Es ist wohl das größte Labor Österreichs: 60 Hektar umfasst ist das Hydrological Open Air Laboratory (HOAL) in Petzenkirchen (Niederösterreich), das von der TU Wien in den letzten vier Jahren aufgebaut wurde. Am 6. Oktober 2015 wird es nun eröffnet. Hunderte Sensoren wurden auf dem Gebiet installiert, Wasserbewegungen und Stofftransporte können nun genau beobachtet werden. Dadurch ergeben sich ganz neue wissenschaftlich solide Methoden, Hypothesen aus unterschiedlichen wissenschaftlichen Disziplinen zu testen – von der Hochwasserforschung bis zur Ausbreitung von Krankheitserregern.

Optimale Forschungsmöglichkeiten in Petzenkirchen
„Dass wir gerade dieses Gebiet für unsere Forschung gewählt haben, ist kein Zufall“, erklärt Prof. Günter Blöschl. Er ist der Hauptinitiator des interdisziplinären Projektes. Entscheidend ist, dass diesem Gebiet ganz unterschiedliche Abflussmechanismen zu finden sind. Ein Teil des Wassers fließt oberflächlich ab, ein Teil verdunstet oder wird vom Boden filtriert. Auf relativ kleinem Raum kann man in Petzenkirchen viele wichtige Phänomene studieren.

So kann man etwa genau beobachten, wie sich die Feuchtigkeit im Boden bei Regen verteilt: Wenn mehr Regen fällt als der Boden aufnehmen kann, dann fließt ein Teil davon ab, die oberste Bodenschicht ist mit Wasser gesättigt, dieser Sättigungsbereich sickert immer tiefer in den Boden ein. Doch auch die umgekehrte Situation kommt vor: Der Regen dringt tief ein und hebt den Grundwasserspiegel langsam an – dann breitet sich die Sättigung von unten nach oben aus. Auch Erosion lässt sich im neuen Hydrolabor in Petzenkirchen untersuchen, genauso wie Konzentrationen von Stickstoff, Phosphor und anderen wichtigen Chemikalien, oder auch die Menge an E. coli-Bakterien, die sich im Wasser finden lässt.

Sensordaten aus dem Glasfaserkabel
Ein weiterer wichtiger Grund für die Wahl des Areals in Petzenkirchen ist die Nähe zum dortigen Bundesamt für Wasserwirtschaft, das ebenfalls am Hydrolabor beteiligt ist. „Das ist für die Logistik sehr wichtig, schließlich braucht man einen festen Stützpunkt, von dem aus man die vielen Geräte warten kann“, sagt Günter Blöschl. Über fünfhundert Sensoren liefern verschiedenste Daten, von der Bodenfeuchte über die Temperatur und Grundwasserpegel bis zur chemischen Zusammensetzung des Wassers. Sie wurden an Glasfaserkabel angeschlossen, über das Internet kann man die Messergebnisse jederzeit abrufen.

„Größere Wasserlabors gibt es auch in anderen Ländern, aber wir können hier internationale Maßstäbe setzen, indem wir auf sehr umfassende Weise Daten aus mehreren Disziplinen zusammenführen“, ist Blöschl zuversichtlich. An der TU Wien sind drei verschiedene Fakultäten an dem Projekt beteiligt: An der Fakultät für Bauingenieurwesen erforscht man wasserwirtschaftliche Aspekte, an der Fakultät für Chemie analysiert man den mikrobiellen Stofftransport, und an der Fakultät für Mathematik und Geoinformation vergleicht man die Messergebnisse mit Satellitendaten, um daraus Schlüsse über den Wasserhaushalt in anderen Regionen der Erde ziehen zu können.

Besonders wichtig ist für Günter Blöschl, dass am Hydrolabor in Petzenkirchen nicht bloß Daten erhoben, sondern Hypothesen getestet werden, die sich auch auf andere Gebiete übertragen lassen. Woher kommen die Sedimente, die nach einem starken Regen in Bächen nachgewiesen werden können? Durch kontrollierte Experimente, bei denen zusätzliches Wasser in einen Bach gepumpt wird, lassen sich mögliche Antworten auf diese Frage untersuchen. Aus welchen Anteilen setzt sich das Fließwasser zusammen? Durch chemische Analysen lässt sich feststellen, ob die Hypothese zutrifft, dass der Großteil des Wassers bei Regenfällen aus oberflächennahen Bodenregionen kommt. Ändern sich die räumlichen Feuchtigkeitsmuster im Lauf der Zeit? Mit Hilfe von Satellitendaten lässt sich untersuchen, ob das Feuchtigkeitsverhältnis unterschiedlicher Orte insgesamt stabil bleibt.

Forschung und Ausbildung
Das Hydrologielabor ist eng mit dem vom FWF finanzierten Doktoratskolleg „Water Resource Systems“ an der TU Wien verbunden, das ebenfalls von Günter Blöschl geleitet wird. „Das Doktoratskolleg ist ein ganz wichtiges Instrument für die Ausbildung einer neuen Generation von Hydrologinnen und Hydrologen“, sagt Günter Blöschl. „Gerade für Österreich ist das Thema Wasser besonders wichtig. Wir stellen sicher, dass die österreichische Forschung in diesem Bereich auch in Zukunft eine führende Rolle spielt.“

Webseite des Hydrolabors:http://hoal.hydrology.at/index.php?id=2, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster

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Nähere Information: Broschüren-Download

Fotos: [1] Lois Lammerhuber, [2] BAW, Bundesamt für Wasserwirtschaft

Rückfragehinweis:
Univ.Prof. Günter Blöschl
Institut für Wasserbau und Ingenieurhydrologie
Technische Universität Wien
Karlsplatz 13, 1040 Wien
+43-1-58801-22315
bloeschl@hydro.tuwien.ac.at

Aussender:
Dr. Florian Aigner
Büro für Öffentlichkeitsarbeit
Technische Universität Wien
Operngasse 11, 1040 Wien
+43-1-58801-41027
florian.aigner@tuwien.ac.at