Integrering av anpassningen till klimatförändringarna i stadsplaneringen: Ombyggnad av gråmark 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 vetenskaps- och tekniksektorn utgör grunden för befolkningens höga levnadsstandard. Den ekonomiska tillväxten och den ständiga tillströmningen 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 skal kalksten sluttningar, som fungerar som ett värmelagringssystem, vilket bidrar till att göra Jena en av de varmaste platserna i centrala Tyskland, med en ihållande urban värme ö effekt. Klimatprognoser för perioden 2051–2100 visar på en ökning av den genomsnittliga maximala 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 (T_max ≥ 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.

Förseglade innerstadsområden som Inselplatz är mycket utsatta för värmestress under varierande klimatförhållanden. Korrelationen mellan stadsplanering, byggnadsdesign och mikroklimatförhållanden bör beaktas vid stadsförnyelse, ombyggnad och förnyelseprojekt som den 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) strategi för anpassning till klimatförändringarna 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 probabilistisk multikriterieanalys för att jämföra tre utkast som utforskade olika sätt att forma det offentliga området och rangordna dem enligt deras lämplighet för att främja klimatanpassning. Denna analys omfattar en jämförande ekonomisk bedömning av potentiella anpassningsalternativ för att identifiera den lämpligaste uppsättningen anpassningsåtgärder för genomförande. Resultaten av denna bedömning låg till grund för den detaljerade utformningen av den 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 verktyg för beslutsstöd, JELKA, som riktar sig särskilt till stadsaktörer och beslutsfattare. Verktyget utvecklades för att göra klimatriskinformationen mer tillgänglig och tillhandahålla skräddarsydda rekommendationer, dvs. föreslå lämpliga anpassningsåtgärder för ett visst politikområde eller en viss rumslig enhet.

Ombyggnaden av Inselplatz är en av de första specifika insatser för vilka JenKAS-strategin som syftar till att integrera klimatanpassning i stadsplaneringen tillämpades. Denna insats syftar till att omvandla den befintliga gråzonen till ett nytt campus vid Friedrich Schiller-universitetet, även med anpassningsåtgärder för att hantera värmestressrelaterade risker. I ett första steg användes JELKA för att i förväg välja ut anpassningsalternativ som skulle övervägas för tre alternativa utkast för ombyggnad av området. Därefter tillämpades PRIMATE, en programvara för Probabilistic Multi-Attribute Evaluation utvecklad vid Helmholtz Center for Environmental Research - UFZ 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, med en albedo på 0,3 respektive 0,5), c) användning och storlek på vattenförekomster (ingen, vattenförekomst på 40 m2 eller vattenförekomst på 80 m2)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 2021–2050 på medellång sikt och iii) visuellt utseende 2071–2100 på lång sikt. De viktigaste resultaten av bedömningen av flera kriterier för Inselplatz-interventionen var följande:

• Alternativ 3 hamnar först på medellång sikt (2021–2050) och på lång sikt (2021–20100). Detta alternativ består av följande: i) Bevara de 14 befintliga träden och plantera 31 nya (27 stora träd och 4 små träd). ii) använda ljusa trottoarer för hela området, iii) utveckla takgrönning av nya platta tak (30 % tjärgrustak och 70 % extensivt grönt tak), iv) anlägga en konstgjord vattenförekomst på 80 m2.
• Värmestressnivån uppskattades genom en indikator från 0 (ingen värmestress) och 10 (maximal värmestress). Enligt analysen var den lägre för det tredje alternativet. Följande värden för indikatorn beräknades för detta alternativ i jämförelse med de andra två (indikatorvärdena för alternativen 1 och 2 anges inom parentes): i) Perioden 1981–2010 = 4,1, vilket motsvarar 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 krönta träd har en gynnsam inverkan på platsspecifika mikroklimatförhållanden (inselplatz). De (förmodligen) högre kostnaderna lönar sig också när det gäller kriterierna trivselvärde och arkitektonisk kvalitet.
• Vid en jämförelse av nettonukostnaderna för ett litet träd och ett stort träd under en längre period (dvs. 82 år) var kostnaderna något högre för små träd jämfört med kostnaderna för stora träd. Det senare har dessutom en mer gynnsam inverkan på det platsspecifika mikroklimatet.
• Inverkan av ett konstgjort vattendrag är mer tvetydig eftersom den är ganska kostsam och på grund av sin storlek endast har en begränsad inverkan på mikroklimatet. Dess totala värde beror till stor del på hur den bedöms med avseende på dess påverkan på kriterier som trivselvärde och arkitektonisk kvalitet.

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

Stadsplanering i Tyskland är ett förfarande som omfattar de två inledande etapperna med deltagande av offentliga myndigheter och organ samt andra berörda parter för alternativ och förslag. När alla synpunkter (t.ex. om miljöaspekter, ekonomiska aspekter eller infrastrukturaspekter) som anses viktiga har samlats in måste de vägas och balanseras på vederbörligt sätt, 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 inom en månad möjlighet att lämna rekommendationer och göra invändningar mot planen, som sedan ska beaktas.

Parallellt med denna formella deltagandeprocess, som krävs enligt tysk lag (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 olika intressenters preferensuppsättningar (viktning) (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 intressenter. Resultaten av dessa engagemangsaktiviteter återspeglas i utarbetandet och omarbetningen. Denna information ”smälts” på något sätt av planeraren och ingår i viss mån formellt och informellt i planeringen. Därför måste planeraren 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 godkänns av kommunfullmäktige. För Inselplatz multikriterieanalysen framkallade två planerare som var involverade i planeringsprocessen vikterna individuellt. Båda viktningsuppsättningarna användes för bedömningen för att på något sätt kontrollera för någon form av uppfattningsbias.

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

• Extrema väderhändelser och hur de förhåller sig till klimatförändringarna har ökat allmänhetens medvetenhet.
• Förvaltningen och de politiska beslutsfattarna agerade i enlighet med försiktighetsprincipen och avsatte personal och en liten permanent budget för att stödja anpassningen till klimatförändringarna vid institutionen för stadsutveckling och stadsplanering i Jena.
• Ekonomiskt stöd på nationell nivå möjliggjorde utvecklingen av JenKAS, som ligger till grund för anpassningsaktiviteter i staden.
• I JenKAS-arbetsgruppen deltog olika stadsavdelningar, företrädare för delstaten Thüringen, forskare och konsulter och underlättade nätverksarbete inom och utanför stadens gränser för att stödja anpassningsåtgärder.
• Stadsförvaltningen ger regelbundet i uppdrag åt anpassningsrelaterade forskningsprojekt att kontinuerligt uppdatera och utöka den befintliga kunskapsbasen. Den externa uppfattningen om dessa verksamheter är mångsidig och bidrar till att upprätthålla anpassningstakten, t.ex. delstaten Thüringens nationella utmärkelse ”Klimataktiv kommun 2016”, ”Miljöpris 2015”.

Bedömningen av Inselplatz drog stor nytta av denna institutionella struktur.

Det finns också vissa faktorer som hindrar integreringen av anpassning i stadsplaneringen i Jena: i) förnekande av relevanta berörda parter, däribland 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 stad 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 (monetära, diskonteringsränta: 1,5 %).
• Värmestressnivå (kvantitativ).
• Arkitektonisk kvalitet (kvalitativ).
• Bekvämlighetsvärde för universitetspersonal, studenter och gäster (kvalitativt).

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

För anpassningsåtgärden ”förgröning av tak” genomfördes en separat kostnads-nyttoanalys. För denna analys beaktades kostnader (dvs. investeringar, återinvesteringar, rehabilitering, underhållskostnader) och fördelar för ägarna av byggnaderna (dvs. besparingar av privata dagvattenavgifter, minskade installationskostnader för dagvattenhanteringsanläggningar, energibesparingar). De respektive nettonuvärden som erhölls beaktades också för den sannolikhetsbaserade multikriterieanalysen. Vissa offentliga fördelar, dvs. livsmiljöns värde 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. Vissa 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 klimatanpassningsstrategi i Jena inleddes redan 2005. Efter en resolution från stadsfullmäktige 2009 beställde stadsutvecklingsavdelningen en offentligt finansierad pilotstudie för att analysera lokala klimatförändringseffekter, identifiera potentiella anpassningsåtgärder och bättre förstå intressenternas riskuppfattningar. År 2010 var utvecklingen av den lokala klimatanpassningsstrategin (JenKAS) nästa logiska steg. Det stöddes av det tyska förbundsministeriet för trafik, byggande och stadsutvecklings forskningsprogram och medfinansierades 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 överfördes gradvis 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 är planerade till 2020, medan byggandet är planerat att starta i slutet av 2020. EU-finansierade byggnader ska enligt planerna tas i drift senast 2023, medan de övriga komponenterna ska vara klara senast 2024/2025.

För vissa av de komponenter som ska utvecklas ligger den förväntade livslängden inom intervallet: 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:s sjunde ramprograms projekt ”Bottom-Up Climate Adaptation Strategies towards a Sustainable Europe – BASE” och Projektgruppe ”Campus Inselplatz”