De klimaatbestendige stad

Adaptiestrategieën van Europese koplopers

Steden zijn kwetsbaar voor klimaatverandering. Overstromingen, stormen, hitte en droogte laten hun sporen na. Veel steden willen daarom ‘klimaatbestendiger’ worden. Een rondgang langs zeven Europese koplopers laat zien hoe klimaatbestendigheid vraagt om een nieuwe geografie van de stad.

Hoewel de zomer vooral vrolijke beelden van terrassen en stranden oproept, trok de hittegolf van 2003 diepe sporen. De zeventigduizend doden in Europa tijdens de warmste zomer sinds 1500 staan bovenaan menig natuurrampenlijstje. In Frankrijk leidden 15 duizend doden tot overvolle mortuaria en een scherpe controverse. Gekoelde vrachtwagens en een markthal deden dienst als tijdelijk lijkhuis, terwijl artsen en begrafenisondernemers werden teruggeroepen van vakantie. In augustus hielden temperaturen van boven de 37 graden Celsius meer dan een week aan. In steden werd meer dan 40 graden Celsius gemeten; in Lyon nam de sterfte met 185 procent toe. De kritiek was hard. Er zou te veel bezuinigd zijn op ouderenzorg; familie en buren gingen op vakantie terwijl bejaarden achterbleven en er zou veel te weinig medisch personeel beschikbaar zijn geweest. De conclusie van de Franse beleidsevaluatie: te slecht voorbereid op temperaturen die in de toekomst vaker gaan voorkomen.

In Noord-Europa werd Kopenhagen twee zomers achtereen door een extreme wolkbreuk getroffen. In juli 2011 viel er 150 millimeter in twee uur. Het was de heftigste bui sinds de metingen rond 1850 begonnen. Delen van de stad stonden blank en het water bedreigde kritieke infrastructuur zoals het elektriciteitsnet, tunnels en ziekenhuizen. Talloze kelders liepen onder water, waaronder ruimtes met computers van hulpdiensten. De schade was enorm. Bij verzekeringen werd voor ongeveer een miljard euro aan claims ingediend. Doordat rioolwater zich met drinkwater mengde, moesten de 1,2 miljoen inwoners nog wekenlang hun water koken voordat ze het konden gebruiken. Met het Cloudburst Management Plan investeert Kopenhagen tot 2033 een half miljard euro om bestendiger te worden tegen extreme neerslag in de toekomst.

Klimaatadaptie

De aanpassing aan een veranderend klimaat is een steeds actueler onderwerp voor steden. Hoewel het stedelijk klimaatbeleid tot nu toe vooral gericht is op het voorkómen van klimaatverandering (mitigatie), beginnen de eerste steden aanpassingsmaatregelen te formuleren om een veilige en aantrekkelijke plek te blijven voor wonen, werken en recreëren. Omdat 75 procent van de Europese bevolking in de stad woont, is het niet verwonderlijk dat de EU met diverse programma’s steden probeert te motiveren klimaatbestendig te worden. Zeven steden (Londen, Kopenhagen, Hamburg, Rotterdam, Lyon, Malmö en Arnhem) nemen daarin een koploperpositie in.

Klimaatverandering is onzeker en divers. Het Intergovernmental Panel on Climate Change gaat uit van een mondiale temperatuurverhoging van 0,3 graden Celsius tot 4,8 graden Celsius van eind 20e eeuw tot het einde van de 21e eeuw (zie ook Geografie november 2013). De temperatuurstijging in Europa wordt groter geschat. De zeespiegel zal stijgen en neerslagpatronen zullen veranderen. Weersextremen zoals hittegolven, stormen, extreme buien en aanhoudende droogte kunnen vaker optreden. Regionaal kunnen de verschillen echter aanzienlijk zijn.

Nieuwe geografie van de stad

Voor steden zijn met name de gevolgen van de klimaatverandering van belang. Zij krijgen op ongeveer eenzelfde manier te maken met klimaatverandering als de gebieden eromheen, maar de specifieke eigenschappen van een stad zijn van invloed op de gevolgen. Denk aan de ligging aan een kust of rivier, hoogteverschillen in de stad en de stedelijke morfologie. Daarnaast kan een stad grote concentraties kwetsbare mensen huisvesten, bijvoorbeeld in ziekenhuizen, verzorgingshuizen en scholen. De specifieke stedelijke infrastructuur kan kwetsbaar zijn, zoals een metrostelsel of een verouderd rioleringsnet. Trends als inbreiding en vergrijzing kunnen toekomstige effecten verergeren.

Ook adaptatiemaatregelen zijn plaatsspecifiek. De meeste steden kampen met ruimtegebrek en moeten creatief naar oplossingen zoeken. Wat voor de ene stad een belangrijke strategie is, kan in een andere stad niet mogelijk zijn.

Klimaatbestendig worden vraagt om een nieuwe geografie van de stad. Daarmee bedoelen wij onderzoek naar en beschrijving van de specifieke effecten van klimaatverandering op de stad, in combinatie met lokale sociaal-ruimtelijke aanpassingsstrategieën. Aan de hand van drie adaptatiethema’s – overstromingen, hitte en droogte – laten we zien hoe steden die nieuwe geografie vormgeven.

Overstromingen

Voor bijna alle steden zijn water en klimaatverandering een thema. Het risico van overstromingen wordt groter door zeespiegelstijging en stormvloeden aan de kust, soms in combinatie met piekafvoeren van rivieren die door de stad stromen (bijvoorbeeld in Londen, Hamburg en Rotterdam). Dergelijke overstromingen kregen al relatief veel aandacht en de beschermingsniveaus zijn hoog. Ook de kwetsbare, laaggelegen gebieden in de stad zijn meestal goed in beeld. Nieuw is de aandacht voor overstromingsbestendig bouwen in die gebieden. Waar Malmö nog mikt op een halve meter maaiveldverhoging voor bebouwing, ziet Hafencity Hamburg af van grootschalige ophoging of bedijking. Daar worden alleen slaapvertrekken, vitale infrastructuur en wegen op een verhoogd niveau geplaatst. Ook in het stadshavengebied van Rotterdam (Stadshavens) worden mogelijkheden verkend om overstromingsbestendig of drijvend te bouwen. 

Nieuwer is de aandacht voor overstromingen door een toename van korte, hevige buien. Hier zijn de specifieke eigenschappen van de stad bepalend voor wateroverlast. Denk aan grondsoorten en hoogteverschillen, de toenemende bebouwingsdichtheid, de ondoordringbaarheid van bestraat oppervlak en het functioneren van het drainagenetwerk. Hamburg heeft in haar Rain InfraStructure Adaptation-programma op basis van historische gegevens een kaart gemaakt van overstromingsgevoelige gebieden en het percentage ondoordringbaar oppervlak in de stad. Het blijkt moeilijk met statistische zekerheid toekomstvoorspellingen te doen over weersextremen, die bovendien zeer lokaal kunnen zijn. Maar ontwerpen voor nieuwe woon- en werkgebieden kunnen bijvoorbeeld wel beoordeeld worden op hun gevoeligheid voor verschillende soorten weersextremen.

Na de overstromingen van 2010 en 2011 in Kopenhagen zijn piekbuien hoofdthema geworden van de adaptatiestrategie van de stad. Het Cloudburst Management Plan beoogt allereerst het hemelwater te scheiden van het rioolwater en het lokaal vast te houden en te laten infiltreren. Dat is veel goedkoper dan vergroting van de capaciteit van pompen, riolen en ondergrondse bassins, het tweede deel van het plan. Als derde onderdeel probeert men het water tijdens overstromingen weg te leiden naar plekken waar het de minste schade oplevert. Ruimtegebrek speelt de stad vaak parten. Rotterdam realiseert waterberging in kelders en op pleinen. Veel koplopersteden subsidiëren de aanleg van groene daken omdat die water vasthouden en de hitte reduceren.

Hitte

Lyon, Londen, Rotterdam en Arnhem lopen voorop in onderzoek naar hun stadsklimaat. De klimaatscenario’s gaan uit van gemiddeld hogere temperaturen en een toename van extremen zoals hittegolven. In de stad wordt het bovendien warmer dan daarbuiten door de stedelijke morfologie. Dat fenomeen, bekend als het stedelijk hitte-eilandeffect, werd begin 19e eeuw al beschreven door Luke Howard maar is in Nederland nog nauwelijks onderzocht. Meteorologische instituten plaatsten hun meetstations juist buiten de stad om verstoringen in hun meetreeksen te voorkomen. Er waren dus weinig data beschikbaar.

Inmiddels wordt een hele reeks methoden toegepast om het stadsklimaat in kaart te brengen. Onderzoekers plaatsen nieuwe stations in de stad, gebruiken mobiele meetstations en satellietopnamen van oppervlaktetemperatuur, sturen vliegtuigjes met thermografische instrumenten over de stad of proberen tijdreeksdata van weeramateurs te gebruiken. Daaruit blijkt dat zelfs kleine steden, met name ’s nachts, een flink verschil tussen warme en koele plekken kennen. Dat verschil kan oplopen tot wel 9 graden Celsius.

Een interessant voorbeeld zijn de hittekaarten van Arnhem. Eerst is informatie verzameld over topografie, land- en materiaalgebruik en wind in Arnhem. De hittekaart duidt ‘klimatopen’ aan: gebieden met een vergelijkbaar stadsklimaat. Je ziet de hete plekken in de stad liggen, zoals het centrum en het industrieterrein bij Het Broek, en de koele dalwinden die vanaf de Veluwe via parken naar beneden zakken.

De hitte leidt tot een verminderde arbeidsproductiviteit, een onaangenaam leefklimaat en in het slechtste geval voortijdige sterfte. Sommige ziekteverwekkers kunnen beter overleven, terwijl de lucht- en waterkwaliteit (zomersmog en botulisme) in de stad kunnen verslechteren. Daar staan een lager sterftecijfer en een kleinere energiebehoefte in de winter tegenover.

Zelfs de koplopersteden hebben de effecten van hitte echter niet hoog op de agenda staan. Met het hitteplan proberen GGD’s contact te maken met kwetsbare groepen. In Frankrijk gelden bijvoorbeeld verruimde openingstijden van verkoelingsplekken verspreid door de stad zoals zwembaden en winkelcentra met klimaatbeheersing. Lyon experimenteert met straatkoeling. Steden kunnen ook fysieke maatregelen nemen zoals ventilatiegaten tussen gebouwen, lichtweerkaatsende materialen en aanplant van groen. Eenvoudig is dat niet; afgezien van het ruimtetekort in binnensteden wordt de werking van groene maatregelen soms tegengegaan door gelijktijdige watertekorten.

Droogte

De effecten van klimaatverandering op droogte in de stad zijn weinig onderzocht, behalve in Londen. Dit is een van de droogste steden in Europa en heeft per hoofd van de bevolking evenveel water beschikbaar als Israël. In droge jaren is er een tekort en wanneer de droogte twee opeenvolgende jaren aanhoudt, zoals in de winters van 04/05 en 05/06, ontstaat een serieus en meervoudig risico (zie verderop). Voor die situatie kent de stad een droogteprotocol, variërend van mediacampagnes bij de laagste restrictieniveaus tot (gedeeltelijke) afsluiting van huishoudens.

In Londen wordt 80 procent van het water aangevoerd via de Theems en de Lea, en opgeslagen in reservoirs. De rest wordt opgepompt uit een ondergrondse kalklaag. Zowel de rivieren als de aquifers worden met regenwater gevoed. De totale watervraag van huishoudens is de afgelopen veertig jaar met de helft toegenomen door stijgende welvaart en groei van het aantal huishoudens. Bovendien lekt er elke dag 600 miljoen liter weg uit het sterk verouderde leidingensysteem. Dat is evenveel als de waterconsumptie van 3,5 miljoen Londenaren. Leidingen kunnen breken doordat de kleigrond van Londen inklinkt en weer uitzet door fluctuerend bodemvocht.

Door klimaatverandering kunnen watervraag en -aanbod verder uit elkaar gaan lopen. Londen verwacht dat de totale hoeveelheid neerslag van 690 mm in het Theemsstroomgebied niet veel zal veranderen, maar wel de momenten waarop deze valt. Een groter deel van de extra winterneerslag stroomt weg zonder in aquifers te infiltreren, terwijl die zich in drogere zomers minder vullen. Door grotere schommelingen in de bodemvochtigheid zal de schade aan de leidingen toenemen. Er zal meer water verdampen, terwijl de watervraag van mensen en ecosystemen in hete perioden juist toeneemt. Al deze ontwikkelingen leiden tot een grotere druk op het milieu. Het gebruik van toch al schaarser wordend rivierwater groeit en leidt tot een sterkere concentratie van de vervuiling, eutrofiëring en grotere watertekorten in natuurgebieden.

Weinig koplopersteden hebben een adaptatiestrategie voor droogte. Londen is hier opnieuw de uitzondering. In het RE:NEWprogramma moeten 1,2 miljoen bestaande woningen vóór 2015 niet alleen energiezuiniger, maar ook waterefficiënter worden. Dit moet de extra waterbehoefte van de dertigduizend nieuwe huizen per jaar gaan compenseren. Ook wordt extra aanbod ontwikkeld, maar dat levert soms nieuwe problemen op. In 2010 is bijvoorbeeld een zeer energie-intensieve ontziltingsinstallatie geopend, in eerste instantie om alleen bij waterschaarste te gebruiken. Het bouwen van nieuwe reservoirs kost echter veel ruimte en is zeer kostbaar. Ook moet een oplossing gevonden worden voor de schade aan gebouwen en infrastructuur door inklinken van de kleibodem. In Nederland kennen we een vergelijkbaar probleem met paalrot onder historische gebouwen door een dalende grondwaterspiegel.

Motieven

Er zitten duidelijke verschillen in de manier waarop steden hun ‘geografie van klimaateffecten’ vormgeven en welke klimaatgevolgen vooral de aandacht krijgen. In Londen, Hamburg en Rotterdam is klimaatverandering een kader om een breed scala van klimaateffecten op de stad te onderzoeken. In Malmö, Arnhem, Lyon en Kopenhagen gaat het om effecten op enkele deelterreinen. Hoe zijn die verschillen in focus en aanpak te verklaren?

Allereerst creëert klimaatverandering niet zozeer geheel nieuwe problemen, maar vergroot ze bestaande problemen. Op een deelterrein als water zijn er vaak al duidelijke regels over wie waarvoor verantwoordelijk is. Teams van specialisten werken met een reeds ontwikkeld instrumentarium binnen afgebakende overstromingsdoelen. De stap om ook naar de toekomst te kijken is dan klein.

Klimaatadaptatie kan ook een extra element zijn in de revitalisering van verouderde stadsdelen zoals in Rotterdam, Hamburg en Malmö. De aandacht in het verleden blijkt vaak een goede verklaring voor de onderwerpkeuze van hun adaptatiestudies.

Maar wat maakt dat een stad juist naar iets relatief nieuws kijkt en een koploper wordt? Focussing events en shock events vormen een tweede verklaring. De extreme wolkbreuken in 2010 en 2011 zijn voor Kopenhagen een belangrijke aanleiding geweest het stedelijk waterbeheer te herzien. Hetzelfde gold voor het naburige Malmö. Voor Lyon en voor heel Frankrijk zijn de hittegolven en sterftegevallen van 2003 zo’n gebeurtenis.

Toch zijn extreme gebeurtenissen nooit de enige reden voor het ontwikkelen van een adaptatiestrategie. Geld is een belangrijke derde factor voor alle steden. Londen, Rotterdam en Hamburg zijn hot spots in brede nationale onderzoeksprogramma’s waarin verschillende facetten van adaptatie onderzocht worden. In de andere gevallen vinden de klimaatanalyses van de stad plaats in de context van Europese programma’s georganiseerd rond een deelaspect van adaptatie.

Ten slotte is er in een aantal steden veel bestuurlijke aandacht voor klimaatadaptatie en wordt dit een instrument in de branding of citymarketing. Rotterdam, Londen, Malmö en Arnhem benadrukken met hun klimaatbestendige projecten hun aantrekkelijkheid. Ze willen graag proeftuin zijn, innovatieve bedrijven aantrekken en adaptatietechnologie vermarkten. Om blijvend als adaptatiekoploper gezien te worden, moeten ze steeds een stap verder zijn.

Plaatsspecifiek

Om klimaatbestendig te worden moeten steden op een nieuwe manier naar zichzelf kijken. Door klimatologische kennis te combineren met de eigen morfologische, fysieke en sociale eigenschappen, brengen steden de plaatsspecifieke effecten van en oplossingen voor klimaatverandering in kaart. Dat levert interessante nieuwe langetermijnperspectieven voor een stad op. Door te anticiperen kan bijvoorbeeld water- en hitteoverlast in de toekomst voorkomen worden. Zelfs de hier besproken koplopers kijken vaak alleen naar enkele deelaspecten. Daarmee blijven niet alleen sommige effecten, zoals droogte, buiten beeld, maar ook potentiële combinaties van oplossingen.

De uitdaging ligt ook in de vraag hoe andere, kleinere steden gestimuleerd kunnen worden om klimaateffecten te onderzoeken. Klimaatanalyses doen een fors beroep op de beperkte middelen (qua tijd, geld, ruimte) van steden.

Maatregelen simpelweg imiteren is geen optie. Klimaateffecten in de koplopersteden gelden niet automatisch voor andere steden; de oplossingen zijn niet een op een over te nemen. Daar is hun geografische situatie vaak te specifiek voor. Ze leveren wel eye openers op voor klimaateffecten en oplossingsstrategieën die eerder niet in beeld waren. Het studeren op klimaateffecten krijgt bovendien een steeds formeler karakter. Het Verenigd Koninkrijk (Climate Change Act), Frankrijk (Grenelle II) en Denemarken (Danish Planning Act) hebben al wetgeving aangenomen om steden een brede risicoanalyse van klimaateffecten te laten uitvoeren. In Nederland wordt binnen het Deltaprogramma Nieuwbouw en Herstructurering gedacht over het nut van een stedelijke ‘klimaatstresstest’. Ook die veranderingen maken een nieuwe klimaatgeografie van de stad steeds relevanter.