Kompetenzfeld 1 - Infrastrukturmanagement
In Österreich ist der Auf- und Ausbau der siedlungswasserwirtschaftlichen Infrastruktur (Trinkwasserversorgung und Abwasserentsorgung) heute weitestgehend abgeschlossen. Damit treten der Betrieb und der Erhalt der bestehenden Anlagen in den Vordergrund, diesbezügliche Aspekte werden im Kompetenzfeld thematisiert. Die aktuelle Forschung des Instituts bezieht sich dabei vor allem auf strategische Konzepte in der Wasserversorgung (Leistungsbeurteilung, zustandsorientierte Erneuerungsplanung, Bedarfsprognosen, Wassersicherheitsplanung, Krisenmanagement) und im Kanalmanagement (bedarfsorientierte Reinigung, Inspektion und Sanierung), Aspekte der Digitalisierung (Datenmanagement und Leitungsinformationssysteme, hydrodynamische Rohrnetzmodellierung, Building Information Modelling) sowie auf integrale und branchenübergreifende Planungsansätze und beinhaltet in allen Bereichen auch die Aspekte der Klimawandelfolgen. Darüber hinaus sind Vorträge bei Weiterbildungsveranstaltungen für Wassermeister der Österreichische Vereinigung für das Gas- und Wasserfach (ÖVGW) sowie die Ausbildung des Betriebspersonals von Kanalisationsanlagen und kleinen Kläranlagen im Rahmen diverser Kurse des Österreichischen Wasser- und Abfallwirtschaftsverbandes (ÖWAV) Schwerpunkte des Instituts.
Kompetenzfeld 2 – Wasserqualität und Monitoring
Hier wird die Kompetenz des Instituts zur Beschreibung und Beurteilung der Wasserqualität aus chemischer, biologischer und mikrobiologischer Sicht gebündelt. Die Basis einer integralen Betrachtung siedlungswasserwirtschaftlicher Fragestellungen stellt die Beurteilung der chemischen und mikrobiologischen Beschaffenheit von natürlichen Gewässern, aber auch Trink- und Abwasser dar. Die Kombination der Informationen aus den Teilbereichen ist ein einmaliges Werkzeug, wissenschaftlich fundierte Antworten über die Wasserqualität zu geben. Neben der der Infrastruktur und des Know-hows zur Probenahme sowie zu standardisierten Verfahren zur Beurteilung der Qualität von Wasser, steht insbesondere die Weiterentwicklung innovativer methodischer Ansätze im Vordergrund. In chemischer Hinsicht sind dabei analytische Methoden wie die zielgerichtete Untersuchung wasserrelevanter Spurenstoffe oder Stoffgruppen, aber auch die ungezielte Non-Target-Analyse, begleitet von einer toxikologischen Bewertung für die Risikoeinschätzung zu nennen. In der Mikrobiologie werden Verfahren wie die Durchflusszytometrie, Mikrobiom-Bestimmungen mittels DNA-Sequenzierung und MALDI-TOF-MS-Analysen entwickelt und angewendet. Die Begleitung der Entwicklung von „real time“ Qualitätsüberwachungen in verschiedenen Wasserkörpern stellt einen weiteren forschungsschwerpunkt dar.
Kompetenzfeld 3: Aufbereitung und Behandlung von Wasser
In diesem Kompetenzfeld steht die Expertise und langjährige Erfahrung im Bereich Grund- und Trinkwasseraufbereitung, Abwasserreinigung sowie und Regenwasserbehandlung zur Verfügung.
Besondere Erfahrungen gibt es mit
- Adsorptionsverfahren mit Aktivkohle, biochar, geogene Materialien (z.B.: Vermiculiten, Zeolithen) oder selektiven Adsorbern
- biologische Aufbereitungsverfahren (z.B.: Enteisenung, Entmanganung)
- Desinfektionsverfahren wie Chlorung, Behandlung mit ClO2, UV, Membraneinsatz, Ozon
- (erweiterte) oxidative Verfahren (AOP) wie Fentonoxidation, Oxidation mit H2O2 auch in Kombination mit UV unterschiedlicher Wellenlängen, Ozonierung
- Membranverfahren (Membranbioreaktoren, Ultrafiltration, Nanofiltration, RO)
- Naturnahe Systeme wie Uferfiltration und Pflanzenkläranlagen
- Zusammenführung, Analyse, Interpretation und Bewertung umfangreicher Daten aus unterschiedlichen Informationsquellen zur Ableitung von Gesamtkonzepten
Zusätzlich zu herkömmlichen Techniken werden auch neuartige Verfahren wie „PEF - pulsed electric field“ oder kaltes Plasma erforscht.
Wir interessieren uns für Forschungsprojekte im Bereich der Optimierung, Entwicklung und Beurteilung von Verfahren, Methoden und Geräten. Dafür stehen unsere Labore (Mikrobiologie und Chemie) sowie unser Versuchstechnikum als Infrastruktur zur Verfügung. Daneben können großtechnische Anwendungen vor Ort wissenschaftlich begleitet werden.
Kompetenzfeld 4 – Regenwassermanagement
Die Änderung der Betrachtung des Regenwassers als bedrohlicher Aspekt hat vor allem durch den Klimawandel einen radikalen Paradigmenwechsel erfahren. Bis 2000 waren die rasche Sammlung und Ableitung der anfallenden Niederschläge der Status quo. Diese Vorgehensweise stieß jedoch an Grenzen. Bis vor einem Jahrzehnt war daher die Abkopplung der Niederschlagswässer in den ableitenden Systemen (Mischwasserkanäle) vor allem in Hinblick auf die hydraulischen Aspekte und die Reinigungsleistung der Kläranlagen dominiert. Heute wollen wir die Regenwässer gezielt sammeln, bei Bedarf reinigen und wenn möglich vor Ort versickern. Diese Wandlung in der Betrachtung hilft nicht nur Ressourcen zu schonen, sondern auch das Leben in urbanen Räumen lebenswerter zu machen. Die Verfügbarkeit von genügend Wasser für die Vegetation und die Verdunstungsleistung der blauen Ressource Wasser hilft besonders während heißer Perioden. In diesem Kompetenzfeld ist die Jahrzehnte-lange Erfahrung des Instituts verfügbar. Forschungsschwerpunkte des Instituts liegen dabei auf natur-nahe Verfahren (nature-based solutions), Lösungen für Hangwasser und Straßenabwässer sowie dem Monitoring und Datenanalyse der Ereignisse und der Wirksamkeit der eingesetzten Maßnahmen.
Kompetenzfeld 5 - Ressourcenbereitstellung und -rückgewinnung
Über Jahrzehnte wurde Abwasser (Schmutz- und Niederschlagswasser) als eher unnützer Abfall gesehen, der mit viel technischem und damit auch finanziellem Aufwand abgeleitet, behandelt und entsorgt werden muss. In den letzten Jahren ist allerdings ein Paradigmenwechsel zu beobachten, der unter anderem auch durch die steigende Bedeutung einer (lokalen) Kreislaufwirtschaft unterstützt wird. Demzufolge wird Abwasser immer weniger als Abfall, sondern vielmehr als Ressource angesehen. In diesem Zusammenhang behandelt das Kompetenzfeld „Ressourcenbereitstellung und -rückgewinnung“ die großen Themenbereiche Abwasser als Quelle für Brauchwasser, Abwasser als erneuerbare Energiequelle sowie Abwasser als Nähr- bzw. Wertstofflieferant. Inhaltliche Forschungsschwerpunkte des Instituts liegen dabei derzeit vor allem auf der Niederschlags- und Grauwassernutzung, der Wärmerückgewinnung aus Abwasser sowie der Klärschlammbewirtschaftung im ländlichen Raum.
Kompetenzfeld 6: Wasserressourcen und Einzugsgebietsmanagement
In diesem Kompetenzfeld steht die Expertise und langjährige Erfahrung im Bereich der Grundwassermodellierung, des integrierten Gewässermonitoring, und der Entwicklungsabschätzung im Einfluss des Klimawandels und sozioökonomischer Veränderungen im Mittelpunkt. Kompetenzfeldübergreifende Forschungen betreffen insbesondere die Einzugsgebietsaspekte bei der Risikobewertung, der Wassersicherheitsplanung sowie der Störfall- und Katastrophenvorsorge. Methodisch beruht die Arbeit oft auf Grundlagen die aus Zusammenführung, Analyse und Bewertung umfangreicher Daten aus unterschiedlichen Informationsquellen gewonnen werden und zur Ableitung von Gesamtkonzepten dienen. Als wesentlicher Aspekt wird dabei immer die Präzisierung von Fragestellungen und Entwicklung von Forschungskonzepten betrachtet. Die Berücksichtigungen von Unsicherheiten in den Datengrundlage sowie Modellierung und Bewertung erachten wir als essentiell.