przestrzenne obszarów miejskich w Niemczech jest procedurą obejmującą wstępne dwuetapowe zaangażowanie organów i agencji publicznych, a także wszelkich innych zainteresowanych stron w odniesieniu do wariantów i wniosków. Po zebraniu wszystkich uwag (np. dotyczących aspektów środowiskowych, gospodarczych lub infrastrukturalnych) uznanych za istotne należy je odpowiednio rozważyć i wyważyć, biorąc pod uwagę zarówno interesy wykonawcy, jak i wszelkie interesy publiczne lub prywatne, na które projekt może mieć wpływ. Właściwy organ lokalny podejmuje decyzję w sprawie publicznego wyświetlania. Społeczeństwo ma w ciągu jednego miesiąca możliwość przedstawienia zaleceń i zgłoszenia zastrzeżeń dotyczących planu, które następnie należy wziąć pod uwagę.

Równolegle do tego formalnego procesu uczestnictwa, który jest wymagany przez prawo niemieckie (planowanie formalne), można zastosować dodatkowe nieformalne procesy uczestnictwa i współpracę w celu poprawy wyników planowania i ich akceptacji. Zasady przewodnie mogą być opracowywane i uznawane przez odpowiedzialne organy polityczne, najczęściej Radę Miasta, oraz wdrażane w praktyce z myślą o aktywnym zaangażowaniu obywateli, organizacji obywatelskich, stowarzyszeń i przedsiębiorstw (planowanie nieformalne).

W przypadku przebudowy Jeny oczekiwano uwzględnienia zestawów preferencji (wagi) różnych zainteresowanych stron (np. planistów, polityków, obywateli) na potrzeby analizy wielokryterialnej. Okazało się jednak, że nie odpowiada to opisanym powyżej istniejącym procedurom planowania, które obejmują formalny i nieformalny udział zainteresowanych stron. Wyniki tych działań w zakresie zaangażowania znajdują odzwierciedlenie w procesie redagowania i przeredagowywania; informacje te są w jakiś sposób „trawione” przez planistę i do pewnego stopnia formalnie i nieformalnie włączane do procesu planowania. W związku z tym planista musi być w stanie wyprodukować w jakiś sposób „zrównoważony” zestaw wag przy podejmowaniu decyzji; W przeciwnym razie sprzeciw wobec ostatecznego projektu uniemożliwi jego przyjęcie przez Radę Miasta. W przypadku analizy wielokryterialnej Inselplatz dwóch planistów zaangażowanych w proces planowania pozyskało wagi indywidualnie. Oba zestawy wagowe zostały użyte do oceny, aby w jakiś sposób kontrolować pewnego rodzaju stronniczość percepcji.

Uwzględnianie kwestii przystosowania się do zmiany klimatu w planowaniu urbanistycznym w Jenie było wspierane przez różne czynniki:

• Ekstremalne zjawiska pogodowe i ich związek ze zmianą klimatu zwiększyły świadomość społeczną;
• Administracja i decydenci polityczni działali zgodnie z zasadą ostrożności i przydzielili personel oraz niewielki stały budżet na wspieranie przystosowania się do zmiany klimatu w Departamencie Rozwoju Miast i Planowania Miasta Jeny.
• Wsparcie finansowe na poziomie krajowym pozwoliło na rozwój JenKAS, który jest podstawą działań adaptacyjnych w mieście.
• W grupie roboczej JenKAS różne departamenty miejskie, przedstawiciele kraju związkowego Turyngii, naukowcy i konsultanci byli zaangażowani i ułatwiali tworzenie sieci kontaktów w granicach miasta i poza nimi w celu wspierania działań przystosowawczych.
• Projekty badawcze związane z adaptacją są regularnie zlecane przez administrację miasta, aby stale aktualizować i poszerzać istniejącą bazę wiedzy. Zewnętrzne postrzeganie tych działań jest wielorakie i pomaga utrzymać tempo adaptacji, np. krajowa nagroda kraju związkowego Turyngii „Gmina aktywna klimatycznie 2016”, „Nagroda środowiskowa 2015”.

Ta struktura instytucjonalna przyniosła znaczne korzyści ocenie przeprowadzanej dla Inselplatz.

Istnieją również pewne czynniki utrudniające uwzględnianie adaptacji w planowaniu urbanistycznym w Jenie: (i) odmowa odpowiednich zainteresowanych stron, w tym decydentów politycznych, (ii) ograniczone budżety publiczne, (iii) niedobór doświadczonego personelu oraz (iv) brak wiedzy na temat zewnętrznych możliwości finansowania działań przystosowawczych. Ograniczenia te można jednak łatwo przekształcić w wyzwania i mogą one sprawić, że Jena stanie się miastem przodującym pod względem przystosowania się do zmiany klimatu.

Do porównania trzech wariantów przebudowy Inselplatz zastosowano cztery kryteria:

• Koszty, w tym: (i) koszty inwestycji i utrzymania chodników, sztucznych elementów wodnych i zielonych struktur (tj. trawników i drzew), (ii) wartość bieżąca netto zielonych dachów (pieniężna, stopa dyskontowa: 1,5%);
• poziom stresu cieplnego (ilościowy);
• Jakość architektoniczna (jakościowa);
• Udogodnienia dla pracowników uczelni, studentów i gości (jakościowe).

Do analizy wykorzystano probabilistyczną metodę wielokryterialną (tj. stochastyczny PROMETHEE II), która jest szczególnie zdolna do radzenia sobie z niepewnymi, niekompletnymi, niejednorodnie skalowanymi i niespójnymi danymi. Skutki niepewnych danych i rozbieżnych preferencji zainteresowanych stron w odniesieniu do czterech kryteriów uwzględniono w analizie i udokumentowano w wynikach oceny.

W odniesieniu do działania dostosowawczego „zazielenianie dachów” przeprowadzono odrębną analizę kosztów i korzyści. Na potrzeby tej analizy uwzględniono koszty (tj. inwestycje, reinwestycje, remonty, koszty utrzymania) oraz korzyści dla właścicieli budynków (tj. oszczędności prywatnych opłat za wodę opadową, zmniejszone koszty instalacji urządzeń do zarządzania wodami opadowymi, oszczędności kosztów energii). Odpowiednie wartości bieżące netto zostały również uwzględnione w probabilistycznej analizie wielokryterialnej. Niektóre korzyści publiczne, tj. wartość tworzenia siedlisk i sekwestracja dwutlenku węgla, również oszacowano, ale zgłoszono osobno.

Całkowite koszty przewidziane na ten szeroko zakrojony projekt rozwoju obszarów miejskich wynoszą 188 mln EUR i składają się z czterech podprojektów. Ogólne finansowanie nie zostało jeszcze w pełni wyjaśnione. Niektóre interwencje będą jednak współfinansowane z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego (EFRR) w wysokości około 84 mln EUR. Około 10 mln euro pochodzi z funduszy federalnych Paktu na rzecz Szkolnictwa Wyższego 2020, 37,7 mln z funduszy państwowych i 4,1 mln z miasta Jena.

Dyskusje na temat opracowania lokalnej strategii przystosowania się do zmiany klimatu w Jenie rozpoczęły się w 2005 r. Po uchwale Rady Miejskiej z 2009 r. departament rozwoju miasta zlecił finansowane ze środków publicznych badanie pilotażowe w celu przeanalizowania lokalnych skutków zmiany klimatu, określenia potencjalnych środków adaptacyjnych i lepszego zrozumienia postrzegania ryzyka przez zainteresowane strony. W 2010 r. kolejnym logicznym krokiem było opracowanie lokalnej strategii przystosowania się do zmiany klimatu (JenKAS). Został on wsparty programem badawczym niemieckiego Federalnego Ministerstwa Ruchu Drogowego, Budownictwa i Rozwoju Miast oraz współfinansowany lokalnie. W maju 2013 r. rada miejska uznała JenKAS za nieformalną zasadę planowania rozwoju obszarów miejskich w Jenie. Był to ważny warunek wstępny wdrożenia JenKAS i ciągłego uwzględniania przystosowania się do zmiany klimatu w planowaniu urbanistycznym w Jenie. Zmiany ram prawnych w różnych dziedzinach polityki były stopniowo przenoszone na pracowników różnych jednostek gminnych poprzez ich odpowiednie regularne zaawansowane szkolenia. Przeglądy zewnętrznych ram regulacyjnych, takie jak przegląd federalnego kodeksu budowlanego z 2011 r., wzmacniają wysiłki na rzecz uwzględniania kwestii przystosowania się do zmiany klimatu w głównym nurcie polityki.

Faza analizy i planowania przebudowy Inselplatz miała miejsce w latach 2012-2017. Faza realizacji rozpoczęła się w 2018 r. i do tej pory (2019 r.) polegała głównie na sprzątaniu i przygotowaniu placu budowy. Interwencje wykopaliskowe są planowane na 2020 r., a budowa ma rozpocząć się pod koniec 2020 r. Budynki finansowane przez UE mają zostać oddane do użytku do 2023 r., a pozostałe elementy zostaną ukończone do 2024/2025 r.

W przypadku niektórych komponentów, które mają zostać opracowane, oczekiwany okres eksploatacji mieści się w zakresie: 40 lat dla zielonych dachów, 40-50 lat dla małych koron drzew miejskich, 80-100 lat dla dużych koron drzew miejskich, 80 lat dla chodników i 80 lat dla sztucznych elementów wodnych.

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 

Projekt 7PR UE „Oddolne strategie przystosowania się do zmiany klimatu w kierunku zrównoważonej Europy – BASE” oraz projektgruppe „Campus Inselplatz”