Hospodaření s dešťovými vodami a adaptační opatření na změnu klimatu v Kodani a Hamburku

V rámci letošní exkurze s Koniklecem v rámci projektu Počítáme s vodou jsme zamířili koncem května 2018 do německého Hamburku a dánské Kodaně. Důvodem výběru těchto měst bylo, že obě jsou průkopníky v propojení hospodaření s dešťovými vodami (HDV) s adaptačními opatřeními na změnu klimatu a v jejich začlenění do územního plánování. Na tuto roční dobu nezvykle velmi teplé a slunné počasí, které jsme po dobu exkurze měli, a jehož druhou stranou jsou přívalové deště, důležitost propojení jen potvrzovalo.

Hamburk je rychle rostoucí metropole, kde se ročně postaví 10 000 nových bytů a rozvíjejí se i průmyslové zóny. Reakcí na vzrůstající míru zpevnění povrchu a potenciální dopady klimatické změny spojené se zvýšenou intenzitou a frekvencí silných dešťů byl projekt RISA (RegenInfraStrukturAnpassung - Adaptace dešťové infrastruktury) (2009-15), společný projekt Úřadu pro městský rozvoj a životní prostředí, města Hamburk a vodárenské společnosti Hamburg Wasser. Projekt RISA nám prezentoval Wolfgang Meier, vedoucí oddělení hospodaření s vodou Úřadu pro městský rozvoj a životní prostředí. Výstupem projektu je Strukturní plán RISA - Dešťová voda 2030. Hospodaření s vodou by mělo být začleněno do regionálního, městského a dopravního plánování. Rovněž by měl být upraven institucionální a regulační rámec. Projekt RISA probíhal současně se zavedením samostatného poplatku za odvádění srážkové vody v květnu 2012 pro získání dalších finančních prostředků pro podporu vhodných opatření.

Jedním z cílů Hamburku je také zvýšit podíl zeleně ve městě, a proto projekt RISA doplňuje Strategie zelených střech, kterou nám představila krajinná architekta Hanna Bornhold. Záměrem města je během 10 let vybudovat zelené střechy o celkové rozloze 100 ha. Podporou zelených střech chce město vytvořit prostorově úsporné oddechové zóny, zvýšit retenční kapacitu pro zadržování dešťové vody, zvýšit biodiverzitu, omezit dopady extrémních teplot a přispět k čistotě ovzduší (zelené střechy absorbují prach a škodlivé látky). Povinnost mít zelenou střechu a solární panely budou mít všechny novostavby po r. 2020, pokud mají více než 90% zpevněných ploch. Ve stávající zástavbě zvýhodňuje přebudování stávajících střech na zelené snížení poplatku za odvádění srážkové vody na 50%. Kromě toho město poskytuje i značné dotace, které pokryjí až 60% nákladů na instalaci zelené střechy. Počáteční náklady na zelenou střechu jsou sice vyšší, avšak předpokládaná životnost zelených střech je až 50 let, což je zhruba dvakrát více než u střech konvenčních. Německo má se zelenými střechami již 50letou zkušenost.

Paní Bornhold nám ukázala zelené střechy v areálu Úřadu pro městský rozvoj a životní prostředí, který se nachází ve čtvrti Wilhelmsburg. Budova je největší stavbou v rámci Mezinárodní stavební výstavy (IBA), která se v Hamburku konala v r. 2013. Na střechách garáží a podzemních prostor jsou intenzivní zelené střechy založené na 0,5 m substrátu z  lávových valounů, které zadržují velké množství vody, ale jsou lehké. Tyto střešní zahrady jsou přístupné veřejnosti a slouží jako rekreační zóna (Obr. 1). Extenzivní zelené střechy na střechách budov jsou porostlé suchomilnými rostlinami, zejména rozchodníky, které akumulují vodu, dobře se rozmnožují a vydrží extrémní sucho (Obr. 2). V době naší návštěvy byla střecha zcela vyprahlá a žlutá, ale po dešti se prý rychle zazelená. Mocnost těchto střech je 12 cm. Konstrukce se skládá z izolace zamezující prorůstání kořenů, fleecu chránícího izolaci, 6 cm plastové retenční drenáže s meandrovitými kanálky zpožďujícími odtok vody a 6 cm speciálního lehkého substrátu (nosné vegetační vrstvy). Údržba střechy spočívá zejména v odstraňování náletů a provádí se 1 až 2x/rok. Podle měření je v horkých dnech teplota na této střeše o 30ºC nižší než na vedlejší konvenční střeše. Tyto střechy jsou veřejnosti nepřístupné, protože slouží pro podporu biodiverzity, např. zde hnízdí ptáci – my jsme viděli racka na vejcích, a úřad zde chová včely, které sleduje web kamerou (Obr. 3). Dešťová voda ze střech se akumuluje v podzemní nádrži o objemu 150 m³ a slouží jak pro závlahu, tak pro splachování toalet, na což upozorňují tabulky, protože voda je lehce nahnědlá.

Obr. 1. Pohled z extenzivní střechy budovy Úřadu pro městský rozvoj a životní prostředí v Hamburku na střešní zahrady na podzemních garážích (Foto J. Vítek)

Obr. 2. Paní Bornhold při výkladu na střeše budovy Úřadu pro městský rozvoj a životní prostředí v Hamburku ukazuje rozchodníky (Foto J. Vítek)

Obr. 3. Racek na vejcích a úly na střeše budovy Úřadu pro městský rozvoj a životní prostředí v Hamburku (Foto J. Vítek a L. Pančíková)

Z dalších zajímavých budov, které jsme v areálu IBA 2013 viděli, to byla např. Lesní budova celá ze dřeva včetně interiéru, s částečně zazeleněnou fasáda a zelenou střechou, Vodní domy postavené na příkopu a připomínající hausbót či BIQ – první dům na světě s bioreaktorovou fasádou skládající se z  vodních panelů, v nichž jsou pěstovány mikrořasy, které se ve sklepě filtrují a používají jako biomasa v bioplynové stanici pro vytápění budovy (Obr. 4).

Obr. 4. Vodní domy a BIQ s fasádou s mikrořasami v areálu IBA 2013 v Hamburku (Foto M. Suchan)

Další navštívená místa v Hamburku souvisela s ochranou před lokálními záplavami způsobenými přívalovými dešti a vícenásobným využíváním ploch, které je prosazováno v rámci projektu RISA.

Ohlendorffův park ve Volksdorfu slouží nejen pro rekreaci, ale i pro dočasnou retenci a vsakování dešťové vody z přívalových dešťů, které zaplavovaly ulici v blízkosti parku (Obr. 5). Podle Gerrita Bischoffa z Hamburg Wasser, který měl návrh na starosti, bylo cílem zajistit bezpečnost dopravy omezením hloubky vody při záplavě a ochránit přilehlé sklepy a podzemní garáže při deštích o periodicitě vyšší než 1x/10 let. Bylo nutno přebudovat uliční prostor o ploše cca 1000 m², srážkový odtok z něj napojit na odtokový kanál zaručující max. hloubku vody na ulici 10 cm a následně na povrchové odvodnění odvádějící vodu do vsakovacího průlehu v parku. Výhodou je, že park je níže položen než okolí. Odvodněno je celkem 18 tis. m² ploch, z toho 12 tis m² nepropustných. Od nápadu k realizaci uplynulo 10 let, což se zdá být poměrně dlouhá doba. Avšak protože se jedná se opatření ve stávající zástavbě, bylo nutno zapojit do návrhu řadu zúčastněných a přesvědčit je o prospěšnosti opatření. Vypracovány byly i dendrologické posudky, které povolují zaplavení stromů v parku po dobu trvání do 24 hod, a vizualizace celého území krajinným architektem. Hned po dokončení úprav byla funkčnost systému prověřena přívalovým deštěm.

Obr. 5. Povrchové odvodnění odvádějící srážkový odtok do průlehu v Ohlendorffově parku v Hamburku (Foto M. Suchan)

Dětské hřiště v Neugraben-Fischbek je prvním hřištěm v Německu využívajícím dešťovou vodu. Výjimečné je tím, že plní nejen funkci hřiště, ale je zároveň součástí odvodnění. Část residenční čtvrti včetně školy byla často zaplavována. Důležitou součástí koncepce hřiště proto je povodňový průleh, do něhož při přívalových deštích po oddělení prvního splachu přepadá z šachty srážková voda odtékající z 34 ha povodí. Podél průlehu jsou speciální herní prvky vybízející ke hře s vodou (Obr. 6). Voda následně teče do vsakovacího příkopu, kde po vsáknutí přispěje k obnově podzemních vod, využívaných jako voda pitná. Celý cyklus trvá cca 5 let. Souvislosti mezi deštěm, vsakováním a obnovou podzemních vod objasňují informační tabule (Obr. 7). Zajímavé je, že hřiště nemá žádný další zdroj vody, protože děti si mají uvědomovat, že voda je vzácná a není vždy k dispozici.

Obr. 6. Vodní hřiště v Neugraben-Fischbek – průleh s herními prvky (Foto I. Kabelková)

Obr. 7. Vodní hřiště v Neugraben-Fischbek – informační tabule objasňující místní koloběh vody (Foto I. Kabelková)

Exkurzi v Kodani pomáhala zajišťovat firma Ramboll, největší konzultační firma v Dánsku s 14 tisíci zaměstnanci, z nichž asi 1500 se věnuje vodnímu hospodářství, a má pobočku i v České republice. Firma se zaměřuje na integrovaná řešení městského odvodnění zahrnující celou řadu disciplín a přidaných hodnot. Při prezentaci firmy nám Soren Hvilshojm, obchodní ředitel oddělení voda, ukázal mnoho zajímavých řešení v Dánsku i ve světě (Obr. 8).

Pak následovala přednáška Lykke Leonardsen z městského úřadu Kodaň (Obr. 8), která popsala historii vývoje Kodaně a jejího městského odvodnění. Příběh Kodaně je podle jejích slov příběhem zrovuzrození. Před 20 lety byla Kodaň ve stavu bankrotu. Vláda však podpořila několik velkých infrastrukturních projektů (most spojující Kodaň se Švédskem, výstavbu metra, nové čtvrti) a podařilo se nastartovat přechod k ekonomice založené na službách a znalostech. Město se rozhodlo pro co-creation – spoluvytváření města s jeho občany, a tím jeho revitalizaci a zatraktivnění. Snahy se soustředily na oblast přístavu, jeho prostředí a kvalitu vody. Co se týče městského odvodnění, bylo nutno snížit počet přepadů z odlehčovacích komor. Nyní se lze v přístavu koupat. Shodou okolností den před přednáškou CNN vyhlásila Kodaň za jedno z nejlepších měst ke koupání. Kodaň je nyní velmi rychle rostoucím městem, kdy každý měsíc se přistěhuje 1000 obyvatel a v r. 2025 se současný počet 600 tis. obyvatel zvýší o 20%.

V r. 2011 Kodaň vydala Plán adaptace na klimatickou změnu, jehož cílem bylo (mimo jiné) řešit jak záplavy od moře, tak z dešťů. Brzy po vydání tohoto plánu, v červenci 2011, však velmi intenzivní srážková událost (napršelo 150 mm/ 2 hod.) způsobila neočekávanou povodeň v celém městě s celkovými škodami na infrastruktuře přesahujícími 800 miliónů Euro. To vedlo k velmi rychlému vzniku Plánu pro zvládání přívalových dešťů (již v září 2012). Jeho základem je respektování přirozených tras odtoku vody po povrchu a vytvoření paralelního systému ke stávající kanalizaci. Tento systém je založen na přívalových bulvárech pro transport vody, retenčních bulvárech pro zpoždění odtoku a centrálních prvcích pro retenci vody. Tam, kde terén a stávající infrastruktura neumožňuje povrchová řešení, se budují podzemní tunely pro odvod vody do přístavu. Pro řešení bylo město rozděleno do sedmi povodí. Plán poskytl řadu příležitostí integrovat vodu do veřejného prostoru a vytvářet modro-zelenou infrastrukturu a obsahuje mnoho synergií. Veřejné prostory jsou multifunkční, jejich užití pro účely vodního hospodářství je jen asi 1x/ 10 až 20 let, takže velký důraz je kladen na funkci za sucha, kdy fungují jako normální ulice, parky či náměstí. Plán byl v r. 2015 politicky schválen a opatření jsou ve výstavbě. Obsahuje 300 dílčích projektů, které mají být realizovány během 20 let. Pro realizaci opatření je zapotřebí 1,5 miliardy Euro, finanční prostředky získává vodárenská společnost zvýšením stočného.

Obr. 8. Soren Hvilshojm a Lykke Leonardsen při prezentaci ve firmě Ramboll (Foto I. Kabelková)

Obr. 9. Christian Nyerup Nielsen, z dánské pobočky Ramboll a Tomáš Metelka z české pobočky vysvětlují koncepci Ørestadu (Foto I. Kabelková)

Sídlo Ramboll se nachází v čtvrti Ørestad, která začala být budována v rámci již zmiňované léčebné kúry Kodaně. Pro zatraktivnění lokality bylo nejprve postaveno metro. Územní plánování pak probíhalo současně s návrhem hospodaření s dešťovou vodou a zakomponováním vody do architektury čtvrti. Firma Ramboll se tohoto plánování aktivně účastnila, a proto nás zde provedl ředitel oddělení adaptace na klimatickou změnu Christian Nyerup Nielsen (Obr. 9). Ørestad byl vybudován na původním mořském dně zvýšeném o 4 m. Je zde směs komerční a residenční zástavby. Dům č. 8 (8TALLET) navržený Bjarke Ingels Group (BIG) získal na světovém festivalu architektury v r. 2011 ocenění jako nejlepší obytná budova. Srážková voda je odváděna soustavou 15 km menších a větších kanálů s jílovým těsněním dimenzovaných na 100 letý déšť (Obr. 10). Relativně čistý odtok ze střech je do kanálů zaústěn přímo, zatímco méně čistý odtok z komunikací je odváděn jiným systémem a předčišťován, přičemž na různých místech jsou testovány odlišné pilotní aplikace (např. filtrace s duálním porézním médiem či zelená infrastruktura). Konečným recipientem srážkových vod je jezero o hloubce 1,5 až 2 m, které nemá již žádný další zdroj vody a lze se v něm koupat, jak jsme sami v onom horkém dni viděli a záviděli (Obr. 11). Celý systém v létě udržují 3 až 4 pracovníci. V zimě lze na kanálech bruslit, když zamrznou. Vodní prvky nejsou chráněny žádným zábradlím či ploty, aby kontakt s vodou byl co nejbližší, a předpokládá se individuální zodpovědnost.

Obr. 10. Soustava kanálů odvádějících dešťový odtok v Ørestadu (Foto I. Kabelková)

Obr. 11. Oceněný dům č. 8 v Ørestadu na břehu dešťového jezera (Foto I. Kabelková)

Druhý den v Kodani byl věnován opatřením realizovaným v rámci Plánu pro zvládání přívalových dešťů jak ve stávající zástavbě, tak v území se starou i novou zástavbou. Provázel nás Michael Fabritius Tengnagel, odborník Rambollu na odolnost vůči klimatu.

Náměstí svaté Anny (Sankt Annæ Plads) je nejnižším místem území v blízkosti přístavu a bylo často zaplavováno přívalovými dešti. Navíc se jednalo o místo poměrně nehostinné, s mnoha ploty a zaparkovanými auty. Městský úřad Kodaň se tedy rozhodl toto náměstí využít jak pro protipovodňovou ochranu oblasti, tak proměnit jeho vzhled (Obr. 12, Obr. 13). Střední část náměstí byla snížena, takže tvoří prostor o objemu 400 m³ (při stoletém dešti), sloužící pro retenci přívalových dešťů, které jsou pak odváděny tunelem do přístavu. I zde je dvojí systém pro odvádění srážkových vod – čisté vody ze střech jsou odváděny přímo do podzemní akumulační nádrže k dalšímu využívání, zatímco u vod z komunikací je nejprve oddělen první splach do jednotné kanalizace a následně jsou zaústěny do přístavu. Snížením počtu přepadů z jednotné kanalizace se značně zlepšila kvalita vody v této části přístavu. Úprava náměstí znamená jeho velké oživení – byl vytvořen prostor pro odpočinek, procházky a je zde méně automobilového provozu. Doba realizace byla neuvěřitelně krátká – podrobný návrh se začal vytvářet v r. 2013, realizace proběhla v letech 2014 až 2015. Největším problémem bylo umístit potrubí odvádějícího vodu do přístavu, tak aby se vměstnalo mezi stávající sítě.

Obr. 12. Náměstí Sankt Annæ Plads v Kodani se při rekonstrukci stalo místem odpočinku a setkávání (Foto L. Pančíková)

Obr. 13. Náměstí Sankt Annæ Plads v Kodani umožňuje po prohloubení retenci vody (Foto J. Vítek)

Carlsberg City je ukázkou retence dešťové vody v příkrém kopci (tedy podle Dánů příkrém kopci). U nově vybudovaných domů jsme viděli kaskádu nádrží s regulovaným odtokem pro zachycení 10 letého deště (Obr. 14). Větší deště jsou odváděny podzemním tunelem. V další části území je pro retenci vody využito zapuštěné dětské hřiště a průlehy (Obr. 15). Vsakovat dešťovou vodu v Kodani nelze kvůli jílovému podloží a vysoké hladině podzemní vody; v Carlsberg City je zakázáno i kvůli ochraně podzemní vody, která je zdrojem pro místní pivovar. Relativně čistá voda ze střech je akumulována v podzemní nádrži pod parkem a slouží městu pro závlahu a údržbu.

Obr. 14. Kaskáda retenčních nádrží v Carlsberg City v Kodani (Foto L. Pančíková)

Obr. 15. Průleh a dětské hřiště pro retenci srážkové vody v Carlsberg City v Kodani (Foto J. Vítek)

Kdybych měla shrnout dvěma hesly největší poznatky z této exkurze, byla by to víceúčelovost a osobní zodpovědnost. Opatření, která jsme viděli, jsou nejen součástí městského odvodnění a hospodaření s dešťovou vodou zlepšující rovněž mikroklima a napomáhající zvyšovat biodiverzitu, ale slouží i pro rekreaci a vytvářejí sociální prostor. Styk s vodou je velmi blízký – děti si s ní mohou hrát a nikdo se neobává, že onemocní nebo že do ní spadnou, jen prostě musí být poučeny o rizicích („tato voda se nepije“ a „tady není zábradlí, stejně jako na ulici, kde jezdí auta“). Snad se něco podobného podaří prosadit i u nás.

Článek vznikl v rámci projektu „Počítáme s vodou“ spolufinancovaného Státním fondem životního prostředí České republiku. V případě jakýchkoli dotazů nás kontaktujte na destovavoda@ekocentrumkoniklec.cz