Uwzględnianie kwestii przystosowania się do zmiany klimatu w planowaniu przestrzennym: Greyfield rewitalizacja gruntów 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 lokalna gospodarka oraz duży sektor nauki i technologii stanowią podstawę wysokiego poziomu życia ludności. Wzrost gospodarczy i stały napływ studentów i młodych rodzin tworzą stale rosnący popyt na grunty dla obszarów mieszkalnych i przemysłowych, a także obiektów uniwersyteckich, które władze miejskie muszą pomieścić.

Centrum miasta otoczone jest stromymi zboczami wapiennymi, które działają 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 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 r.). W szczególności wystąpią częstsze i bardziej intensywne efekty wysp ciepła.

Uszczelnione obszary śródmiejskie, takie jak Inselplatz, są w dużym stopniu narażone na stres cieplny w różnych warunkach klimatycznych. Korelacja między planowaniem urbanistycznym, projektowaniem budynków i warunkami mikroklimatu powinna być brana pod uwagę w projektach odnowy, 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 w zmniejszeniu efektu miejskiej wyspy ciepła poprzez zacienienie powierzchni budynków, odchylanie i odbijanie promieniowania słonecznego oraz uwalnianie wilgoci do atmosfery.

Strategia przystosowania się do zmiany klimatu w Jenie (JenKAS) umożliwiła administracji miejskiej i innym dotkniętym podmiotom ocenę lokalnych skutków zmiany klimatu i uwzględnienie ich w planowaniu urbanistycznym. Jednym z najistotniejszych 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 w maju 2014 r. przygotowawczego planu zagospodarowania przestrzennego dla Inselplatz wykorzystano probabilistyczną analizę wielokryterialną, aby porównać trzy projekty badające różne sposoby kształtowania przestrzeni publicznej i uszeregować je 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 najodpowiedniejszego pakietu środków przystosowawczych do wdrożenia. Wyniki tej oceny stanowiły podstawę szczegółowego projektu nowego Inselplatz oraz procesu podejmowania decyzji administracyjnych i politycznych.

Podstawą JenKAS jest podręcznik dotyczący miejskiego planowania przestrzennego 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 w szczególności do zainteresowanych stron i decydentów z obszarów miejskich. Narzędzie to opracowano w celu zwiększenia dostępności informacji na temat ryzyka związanego z klimatem i zapewnienia dostosowanych do potrzeb zaleceń, tj. zaproponowania odpowiednich środków przystosowawczych dla konkretnego obszaru polityki lub konkretnej jednostki przestrzennej.

Przebudowa Inselplatz jest jedną z pierwszych konkretnych interwencji, w przypadku których zastosowano podejście JenKAS mające na celu uwzględnienie przystosowania się do zmiany klimatu w planowaniu przestrzennym. 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 adaptacji, które należy rozważyć w odniesieniu do trzech alternatywnych projektów przebudowy obszaru. Następnie zastosowano PRIMATE, oprogramowanie 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 w: a) liczba drzew i cechy korony (drzewa małe lub duże koronowane), b) kolorystyka chodników (zwykły lub jasny bruk, odpowiednio o albedo 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 tych trzech wariantów rozważono następujące cztery kryteria: (i) poziom naprężenia cieplnego (ocena ilościowa), (ii) koszty (ocena pieniężna), (iii) jakość architektoniczna (ocena jakościowa) oraz (iv) wartość eksploatacyjna (ocena jakościowa). Aby zwizualizować, w jaki sposób te trzy alternatywy będą się rozwijać 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), a także długoterminowej (2021–2100). Opcja ta obejmuje: (i) zachowanie istniejących 14 drzew i zasadzenie 31 nowych (27 drzew o dużym zatłoczeniu i 4 drzew o małym zatłoczeniu); (ii) używać jasnych chodników na całym obszarze; (iii) opracowanie zazieleniania dachów nowych dachów płaskich (30 % dachów smołowych i 70 % dachów rozległych zielonych); (iv) zbudować sztuczną część wód o powierzchni 80 m2.
• Poziom naprężeń cieplnych oszacowano za pomocą wskaźnika w zakresie od 0 (brak naprężeń cieplnych) do 10 (maksymalne naprężenia cieplne). Zgodnie z analizą była ona niższa w przypadku trzeciego wariantu. 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 medium (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 w przypadku wariantu 1, 7,2 w przypadku wariantu 2).
• Jasno zabarwione chodniki i duże drzewa mają korzystny wpływ na specyficzne dla danego miejsca warunki mikroklimatyczne (te z Inselplatz). (Przypuszczalnie) wyższe koszty zwracają się również w odniesieniu do wartości użytkowej kryteriów i jakości architektonicznej.
• Porównując obecne koszty netto drzewa o małej i dużej koronie w dłuższym okresie (tj. 82 lata), koszty były nieco wyższe w przypadku drzew o małej koronie w porównaniu z kosztami drzew o dużej koronie. Ponadto ten ostatni ma bardziej korzystny wpływ na mikroklimat specyficzny dla danego miejsca.
• Wpływ sztucznego cieku wodnego jest bardziej niejednoznaczny, ponieważ jest on dość kosztowny i ze względu na swój wymiar ma jedynie ograniczony wpływ na mikroklimat. Jego ogólna wartość w dużej mierze zależy od tego, w jaki sposób jest oceniany pod względem jego wpływu na kryteria jako wartości użytkowej i jakości architektonicznej.

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 „Campus Inselplatz”).

Planowanie przestrzenne obszarów miejskich w Niemczech jest procedurą obejmującą wstępne dwa etapy zaangażowania organów i agencji publicznych, a także wszelkich innych zainteresowanych stron w odniesieniu do wariantów i propozycji. 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 wystawienia. Społeczeństwo w ciągu miesiąca ma 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 (formalne planowanie), można zastosować dodatkowe nieformalne procesy uczestnictwa i współpracy w celu poprawy wyników planowania i ich akceptacji. Zasady przewodnie mogą zostać opracowane i uznane przez odpowiedzialne organy polityczne, najczęściej Radę Miasta, oraz wprowadzone w życie w celu aktywnego zaangażowania obywateli, organizacji obywatelskich, stowarzyszeń i przedsiębiorstw (planowanie nieformalne).

W przypadku przebudowy Jeny oczekiwano uwzględnienia zestawów preferencji (waga) różnych zainteresowanych stron (np. planistów, polityków, obywateli) w analizie wielokryterialnej. Okazało się jednak, że nie pasuje to do opisanych powyżej istniejących procedur planowania, które obejmują formalny i nieformalny udział zainteresowanych stron. Wyniki tych działań związanych z zaangażowaniem znajdują odzwierciedlenie w procesie redakcyjnym i redakcyjnym; informacje te są w pewien sposób „przetrawione” przez planistę i do pewnego stopnia formalnie i nieformalnie włączone do procesu planowania. W związku z tym planista musi być w stanie opracować jakoś „zrównoważony” zestaw wag przy podejmowaniu decyzji; W przeciwnym razie sprzeciw wobec ostatecznego projektu uniemożliwi jego przyjęcie przez Radę Miasta. W przypadku analizy wielokryterialnej Inselplatz dwaj planiści zaangażowani w proces planowania wywoływali wagi indywidualnie. Oba zestawy wagowe zostały wykorzystane do oceny, aby w jakiś sposób kontrolować pewien rodzaj stronniczości percepcji.

Uwzględnianie adaptacji w planowaniu miejskim 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 wsparcie przystosowania się do zmiany klimatu w Departamencie Rozwoju Miast i Planowania Miasta w Jenie.
• Wsparcie finansowe na poziomie krajowym pozwoliło na rozwój JenKAS, który jest podstawą działań adaptacyjnych w mieście.
• W ramach grupy roboczej JenKAS zaangażowano różne departamenty miast, przedstawicieli kraju związkowego Turyngia, naukowców i konsultantów oraz ułatwiono tworzenie sieci kontaktów w granicach miasta i poza nim w celu wspierania działań adaptacyjnych.
• Projekty badawcze związane z przystosowaniem się do zmiany klimatu są regularnie zlecane przez administrację miejską w celu ciągłej aktualizacji i poszerzania istniejącej bazy wiedzy. Zewnętrzne postrzeganie tych działań jest wielorakie i pomaga utrzymać dynamikę przystosowania się do zmiany klimatu, np. krajowa nagroda „Gmina aktywna klimatycznie 2016”, „Nagroda ekologiczna 2015” państwa Turyngii.

Ta struktura instytucjonalna była bardzo korzystna dla oceny przeprowadzanej w odniesieniu do Inselplatz.

Istnieją również pewne czynniki utrudniające włączenie adaptacji do planowania urbanistycznego w Jenie: (i) negowanie zmiany klimatu przez odpowiednie zainteresowane strony, w tym decydentów politycznych, (ii) napięte budżety publiczne, (iii) niedobór doświadczonego personelu oraz (iv) brak wiedzy na temat możliwości finansowania zewnętrznego działań przystosowawczych. Ograniczenia te można jednak łatwo przekształcić w wyzwania i 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 wody i zielonych konstrukcji (tj. trawników i drzew), (ii) wartości bieżące netto zielonych dachów (środki pieniężne, stopa dyskontowa: 1,5%);
• poziom naprężeń cieplnych (ilościowy);
• Jakość architektoniczna (jakościowa);
• Wartość wygody dla pracowników uczelni, studentów i gości (jakościowa).

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

W odniesieniu do działania przystosowawczego „zazielenianie dachów” przeprowadzono oddzielną analizę kosztów i korzyści. Na potrzeby tej analizy uwzględniono koszty (tj. inwestycje, reinwestycje, rekultywację, koszty utrzymania) oraz korzyści dla właścicieli budynków (tj. oszczędności prywatnych opłat za wodę opadową, zmniejszone koszty instalacji urządzeń do zarządzania wodą opadową, oszczędności kosztów energii). Uzyskane 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 dla tego wielkoskalowego projektu 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 rezolucji Rady Miasta z 2009 r. departament rozwoju miasta zlecił przeprowadzenie finansowanego ze środków publicznych badania pilotażowego w celu przeanalizowania lokalnych skutków zmiany klimatu, określenia potencjalnych środków przystosowawczych 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, Budownictwa i Rozwoju Miast oraz współfinansowany lokalnie. W maju 2013 r. rada miasta 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 miejskim w Jenie. Zmiany ram prawnych w różnych obszarach polityki były stopniowo przekazywane pracownikom różnych jednostek gminnych w ramach ich regularnych zaawansowanych szkoleń. Przeglądy zewnętrznych ram regulacyjnych, takie jak federalny kodeks budowlany z 2011 r., wzmacniają wysiłki na rzecz uwzględniania kwestii przystosowania się do zmiany klimatu.

Faza analizy i planowania przebudowy Inselplatz miała miejsce w latach 2012-2017. Etap wdrażania rozpoczął się w 2018 r. i do tej pory (2019 r.) polegał głównie na czyszczeniu i przygotowaniu placu budowy. Interwencje wykopaliskowe zaplanowano na 2020 r., natomiast rozpoczęcie budowy zaplanowano na koniec 2020 r. Budynki finansowane przez UE mają zostać oddane do użytku do 2023 r., a pozostałe komponenty zostaną ukończone do 2024/2025 r.

W przypadku niektórych komponentów, które mają zostać opracowane, przewidywany okres eksploatacji mieści się w zakresie: 40 lat dla zielonych dachów, 40-50 lat dla małych drzew miejskich, 80-100 lat dla dużych 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” i projektgruppe „Campus Inselplatz”