Integrering av klimatanpassning i stadsplaneringen: Ombyggnad av gråfält 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. Ekonomisk tillväxt 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 rymma.

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. Klimatprognoserna för perioden 2051–2100 tyder 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. Sambandet mellan stadsplanering, byggnadsdesign och mikroklimatförhållanden bör beaktas i stadsförnyelse, ombyggnad och vitaliseringsprojekt 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, avleda och reflektera strålning från solen och släppa ut fukt i atmosfären.

Jena (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 probabilistisk multikriterieanalys för att jämföra tre utkast som undersökte olika sätt att forma det offentliga området och rangordna dem enligt lämpligheten i deras design 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 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 systemverktyg för beslutsstöd kallat JELKA, som riktar sig särskilt till aktörer och beslutsfattare i städerna. Verktyget utvecklades för att göra klimatriskinformationen mer tillgänglig och ge skräddarsydda rekommendationer, dvs. föreslå lämpliga anpassningsåtgärder för ett visst 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 gråfältsområdet till ett nytt campus vid Friedrich Schiller University, inklusive 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 till ombyggnad av området. PRIMATE, en mjukvara för Probabilistic Multi-Attribute Evaluation utvecklad vid Helmholtz Centre for Environmental Research - UFZ, användes sedan för att systematiskt jämföra dessa tre utkast med hjälp av multikriterieanalys. Alternativen varierar i: a) antal träd och kronegenskaper (små eller stora kronträd), b) färgscheman för trottoarer (vanligtvis eller ljus kullersten, med en albedo på 0,3 respektive 0,5), c) användning av och storlek på vattenförekomster (inga, 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 campuset, 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 ligger först på medellång sikt (2021‐2050) och på lång sikt (2021‐2100). Detta alternativ består av följande: i) Bevarande av de befintliga 14 träden och plantering av 31 nya träd (27 stora träd och 4 små träd). ii) använda ljusa trottoarer för hela området, iii) utveckla takförgröning av nya platta tak (30 % tjärgrustak och 70 % extensivt grönt tak), iv) konstruera en konstgjord vattenförekomst på 80 m2.
• Värmestressnivån uppskattades genom en indikator som varierade mellan 0 (ingen värmestress) och 10 (maximal värmestress). Enligt analysen var det 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, vilket motsvarar medelhög (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 (de på Inselplatz). De (förmodligen) högre kostnaderna lönar sig också när det gäller kriteriernas rekreationsvärde och arkitektoniska kvalitet.
• Vid en jämförelse av de nuvarande nettokostnaderna för ett litet krönt träd och ett stort krönt träd under en längre period (dvs. 82 år) var kostnaderna något högre för små krönta träd jämfört med kostnaderna för stora krönta träd. Dessutom har det senare 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 dimension – endast har en begränsad inverkan på mikroklimatet. Dess totala värde beror till stor del på hur den bedöms med avseende på dess inverkan på kriterier som rekreationsvärde och arkitektonisk kvalitet.

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

Stadsplanering i Tyskland är ett förfarande där offentliga myndigheter och organ samt andra berörda parter deltar i de två första etapperna för att ta fram 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 inom en månad möjlighet att lämna rekommendationer och göra invändningar mot planen, vilka 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 utarbetas 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 och medborgare) för analysen av flera kriterier. 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 utarbetandet och omformuleringen. Denna information är på något sätt ”smält” av planeraren och i viss mån formellt och informellt inbäddad i planeringsarbetet. Därför måste planeraren kunna ta fram en på något sätt ”balanserad” viktningsuppsättning när beslutet fattas. I annat fall kommer motstånd mot det slutliga utkastet att förhindra att det accepteras av stadsfullmäktige. För Inselplatz multikriterieanalys fick två planerare som var involverade i planeringsprocessen fram vikterna individuellt. Båda viktningsuppsättningarna användes för bedömningen för att på något sätt kontrollera för någon form av perceptionsbias.

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

• Extrema väderhändelser och hur de förhåller sig till klimatförändringarna har ökat 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 är grunden för anpassningsverksamheten i staden.
• I JenKAS arbetsgrupp 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 av dessa verksamheter är mångfaldig och bidrar till att upprätthålla anpassningstakten, t.ex. delstaten Thüringens nationella utmärkelse ”Climate-active Municipality 2016” och ”Environmental Award 2015”.

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

Det finns också vissa faktorer som hindrar integreringen av anpassning i stadsplaneringen i Jena: i) förnekande av relevanta intressenter, inbegripet politiska beslutsfattare, ii) snäva 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 ledande stad när det gäller klimatanpassning.

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

• Kostnader, bl.a. följande: i) investerings- och underhållskostnader för trottoarer, konstgjorda vattenelement och gröna strukturer (dvs. gräsmatta och träd), ii) nettonuvärden för gröna tak (monetärt, diskonteringsränta: 1,5 %),
• Värmespänningsnivå (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 till byggnaderna (dvs. privata besparingar av dagvattenavgifter, minskade installationskostnader för dagvattenhanteringsanläggningar, energibesparingar). De erhållna nettonuvärdena beaktades också för den probabilistiska multikriterieanalysen. Vissa offentliga fördelar, dvs. värde för skapande av 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 medfinansieras, med cirka 84 miljoner euro från Europeiska regionala utvecklingsfonden (Eruf). Cirka 10 miljoner euro kommer från federala medel i högskolepakten 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 beaktandet 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. Utgrävningsinsatser planeras 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 andra komponenterna ska vara klara senast 2024/2025.

För vissa av de komponenter som ska utvecklas är den förväntade livslängden i intervallet: 40 år för gröna tak, 40-50 år för småkronade stadsträd, 80-100 år för storkronade 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”