Abteilung Siedlungswasserwirtschaft
Eawag-Empa Blue-Green Campus Lab
Der Blue-Green Campus soll sich zu einem Versuchslabor für blau grüne Infrastrukturen (BGI) entwickeln, in dem neuartige Lösungen zur Anpassung an den Klimawandel erforscht werden. Das Ziel ist die Regenwasserbewirtschaftung und -qualität zu verbessern, die Wiederverwendung von Wasser zu fördern, die biologische Vielfalt zu erhöhen und die Gesundheit von Mensch und Umwelt in städtischen Gebieten zu schützen. Wir laden alle zur Mitarbeit ein, die sich für die Verbesserung der Klima Resilienz und der Nachhaltigkeit im städtischen Umfeld einsetzen möchten. Gemeinsam können wir das Potenzial des BGI nutzen, um gesündere und widerstandsfähigere Städte für alle zu schaffen.
Die Vision des Blue-Green Campus ist es, Forschung zu unterstützen, bei der:
- Erhöhung der Widerstandsfähigkeit des städtischen Klimas: Wir wollen BGI nutzen zur Abschwächung des Klimawandels und zur Verbesserung des städtischen Regenwassermanagements;
- Verbesserung der Qualität des städtischen Regenwassers: Durch die Untersuchung der Rolle von BGI bei der Verbesserung der Regenwasserqualität durch Behandlungsprozesse wollen wir neue Lösungen zum Schutz der Wasserressourcen und zur Förderung der Gesundheit der Ökosysteme untersuchen;
- Förderung der städtischen Wasserwiederverwendung: Durch die Erforschung innovativer Ansätze zur Wasserwiederverwendung in BGI-Systemen wollen wir den Wasserbedarf senken, die Ressourceneffizienz verbessern und die Auswirkungen der Wasserknappheit in städtischen Gebieten abmildern;
- Verbesserung der städtischen Biodiversität: Unsere Forschung konzentriert sich auf das Verständnis, wie BGI die städtische Biodiversität unterstützen kann, indem sie Lebensraumkorridore und Grünflächen schafft, die die ökologische Widerstandsfähigkeit fördern und städtische Ökosysteme verbessern.
- Schutz der öffentlichen Gesundheit: Durch die Untersuchung der Zusammenhänge zwischen BGI, öffentlicher Gesundheit und Wohlbefinden wollen wir Strategien zur Verringerung der städtischen Wärmeinsel, zur Verbesserung der Luftqualität und zur Steigerung der allgemeinen Lebensqualität in Städten entwickeln.
Projekte
Projekt 1: BGI zur Verbesserung der Regenwasserqualität und zur Verringerung der Auswirkungen auf Oberflächengewässer / Fabienne Maire und Lena Mutzner
BGI zur Verbesserung der Regenwasserqualität und zur Verringerung der Auswirkungen auf Oberflächengewässer
Jüngste Studien haben gezeigt, dass der Abfluss von städtischem Regenwasser zu einer erhöhten Toxizität in Oberflächengewässern beitragen kann. BGI sind so konzipiert, dass sie mehrere Vorteile bieten, indem sie sowohl die Regenwassermenge als auch den Schadstoffgehalt kontrollieren. Nach dem derzeitigen Stand der Forschung können BGI erheblich zur Beseitigung herkömmlicher, mit dem Abfluss von Regenwasser verbundener Schadstoffe wie partikelförmige Schadstoffe, Nährstoffe und Metalle beitragen. Über den Verbleib organischer Schadstoffe in BGI, insbesondere gelöster organischer Substanzen, ist jedoch wenig bekannt. Um die Funktionsweise und Behandlungsleistung von BGI für gelöste organische Substanzen besser zu verstehen, soll in diesem Projekt die folgende Forschungsfrage untersucht werden: Wie wirksam sind BGI bei der Entfernung von organischen Mikroverunreinigungen und der Toxizität aus dem Regenwasser?
Weitere Informationen unter dem Projekt Tracestorm
Projekt 2: Die Rolle des Regenwassers bei der Abschwächung von Hitzeperioden in Städten / Lucas Gobatti und João P. Leitão
Die Urbanisierung verschärft die Erwärmung der städtischen Umwelt und verringert Grünflächen, was zu städtischen Wärmeinseln führt. Um dem entgegenzuwirken, wird die Begrünung städtischer Gebiete als Strategie zur Abschwächung von hohen Temperaturen vorgeschlagen.
Die jüngste Landschaftsgestaltung auf dem Eawag- und dem EMPA-Campus berücksichtigt die Prinzipien der Regenwassersensibilität, indem der Abfluss in die Grünflächen gelenkt und die Mikrotopographie genutzt wird, um den Rückhalt für eine optimale Versickerung zu verbessern. Diese innovative Initiative bietet die Möglichkeit, eine kritische Forschungslücke zu schliessen, die die Unterschiede in der Kühlleistung der Vegetation zwischen Gebieten mit und ohne wassersensiblem Design betrifft. Dies führt zu einer Forschungsfrage, die in diesem Projekt untersucht wird: Welcher Zusammenhang besteht zwischen dem Feuchtigkeitsgehalt des Bodens und der Verdunstungskühlleistung von Bäumen in einer wassersensiblen Landschaftsgestaltung?
Weitere Informationen unter Heat-down-Projekt
Projekt 3: Bewertung des Potenzials der Verdunstungskühlung von befeuchteten Oberflächen /Jixuan Chen und João P. Leitão
Während Grünflächen für ihre zentrale Rolle bei der Abschwächung der städtischen Hitze anerkannt sind, stellt die Nutzung der Verdunstungskühlung durch die Befeuchtung von undurchlässigen städtischen Oberflächen wie Beton und Asphalt eine vielversprechende, aber noch nicht ausreichend erforschte Strategie zur Klimaanpassung dar. Trotz ihrer weit verbreiteten Anwendung bleibt die wissenschaftliche Untersuchung der Befeuchtung grauer Oberflächen hinter ihrem grünen Gegenstück zurück. Die Quantifizierung des Potenzials der Verdunstungskühlung durch befeuchtete Oberflächen ist für eine präzise Planung und Umsetzung von Lösungen zur Stadtkühlung unerlässlich.
Trotz einiger Grünflächen auf unserem Campus bleibt die Herausforderung der intensiven Sommerhitze entgegenzuwirken. Der Blue Green Campus bietet eine noch nie dagewesene Gelegenheit, sich mit adaptiven Maßnahmen zu befassen und dabei das Bewusstsein für den thermischen Komfort für alle Bewohner zu schärfen. Dieses Projekt nutzt laufende Modellierungsbemühungen, die darauf abzielen, die kühlenden Vorteile benetzter Oberflächen zu bewerten, und dabei die Freifläche um das NEST-Gebäude für die experimentelle Datenerfassung zu nutzen. Ziel ist es nicht nur, die Modellvalidierung zu unterstützen, sondern auch das wissenschaftliche Verständnis der städtischen Kühlungsmechanismen voranzutreiben, um die Entwicklung effektiver lokaler und stadtweiter Strategien zu unterstützen.
Weitere Informationen unter Heat-down-Projekt
Projekt 4: Möglichkeiten der Wasserwiederverwendung zur Verbesserung der Leistung von BGI / Rosanne Wielemaker und Eberhard Morgenroth
Die Wiederverwendung von städtischem Wasser verringert den (Trink-)Wasserbedarf und mildert die Auswirkungen der Wasserknappheit in städtischen Gebieten. Gebrauchtes Wasser (oder Abwasser) kann aufbereitet und in Haushalten oder Industrien wiederverwendet oder als Wasserquelle für BGIs wiederverwendet werden. Grauwasser (Wasser aus Duschen, Waschbecken und Wäschereien) bietet im Vergleich zu Regenwasser (das saisonal abhängig ist) eine zuverlässige Wasserquelle für die Wasserwiederverwendung. In diesem Blue-Green-Infrastrukturlabor untersuchen wir, wie wir die Möglichkeiten zur Wasserwiederverwendung im und um das NEST-Gebäude auf dem Blue-Green-Campus maximieren können. Wir untersuchen, wie die Wasserdynamik in Wasserquellen für die Wiederverwendung in Einklang gebracht werden kann, die in Menge, Qualität, Zeit und Raum zwischen Angebot und Nachfrage variieren.
Darüber hinaus können im NEST-Gebäude aus dem Urin gewonnene Nährstoffe wiederverwendet werden, um Vegetationsflächen auf dem Blue-Green-Campus zu düngen. Wie können wir die Möglichkeiten zur Wiederverwendung von Nährstoffen vor Ort maximieren? Wie wirkt sich die Wiederverwendung und Bewirtschaftung von Nährstoffen auf andere nützliche Funktionen von BGIs aus (z. B. die lokale (Regen-)Wasserqualität)?
Weitere Informationen unter dem Projekt Water-hub im NEST
