Doktorandenstelle im Bereich «Reifen- und Fahrbahnabriebpartikel in der Umwelt»

• 12. September 2026
• 100%
• Unbefristet
• Dübendorf

Die Eawag, das Schweizerische Kompetenzzentrum für Wasserforschung, ist ein international vernetztes Forschungsinstitut im Bereich Wasser innerhalb des ETH-Bereichs (Eidgenössische Technische Hochschulen). Die Eawag betreibt Forschung, bietet Ausbildung und leistet Expertenberatung, um die doppelten Ziele zu erreichen, den direkten Wasserbedarf des Menschen zu decken und die Funktion sowie die Integrität der aquatischen Ökosysteme zu erhalten.

Doktorandenstelle im Bereich «Reifen- und Fahrbahnabriebpartikel in der Umwelt» #

Die Abteilung für Verfahrenstechnik (ENG) bietet eine vakante Stelle für einen

Kontext: Reifen- und Fahrbahnabriebpartikel (TRWP) entstehen durch den mechanischen Abrieb des Reifenprofils und enthalten eingebettete Straßenmaterialien. Mit geschätzten Emissionen von etwa 1 kg pro Kopf und Jahr tragen TRWP erheblich – wenn nicht sogar dominant – zu den synthetischen Polymerfrachten bei, die die Umwelt erreichen. Ihre Verteilung auf die verschiedenen Umweltkompartimente ist jedoch kaum belegt. Die Hauptgründe dafür sind analytische Herausforderungen: Massenbasierte Ansätze (Pyrolyse GC-MS) leiden unter starken Matrixinterferenzen, während partikelbasierte Methoden unter Verwendung von Schwingungsspektroskopie (Infrarot oder Raman) aufgrund der Interferenz durch den im Reifenprofil enthaltenen Ruß scheitern. Gleichzeitig sind TRWP weitgehend schwarz und weisen charakteristische Formen sowie elementare Zusammensetzungen auf, was den Weg für alternative partikelbasierte Detektionsstrategien ebnet.

Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung und Validierung harmonisierter partikelbasierter analytischer Ansätze zur Quantifizierung von TRWP in Schlüssel-Umweltmatrizen und der Vergleich der Umweltverteilung von TRWP mit der von konventionellen Mikroplastikpartikeln (MP), die in denselben Proben bestimmt wurden. Die folgenden Forschungsthemen werden im Rahmen dieses Projekts behandelt:

• Entwicklung und Validierung einer zahlenbasierten Methode zur Identifizierung und Quantifizierung von TRWP in atmosphärischen Depositionsproben (nass und trocken), unter Kombination von automatisierter Lichtmikroskopie mit KI-gestützter Bildanalyse und der Nutzung von Rasterelektronenmikroskopie (REM) für das morphologische und elementare Profiling auf Einzelpartikelebene.
• Schrittweise Erweiterung der analytischen Kette – einschließlich oxidativer Aufschluss, Dichtetrennung und eines strengen Qualitätssicherungs-/Qualitätskontrollkonzepts (QA/QC) basierend auf Ersatzstandards – auf zunehmend komplexe Matrizen. Mögliche Beispiele sind Oberflächenwasser, Abwässer aus Kläranlagen, Regenwasser, Böden und Sedimente oder Klärschlamm; die Auswahl und Priorisierung der Matrizen erfolgt im Laufe des Projekts.
• Quantifizierung von TRWP und MP im Rahmen einer Pilotstudie zur Überwachung ausgewählter Kompartimente wie Atmosphäre, Böden, Oberflächengewässer und Abwassersysteme. Auf der Grundlage der Ergebnisse werden Empfehlungen für einen zukünftigen langfristigen Überwachungsrahmen für TRWP und MP in der Schweiz formuliert.

Wir suchen hochmotivierte Kandidatinnen und Kandidaten mit einem Master in Umweltwissenschaften oder Ingenieurwesen, Chemie (Analytik), Verfahrenstechnik, Materialwissenschaft oder einem verwandten Bereich. Erfahrung in der Mikroskopie, Schwingungsspektroskopie oder Partikelanalyse in komplexen Umweltmatrizen ist von Vorteil, ebenso wie eine Affinität zur Bildanalyse und Datenverarbeitung (z. B. Python oder R). Darüber hinaus sind nachweisbare Kommunikationsfähigkeiten in Englisch (und idealerweise auch in Deutsch) sowie die Bereitschaft und Fähigkeit zur Teamarbeit essenziell.

Das Projekt wird innerhalb eines etablierten Konsortiums aus Eawag, Empa, Agroscope und ETH Zurich durchgeführt, das in den letzten fünf Jahren gemeinsam Methoden zur Quantifizierung von Mikroplastik in atmosphärischen Depositionen, Böden, Schwebstoffen und Klärschlamm entwickelt hat. Der ausgewählte Kandidat wird von Dr. Ralf Kaegi (Eawag) betreut und von Dr. Christoph Hüglin (Empa), Dr. Thomas D. Bucheli (Agroscope) und Prof. Michael Sander (ETH Zurich) co-betreut. Die Tätigkeit findet im Partikel-Labor der Eawag statt, mit Zugang zu hochmodernen FT-IR-Mikroskopen sowie vollautomatisierten Licht- und Rasterelektronenmikroskopie-Systemen. Der ausgewählte Kandidat wird an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zurich) im Doktorat eingeschrieben. Das Projekt wird vom Bundesamt für Umwelt (BAFU) finanziert und hat eine Dauer von vier Jahren. Die Stelle ist ab dem 1. März 2027 oder nach Vereinbarung verfügbar. Arbeitsort und Beschäftigung sind bei der Eawag (Dübendorf, Schweiz).

Bei der Eawag bieten wir ein Arbeitsumfeld, in dem Menschen mit unterschiedlichen Erfahrungen, Stärken und Perspektiven voll zum Erfolg beitragen und sich entwickeln können. Hier können Sie uns helfen, voranzukommen! Wir fördern authentische Teilhabe, Austausch und gegenseitiges Verständnis. Wir schaffen Strukturen, die die Vereinbarkeit von Beruf mit anderen Lebensbereichen, wie z. B. Pflegeaufgaben, ermöglichen, und wir bemühen uns ständig, Barrieren abzubauen.

Haben Sie spezifische Anforderungen an den Bewerbungsprozess oder die Stelle oder benötigen Sie zusätzliche Informationen? Sprechen Sie uns an – wir unterstützen Sie gerne mit möglichen Lösungen für flexible Arbeitsorte, Arbeitszeiten und Arbeitsplatzgestaltung. Für weitere Informationen besuchen Sie bitte unsere Website der Eawag sowie