Forschung

Für das Jahr 2025 soll die Alterung der Infrastruktur sowie der Erneuerungsbedarf in den Fokus der Studienreihe "Wasserversorgung und Versorgungssicherheit" gestellt werden, da diese Themen in der Studienreihe bereits das vierte Jahr in Folge als die größte zukünftige Herausforderung aus Sicht der Wasserversorgungsunternehmen genannt wurden. In der Studie sollen mögliche Auswirkungen von Überalterung in Hinblick auf die Versorgungssicherheit und Verlässlichkeit der Wasserversorgung dargestellt werden und aktuelle Umfrageergebnisse zu den jährlich erhobenen Standardfragen (außergewöhnliche Vorkommnisse, Einschränkungen, Herausforderungen) mit dem Schwerpunktthema Alterung der Leitungsinfrastruktur sowie einer individuellen Einschätzung des Erneuerungsbedarfs ergänzt und mit den Ergebnissen bisheriger Studien in Zusammenhang gesetzt werden.

Klimawandelbedingte Hitzewellen und Trockenperioden setzen städtische Grünräume und die Trinkwasserversorgung zunehmend unter Druck. Prognosen für Ostösterreich erwarten bis 2050 bis zu 10-wöchige Trockenphasen. Gleichzeitig steigt der Wasserbedarf für die Bewässerung urbaner Grüner Infrastrukturen (GI), die zentrale Ökosystemleistungen wie Kühlung und Gesundheitsvorsorge übernehmen. Eine alleinige Nutzung von Trinkwasser zur Grünraumbewässerung ist angesichts sinkender Grundwasserspiegel und steigender Nachfrage nicht nachhaltig. Das Projekt GRAUfürGRÜN-BLAU untersucht die Nutzung von gereinigtem Grauwasser aus Wohngebäuden zur Bewässerung öffentlicher Grünflächen und zur Grundwasserdotierung. An zwei Wiener Standorten (Kauergasse 2 und Pogrelzstraße 8) werden Menge, Qualität und Verwertungspotenziale des anfallenden Grauwassers messtechnisch erfasst. Ziel ist die Entwicklung technischer, rechtlicher und organisatorischer Lösungen zur Bereitstellung gereinigten Grauwassers an der Schnittstelle zwischen privaten Gebäuden und öffentlichen Grünräumen. Dabei werden auch ökologische Risiken wie Schadstoffeintrag und Mikroplastik analysiert sowie Filterlösungen zur Versickerung erprobt. Zusätzlich erfolgt eine wirtschaftliche Bewertung, eine Analyse der Akzeptanz bei Bevölkerung und Verwaltung sowie eine barrierefreie Aufbereitung der Projektergebnisse. Das Projekt trägt zu resilienten, klimaangepassten Städten bei und bietet Replikationspotenzial für Kommunen mit vergleichbarer Versorgungsstruktur. Ziel ist es, die Verfügbarkeit und Leistungsfähigkeit urbaner GI auch unter zukünftigen Klimabedingungen sicherzustellen – ohne auf wertvolles Trinkwasser zurückgreifen zu müssen.

Naturbasierte Lösungen (Nature-based Solutions, NBS) für die Abwasserbehandlung sind wichtige Technologien bei der Klimawandelanpassung und der Wiederverwendung von Wasser. Zwar gibt es numerische Modelle für NbS, doch keines davon ist in der Lage, die Integration und Skalierung in städtische Wassermanagement-Tools zu übernehmen. Daher muss die Modellentwicklung und -integration in einem ganzheitlichen Ansatz erfolgen, der von detaillierten prozessbasierten Modellen für ein tiefgreifendes Verständnis über maschinelle Lernansätze auf der Grundlage verfügbarer Daten als Unterstützung bis hin zur Hochskalierung durch vereinfachte Modelle für Planungsinstrumente und Stakeholder-Diskussionen reicht. in DIAMOND sind drei Ziele definiert (i) UPGRADE: Erweiterung bestehende Modelle durch Erweiterung der Anzahl der modellierbaren Schadstoffe; (ii) CONNECT: Verbindung prozessbasierter und datengesteuerter Modelle, um bessere Vorhersagen zu erzielen; (iii) UPSCALE: Umsetzung der entwickelten Ansätze durch die Erstellung von vereinfachten Modellen, die entweder als eigenständige Modelle für Designzwecke angewendet oder in Entscheidungshilfetools für die städtische Wasserwirtschaft integriert werden können. Durch die Einbeziehung von internationalen ForscherInnen von Anfang an, werden die entwickelten Modelle akzeptiert und weit angewendet werden. Die drei Projektziele zeigen einen klaren Weg vom Prozessverständnis und forschungsorientierten Modell über die Einbeziehung experimenteller Daten bis hin zur Vereinfachung der Modelle auf. Die hybride Modellierung als neues Werkzeug für NbS ist eine lang erwartete Weiterentwicklung, die es ForscherInnen ermöglichen wird, Phänomene zu berücksichtigen, die für ihre Vorhersagen nicht leicht zu konzeptualisieren sind. DIAMOND wird auch die Lücke zwischen Forschern, die an numerischen Modellen arbeiten, und Ingenieuren und Forschern, die experimentelle Untersuchungen durchführen, schließen. Das vorgeschlagene Datenaustauschformat und die Bereitschaft internationaler ForscherInnen, ihre Daten zu teilen, verleihen diesem Projekt eine hohe Bedeutung für den Forschungsbereich.