
Koncepcja klimatu miejskiego
"Miejska koncepcja klimatyczna dla miasta Jena" została zatwierdzona przez Radę Miasta w dniu 26 lutego 2025 r. jako podstawa działań na rzecz zrównoważonego, dostosowanego do klimatu rozwoju miejskiego dla administracji miasta (uchwała 24/0130-BV). Koncepcja klimatu miejskiego jest aktualizacją strategii adaptacji do klimatu Jeny w szczegółowym module "Obciążenie cieplne i wentylacja". Stanowi ona ważną podstawę planowania i pomoc w podejmowaniu decyzji w celu uwzględnienia kwestii klimatycznych w rozwoju miast.
Skutki zmian klimatycznych mają zostać zminimalizowane w celu utrzymania miasta jako atrakcyjnego miejsca do życia i pracy dla jego mieszkańców w przyszłości. Koncepcja klimatu miejskiego ma na celu umożliwienie dalszego rozwoju strukturalnego miasta przy jednoczesnym zapewnieniu wystarczającej wentylacji i dopływu świeżego powietrza do obszarów osadniczych oraz przeciwdziałaniu przegrzaniu. Jednocześnie zawiera ona konkretne porady dla planowania urbanistycznego dotyczące tego, jak utrzymać funkcję ważnych obszarów produkcji zimnego powietrza i dróg wentylacyjnych w przyszłych procesach planowania oraz jak radzić sobie z przegrzewającymi się obszarami w planowaniu.
Koncepcja klimatu miejskiego zapewniła dogłębną ocenę funkcji klimatyczno-ekologicznych miasta Jena. Oprócz oceny obecnej sytuacji, przeanalizowano również skutki zmian klimatycznych w najbliższej przyszłości do roku 2035 w ramach strategii zapobiegawczej. Ponadto w dalszym scenariuszu przyszłości skupiono się na planowanych zmianach strukturalnych. Kluczowym elementem koncepcji klimatu miejskiego jest szczegółowa ocena ekspercka obszarów rozwoju w planie zagospodarowania przestrzennego pod kątem ich zgodności z klimatem miejskim w przypadku budowy, w połączeniu z przedstawieniem zaleceń dotyczących działań na kolejnym poziomie planowania wiążącego planowania rozwoju. Zdrowe warunki życia i pracy są podstawowymi celami i obowiązkami planowania urbanistycznego w ramach odpowiedzialności gminy.
Partnerzy projektu i proces
Techniczny rozwój koncepcji klimatu miejskiego przez Geo-Net Umweltconsulting GmbH(Link ist extern) z Hanoweru był wspierany przez wewnętrzną administracyjną grupę projektową pod kierownictwem działu rozwoju miejskiego. (Tymczasowe) wyniki koncepcji klimatu miejskiego zostały przedstawione i omówione z innymi pracownikami administracji miasta Jena na różnych spotkaniach roboczych i podczas dwóch warsztatów. Projekt był realizowany w latach 2021-2024, a procedura udzielenia zamówienia na usługi planistyczne miała miejsce w drugiej połowie 2020 roku.
Projekt został sfinansowany proporcjonalnie (40%) przez Wolny Kraj Turyngię w ramach programu finansowania "Klima Invest". Finansowanie ma na celu osiągnięcie celów ustawy klimatycznej Turyngii, w szczególności redukcję emisji gazów cieplarnianych i adaptację do nieuniknionych skutków zmian klimatu w Turyngii.
Moduły projektu
Projekt jest podzielony na następujące moduły.
1. Modelowanie klimatu miejskiego i analiza klimatu
Przegrzanie miast w Jenie stale rośnie, szczególnie w wyniku globalnych zmian klimatu. Postępujące zagęszczanie śródmieścia ze względu na wysoką presję na wykorzystanie ograniczonej przestrzeni i utratę terenów zielonych może jeszcze bardziej zintensyfikować ten rozwój. W interesie odpornego na zmiany klimatu rozwoju obszarów miejskich konieczne jest dokonanie oceny tych obszarów pod kątem ich charakterystyki klimatycznej lub funkcji klimatycznej. Ocena ta stanowi następnie podstawę i argumentację pomocną przy ocenie zmian strukturalnych, opracowywaniu propozycji optymalizacji i zabezpieczaniu obszarów kompensacji klimatycznej.
W pierwszym etapie przeprowadzono trójwymiarowe modelowanie klimatu miejskiego o wysokiej rozdzielczości dla Jeny przy użyciu FITNAH-3D, które przedstawia obecne użytkowanie gruntów i strukturę zieleni, a także odzwierciedla różne scenariusze użytkowania gruntów i zmian klimatu. Obszar badawczy o powierzchni około 195 km² został zamodelowany w poziomej siatce 10 m w ciągu 24 godzin (krok czasowy: 10 sekund). Stanowiło to podstawę do jakościowej i ilościowej oceny procesu klimatyczno-ekologicznego zimnego powietrza i sytuacji przegrzania lub stresu bioklimatycznego człowieka w dzień i w nocy.
Analiza klimatu miejskiego została przeprowadzona dla trzech scenariuszy. Dwa przyszłe scenariusze odnoszą się do roku 2035.
Scenariusz | Charakterystyka |
---|---|
Scenariusz "obecna sytuacja" |
|
Scenariusz "zmiany klimatu |
|
Scenariusz "Zmiana klimatu plus rozwój obszarów miejskich" |
|
W kolejnym kroku na podstawie trzech obliczeń modelowych utworzono indywidualne mapy kluczowych parametrów klimatu miejskiego. Obejmują one temperaturę przy gruncie i pole wiatru, przepływ objętościowy zimnego powietrza, wskaźnik produkcji zimnego powietrza (noc) i temperaturę odczuwalną (dzień), w każdym przypadku dla obecnej sytuacji i dwóch przyszłych scenariuszy. Te indywidualne informacje klimatyczne zostały następnie podsumowane na sześciu syntetycznych mapach analizy klimatu (po jednej dla każdego scenariusza), jednej dla dnia (14:00) i jednej dla nocy (04:00).
2. mapy informacyjne dotyczące oceny i planowania
W tym module projektu dokonano oceny obecnej analizy klimatu. Ocena ta opiera się na wytycznej VDI 3785 Arkusz 1, która wykorzystuje kategorie oceny do identyfikacji korzystnych i niekorzystnych czynników lokalizacji oraz do określenia konkretnych działań i wymagań planistycznych. Obszar miejski jest podzielony na obszar efektywny (obszary osadnicze/ruchliwe) i obszar kompensacyjny (tereny zielone i otwarte) i przypisany do odpowiedniej kategorii oceny (od bardzo korzystnej do bardzo niekorzystnej sytuacji bioklimatycznej lub od bardzo wysokiego do bardzo niskiego znaczenia bioklimatycznego) przy użyciu algorytmu (tzw. transformacja z). Poszczególne obszary miasta są zatem oceniane w porównaniu ze sobą, ponieważ nie można zastosować uniwersalnych i prawnie znormalizowanych wartości granicznych jako podstawy do oceny. Ocena ta jest przeprowadzana dla sytuacji dziennej i nocnej we wszystkich trzech scenariuszach. W rezultacie dostępnych jest sześć map oceny dla obszaru miejskiego.
Mapy oceny stanowią ostatecznie podstawę mapy informacyjnej planowania klimatycznego. Mapa wskazówek dotyczących planowania opiera się na wynikach przyszłego scenariusza P2 z sygnałem zmiany klimatu i dodatkowym rozwojem obszarów miejskich, a tym samym uwzględnia skutki przewidywanych zmian klimatu w sensie strategii zapobiegawczej. Jako mapa abstrakcyjna łączy w sobie wszystkie poprzednie reprezentacje analizy klimatu. Identyfikuje i analizuje obszary kompensacji i stresu, zapewnia zalecenia dotyczące planowania z miejskiej perspektywy klimatologicznej, a tym samym służy jako ważna podstawa do rozważenia kwestii klimatycznych w przygotowawczym i wiążącym planowaniu zagospodarowania przestrzennego miast. Celem jest utrzymanie jakości życia w rozumieniu § 1 ust. 5 BauGB oraz utrzymanie zdrowych warunków życia i pracy w rozumieniu § 34 BauGB w mieście, przy jednoczesnym rozwoju lokalizacji centrum regionalnego zgodnie z zapotrzebowaniem.
Oprócz zmian wynikających z przewidywanych zmian klimatu, mapa informacji o planowaniu koncentruje się również na planowanych inwestycjach budowlanych i ocenia ich oczekiwany wpływ na klimat miejski na samym obszarze i na sąsiednie sąsiedztwo. Dla 69 obszarów rozwojowych (wstępny projekt aktualizacji FNP, stan na 4 listopada 2022 r.) przeprowadzono indywidualną ekspercką ocenę wpływu na klimat jako zasób chroniony w ramach koncepcji klimatu miejskiego; wyniki dla 55 z tych obszarów zostały podsumowane w profilu . W przypadku wszystkich obszarów rozwoju eksperci potwierdzili, że obszary te mogą być realizowane bez znaczącego wpływu na lokalny klimat, pod warunkiem, że metoda budowy jest dostosowana do klimatu. Zgodnie z oceną terenu opracowano zalecenia planistyczne dotyczące realizacji strukturalnej, które mogą wspierać metodę budowy dostosowaną do klimatu na danym terenie i mają być uszczegółowione na kolejnych poziomach planowania.
3. wdrożenie instrumentalne
W celu zakotwiczenia zdobytej wiedzy i opartych na niej zaleceń dotyczących działań z mapy informacji planistycznych w prawie planistycznym i przeniesienia ich do realizacji, przeanalizowano instrumentalne wdrożenie w ramach koncepcji klimatu miejskiego. Oprócz formalnych instrumentów planowania przygotowawczego i wiążącego miejskiego planowania przestrzennego, uwzględniono również wydanie lokalnych przepisów budowlanych lub zapewnienie zachęt i programów wsparcia dla obywateli oraz przedstawiono odpowiednie propozycje dla Jeny.
Rezolucja rady miasta i perspektywy
"Miejska koncepcja klimatyczna dla miasta Jena" została zatwierdzona przez Radę Miasta w dniu 26 lutego 2025 r. jako podstawa działań na rzecz zrównoważonego, dostosowanego do klimatu rozwoju miejskiego dla administracji miasta. W przyszłości odpowiednie decyzje dotyczące planowania i projektów na obszarze miasta Jena będą podejmowane w odniesieniu do wyników koncepcji klimatu miejskiego. Wyniki mapy informacyjnej planowania klimatycznego oraz zawartość poszczególnych profili obszarów rozwoju zostaną zintegrowane z planem zagospodarowania przestrzennego za pomocą klimatycznej mapy uzupełniającej. Ponadto dostępne ustalenia, w tym informacje i zalecenia dotyczące planowania zawarte w arkuszach informacyjnych, mają zostać uwzględnione tak wcześnie, jak to możliwe, w wiążącym miejskim planowaniu przestrzennym (planach rozwoju).
Wdrożenie środków adaptacji do zmian klimatu na nieplanowanych obszarach wewnętrznych - tj. na istniejących obszarach bez wiążącego planu zagospodarowania przestrzennego - ma również ogromne znaczenie w Jenie. Duża część obszarów zanieczyszczonych klimatycznie istnieje, ale często jest własnością prywatną, a zatem znajduje się poza sferą wpływów miejskich. Mając na celu zapewnienie zdrowych warunków życia i pracy - dziś i w przyszłości - należy określić odpowiednie warunki ramowe dla rozwoju, w szczególności dla istniejących obszarów o zanieczyszczeniu klimatycznym. Uchwała rady miasta w sprawie koncepcji klimatu miejskiego sformułowała zatem zadanie zbadania możliwości zakotwiczenia środków adaptacji do klimatu za pomocą lokalnych wytycznych lub przepisów budowlanych w Jenie i wdrożenia ich tam, gdzie to możliwe.
FAQ - Często zadawane pytania
1. podstawy techniczne
Czym jest miejska wyspa ciepła?
Ze względu na wpływ antropogeniczny, w mieście panują zmodyfikowane warunki klimatyczne, które stają się coraz bardziej wyraźne wraz ze wzrostem liczby mieszkańców lub wielkości miasta. Powodem tego jest na przykład wysoki stopień uszczelnienia, który jest równoważony przez niski udział roślinności i powierzchni naturalnych.
Należy tu wspomnieć o wzroście powierzchni spowodowanym przez budynki (upośledzenie przepływu ze względu na zwiększoną chropowatość, wielokrotne odbicia od budynków) oraz emisje z transportu, przemysłu i gospodarstw domowych (antropogeniczny przepływ ciepła). W porównaniu z w dużej mierze naturalnym lub prawie naturalnym, niezabudowanym otoczeniem, efekty te prowadzą do wyższych temperatur i stresu bioklimatycznego latem. Zjawisko przegrzania jest szczególnie zauważalne w nocy i jest określane jako miejska wyspa ciepła.
Czy istnieją wytyczne lub wartości graniczne dla obciążenia termicznego ludzi?
W przeciwieństwie na przykład do higieny powietrza lub zanieczyszczenia hałasem, nie ma jeszcze znormalizowanych przepisów dotyczących wytycznych lub nawet wartości granicznych dla zanieczyszczenia termicznego. Komfort termiczny i zdrowie ludzkie (dobre samopoczucie, wydajność, choroby i śmiertelność) są wykorzystywane do oceny. Parametry prędkości wiatru, temperatury powietrza i promieniowania oraz wilgotności powietrza mają tutaj kluczowe znaczenie. W ostatnich dziesięcioleciach w klimatologii miejskiej i regionalnej ustalono różne parametry biometeorologiczne człowieka, które można wykorzystać do określenia wpływu zanieczyszczeń na samopoczucie człowieka.
Fizjologiczny ekwiwalent temperatury (PET) uwzględnia temperaturę odczuwalną, na którą wpływa temperatura powietrza, wilgotność, prędkość wiatru i promieniowanie. Biorąc pod uwagę bilans cieplny człowieka, można uzyskać różne poziomy stresu fizjologicznego, od skrajnego stresu zimna do skrajnego stresu cieplnego. Wskaźnik ten jest wykorzystywany jako część koncepcji klimatu miejskiego do oceny sytuacji w ciągu dnia (14:00) na obszarach zewnętrznych.
Podczas gdy wysokie temperatury w ciągu dnia zwykle powodują stres w miejscach pracy, wysokie temperatury w nocy stanowią szczególnie duże wyzwanie w domach prywatnych. Ciało może zregenerować się po stresie cieplnym w ciągu dnia tylko w sprzyjających warunkach termicznych. Federalna Agencja Ochrony Środowiska zaleca temperaturę w sypialni na poziomie 17-18°C, aby zapewnić spokojny sen. Osiągnięcie takich temperatur w pomieszczeniach jest w dużej mierze zależne od budynku (izolacja cieplna latem poprzez izolację, zacienienie, orientację planu piętra, aktywne/pasywne chłodzenie itp.) W ramach koncepcji klimatu miejskiego, temperatura w nocy o 4 rano na wysokości 2 metrów nad poziomem gruntu jest wykorzystywana jako podstawa do oceny sytuacji w nocy.
→ Dalsze szczegóły w raporcie, sekcja 2.1 "Komfort termiczny i zdrowie ludzi".
Co to jest autochtoniczna sytuacja pogodowa?
Jest to sytuacja pogodowa zdeterminowana przez wpływy lokalne i regionalne ze słabymi prądami wiatrowymi i niezakłóconymi warunkami radiacyjnymi, która charakteryzuje się wyraźnymi dobowymi wahaniami temperatury powietrza, wilgotności i promieniowania.
Z tą autochtoniczną sytuacją pogodową wiąże się występowanie nocy o niskim promieniowaniu wiatru, w której nocne promieniowanie powoduje znaczne różnice temperatur na obszarze miejskim z powodu braku zachmurzenia. Sytuacja ta powoduje najwyższe obciążenia termiczne w mieście, a lokalne cechy klimatyczne są szczególnie dobrze scharakteryzowane. Obejmują one efekt wyspy ciepła i samorozwijającą się dynamikę zimnego powietrza, na którą nie ma wpływu żaden nałożony przepływ. Oznacza to, że ścieżki przepływu zimnego powietrza można zidentyfikować w autochtonicznej sytuacji pogodowej.
W Jenie średnia długoterminowa z ostatnich 30 lat wynosiła około 32 nocy z niskim promieniowaniem wiatru rocznie, chociaż występują sezonowe różnice w rozkładzie. W trzech miesiącach letnich, czerwcu, lipcu i sierpniu, zaobserwowano około 14 nocy z niskim promieniowaniem wiatru - odpowiada to około 15% wszystkich nocy w tym okresie.
Które obszary generują jakie ilości zimnego powietrza?
Zimne powietrze jest wytwarzane w nocy nad naturalnymi lub prawie naturalnymi powierzchniami przez promieniowanie cieplne. Obszary o niskiej roślinności (np. użytki zielone, grunty orne, trawniki i łąki, ale także ugory) okazują się być szczególnie produktywne dla zimnego powietrza w nocy. Ze względu na swoją objętość, lasy wytwarzają duże ilości zimnego powietrza. Jest ono generowane nad okapem, a następnie opada do przestrzeni pnia ze względu na swój ciężar. Największa część zimnego powietrza jest generowana na obszarze otaczającym miasto. Intensywność przepływu zimnego powietrza zależy od wielkości zlewni, nachylenia zboczy, szerokości dolin i braku przeszkód. To, jak daleko zimne powietrze może przeniknąć do obszaru zabudowanego, zależy od wielkości osady, struktury i gęstości zabudowy, a także od antropogenicznego uwalniania ciepła i ilości napływającego zimnego powietrza. Oprócz budynków, drzewa mogą również stanowić przeszkodę dla przepływu powietrza blisko ziemi.
W porównaniu z wieloma innymi miastami, Jena korzysta z wyraźnej dynamiki zimnego powietrza. Wynika to z uderzającej topografii i zróżnicowanej rzeźby terenu, a także produktywnych obszarów formowania się zimnego powietrza, które znajdują się w bezpośrednim sąsiedztwie centrum miasta. Miasto jest przewietrzane podczas pogodnych nocy głównie z rozległych obszarów bocznych dolin Saale i samej południowej doliny Saale. Sprzyja to dobrej wentylacji obszaru osadniczego Jeny, a tym samym ma pozytywny wpływ na klimat miejski.
Jak zmiany klimatu wpływają na procesy związane z zimnym powietrzem?
Szybkość produkcji zimnego powietrza, grubość zimnego powietrza i przepływ objętościowy zimnego powietrza to zmienne względne, które pozostaną niezmienione nawet w cieplejszej atmosferze w przyszłości z powodu zmian klimatu (jeśli nie zostaną zmodyfikowane przez zmiany użytkowania gruntów, takie jak duże osiedla przemysłowe lub ekspansja osadnictwa). W konsekwencji, to samo odnosi się również do centralnych elementów wywodzących się z tych zmiennych, takich jak ścieżki przepływu zimnego powietrza. Oczywiste jest, że zimne powietrze jest zwykle cieplejsze w warunkach zmian klimatu niż obecnie, a zatem może w mniejszym stopniu przyczyniać się do zmniejszenia zanieczyszczenia cieplnego w nocy.
2. metodologia modelowania klimatu
Która metoda została wykorzystana do modelowania klimatu miejskiego?
Analizy klimatu miejskiego mogą opierać się na różnych metodologicznych procedurach analitycznych. W Jenie zastosowano numeryczne modelowanie klimatu miejskiego. Obliczenia modelowe dla Jeny zostały przeprowadzone przy użyciu modelu klimatycznegoFITNAH-3D. Rozdzielczość pozioma modelowania wynosi 10 m, tj. Jena jest podzielona na siatkę o rozmiarze 10 m x 10 m (co odpowiada ok. 4,5 mln komórek siatki). Dla każdej komórki siatki określane są informacje, takie jak wysokość terenu, użytkowanie gruntów, kontury i wysokości budynków, drzewa i proporcje uszczelnionych powierzchni, które są wykorzystywane jako dane wejściowe do obliczeń modelu. Przy powierzchni około 458 km², wybrany obszar badań wykracza daleko poza obszar miasta Jena (115 km²), aby uwzględnić różnice w wysokości i użytkowaniu gruntów w okolicy, które wpływają na klimat miejski Jeny.
Zgodnie z miastem technologii, modelowanie opiera się na letniej wyżowej sytuacji pogodowej z bezchmurnym niebem i bardzo słabym wiatrem (→ autochtoniczna sytuacja pogodowa, dzienna maksymalna temperatura powyżej 25 °C).
→ Dalsze szczegóły w raporcie, sekcja 5.1 "Modelowanie numeryczne".
Jakie scenariusze zostały uwzględnione w koncepcji klimatu miejskiego Jeny?
W koncepcji klimatu miejskiego w Jenie, oprócz obecnej sytuacji, opracowano dwa przyszłe scenariusze. Dokonano tego w celu przedstawienia i ostatecznej oceny skutków przewidywanych zmian klimatycznych oddzielnie od skutków przyszłego rozwoju budownictwa.
W ramach aktualizacji planu zagospodarowania przestrzennego miasta Jena należy przeprowadzić ocenę środowiskową dla obszarów rozwoju budownictwa. Należy ocenić znaczący wpływ na klimat miejski i specyficzne skutki dla samego obszaru (klimat/ochrona powietrza), których należy się spodziewać w wyniku planowanego rozwoju. Aby oddzielić skutki planowanego rozwoju zabudowy od skutków przewidywanych zmian klimatu, dla modelowych obliczeń przyszłości zdefiniowano sygnał zmiany klimatu, który przedstawia przyszłość raz z rozwojem urbanistycznym, a raz bez niego w dwóch scenariuszach. W ramach koncepcji klimatu miejskiego nie modelowano żadnych środków adaptacji do zmian klimatu.
→ Dalsze szczegóły w raporcie, sekcja 5.1.2 "Opracowanie scenariusza".
Na jakich meteorologicznych warunkach brzegowych oparte są obliczenia modelu?
Zgodnie z wytycznymi VDI 3787 Arkusz 9, wszystkie obliczenia modelowe dla koncepcji klimatu miejskiego w Jenie opierają się na autochtonicznych warunkach pogodowych (słabo wietrzne, wysokociśnieniowe letnie warunki pogodowe bez zachmurzenia). Zazwyczaj autochtoniczny letni dzień prowadzi do sytuacji, które powodują najwyższe obciążenia termiczne w niektórych obszarach miasta w ciągu roku ze względu na wysokie nasłonecznienie i niską wymianę powietrza na dużą skalę (autochtoniczną). Nawet jeśli jest to szczególna sytuacja meteorologiczna, takie warunki pogodowe występują w Jenie regularnie i kilka razy każdego lata. W miesiącach letnich - czerwcu, lipcu i sierpniu - w Jenie występuje ponad 15 nocy autochtonicznych, a w najbliższej stacji - Erfurt-Weimar - 32 noce w ciągu całego roku.
Dla każdego scenariusza modelowano cykl dobowy, rozpoczynający się o godzinie 21:00 i kończący się o godzinie 14:00 następnego dnia w momencie górowania Słońca. Modelowa temperatura początkowa dla rzeczywistej sytuacji wynosi 20°C o godzinie 21:00. Zostało to ustalone na podstawie analizy 30-letnich szeregów czasowych ze stacji pomiarowej DWD Jena Observatory (1991-2020) dla średnich dni letnich (dzienna temperatura maksymalna > 25 °C) w miesiącach letnich: czerwcu, lipcu i sierpniu o godzinie 21:00. W przypadku przyszłych scenariuszy P1 i P2 temperatura początkowa została zwiększona o 2 Kelwiny, a wilgotność gleby została obniżona poniżej punktu więdnięcia w obu obliczeniach modelowych.
Wybrane warunki początkowe celowo reprezentują stresującą termicznie sytuację, przynajmniej dla części miasta, ale nie ekstremalne zdarzenie. Celem koncepcji klimatu miejskiego jest zróżnicowanie przestrzenne tej stresującej sytuacji i przeciwdziałanie jej poprzez zrównoważony rozwój obszarów miejskich i odpowiednie środki adaptacji do klimatu.
→ Dalsze szczegóły w raporcie, sekcja 5.1.5 "Ramy i warunki brzegowe".
W jaki sposób przyszłe zmiany klimatu zostaną uwzględnione w koncepcji klimatu miejskiego?
W Jenie przyszły klimat miejski w 2035 r. został obliczony z bardzo silnym sygnałem zmiany klimatu w ramach strategii zapobiegawczej. W oparciu o RCP 8.5 ("scenariusz kontynuacji" w odniesieniu do przebiegu bezwzględnego stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze), w modelu obliczeniowym uwzględniono wzrost temperatury o 2 Kelwiny w najbliższej przyszłości do 2035 roku. Ponadto założono zmniejszenie wilgotności gleby (z 60% do 30%) dla terenów zielonych i otwartych. Klasy użytkowania z niską roślinnością nie mogą już parować, więc w modelu padająca energia krótkofalowa jest przekształcana bezpośrednio w ciepło jawne, co przyczynia się do wzrostu temperatury powietrza na poziomie gruntu, szczególnie w ciągu dnia. Drzewa są z tego wyłączone.
Jakie przestrzenne dane wejściowe zostały wykorzystane do modelowania klimatu?
Model klimatyczny FITNAH-3D został zasilony odpowiednimi danymi wejściowymi dla każdego scenariusza (sytuacja rzeczywista, przyszłe scenariusze P1 i P2). Dane wejściowe zostały zarejestrowane w lipcu 2021 r. i odzwierciedlają stan wiedzy w tym czasie. Następujące informacje zostały przypisane do modelu dla każdej komórki siatki 10 m
- Teren / orografia (cyfrowy model terenu)
- Użytkowanie terenu / stopień uszczelnienia (klasy użytkowania modelu: Budynek, niezabudowane uszczelnione, nawierzchnia torowiska, gleba nienaturalna, piasek/żwir, otwarty teren/trawnik, drzewo nad uszczelnionym, drzewo nad glebą nienaturalną, drzewo nad trawnikiem, woda)
- Wysokość strukturalna (dla budynków, niskiej roślinności i drzew)
Ponieważ koncepcja klimatu miejskiego miała na celu nie tylko przedstawienie obecnej sytuacji, konieczne było również opracowanie warunków ramowych związanych z klimatem i strukturą miejską dla przyszłych scenariuszy P1 i P2. Wszystkie trzy obliczenia modelowe opierają się na tym samym cyfrowym modelu terenu.
Rzeczywista sytuacja uwzględnia warunki klimatyczne i strukturalne miasta w momencie gromadzenia danych (lipiec 2021 r.) w oparciu o dostępne geodane. W celu zapewnienia jak największej aktualności, prawnie wiążące plany rozwoju i projekty budowlane, które są obecnie wdrażane lub zostaną wdrożone w najbliższej przyszłości, zostały również włączone do modelu obliczeniowego rzeczywistej sytuacji (→ patrz Tabela 9 w raporcie).
Scenariusz P1 "Zmiana klimatu" (bez rozwoju urbanistycznego) zawiera tę samą strukturę urbanistyczną, co rzeczywista sytuacja i ma na celu zilustrowanie oczekiwanych skutków w wyniku zmian klimatu. Jednak patrząc w przyszłość, nieuchronnie istnieje pewien stopień niepewności co do tego, jak duże zmiany klimatyczne faktycznie wystąpią. W Jenie przyszły klimat miejski w 2035 r. został obliczony z silnym sygnałem zmiany klimatu w ramach strategii zapobiegawczej. W oparciu o scenariusz RCP 8.5 ("kontynuacja scenariusza" w odniesieniu do przebiegu bezwzględnego stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze), w modelu obliczeniowym uwzględniono wzrost temperatury o 2 Kelwiny w najbliższej przyszłości do 2035 roku. Ponadto założono zmniejszenie wilgotności gleby (z 60 do 30%) dla terenów zielonych i otwartych - prowadzi to do braku chłodzenia wyparnego tych obszarów w ciągu dnia. Drzewa są z tego wyłączone.
W scenariuszu P2 "Zmiana klimatu wraz z rozwojem urbanistycznym " kontynuowano sygnał zmiany klimatu o +2 Kelwinach, który został już wykorzystany w scenariuszu P1, oraz założenie suchości terenów zielonych i otwartych. Scenariusz P2 obejmuje również planowany rozwój obszarów miejskich. W tym przypadku założono zabudowę 69 potencjalnych terenów pod zabudowę mieszkaniową, usługową, budownictwo specjalne i komunikację oraz ogródki działkowe (na podstawie wstępnego projektu miejskiego planu zagospodarowania przestrzennego z dnia 4 listopada 2022 r.). Planowane obszary zabudowy opierają się m.in. na "Koncepcji zabudowy mieszkaniowej Jena 2035", "Koncepcji zabudowy miejsc pracy i terenów komercyjnych Jena 2035" oraz "Koncepcji zabudowy ogrodów" (aktualizacja z 2024 r.). Podejście "mieszanych pikseli" zostało wykorzystane głównie do modelowania obszarów rozwoju FNP. Konkretne planowanie rozwoju urbanistycznego można było zintegrować z obliczeniami modelu P2 tylko dla trzech obszarów rozwoju.
→ Dalsze szczegóły w raporcie, sekcja 4.4 "Przyszłe zmiany klimatu" i sekcja 5.1.4 "Przygotowanie danych wejściowych do modelu".
Czym jest mieszane podejście pikselowe?
W momencie modelowania (lipiec 2021 r.) nie były dostępne żadne konkretne plany rozwoju obszarów miejskich dla dużej liczby prawnie wiążących planów rozwoju i większości obszarów rozwoju FNP. Aby przenieść te obszary do modelu obliczeniowego, zastosowano tak zwane "podejście mieszane". Dla obszarów, które mają zostać zagospodarowane w przyszłości (zabudowa mieszkaniowa, komercyjna, specjalna), wybrano obszary z istniejącego obszaru miejskiego, które jako tak zwane "bliźniacze obszary" najbardziej odpowiadają stanowi zagospodarowania w przyszłości. Procentowy rozkład pokrycia powierzchni (budynki, uszczelnione powierzchnie, trawniki, drzewa itp.) został zarejestrowany dla tych bliźniaczych obszarów i przeniesiony do obszarów rozwoju.
Mieszane podejście pikselowe oferuje możliwość analizy i oceny planowanych inwestycji budowlanych pod kątem ich zgodności z klimatem miejskim. Należy jednak pamiętać, że to podejście do modelowania może przedstawiać przyszły rozwój tylko w ograniczonym zakresie. Z jednej strony klasy użytkowania modelu (jako piksele w siatce 10 m) są losowo rozmieszczone na obszarze. Nie odpowiada to rzeczywistej strukturze zabudowy bliźniaczego obszaru, a jedynie przedstawia procentowy rozkład pokrycia powierzchni. Nie ma modelowania sąsiadujących ze sobą struktur budowlanych, np. budynków o określonej wielkości i orientacji, które mogą stanowić przeszkodę w przepływie, lub sąsiadujących ze sobą zielonych struktur, które mogłyby być bardziej skuteczne na przykład w chłodzeniu. Ponadto metoda ta nie stosuje metody budowy dostosowanej do klimatu, a jedynie przyjęcie istniejących struktur budowlanych lub ich procentowego udziału w powierzchni.
→ Dalsze szczegóły w raporcie, sekcja 5.1.3 "Podejście mieszane".
Czy zielone dachy i fasady są uwzględniane w obliczeniach modelowych?
Budynki są uwzględniane w modelu obliczeniowym jako model budynku 3D (LoD2) z ich powierzchnią podłogi, wysokością i znormalizowanymi kształtami dachów (np. dachy siodłowe, czterospadowe, mansardowe, jednospadowe lub namiotowe). Budynki są osadzone w cyfrowym modelu powierzchni miasta. Budynki naziemne są modelowane bez nadbudówek dachowych i bez tekstur (materiałów, kolorów itp.) elewacji i powierzchni dachów. Zielone dachy i fasady nie są zatem uwzględnione w modelu.
→ Dalsze szczegóły w raporcie, sekcja 5.1.4 "Przygotowanie danych wejściowych do modelu".
Jakie niewiadome występują w modelowaniu klimatu miejskiego?
Z definicji modele są niekompletnymi reprezentacjami rzeczywistości. W związku z tym nie twierdzą one, że reprezentują system, który ma być modelowany kompleksowo, a jedynie dążą do jego wystarczająco dobrego odwzorowania. Zastosowanie modeli zawsze wiąże się z pewną niepewnością - z jednej strony z niepewnością w wybranym modelu, a z drugiej strony z niepewnością w danych wejściowych.
W koncepcji klimatu miejskiego wszystkie dane wejściowe w analizie zostały przekształcone w regularną siatkę, w której jeden punkt siatki reprezentuje główne zastosowanie na powierzchni 100 m². Jest to najwyższa rozdzielczość, jaką można obecnie modelować dla miast wielkości Jeny. Jednak struktury na małą skalę nie mogą być w pełni uwzględnione nawet przy tak wysokiej rozdzielczości. Często istnieje kilka różnych struktur użytkowania (np. uszczelniona powierzchnia, trawnik, drzewo) w jednej i tej samej komórce siatki. W danych wejściowych, a zatem również w modelu, uwzględniane jest jednak tylko wykorzystanie, które zajmuje największą część obszaru w komórce siatki. Możliwe jest zatem, że ulica z pojedynczymi drzewami o małych koronach nie jest rozpoznawana jako aleja, a przynajmniej nie konsekwentnie, a zatem efekty zacienienia nie są brane pod uwagę. Jednak dotknięte podobszary są na ogół małe i mają bardziej lokalny wpływ, więc nie należy oczekiwać istotnych skutków w ogólnej perspektywie miejskiej lub w podstawowych wnioskach. Niemniej jednak, w konkretnych przypadkach zastosowania/wątpliwości, zawsze zaleca się krytyczne, lokalne spojrzenie na podstawowe dane wejściowe modelu.
Innym źródłem niepewności jest głębokość informacji danych uwzględnionych w modelu. Na przykład, chociaż kubatura budynków jest zintegrowana z modelem jako "model blokowy" (z dokładną lokalizacją i wymiarami z uśrednioną wysokością dachu), wymiana ciepła z otoczeniem jest modelowana tylko poprzez kubaturę budynku. Materiały budowlane, albedo powierzchni, zazielenienie dachów i elewacji oraz proporcja okien w budynkach nie są brane pod uwagę w modelu.
W przyszłym scenariuszu P2 "Zmiany klimatu i rozwój obszarów miejskich" do modelowania obszarów rozwoju FNP zastosowano tak zwane "podejście mieszanych pikseli". Ta procedura metodologiczna pomaga w symulacji przyszłego rozwoju strukturalnego miasta Jena i ocenie powiązanych skutków klimatycznych, ale także niesie ze sobą niepewność w odniesieniu do wyników. Dalsze wyjaśnienia można znaleźć w sekcji "Czym jest metoda mieszanych pikseli?".
→ Dalsze wyjaśnienia w raporcie, sekcja 5.3 "Niepewności i wyzwania".
3. wyniki i produkty modelu
Jakie wyniki modelowania zapewnia koncepcja klimatu miejskiego?
Dla każdej komórki siatki koncepcja klimatu miejskiego zapewnia wyniki modelu dla temperatury powietrza w nocy, szybkości wytwarzania zimnego powietrza i pola przepływu zimnego powietrza, a także obciążenia cieplnego w ciągu dnia. Z wyjątkiem przepływu objętościowego zimnego powietrza (przepływ przez całą dolną warstwę powietrza), wyniki odnoszą się do obszaru w pobliżu ziemi, gdzie przebywają ludzie i uwzględniają godziny 04:00 dla sytuacji nocnej (maksymalne chłodzenie) i 14:00 dla sytuacji dziennej (maksymalne promieniowanie).
Określenie nocnych temperatur powietrza w pobliżu gruntu umożliwia identyfikację przegrzanych obszarów miejskich (tzw. miejskich wysp ciepła) i oszacowanie przestrzennej skuteczności prądów zimnego powietrza. Podane bezwzględne wartości temperatury powietrza są przykładowe dla letniej sytuacji pogodowej. Z drugiej strony, względne różnice w obrębie miasta lub między różnymi rodzajami użytkowania gruntów mają również zastosowanie w innych warunkach pogodowych.
Czym są karty analizy klimatu?
W ramach koncepcji klimatu miejskiego stworzono sześć map analizy klimatu. Jest jedna dla sytuacji dziennej i jedna dla sytuacji nocnej dla wszystkich trzech scenariuszy (stan obecny, przyszły P1 i przyszły P2). Mapy analizy klimatycznej podsumowują podstawowe parametry meteorologiczne (zmienne wyjściowe modelu). W przypadku sytuacji nocnej o godzinie 04:00 proces zimnego powietrza jest określony przez połączenie pola wiatru przypowierzchniowego, szybkości produkcji zimnego powietrza, przepływu objętościowego zimnego powietrza i temperatury powietrza przypowierzchniowego na jednej mapie. Mapa analizy klimatu dla sytuacji dziennej o godzinie 14:00 jest oparta na PET.
Mapy analizy klimatu należą do tak zwanego poziomu faktograficznego - oznacza to, że fakty klimatyczne są prezentowane na poziomie komórki siatki (10 m x 10 m) i nie dokonuje się oceny, na przykład, zakresu obciążenia termicznego w obszarze efektywnym (obszary osadnicze i komunikacyjne) lub wartości obszaru kompensacji (tereny zielone i otwarte).
Mapy analizy klimatu dla nocy pokazują temperaturę powietrza na poziomie gruntu jako wartości bezwzględne dla obszaru oddziaływania. W przypadku terenów zielonych i otwartych wyniki modelu przepływu objętości zimnego powietrza są przedstawione w stopniowanych kolorach obszarów. Zielone obszary z ponadprzeciętnym wskaźnikiem produkcji zimnego powietrza (> 14,7 m³/m²h) są również oznaczone czarną kropką. Ponadto pole przepływu blisko ziemi lub kierunek przepływu zimnego powietrza z prędkością wiatru 0,2 m/s, który jest uważany za efektywny klimatycznie, jest wizualizowany za pomocą strzałki. Dla lepszej czytelności pole wiatru zostało zagregowane do 100 metrów. Te strzałki wiatru (rozmiar i gęstość) pokazują rozległy odpływ zimnego powietrza, który jest tak ważny dla Jeny. Ze względu na sytuację przestrzenno-topograficzną w Jenie, te obszarowe wypływy odgrywają decydującą rolę w nocnym chłodzeniu. Duże ilości zimnego powietrza są wytwarzane w nocy, szczególnie na zboczach bocznych dolin Saale, które zapewniają sąsiednim obszarom mieszkalnym dobry dopływ zimnego powietrza ze względu na nachylenie terenu. Oprócz rozległego odpływu zimnego powietrza, liniowe kanały zimnego powietrza stanowią ważną część procesów zimnego powietrza w Jenie. Łączą one ze sobą wytwarzające zimne powietrze obszary wyrównawcze (tereny zielone i otwarte) oraz obszary efektywne (obszary osadnicze i komunikacyjne) i zazwyczaj charakteryzują się wysokimi przepływami objętościowymi zimnego powietrza.
Mapy analizy klimatu dla danego dnia są oparte na fizjologicznej temperaturze ekwiwalentnej (PET). PET jest pokazany tutaj zarówno dla obszaru efektywnego, jak i obszaru wyrównawczego. Dalsze wyjaśnienia dotyczące PET można znaleźć w sekcji "Czy istnieją wytyczne lub wartości graniczne dla narażenia termicznego ludzi?".
→ Dalsze wyjaśnienia w raporcie, rozdział 7.1 "Mapy analizy klimatu".
Czym jest podstawa geometryczna lub geometria podstawowa?
Wyniki modelu dostępne na poziomie siatki (jako wartości bezwzględne) pozwalają na szczegółowe przedstawienie najważniejszych procesów klimatyczno-ekologicznych w mieście. Jednak ocena i wynikające z niej stwierdzenia planistyczne (np. dotyczące stopnia stresu termicznego w obszarze efektywnym i znaczenia bioklimatycznego niektórych obszarów w obszarze kompensacji) muszą odnosić się do jasno zdefiniowanych przestrzennych miejskich klimatycznych jednostek funkcjonalnych/użytkowych w obszarze miejskim. W tym celu zastosowano tak zwaną "geometrię podstawową" dla całego obszaru miejskiego. Jednostki urbanistyczne i przestrzenne zostały podsumowane i przypisane do jednej z 20 kategorii użytkowania (np. ciek wodny, cmentarz, park i teren zielony, obszar mieszkalny, placówka opiekuńcza itp.) Informacje klimatyczne komórek siatki w jednostce użytkowania zostały podsumowane i uśrednione przestrzennie, tak aby średnia wartość dla każdego parametru klimatycznego (temperatura powietrza w nocy, PET, wskaźnik produkcji zimnego powietrza itp. Wartość ta stanowi następnie podstawę do oceny klimatu miejskiego w następnym kroku.
→ Dalsze szczegóły w raporcie, sekcja 8.2 "Podstawy geometryczne".
Czym są karty oceny?
Mapy oceny są oparte na mapach analizy klimatu. Podsumowują one poszczególne parametry klimatu miejskiego (temperaturę przy gruncie i pole wiatru, przepływ objętościowy zimnego powietrza i wskaźnik produkcji zimnego powietrza w nocy, a także temperaturę odczuwalną w ciągu dnia) dla sytuacji dziennej i nocnej w różnych scenariuszach (stan obecny, przyszły P1 i P2). Łącznie dostępnych jest sześć map oceny.
W przeciwieństwie do map analizy klimatycznej (siatka 10 m), mapy oceny zapewniają podsumowanie oceny obszarów o podobnych strukturach budowlanych i zastosowaniach (w oparciu o tak zwaną geometrię podstawową). Ponieważ nie ma prawnych wartości granicznych dla obciążenia termicznego ludności miejskiej, obciążenie bioklimatyczne w obszarze efektywnym (obszary osadnicze i komunikacyjne) lub znaczenie bioklimatyczne obszaru kompensacyjnego (tereny zielone i otwarte) jest oceniane poprzez odchylenie niektórych parametrów klimatycznych od średnich warunków na badanym obszarze (transformacja z). Oznacza to, że poszczególne obszary są oceniane względem siebie. Pokazuje to, które obszary osadnicze mają raczej korzystną lub raczej niekorzystną sytuację bioklimatyczną i które tereny zielone mają raczej wysokie lub raczej niskie znaczenie bioklimatyczne.
Sytuacja nocna
Ocena znaczenia bioklimatycznego terenów zielonych i otwartych w nocy (od bardzo niskiego do bardzo wysokiego) opiera się na ich funkcji dla bilansu zimnego powietrza. Algorytm oceny służy do uwzględnienia produkcji zimnego powietrza, przepływu objętościowego, prędkości wiatru i lokalizacji w stosunku do zanieczyszczonych obszarów osadniczych. Ocena obszaru osadniczego (od bardzo korzystnej do bardzo niekorzystnej) opiera się na nocnym przegrzaniu i jest określana na podstawie temperatury powietrza na poziomie gruntu o godzinie 04:00. To, ile chłodzenia faktycznie ma miejsce wewnątrz budynków, zależy w dużej mierze od standardów konstrukcyjnych (izolacja termiczna, możliwość wentylacji krzyżowej itp.). Na mapach oceny dla nocy, niezamieszkałe obszary mieszkalne (np. firmy, przedszkola, szkoły itp.), a także ulice i place nie są oceniane (wyszarzone), ponieważ nacisk kładziony jest na zdrowe warunki snu w nocy. Odpowiednie informacje dotyczące wyszarzonych obszarów są jednak dostępne w danych GIS dla projektu i są uwzględnione w ocenie mapy informacyjnej planowania.
Sytuacja w ciągu dnia
Ocena sytuacji bioklimatycznej w ciągu dnia dla obszaru efektywnego (od bardzo korzystnej do bardzo niekorzystnej) i obszaru kompensacji (od bardzo niskiej do bardzo wysokiej jakości pobytu) opiera się zasadniczo na ocenie wskaźnika termofizjologicznego PET o godzinie 14:00, który można interpretować jako temperaturę odczuwalną. Analizowane jest tutaj obciążenie cieplne na zewnątrz budynków. Obszary zamieszkane i niezamieszkane mają takie samo znaczenie, a przestrzeń uliczna i jakość czasu spędzanego na placach i terenach zielonych również wysuwają się na pierwszy plan. Obciążenie cieplne zależy przede wszystkim od zacienienia, więc w szczególności w przypadku terenów zielonych i otwartych mogą pojawić się sprzeczne oceny między dniem a nocą. Otwarta przestrzeń znacznie się ochładza w nocy, ale ma wysokie obciążenie cieplne w letnie dni (bez zachmurzenia), jeśli nie ma drzew. W przeciwieństwie do tego, jakość przebywania w lasach i zadrzewionych parkach jest bardzo wysoka nawet w letnie dni.
→ Dalsze szczegóły w raporcie, sekcja 8.3 "Mapy oceny".
Czym jest strefa wpływu zimnego powietrza?
Na mapach analizy klimatycznej, a także na mapach oceny dla nocy, zielone obszary o ponadprzeciętnym tempie produkcji zimnego powietrza są oznaczone czarną kropką, oprócz sygnatur strzałek dla ścieżek przepływu zimnego powietrza i rozległego spływu zimnego powietrza. Ponadto obszar oddziaływania zimnego powietrza jest pokazany na mapach oceny jako czarna linia kreskowania oparta na siatce. Wskazuje to, jak daleko zimne powietrze może przenikać do istniejących obszarów osadniczych (mieszkalnych, handlowych, ulic, placów itp.). Obszary oddziaływania zimnego powietrza to wszystkie te obszary w efektywnym obszarze, które osiągają lub przekraczają średnią wartość objętościowego przepływu zimnego powietrza (odpowiada 38,54 m³/m*s w rzeczywistej sytuacji) i odpowiadającą mu średnią prędkość wiatru 0,2 m/s.
Jakie informacje zawiera mapa informacyjna planowania dla istniejącego obszaru osadniczego?
Różne priorytety działań mających na celu poprawę sytuacji klimatycznej w mieście są przypisane do obszaru oddziaływania - tj. istniejących obszarów osadniczych i transportowych - na mapie informacyjnej planowania (PHK). W tym celu wyniki sytuacji dziennej i nocnej z map oceny przyszłego scenariusza P2 (ze zmianami klimatu i rozwojem obszarów miejskich) zostały połączone i podsumowane w 4-stopniowej skali. Połączenie dnia i nocy zostało przeprowadzone dla różnych zastosowań z różnymi wagami. Na obszarach zamieszkałych (mieszkalnych, mieszanych, opieki) ocena została przeprowadzona z myślą o zdrowych warunkach snu - w związku z tym sytuacja nocna ma większe znaczenie. W obszarach niezamieszkanych (np. w obszarach handlowych, szkołach, ośrodkach opieki dziennej, instytutach) oraz w przestrzeniach publicznych ocena opiera się przede wszystkim na jakości pobytu w ciągu dnia, ponieważ ludzie zazwyczaj nie spędzają tam długich okresów czasu w nocy. W przypadku obszarów ruchu drogowego ocena opiera się wyłącznie na sytuacji w ciągu dnia.
Ocena według priorytetów działań ma na celu zapewnienie wskazówek dotyczących obszarów, w których środki adaptacji do zmian klimatu są szczególnie ważne i powinny być traktowane priorytetowo. Zmiany strukturalne są rozumiane i wykorzystywane jako szansa na dostosowanie się do zmian klimatu. W trakcie przebudowy obszarów miejskich cele i środki w zakresie adaptacji do zmian klimatu można uwzględnić na wczesnym etapie nieformalnych procesów planowania lub uczynić je wiążącymi za pośrednictwem planów rozwoju. Prywatni deweloperzy powinni być uwrażliwieni na odporne na zmiany klimatu metody budowlane podczas procesu wydawania pozwoleń na budowę. Obszary osadnicze o (bardzo) dużym wpływie bioklimatycznym w połączeniu z wysoką gęstością zaludnienia powinny być traktowane priorytetowo w celu przekształcenia zgodnie ze zmianami klimatu (obszary zainteresowania: stres cieplny w obszarach mieszkalnych).
→ Dalsze szczegóły w raporcie, sekcja 8.4.1 "Metodologia dla obszaru oddziaływania i obszaru kompensacji".
Jakie zalecenia zawiera mapa informacyjna planowania dla terenów zielonych i otwartych?
W przypadku istniejących terenów zielonych i otwartych mapa informacji o planowaniu jest wykorzystywana do oceny potrzeby utrzymania miejskiej funkcji klimatycznej. Jest to określane na podstawie znaczenia bioklimatycznego obszarów i jest również przeprowadzane poprzez przecięcie ocen dziennych i nocnych z map oceny przyszłego scenariusza P2 (ze zmianami klimatu i rozwojem obszarów miejskich). Ze względu na decydującą funkcję klimatyczną i skuteczność (wytwarzanie zimnego powietrza, przepływ zimnego powietrza), sytuacja w nocy jest ważona znacznie bardziej niż jakość bioklimatyczna obszarów w ciągu dnia. Sytuacja nocna stanowi zatem 80%, a sytuacja dzienna 20% ogólnej oceny. W rezultacie istnieją cztery klasy oceny wymagań konserwacyjnych.
→ Dalsze szczegóły w raporcie, sekcja 8.4.1 "Metodologia dla obszaru oddziaływania i obszaru kompensacji".
Czy liniowe przewody zimnego powietrza w Jenie wymagają specjalnej ochrony?
W przypadku Jeny obszarowe spływy po zboczach są tak samo częścią procesu zimnego powietrza, jak przewodniki liniowe. Nie jest możliwe dokonanie wyraźnego przestrzennego rozróżnienia między obszarami formowania się zimnego powietrza, rozległymi spływami zimnego powietrza i przewodnikami liniowymi. Jest to raczej złożony system z nakładającymi się na siebie funkcjami.
Rozwój powierzchni w ograniczonych przestrzennie prowadnicach może prowadzić do zwężenia przekroju przepływu i zwiększenia chropowatości. Aby uniknąć ograniczenia lub nawet utraty funkcji ścieżki prowadzącej, zmiany strukturalne powinny być przeprowadzane z najwyższą ostrożnością i w sposób dostosowany do klimatu. Zdecydowanie zaleca się fachowy nadzór nad planowaniem.
Odpływy zimnego powietrza podążające za zboczami reagują znacznie silniej na umiarkowany poziom zabudowy ze względu na ogólnie istniejące możliwości ucieczki powietrza. Konsolidacja istniejącego obszaru osadniczego na małą skalę, która uwzględnia metody budowlane dostosowane do klimatu, może być generalnie realizowana w sposób zgodny z klimatem miejskim.
→ Dalsze szczegóły w raporcie, sekcja 7.1.1 "Mapy analizy klimatu - sytuacja w nocy".
Gdzie mogę znaleźć informacje na temat zgodności planowanych obszarów rozwoju z klimatem miejskim?
Planistyczna mapa informacyjna przedstawia obszary zabudowy zgodnie ze zaktualizowanym planem zagospodarowania przestrzennego (status: wstępny projekt 10/2022) w odniesieniu do ich wpływu na klimat miejski. Dla wszystkich 69 obszarów rozwojowych przeprowadzono ekspercką ocenę wpływu na klimat jako zasób chroniony w ramach koncepcji klimatu miejskiego. Poziom szczegółowości oceny eksperckiej i podejście metodologiczne różnią się. Badanie obszarów i ich integracja z modelowaniem klimatu miały miejsce w lipcu 2021 r. i odpowiadają ilościowo i jakościowo stanowi wiedzy dostępnej w tym czasie.
Przeprowadzono szczegółową ocenę ekspercką dla 55 obszarów rozwoju, a wyniki podsumowano w profilu dla każdego z nich. W rezultacie eksperci potwierdzili, że obszary te można zrealizować bez znaczącego wpływu na lokalny klimat, pod warunkiem zastosowania metod budowlanych dostosowanych do klimatu.
W przypadku 14 obszarów rozwoju nie przeprowadzono dogłębnej oceny eksperckiej w arkuszu informacyjnym. Są to obszary, dla których ocena środowiskowa została już przeprowadzona w ramach procedur planowania lub dla których ocena środowiskowa nie jest wymagana pod pewnymi warunkami (uproszczona/przyspieszona procedura planowania, rozwój wewnętrzny, konsolidacja obszarów peryferyjnych). W niektórych przypadkach dla tych obszarów dostępne są szczegółowe raporty mikroklimatyczne związane z planowaniem lub projektem, które dostarczają bardziej szczegółowych informacji niż jest to możliwe w niniejszej koncepcji klimatu miejskiego. Obszary te zostały jednak uwzględnione w obliczeniach modelowych. Wyniki modelu można odczytać bezpośrednio z map analizy i oceny klimatu, a także z mapy informacyjnej planowania. Bardziej szczegółowe informacje można znaleźć w przeglądzie wszystkich obszarów rozwoju FNP w raporcie końcowym (załącznik 10.2).
→ Dalsze szczegóły w raporcie, sekcja 8.4.2 "Ocena obszarów rozwoju FNP".
Jak oceniono planowane obszary rozwoju?
Ocena wpływu na klimat jako zasób chroniony przeprowadzona w ramach koncepcji klimatu miejskiego ma stanowić podstawę oceny oddziaływania na środowisko w celu określenia prawdopodobnych znaczących skutków środowiskowych, których należy się spodziewać w wyniku realizacji projektu budowlanego. Obejmuje to porównanie obecnej sytuacji z przewidywanymi skutkami, gdy projekt zostanie zrealizowany. Modelowanie klimatu miejskiego zostało zatem przeprowadzone dla trzech scenariuszy w celu oddzielenia skutków zmian klimatu od bezpośrednich skutków planowanego rozwoju.
Opracowano matrycę oceny klimatu miejskiego dla obszarów rozwoju FNP. Uwzględnia ona wpływ klimatu na sam obszar (jak prawdopodobnie będzie wyglądać sytuacja bioklimatyczna w przyszłości?) oraz wpływ klimatu na sąsiednie obszary (czy wystąpią znaczące zmiany temperatury?). Wynikającą z tego ogólną ekspercką ocenę zgodności klimatycznej można znaleźć na mapie informacyjnej planowania klimatycznego. Szczegółowe informacje na temat poszczególnych obszarów rozwoju można znaleźć w arkuszach informacyjnych.
→ Dalsze szczegóły w raporcie, sekcja 8.4.2 "Ocena obszarów rozwoju FNP".
Które obszary miejskie mają szczególnie duży wpływ na klimat ("obszary zainteresowania")?
Obszary osadnicze o wysokim obciążeniu cieplnym w Jenie są również tymi, dla których należy priorytetowo traktować i stosować środki zmniejszające emisję ciepła. Zmiany strukturalne (przebudowa obszarów miejskich) powinny być rozumiane i wykorzystywane jako szansa na dostosowanie się do zmian klimatu. Mapa informacyjna planowania klimatycznego zawiera podstawowe zalecenia dotyczące działań i nadaje priorytet poszczególnym obszarom osadniczym pod względem konieczności zastosowania środków adaptacji do zmian klimatu. W celu ukierunkowanego wdrożenia tych zaleceń dotyczących planowania w ramach istniejących zasobów budowlanych, podsumowanie przestrzenne (grupowanie) odbywa się w tak zwanych "obszarach koncentracji stresu cieplnego w budynkach mieszkalnych". Obszary te to szczególnie narażone na stres klimatyczny obszary mieszkalne, które charakteryzują się również ponadprzeciętną gęstością zaludnienia. Działania mające na celu adaptację do zmian klimatu i zmniejszenie stresu cieplnego powinny być traktowane priorytetowo.
Na mapie informacyjnej zaznaczono siedem następujących obszarów: Centrum miasta, północne centrum miasta, Lutherstraße, Wenigenjena, Magdelstieg, Jena-Nord i Lobeda-Altstadt. Raport opisuje sytuację strukturalną i klimatyczną w połączeniu z odpowiednimi zaleceniami dotyczącymi środków adaptacji do klimatu.
→ Dalsze szczegóły w raporcie, sekcja 8.4.6 "Obszary zainteresowania stresem cieplnym".
Gdzie można znaleźć zalecenia dotyczące środków adaptacji do zmian klimatu?
Mapa informacji planistycznych pokazuje obszary miasta, w których konieczne lub zalecane są działania mające na celu poprawę sytuacji termicznej. Katalog środków zawarty w raporcie przedstawia 21 różnych opcji do wdrożenia i ma na celu pomóc w konkretyzacji porad dotyczących planowania. Wybór konkretnych środków z portfolio zależy od rodzaju obszaru (użytkowanie, struktura budynku itp.) oraz ocen na mapie doradztwa planistycznego lub mapach oceny (np. obciążenie bioklimatyczne w nocy i/lub w ciągu dnia, znaczenie dla bilansu zimnego powietrza, jakość pobytu).
Zasadniczo wszystkie środki są odpowiednie do bezpośredniego lub pośredniego zmniejszenia stresu termicznego dla ludności miejskiej, a tym samym przyczyniają się do osiągnięcia zdrowego klimatu miejskiego w Jenie - jeśli środki są połączone, pozytywny wpływ poszczególnych środków na klimat miejski jest ogólnie wzmacniany.
→ Dalsze szczegóły w raporcie, sekcja 8.5 "Katalog działań na rzecz klimatu miejskiego".
Jaki jest status prawny koncepcji klimatu miejskiego i co to oznacza dla przyszłego planowania?
"Miejska koncepcja klimatyczna dla miasta Jena" jest nieformalnym planem o wiążącym skutku w ramach administracji. Uchwałą nr 24/0130-BV Rady Miasta Jeny z dnia 26 lutego 2025 r. administracja miasta została poinstruowana, aby wykorzystywać koncepcję klimatu miejskiego jako podstawę planowania dla wszystkich oświadczeń klimatyczno-ekologicznych i procesów planowania. Nieformalne plany nie mają bezpośredniego wpływu prawnego na obywateli. Służą one przygotowaniu, wsparciu lub wstępnej koordynacji późniejszego planowania formalnego (wiążące miejskie planowanie przestrzenne).
W celu wdrożenia środków adaptacji do klimatu - w szczególności w istniejących budynkach (obszary zgodnie z § 34 BauGB) - burmistrz został poinstruowany, aby zbadać i opracować wiążące wytyczne dla miasta Jena zgodnie z uchwałą rady miasta.
→ Dalsze szczegóły w uchwale Rady Miasta nr 24/0130-BV "Koncepcja klimatu miejskiego dla miasta Jena".