Integrering av anpassningen till klimatförändringarna i stadsplaneringen: återställande av gråfältsmark i Jena (Tyskland)

Jena är den näst största staden i Thüringen med cirka 108 000 invånare och ligger i det kuperade landskapet i Saale River Valley. Sedan slutet av 19-talet på grund av verksamheten i entreprenören Carl Zeiss staden har blivit ett centrum för optisk tillverkning, som är känd över hela världen. Den starka lokala ekonomin och den stora vetenskapliga och tekniska sektorn utgör grunden för befolkningens höga levnadsstandard. Den ekonomiska tillväxten och det ständiga inflödet av studenter och unga familjer skapar en ständigt ökande efterfrågan på mark för bostads- och industriområden samt universitetsanläggningar, som stadsplaneringsmyndigheterna måste tillgodose.

Stadens centrum är omgivet av branta kalkstenssluttningar, som fungerar som ett termiskt lagringssystem, vilket bidrar till att göra Jena till en av de varmaste platserna i centrala Tyskland, med en ihållande urban värmeöeffekt. Klimatprognoser för perioden 2051–2100 tyder på en ökning av den genomsnittliga högsta temperaturen på sommaren med 3 °C (CMIP5, RCP 4.5) till 6 °C (CMIP5, RCP 8.5) i slutet av århundradet samt en ökning av det genomsnittliga antalet varma dagar (Tmax ≥ 30 °C) från 11 till 35 (CMIP5, RCP 4.5) och till 49 (CMIP5, RCP 8.5) (Meyer m.fl., 2015). I synnerhet kommer det att bli mer frekventa och mer intensiva värmeöeffekter.

Täta innerstadsområden som Inselplatz är mycket utsatta för värmestress under varierande klimatförhållanden. Sambandet mellan stadsplanering, byggnadsdesign och mikroklimatförhållanden bör beaktas i stadsförnyelse, ombyggnad och förnyelseprojekt som det som förekommer i Inselplatz. Ytgeometrin och de termiska egenskaperna hos den urbana byggda miljön kan i hög grad påverka storleken på den urbana värmeön. Träd, gröna tak, vattenelement och svala trottoarer kan bidra till att minska den urbana värmeöeffekten genom att skugga byggnadsytor, avböja och reflektera strålning från solen och släppa ut fukt i atmosfären.

Jenas (JenKAS) klimatanpassningsstrategi gjorde det möjligt för stadsförvaltningen och andra berörda aktörer att bedöma klimatförändringarnas lokala effekter och inkludera dem i stadsplaneringen. Ett av de mest relevanta målen är att minska intensiteten i den urbana värmeöeffekten och öka anpassningen till extrema värmehändelser. För att uppfylla detta tillämpningsområde bör en rad strukturella åtgärder och naturbaserade lösningar genomföras, som i fallet med ombyggnaden av Inselplatz.

Efter att den förberedande markanvändningsplanen för Inselplatz godkändes i maj 2014 användes en sannolikhetsbaserad multikriterieanalys för att jämföra tre utkast som utforskade olika sätt att forma det offentliga området och rangordna dem efter hur lämpliga deras utformning var för att främja anpassningen till klimatförändringarna. Denna analys omfattar en jämförande ekonomisk bedömning av möjliga anpassningsalternativ för att identifiera den lämpligaste uppsättningen anpassningsåtgärder för genomförande. Resultaten av denna bedömning låg till grund för den detaljerade utformningen av det nya Inselplatz och den administrativa och politiska beslutsprocessen.

JenKAS ryggrad är en handbok om klimatsmart stadsplanering, som innehåller information om nuvarande och framtida lokala klimatförhållanden, rättsliga aspekter, ekonomiska bedömningar av anpassningsalternativ och exempel på bästa praxis. Handboken kompletteras av ett system för beslutsstöd kallat JELKA, som riktar sig särskilt till berörda parter och beslutsfattare i städerna. Verktyget utvecklades för att göra information om klimatrisker mer tillgänglig och tillhandahålla skräddarsydda rekommendationer, dvs. föreslå lämpliga anpassningsåtgärder för ett specifikt politikområde eller en viss rumslig enhet.

Ombyggnaden av Inselplatz är en av de första specifika insatserna för vilka JenKAS-strategin som syftar till att integrera klimatanpassning i stadsplaneringen tillämpades. Denna intervention syftar till att omvandla det befintliga gråområdet till ett nytt campus vid Friedrich Schiller-universitetet, inklusive anpassningsåtgärder för att hantera värmestressrelaterade risker. I ett första steg användes JELKA för att på förhand välja ut anpassningsalternativ som skulle övervägas för tre alternativa utkast för ombyggnaden av området. Sedan PRIMATE, en programvara för Probabilistic Multi-Attribute Evaluation utvecklad vid Helmholtz Centre for Environmental Research - UFZ tillämpades för att systematiskt jämföra dessa tre utkast med hjälp av multikriterieanalys. Alternativen varierar i: a) antal träd och kronegenskaper (små eller stora krönta träd), b) färgscheman för trottoarer (vanligtvis eller ljus kullersten, respektive med en albedo på 0,3 och 0,5), c) användning av och storlek på vattenförekomster (ingen, vattenförekomst på 40 m ² eller vattenförekomst på 80 m ²⁾ och d) storlek på gröna tak (31 %, 50 % eller 70 % av den totala takytan).

För att jämföra de tre alternativen övervägdes följande fyra kriterier: i) värmestressnivå (kvantitativ utvärdering), ii) kostnader (monetär utvärdering), iii) arkitektonisk kvalitet (kvalitativ utvärdering) och iv) rekreationsvärde (kvalitativ utvärdering). För att visualisera hur de tre alternativen kommer att utvecklas över tid modellerades dessa parametrar för tre olika perioder: i) år 2021, det planerade öppnandet av campus, ii) visuellt utseende på medellång sikt 2021–2050 och iii) visuellt utseende på lång sikt 2071–2100. De viktigaste resultaten av bedömningen av flera kriterier för Inselplatz-interventionen var följande:

• Alternativ 3 hamnar på första plats på medellång sikt (2021–2050) och på lång sikt (2021–2100). Detta alternativ består av följande: i) Bevarande av de 14 befintliga träden och plantering av 31 nya (27 stora och 4 små träd). ii) använda ljusa trottoarer för hela området, iii) utveckla gröna tak för nya lägenheter (30 % tjärgrustak och 70 % extensivt grönt tak), iv) bygga en 80 m ² konstgjord vattenförekomst.
• Värmestressnivån uppskattades genom en indikator som varierade från 0 (ingen värmestress) till 10 (maximal värmestress). Enligt analysen var den lägre för det tredje alternativet. Följande värden för indikatorn beräknades för detta alternativ jämfört med de andra två (indikatorvärdena för alternativen 1 och 2 anges inom parentes): i) perioden 1981–2010 = 4,1, motsvarande medium (4,8 för alternativ 1, 4,5 för alternativ 2), ii) perioden 2021–2050 = 5,2, något förhöjd (6,0 för alternativ 1, 5,7 för alternativ 2), iii) perioden 2021–2100 = 6,7, måttligt förhöjd (7,5 för alternativ 1, 7,2 för alternativ 2).
• Ljusa trottoarer och stora träd har en gynnsam inverkan på platsspecifika mikroklimatiska förhållanden (de av Inselplatz). De (förmodligen) högre kostnaderna lönar sig också när det gäller kriterierna skönhetsvärde och arkitektonisk kvalitet.
• Vid en jämförelse av nettonukostnaderna för ett småkronat och ett storkronat träd över en längre period (dvs. 82 år) var kostnaderna något högre för småkronade träd jämfört med kostnaderna för stora träd. Dessutom har det senare en mer gynnsam inverkan på platsspecifikt mikroklimat.
• Inverkan av ett konstgjort vattendrag är mer tvetydig eftersom det är ganska kostsamt och – på grund av sin storlek – endast har en begränsad inverkan på mikroklimatet. Dess övergripande värde beror till stor del på hur det bedöms med avseende på dess inverkan på kriterier som rekreationsvärde och arkitektonisk kvalitet.

Arbetena på Inselplatz inleddes 2018 och har hittills främst varit inriktade på att förbereda byggarbetsplatsen. Insatserna förväntas vara slutförda senast 2024/2025 (projektgruppen Campus Inselplatz).

Stadsplanering i Tyskland är ett förfarande som omfattar de inledande två stegen med deltagande av offentliga myndigheter och organ samt alla andra intressenter för alternativ och förslag. När alla synpunkter (t.ex. om miljömässiga, ekonomiska eller infrastrukturella aspekter) som anses viktiga har samlats in måste de vägas och vägas mot varandra, med beaktande av både exploatörens intressen och eventuella offentliga eller privata intressen som kan påverkas av projektet. Det behöriga lokala organet antar ett beslut om offentlig visning. Allmänheten har möjlighet att inom en månad lämna rekommendationer och göra invändningar mot planen, som sedan ska beaktas.

Parallellt med denna formella deltagandeprocess, som krävs enligt tysk lagstiftning (formell planering), kan kompletterande informella deltagandeprocesser och samarbete tillämpas för att förbättra planeringsresultaten och deras acceptans. Vägledande principer kan utvecklas och erkännas av de ansvariga politiska organen, oftast stadsfullmäktige, och omsättas i praktiken i syfte att aktivt involvera medborgare, civila organisationer, föreningar och företag (informell planering).

När det gäller ombyggnaden av Jena förväntades man överväga preferensuppsättningar (viktning) för olika berörda parter (t.ex. planerare, politiker, medborgare) för multikriterieanalysen. Det visade sig dock att detta inte passar in i de befintliga planeringsrutiner som beskrivs ovan, som inbegriper formellt och informellt deltagande av berörda parter. Resultaten av dessa engagemangsaktiviteter återspeglas i processen för utarbetande och omarbetning. Denna information är på något sätt ”smält” av planeraren och i viss utsträckning formellt och informellt inbäddad i planeringsarbetet. Planeraren måste därför kunna ta fram en på något sätt ”balanserad” viktning när beslutet fattas. I annat fall kommer motstånd mot det slutliga utkastet att förhindra att det accepteras av kommunfullmäktige. För Inselplatz multikriterieanalys framkallade två planerare som var involverade i planeringsprocessen vikterna individuellt. Båda viktningssatserna användes för bedömningen för att på något sätt kontrollera för någon form av uppfattningsbias.

Integreringen av anpassning i stadsplaneringen i Jena har främjats av olika faktorer:

• Extrema väderhändelser och hur de förhåller sig till klimatförändringarna ökade allmänhetens medvetenhet.
• Administration och politiska beslutsfattare agerade i enlighet med försiktighetsprincipen och tilldelade personal och en liten permanent budget för att stödja klimatanpassning vid Institutionen för stadsutveckling & Stadsplanering i staden Jena.
• Ekonomiskt stöd på nationell nivå möjliggjorde utvecklingen av JenKAS, som ligger till grund för anpassningsverksamheten i staden.
• I JenKAS-arbetsgruppen deltog olika stadsavdelningar, företrädare för delstaten Thüringen, forskare och konsulter och underlättade nätverkande inom och utanför stadens gränser för att stödja anpassningsåtgärder.
• Anpassningsrelaterade forskningsprojekt ges regelbundet i uppdrag av stadsförvaltningen att kontinuerligt uppdatera och utöka den befintliga kunskapsbasen. Den externa uppfattningen om dessa verksamheter är mångfaldig och bidrar till att upprätthålla anpassningstakten, t.ex. delstaten Thüringens nationella pris ”Klimataktiv kommun 2016” och ”Miljöpris 2015”.

Den bedömning som gjordes för Inselplatz gynnades i hög grad av denna institutionella struktur.

Det finns också några faktorer som hindrar integreringen av anpassning i stadsplaneringen i Jena: i) klimatförändringsförnekelse av berörda parter, inbegripet politiska beslutsfattare, ii) strama offentliga budgetar, iii) brist på erfaren personal och iv) brist på kunskap om externa finansieringsmöjligheter för anpassningsåtgärder. Dessa begränsningar kan dock lätt omvandlas till utmaningar och kan etablera Jena som föregångare när det gäller klimatanpassning.

Fyra kriterier användes för att jämföra de tre alternativen för ombyggnaden av Inselplatz:

• Kostnader, inklusive: i) investerings- och underhållskostnader för trottoarer, konstgjorda vattenelement och gröna strukturer (dvs. gräsmatta och träd), ii) nettonuvärden för gröna tak (monetärt, diskonteringsränta: 1,5 %),
• Värmestressnivå (kvantitativ).
• Arkitektonisk kvalitet (kvalitativ).
• Bekvämlighetsvärde för universitetets personal, studenter och gäster (kvalitativ).

En probabilistisk multikriteriemetod (dvs. stokastiskt PROMETHEE II), som är särskilt kapabel att hantera osäkra, ofullständiga, heterogent skalade och inkonsekventa data, användes för analysen. Effekterna av osäkra uppgifter och olika intressentpreferenser för de fyra kriterierna beaktades i analysen och dokumenterades i bedömningsresultaten.

För anpassningsåtgärden ”takförgröning” genomfördes en separat kostnads-nyttoanalys. För denna analys beaktades kostnader (dvs. investeringar, återinvesteringar, renovering, underhållskostnader) och fördelar för byggnadernas ägare (dvs. besparingar av privata dagvattenavgifter, minskade installationskostnader för dagvattenförvaltningsanläggningar, energibesparingar). De respektive nettonuvärden som erhölls beaktades också för den sannolikhetsbaserade multikriterieanalysen. Vissa offentliga fördelar, dvs. värde för att skapa livsmiljöer och koldioxidbindning, uppskattades också men rapporterades separat.

De totala kostnaderna för detta storskaliga stadsutvecklingsprojekt uppgår till 188 miljoner euro och består av fyra delprojekt. Den totala finansieringen har ännu inte klargjorts fullt ut. En del av insatserna kommer dock att samfinansieras, med omkring 84 miljoner euro från Europeiska regionala utvecklingsfonden (Eruf). Cirka 10 miljoner euro kommer från federala medel från pakten för högre utbildning 2020, 37,7 miljoner från statliga medel och 4,1 miljoner från staden Jena.

Diskussionerna om att utveckla en lokal strategi för klimatanpassning i Jena inleddes redan 2005. Efter en resolution från kommunfullmäktige 2009 beställde stadsutvecklingsavdelningen en offentligt finansierad pilotstudie för att analysera lokala klimatförändringseffekter, identifiera potentiella anpassningsåtgärder och bättre förstå intressenternas riskuppfattningar. Under 2010 var utvecklingen av den lokala klimatanpassningsstrategin (JenKAS) nästa logiska steg. Det stöddes av forskningsprogrammet från det tyska förbundsministeriet för trafik, byggande och stadsutveckling och samfinansierades lokalt. I maj 2013 erkände stadsfullmäktige JenKAS som en informell planeringsprincip för stadsutvecklingen i Jena. Detta var en viktig förutsättning för genomförandet av JenKAS och det kontinuerliga övervägandet av klimatanpassning i stadsplaneringen i Jena. Ändringar av den rättsliga ramen på olika politikområden fördes gradvis vidare till personalen vid olika kommunala enheter genom deras respektive regelbundna avancerade utbildningar. Översyner av det externa regelverket, t.ex. den federala bygglagen från 2011, stärker insatserna för integrering av klimatanpassning.

Analys- och planeringsfasen för ombyggnaden av Inselplatz ägde rum under perioden 2012–2017. Genomförandefasen inleddes 2018 och har hittills (2019) huvudsakligen bestått av rengöring och förberedelse av byggarbetsplatsen. Utgrävningsinterventioner planeras till 2020, medan byggandet planeras starta i slutet av 2020. EU-finansierade byggnader planeras att tas i drift senast 2023, medan de övriga komponenterna kommer att slutföras senast 2024/2025.

För vissa av de komponenter som ska utvecklas ligger den förväntade livslängden inom följande intervall: 40 år för gröna tak, 40-50 år för små krönta stadsträd, 80-100 år för stora krönta stadsträd, 80 år för trottoarer och 80 år för konstgjorda vattenelement.

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 

EU FP-7-projektet ”Bottom-Up Climate Adaptation Strategies towards a Sustainable Europe – BASE” och Projektgruppe ”Campus Inselplatz”