Forschung

Das Projekt maB4As befasst sich mit alternativen Sanierungstechnologien (mikrobiell aktive Biokohlefilter (MAB)) zur ex-situ-Grundwassersanierung von CKW-belasteten Standorten. Durch das kontrollierte Wachstum mikrobieller Gemeinschaften auf dem klimaneutralen und ressourcenschonenden Filtermaterial Biokohle sollen die Synergieeffekte der Schadstoffsorption und des mikrobiellen Schadstoffabbaus genutzt werden, um Filterlaufzeiten zu erhöhen, Sanierungskosten zu senken und das Sanierungsrepertoire zu erweitern. Am Beispiel der Chlorkohlenwasserstoffe (CKW), einem prominenten Vertreter der in Österreich und weltweit vorkommenden Grundwasserschadstoffen, soll ein solcher mikrobiell aktiver Biokohlefilter (MAB) geplant und in Großversuchen (Technikum, Feld) untersucht werden. Der Pilotanlagenversuch ist die wesentliche Schnittstelle zwischen Labor und Feld und dient der Optimierung der Prozessbedingungen im Technikumsmaßstab, um MAB für unterschiedlichste hydrogeologische Bedingungen und Schadstoffbelastungen auf Altlasten fit zu machen. Anschließend soll die MAB einen Pilotversuch auf einem CKW-belasteten Standort starten (integriert in die dortigen Sanierungsmaßnahmen). Das MAB4As-Projekt baut auf den wesentlichen Ergebnissen des CHARBAK-Projekts auf. In diesem Projekt wurden CKW-sorbierende Biokohlen im Labormaßstab in Kombination mit einer speziell etablierten mikrobiellen Gemeinschaft hergestellt und im Hinblick auf ihre Anwendung in einem MAB getestet. Die Ergebnisse lieferten den Proof-of-Concept für die Anwendung eines MAB zur vollständigen CKW-Retention und zum vollständigen Abbau. Darauf aufbauend zielt das Projekt MAB4As darauf ab, diese Sanierungstechnologie in die praktische Anwendung zu bringen, sodass sie als hochmoderne Technologie für Altlasten eingesetzt werden kann.

Vom Menschen verursachte Mikroplastik-(MP)-Kontamination stellt eine Bedrohung für die Gesundheit von Mensch und Umwelt dar. Besonders urbane Gebiete wie Wien sind aufgrund der massiven Ansammlung von Mikroplastik in Böden, die zunehmend für Gartenbau und Freizeit genutzt werden, gefährdet. Das Verständnis der Eigenschaften und Auswirkungen von Mikroplastik in Wiener Stadtböden ist jedoch bislang begrenzt. Diese Wissenslücke zu schließen, ist entscheidend, um die Gesundheit und Funktionen der Böden sowie das menschliche Wohlbefinden zu erhalten. Das Projekt wird daher Mikroplastik in Wiener Gemeinschaftsgärten und angrenzenden Wäldern charakterisieren und dessen Auswirkungen auf die Bodengesundheit und -funktionen, insbesondere im Hinblick auf die Ökotoxikologie, untersuchen. Zudem wird es mechanistische Einblicke in eine adsorbensbasierte Minderungstrategie an der Pflanzen-Boden-Schnittstelle liefern und Lösungen für ein nachhaltiges Bodenmanagement anbieten. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit innerhalb des Projektteams sowie die Einbindung von Bürger:innen und anderen Stakeholdern wird das Projekt die Bewusstseinsbildung für Mikroplastik-Kontamination und deren Reduzierung sowie die Bedeutung der Bodengesundheit in verschiedenen gesellschaftlichen Bereichen mit unterschiedlichen Hintergründen fördern.

Städte sind Hotspots anthropogener Treibhausgasemissionen. Dies wurde von den Stadtverwaltungen auf der ganzen Welt sowie auch in Wien erkannt und ehrgeizige Netto-Nullziele angekündigt. Allerdings kann die Überprüfung der Wirksamkeit von Klimaschutzmaßnahmen durch Unschärfen in der Treibhausgasinventur beeinträchtigt werden. Treibhausmessungen und Atmosphärenmodellierung können Lösungen bieten, um den Fortschritt städtischer Klimaschutzpolitik unabhängig zu überwachen und die Transparenz zu erhöhen. Das Forschungsprojekt „Constraining Vienna’s Carbon Footprint“ (CVCF) baut auf der Infrastruktur, Partnerschaft und den Erkenntnissen des Vorgängerprojektes „Vienna Urban Carbon Laboratory“ (VUCL) auf. In VUCL wurde in der Wiener Innenstadt am Arsenalturm eine Forschungsstation zur Messung von CO2- und CH4-Flüssen, -Konzentrationen und stabilen Isotopen errichtet. Zusätzlich zur Fortsetzung dieser Messungen wird im CVCF eine stadtnahe Messstation im Wienerwald (Exelberg) errichten und eine neue Methode zur Messung von Clumped Isotopen entwickeln, um Verkehrsemissionen von biogenen CO2-Quellen zu unterscheiden. Um das volle Potenzial dieser Messungen zur Quantifizierung der CO2- und CH4-Emissionen Wiens auszuschöpfen, wird die Universität Wien diese Daten für eine atmosphärische Transportmodellierung nutzen. In Folge wird ein völlig neuartiger isotopenbasierter inverse Modellierungsrahmen entwickeln, der die in den verschiedenen Messungen enthaltenen Informationen kombiniert. Das geplante Model nutzt sowohl die hochaufgelösten aber räumlich begrenzten Gasflussinformationen, als auch die gering aufgelösten aber dafür räumlich detailierteren Konzentrationsinformationen. Dieser Ansatz setzt neue Maßstäbe für die inverse Modellierung im städtischen Maßstab. Das daraus resultierende Multiskalen-Inversionssystem wird auch in der Lage sein, städtische Treibhausgasemissionen konsistent mit den Treibhausgasemissionen auf größeren Skalen (z. B. national oder europäisch) zu beschreiben.