Technologiekritische Elemente (TCEs) sind eine nicht einheitlich definierte Gruppe von Elementen mit geringer Verfügbarkeit im Verhältnis zum weltweiten Bedarf. Ihre besonderen chemischen Eigenschaften machen sie für High-Tech-Anwendungen in den verschiedensten Bereichen unverzichtbar. Obwohl bereits einige Fälle bekannt sind, in denen die zunehmende Verwendung in den letzten Jahrzehnten zu veränderten Gehalten in der Umwelt geführt hat, ist immer noch wenig über die genauen Mengen der Freisetzung von TCEs und die möglichen Auswirkungen auf Ökosysteme sowie auf die menschliche Gesundheit bekannt. Die Unterschiedlichkeit verschiedener TCEs in Hinblick auf ihre chemischen Eigenschaften in Verbindung mit den niedrigen Gehalten in Umweltproben, die geringe Verfügbarkeit von Hintergrunddaten und Referenzwerten sowie spektrale Interferenzen bei einigen Elementen stellen besondere Herausforderungen für Multielement-Ansätze unter Verwendung von Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS) dar. Diese Arbeit umfasst 7 Publikationen, wovon 3 Beiträge als Hauptautorin verfasst wurden, die den derzeitigen Wissensstand über TCEs in der Umwelt auf verschiedenen Ebenen erweitern. Zunächst wurde ein schnelles und robustes Messverfahren entwickelt, das auf einem Mikrowellenaufschluss in geschlossenen Gefäßen und ICP-Tandem-Massenspektrometrie (MS/MS) basiert, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf der Validierung von TCE-Massenanteilen in Pflanzen lag. Das Messverfahren wurde dann auf Proben von städtischer grüner und blauer Infrastruktur angewandt, um den ersten umfassenden Datensatz dieser Art für bisher wenig untersuchte Elemente zu generieren. Die Orte der Probenahme befanden sich in Wien und umfassten zwei grüne Fassaden, zwei städtische Gärten und zwei Standorte am Wienfluss. Auf der Grundlage der gewonnenen Daten wurden Muster in der TCE-Verteilung in Abhängigkeit von Faktoren wie Pflanzenspezies, Jahreszeit und Höhe über dem Boden untersucht. Die in verschiedenen Kollaborationen als Coauthorin verfassten Beiträge dehnten den weiteren Rahmen dieser Arbeit auch auf angrenzende Bereiche aus. In einem Umbrella Review wurde ein Überblick über die Mechanismen, anhand derer grüne Fassaden die Luftqualität in Städten durch die Bindung von Feinstaub verbessern, gegeben. Die gewonnenen Erkenntnisse bezüglich der Relevanz gewisser blattmorphologischer Merkmale für die Abscheidung von Feinstaub tragen zur Förderung der effektiven Gestaltung von urbaner grüner Infrastruktur als Luftverbesserungsmaßnahme bei. Für die tiefergehende Untersuchung von Staubablagerung auf Pflanzen unter kontrollierten Bedingungen wurde zusätzlich ein mobiler, modulbasierter Windkanal designt und gebaut. Darüber hinaus wurde ein Modell zur Stoffstromanalyse entwickelt, mit dem derzeitige und zukünftig prognostizierte Emissionen von TCEs im urbanen Raum Wiens untersucht werden können, was eine Grundlage für die Diskussion der potentiellen Auswirkungen dieser Emissionen auf die menschliche Gesundheit schafft. Diese Dissertation bringt bedeutende Fortschritte in der Umweltanalytik von TCEs mit sich, indem sie die analytischen Methoden für künftige Studien sowie einen umfassenden Datensatz über die Verteilung von TCEs in der städtischen Umwelt einer mitteleuropäischen Stadt bereitstellt. Die gewonnenen Daten bilden die Grundlage für ein besseres Verständnis der Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf Gehalte von TCEs in der Umwelt. Letztlich helfen die Ergebnisse dieser Arbeit bei der Beurteilung, ob die derzeitige und zukünftig zu erwartende Freisetzung von TCEs für Ökosysteme und die menschliche Gesundheit bedenklich sein könnten, und ob in der Folge Präventionsmaßnahmen ergriffen werden müssen.