Forschung

Die nachhaltige Rückgewinnung von Phosphor aus Abwasserströmen und Klärschlamm ist ein zentraler Bestandteil moderner Abwasserbehandlung und Kreislaufwirtschaft. Phosphor ist ein essenzieller, jedoch begrenzter Rohstoff, dessen Rückgewinnung nicht nur zur Ressourcenschonung beiträgt, sondern auch die Umweltbelastung durch Eutrophierung reduziert. Im Rahmen dieses Projekts wird eine Machbarkeitsstudie zur Phosphorrückgewinnung an der Kläranlage Linz durchgeführt, um die technische, wirtschaftliche und ökologische Umsetzbarkeit geeigneter Technologien zu bewerten. Die Analyse der Ausgangssituation umfasst eine detaillierte Untersuchung der Zusammensetzung und Eigenschaften der Abwasserströme sowie des Klärschlamms auf Basis der von der Linz AG bereitgestellten Daten. Zusätzlich wird die bestehende Infrastruktur und die aktuellen Prozesse der Kläranlage bewertet, um potenzielle Schnittstellen für die Integration von Rückgewinnungstechnologien zu identifizieren. Im nächsten Schritt werden verschiedene Technologien zur Phosphorrückgewinnung geprüft und hinsichtlich ihrer Effizienz, Kosten, Umsetzbarkeit und Umweltverträglichkeit verglichen. Dabei wird auf öffentlich zugängliche und von der Linz AG bereitgestellte Daten zurückgegriffen, um eine möglichst realistische Einschätzung der Kosten und des Potenzials der Technologien zu gewährleisten. Basierend auf den Ergebnissen wird ein Maßnahmenkatalog entwickelt, der Szenarien für die Implementierung geeigneter Technologien beschreibt. Diese Szenarien berücksichtigen sowohl technische als auch wirtschaftliche Rahmenbedingungen und bieten eine Entscheidungsgrundlage für die zukünftige Umsetzung. Die Ergebnisse der Studie werden in einem detaillierten Bericht zusammengefasst, der die Grundlage für eine nachhaltige und ressourcenschonende Phosphorrückgewinnung an der Kläranlage Linz bildet. Dieses Projekt leistet einen wichtigen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft und zur Erfüllung gesetzlicher Vorgaben zur Phosphorrückgewinnung.

Entwicklung einer Methode zur minimalinvasiven sowie millimetergenauen Fräsung von Baumscheiben (mind. 1200 mm Durchmesser) in bestehende Asphalt- und Betondecken durch den Einsatz von Kernbohrgeräten, Aushub von Pflanzgruben (mind. 1500 mm Tiefe) in unterschiedlichen Bodentypen, rasche und einfache, temporäre Pflanzgrubensicherung, effiziente und schnelle Bodenauflockerung. Entwicklung einer Methode zur Herstellung von Aerifizierungsöffnungen (mind. 100-160mm Durchmesser) inkl. Bodenlockerung (mind. 1200 mm Tiefe) sowie Identifikation geeigneter Füll- und Verschlussmaterialien zur Herstellung von Flächen, die der ÖNORM B 1600 entsprechen. Entwicklung einer Methode zur minimalinvasive Herstellung von dauerhaften und aber auch temporären Bewässerungslösungen. Herstellung von Fräsungen in microtrenching-Bauweise zur raschen Verlegung von Versorgungsleitungen, Identifikation geeigneter Bewässerungsteuerungen, Sensoren, Leitungen. Entwicklung einer neuartigen, optimierten und passgenauen Baumeinfassung inkl. Wurzelballenstützung, die kostengünstig und seriell hergestellt werden kann. Entwicklung eines modularen Baumanprallschutzes. Entwicklung eines geeigneten Biotech-Filtersubstrats, welches die Einleitung von Oberflächenwasser gemäß ÖNORM B2506-3 trotz geringem Substratvolumen ermöglicht und dabei langfristig alle erforderlichen Filterleistungen erbringt.

Dieses COMET-Projekt widmet sich dringenden Umweltproblemen, die durch die erhöhte Emission bekannter und unbekannter Substanzen, Materialien und pathogener Organismen in aquatische Umgebungen infolge anthropogener Aktivitäten verursacht werden. Angesichts zukünftiger ökologischer und wirtschaftlicher Herausforderungen, die mit dem Übergang zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft einhergehen, wird der Schutz der Wasserressourcen immer wichtiger. Daher besteht die Motivation für dieses Projekt darin, reaktionsfähige, vorausschauende und datengetriebene Forschungsmethoden zu entwickeln, um Umweltgefahren zu bewerten und die Wassersicherheit durch vertrauenswürdige Technologien zu gewährleisten. Unser interdisziplinäres wissenschaftliches Team vereint Expertise aus den Bereichen Chemie, Kunststoffforschung, Mikrobiologie, Wasserökologie und Datenwissenschaft. Der Schwerpunkt liegt auf Forschung und Entwicklung in den Bereichen Wasseranalyse, Schadstofferkennung und -entfernung, Nachverfolgung von Kunststoffpartikeln und Biomonitoring. Das entwickelte analytische Werkzeugset wird fortschrittliche Analysetechniken umfassen, darunter gezielte und nicht-gezielte chemische Analysen mittels Chromatographie in Kombination mit (hochauflösender) Massenspektrometrie, Einzelpartikel-induktiv gekoppelte Plasma-Flugzeit-Massenspektrometrie zur Charakterisierung von Mikroplastikpartikeln sowie DNA-basierte Techniken zur mikrobiellen Klassifikation. Die im Rahmen dieses COMET-Projekts entwickelten Methoden und Prozesse werden genutzt, um die Uferfiltration im Kontext der Trinkwasseraufbereitung zu bewerten und zu untersuchen, wie Renaturierungsmaßnahmen das aquatische Ökosystem und die damit verbundene Trinkwasserproduktion beeinflussen. Die generierten Daten fließen in ein Wasserüberwachungstool in unserem Data-Science-Hub ein. Die Hauptergebnisse des COMET-Projekts umfassen die Entwicklung innovativer Technologien und Methoden für ein umfassendes Monitoring der Wasserqualität. Dazu gehören verbesserte Nachweismethoden für Schadstoffe und Spurenstoffe, fortschrittliche Biomonitoring-Techniken sowie die Implementierung KI-gestützter Datenanalysesysteme. Diese Ergebnisse werden zu einem besseren Verständnis von Umweltemissionen führen und effektivere Strategien zum Schutz aquatischer Umgebungen und wasserbezogener Infrastrukturen ermöglichen. Letztendlich zielt das Projekt darauf ab, einen bedeutenden Beitrag zur Sicherung von Wasserressourcen und -versorgung zu leisten und damit den Übergang zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft zu unterstützen.