Forschung

Im Mittelpunkt des EIP-Projektes „Nachhaltiges Biogas“ steht die Entwicklung eines praktikablen Tools zur ökologischen Nachhaltigkeits- und Effizienzbewertung für landwirtschaftliche Biogasbetriebe. Dabei werden die Anforderungen der Erneuerbare-Energien-Richtlinie (RED II/III) berücksichtigt, einschließlich der Erhebung von derzeit fehlenden NUTS-2-Werten für spezifische Biogassubstrate, um den Landwirt:innen die Einhaltung regulatorischer Vorgaben zu erleichtern. Die Landwirt:innen tragen aktiv zur Entwicklung des Tools bei, indem sie praxisnahe Felddaten bereitstellen (u.a. durch KI- und satellitengestützte Datenerfassung), den Prototypen mit den generierten Daten anwenden und durch Feedback zur Praxistauglichkeit und Funktionalität das Tool gemeinsam mitoptimieren. Das Tool wird als Excel-Anwendung konzipiert, um die spezielle Methodik und umfangreiche Datengrundlage kosteneffizient und flexibel den Landwirt:innen öffentlich zur Verfügung stellen zu können. Ergänzend werden Schulungsunterlagen und regionale Workshops angeboten, um die Anwendung zu erleichtern. Ein weiterer zentraler Bestandteil des Projektes ist die Etablierung eines Freiwilligensystems zur Überwachung und Reduktion von Methanemissionen. Durch die Implementierung eines Leckageerkennungs- und Reparaturprogramms (engl. LDAR – leak detection and repair) sollen betriebsbedingte Emissionen nicht nur erfasst und minimiert werden, sondern auch präzisere Daten für die Nachhaltigkeitsbewertung generiert werden. Zusätzlich wird ein Benchmarking-System konzipiert, das Betriebsvergleiche zur Abschätzung von Verbesserungspotentialen ermöglicht. Hierzu wird ein Pflichtenheft erstellt, um die Integration in ein bestehendes Biogas-Benchmark-System zu gewährleisten. Ergänzend dazu erfolgt die Erstellung eines Leitfadens für betriebsspezifische Optimierungsmaßnahmen und emissionsreduzierende Handlungsempfehlungen innerhalb des LDAR-Programms. Das Gesamtkonzept fördert die Nachhaltigkeit und Wettbewerbsfähigkeit der österreichischen Biogasproduktion, unterstützt Betriebe bei der Zertifizierung und setzt neue Maßstäbe für Transparenz und Emissionsminderung.

Redox-Flow-Batterien (RFBs) sind neue Technologien für die großtechnische Energiespeicherung und spielen eine wichtige Rolle für die Klimaneutralität, die Netzstabilisierung und die Spitzenlastabdeckung. Allerdings haben sie ihren eigenen ökologischen Fußabdruck und können gefährliche Stoffe wie die „ewigen Chemikalien“ PFAS enthalten. Dieses Projekt zielt darauf ab, Daten zu (potenziell) gefährlichen Stoffen in RFB-Komponenten sowie zu PFAS-freien Alternativen (z. B. PEEK- oder Nanocellulose-Membranen, halogenfreie Dichtungen, Bindemittel oder Flammschutzmittel usw.) zu vergleichen, zu identifizieren und zu sammeln. Informationen zu ihrer technischen und ökologischen Leistung werden in einem RFB-spezifischen Produktinventar gesammelt, das die Grundlage für Lebenszyklusbetrachtungen bildet. Darüber hinaus wird ein Freisetzungs- und Recycling-Test im Labormaßstab durchgeführt. Dabei werden Membranen mit und ohne PFAS zerkleinert, um Recycling- und Regranulierungsprozesse zu simulieren, während denen Aerosolmessungen durchgeführt werden. Der dabei entstehende Staub und die Regranulate werden gesammelt und weiter auf ihre Toxizität getestet. Die Tests umfassen Ökotoxizitätsbewertungen mit Zebrafischen und Daphnia magna sowie Human-Toxizitätsbewertungen mit Lungen- und Hautmodellen. Die aus dem Produktinventar, den Freisetzungstests und den Toxizitätstests gewonnenen Primärdaten werden für eine chemische Fußabdruckbewertung (CSA) mit USEtox und für eine soziale Lebenszyklusanalyse (social LCA) verwendet. Die Projektergebnisse und ein Stakeholder-Workshop werden genutzt, um wichtige Leistungsindikatoren und Empfehlungen für nachhaltige RFB-Systeme ohne gefährliche Stoffe abzuleiten, die auf dem Prinzip „Safe and Sustainable by Design“ (SSbD) basieren. Die erwarteten Ergebnisse werden technische Leitlinien liefern, um die Herstellung von PFAS-freien RFBs zu unterstützen, die Gesundheit und Sicherheit am Arbeitsplatz zu verbessern und Umweltrisiken zu verringern.

Die letzten bundesweiten Analysen haben bestätigt, dass über 60% des Restmülls Fehlwürfe bzw. abschöpfbare Wertstoffe beinhalten. Die Reduktion dieses Anteils ist für die Erreichung von mehreren EU-Zielvorgaben sowie aus Sicht von Ressourcenschonung und Klimaschutz sehr relevant. Im Zuge der Umsetzung eines neuen, bundesweiten Analysekonzepts gewinnt das Monitoring der Restmüllzusammensetzung durch Bund und Länder für eine effektive Maßnahmenplanung an Bedeutung. Als Grundlage hierzu sind derzeitige Prozesse zur Berichtslegung zu verbessern, da sie die Maßnahmenplanung und -evaluierung bezüglich Datenvisualisierung und Identifizierung von einfach realisierbaren Abschöpfungspotenzialen (z.B. nach Region und Abfallströmen) nicht ausreichend unterstützen. Ziel des Vorhabens ist es, Restmüllfraktionsanteile, Altstofferfassungsgrade, Abschöpfungspotenziale und Abfallsammelmengen für Gemeindegruppen (z.B. Bezirksgruppen, Gemeinden mit gleichen Sammelsystemen) im bundesweiten, anonymen Vergleich mit strukturell ähnlichen Gemeinden mittels interaktiven Dashboards mit z.B. Diagrammen, Tabellen und Flächenkartogrammen sowie automatisierten, adaptierbaren Standardberichten zu dokumentieren und darzustellen. Innovative Elemente des geplanten interaktiven Tools und des Berichtsgenerators umfassen aus inhaltlicher Sicht (1) die multifunktionalen Output-Formate mit einem adaptierbaren Standardbericht, interaktivem Auswertewerkzeug, optional veröffentlichbaren Websites, (2) Erläuterung der Ergebnisse (Tabellen, Diagramme, Karten) als Dashboards (siehe Abbildungen 1 und 2) um Verständlichkeit zu erhöhen von sowie in Textform mit Aufbau ähnlich wie bei bisherigen Restmüllanalyseberichten und unterstützenden Erklärbeispielen bei Diagrammen, (3) der Vorauswahl bei interaktiven Tabellen und Diagrammen (mit Dropdowns, Checkbox etc.) reduziert auf abfallwirtschaftlich relevante Fraktionen, Faktoren, Regionen je nach Themen entsprechend Berichts-/Toolgliederung (z.B. Effekte der Maßnahmen bei Altpapier), selbsterklärende Anwendung und Reduktion der Rechenzeit, (4) weitreichende inhaltliche Abdeckung von Berichtsinhalten bisheriger Restmüllanalyseberichten sowie (5) erweiterte statistische Auswertungen, v.a. Strukturbereinigung bei bundes- oder landesweiten Vergleichen: Wie ist die Restmüllzusammensetzung im restlichen Österreich/Land bei gleicher Struktur?