Einsatz von Biokohle in begrünten Versickerungsmulden

Urbanes Niederschlagswasser ist eine wichtige Schadstoffquelle, das die Qualität von Gewässern beeinträchtigt und sich auf die menschliche Gesundheit und Ökosysteme auswirken kann. Die Einführung blau-grüner Infrastrukturen - wie begrünte Versickerungsmulden oder Bioswales - für die Niederschlagswasserbehandlung ist eine sinnvolle Strategie zur Bewältigung dieser Herausforderung. Herkömmliche Bioswales können zwar Sedimente und partikelgebundene Schadstoffe wirksam entfernen, aber gelöste organische Schadstoffe wie Biozide aus Gebäudefassadenabflüssen nicht zuverlässig beseitigen. In diesem Projekt wird die Verwendung von Biokohle zur verbesserten Entfernung gelöster Schadstoffe in Bioswales untersucht, mit Fokus auf Bioziden und Schwermetallen. Für die Untersuchungen wird Biokohle alleine eingesetzt oder in Kombination mit zwei unterschiedlichen Bodenmatrizen hergestellt aus lokalen Materialien in München.

Vorläufige Ergebnisse der Adsorptionsexperimente im Labormaßstab mit synthetischem Niederschlagswasser zeigen, dass Hochtemperatur-Biokohle (850 °C) aus gemischten Forstabfällen eine mit körniger Aktivkohle (AKG) vergleichbare Entfernung gelöster Stoffe erreicht. Mit dieser Biokohle kann die Entfernung von gelösten Schwermetallen (>80%) und Bioziden (>90%) in den beiden Böden erheblich verbessert werden. Der Wirkungsgrad ist von der Bodenart abhängig. Labormaßstab-Tests haben gezeigt, dass Biokohle die hydraulische Leitfähigkeit der getesteten Böden verringern kann, aber die Werte entsprechen noch den deutschen Regelwerken bei den vorgeschlagenen Beimischungsraten. Derzeit werden Säulenexperimente bei unterschiedlichen Regenintensitäten und Trockenperioden durchgeführt.

Diese Forschung ist Teil des interdisziplinären Graduiertenkollegs "Urbane Grüne Infrastruktur" an der Technischen Universität München.