Uwzględnianie kwestii przystosowania się do zmiany klimatu w planowaniu przestrzennym: przebudowa terenów poprzemysłowych 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 ciągły napływ studentów i młodych rodzin tworzą coraz większe zapotrzebowanie na grunty pod zabudowę mieszkaniową i przemysłową, a także obiekty uniwersyteckie, które władze urbanistyczne muszą uwzględnić.

Centrum miasta otoczone jest stromymi wapiennymi zboczami muszli, 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 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 wystąpią 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 urbanistyką, 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 w zmniejszeniu efektu miejskiej wyspy ciepła poprzez zacienienie powierzchni budynków, odbijanie i odbijanie promieniowania słonecznego oraz uwalnianie wilgoci do atmosfery.

Strategia przystosowania się do zmiany klimatu Jeny (JenKAS) umożliwiła administracji miasta i innym zainteresowanym 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 przystosowania się 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 administracyjnego i politycznego procesu decyzyjnego.

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

Przebudowa Inselplatz jest jedną z pierwszych konkretnych interwencji, w odniesieniu do których zastosowano podejście JenKAS mające na celu włączenie przystosowania się do zmiany klimatu do głównego nurtu planowania urbanistycznego. Interwencja ta ma na celu przekształcenie istniejącego obszaru Greyfield w nowy kampus Uniwersytetu Friedricha Schillera, w tym środki dostosowawcze 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 przypadku trzech alternatywnych projektów 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 korony (małe lub duże drzewa koronowane), b) schematy kolorów 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 m ² lub jednolita część wód 80 m ²⁾ oraz d) wielkość zielonych dachów (31 %, 50 % lub 70 % całkowitej powierzchni dachu).

Aby porównać te trzy alternatywy, rozważono następujące cztery kryteria: (i) poziom stresu cieplnego (ocena ilościowa), (ii) koszty (ocena pieniężna), (iii) jakość architektoniczna (ocena jakościowa) oraz (iv) wartość użytkowa (ocena jakościowa). Aby zwizualizować, w jaki sposób trzy alternatywy będą się rozwijać w czasie, parametry te zostały modelowane dla trzech różnych okresów: (i) rok 2021, przewidywane otwarcie kampusu; (ii) wyglądu wizualnego w latach 2021–2050 w perspektywie średnioterminowej oraz (iii) wyglądu wizualnego w latach 2071–2100 w perspektywie długoterminowej. Główne wyniki wielokryterialnej oceny interwencji Inselplatz były następujące:

• Wariant 3 zajmuje pierwsze miejsce w perspektywie średnioterminowej (2021‐2050) i długoterminowej (2021‐2100). Opcja ta polega na: (i) zachowanie istniejących 14 drzew i zasadzenie 31 nowych (27 dużych i 4 małe); (ii) stosować jasne chodniki na całym obszarze; (iii) opracowanie zazieleniania dachu nowych dachów płaskich (30 % dachu smołowego i 70 % dachu ekstensywnego zielonego); (iv) zbudować sztuczną jednolitą część wód o powierzchni 80 m2.
• Poziom naprężeń cieplnych oszacowano za pomocą wskaźnika od 0 (bez naprężeń cieplnych) do 10 (maksymalne naprężenia cieplne). 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 odpowiadający pożywce (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).
• Jasnokolorowe chodniki i drzewa wielkokorzeniowe mają korzystny wpływ na specyficzne dla danego miejsca warunki mikroklimatyczne (te z Inselplatz). (Przypuszczalnie) wyższe koszty są również zwracane w odniesieniu do wartości użyteczności 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 w przypadku drzew o dużej koronie. Ponadto ten ostatni ma bardziej korzystny wpływ na mikroklimat specyficzny dla danego miejsca.
• Wpływ sztucznego cieku wodnego jest bardziej dwuznaczny, ponieważ jest dość kosztowny i – ze względu na swój wymiar – ma jedynie ograniczony wpływ na mikroklimat. Jego ogólna wartość zależy w dużej mierze od sposobu jego oceny w odniesieniu do 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 to procedura obejmująca 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 wystawienia. Społeczeństwo ma w ciągu 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 (formalne planowanie), można zastosować dodatkowe nieformalne procesy uczestnictwa i współpracę w celu poprawy wyników planowania i ich akceptacji. Właściwe organy polityczne, najczęściej rada miasta, mogą opracować i uznać zasady przewodnie oraz wprowadzić je w życie w celu aktywnego zaangażowania obywateli, organizacji obywatelskich, stowarzyszeń i przedsiębiorstw (planowanie nieformalne).

W przypadku przebudowy Jeny oczekiwano rozważenia zestawów preferencji (ważenia) różnych zainteresowanych stron (np. planistów, polityków, obywateli) na potrzeby analizy 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 w zakresie zaangażowania znajdują odzwierciedlenie w procesie opracowywania i przeformułowywania; informacje te są w jakiś sposób „trawione” przez planistę i do pewnego stopnia formalnie i nieformalnie uwzględniane w procesie planowania. W związku z tym planista musi być w stanie przedstawić w jakiś sposób „zrównoważony” zestaw wag podczas podejmowania 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 indywidualnie wywoływali ciężary. Oba zestawy wag zostały wykorzystane do oceny, aby w jakiś sposób kontrolować pewnego rodzaju stronniczość percepcji.

Uwzględnianie adaptacji w planowaniu przestrzennym w Jenie było wspierane przez różne czynniki:

• Ekstremalne zdarzenia 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 & Planowanie miasta Jena.
• 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 Turyngia, naukowcy i konsultanci byli zaangażowani i ułatwiali tworzenie sieci kontaktów w granicach miasta i poza nimi w celu wspierania działań przystosowawczych.
• Administracja miasta regularnie zleca realizację projektów badawczych związanych z przystosowaniem się do zmiany klimatu, aby stale aktualizować i poszerzać istniejącą bazę wiedzy. Zewnętrzne postrzeganie tych działań jest wielorakie i przyczynia się do utrzymania tempa adaptacji, np. krajowa nagroda „Gmina aktywna klimatycznie 2016”, „Nagroda środowiskowa 2015” kraju związkowego Turyngia.

Ocena przeprowadzona dla Inselplatz w dużym stopniu skorzystała na tej strukturze instytucjonalnej.

Istnieją również pewne czynniki utrudniające uwzględnianie kwestii przystosowania się do zmiany klimatu w planowaniu przestrzennym 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 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 alternatyw dla przebudowy Inselplatz zastosowano cztery kryteria:

• Koszty, w tym: (i) koszty inwestycji i utrzymania chodników, sztucznych elementów wodnych i zielonych konstrukcji (tj. trawników i drzew), (ii) wartości bieżące netto zielonych dachów (pieniężne, stopa dyskontowa: 1,5 %);
• poziom stresu cieplnego (ilościowy);
• jakość architektoniczna (jakość);
• Wartość wypoczynkowa dla kadry uniwersyteckiej, studentów i gości (jakościowa).

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 zostały uwzględnione w analizie i udokumentowane w wynikach oceny.

W przypadku działania dostosowawczego „zazielenianie dachów” przeprowadzono oddzielną analizę kosztów i korzyści. Na potrzeby tej analizy uwzględniono koszty (tj. inwestycje, reinwestycje, rekultywację, koszty utrzymania) i korzyści przypadające właścicielom budynków (tj. prywatne oszczędności z tytułu opłat za wodę opadową, zmniejszone koszty instalacji urządzeń do zarządzania wodą opadową, oszczędności kosztów energii). Odpowiednie uzyskane wartości bieżące netto uwzględniono również w analizie probabilistycznej opartej na wielu kryteriach. 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 kwotą około 84 mln EUR z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego (EFRR). Około 10 milionów euro pochodzi z funduszy federalnych Paktu na rzecz Szkolnictwa Wyższego 2020, 37,7 miliona z funduszy państwowych i 4,1 miliona z miasta Jena.

Dyskusje na temat opracowania lokalnej strategii przystosowania się do zmiany klimatu w Jenie rozpoczęły się w 2005 r. Po uchwale 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). Zostało ono wsparte programem badawczym niemieckiego Federalnego Ministerstwa Ruchu, Budownictwa i Rozwoju Miast i współfinansowane 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 przestrzennym w Jenie. Zmiany ram prawnych w różnych obszarach polityki były stopniowo przekazywane pracownikom różnych jednostek gminnych poprzez ich regularne zaawansowane szkolenia. Przegląd zewnętrznych ram regulacyjnych, takich jak federalny kodeks budowlany z 2011 r., wzmacnia wysiłki na rzecz uwzględniania kwestii przystosowania się do zmiany klimatu w głównym nurcie polityki.

Etap analizy i planowania przebudowy Inselplatz miał miejsce w latach 2012–2017. Etap wdrażania rozpoczął się w 2018 r. i do tej pory (2019 r.) polegał głównie na oczyszczeniu i przygotowaniu placu budowy. Interwencje wykopaliskowe planowane są na 2020 r., natomiast budowa ma się rozpocząć pod 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 na rzecz zrównoważonej Europy – BASE” i projektgruppe „Campus Inselplatz”