Zweites "Leben" für Phosphor: Wie Phönix aus der Klärschlammasche
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119.000 Euro - Als fertiges Produkt einsetzbar
Phosphor fördert in Form von Phosphat das Pflanzenwachstum und ist
oft die Basis für Dünger. Doch der Abbau des Mineralstoffs birgt
viele Probleme. Das macht die rund zwei Millionen Tonnen Klärschlamm,
die in Deutschland pro Jahr anfallen und recyclingfähiges Phosphor
enthalten, zu einer wichtigen Quelle. Mit der Firma Seraplant
(Haldensleben) und der Materialforschungs- und Prüfanstalt an der
Bauhaus-Universität Weimar hat die Firma Glatt Ingenieurtechnik
(Weimar) eine Möglichkeit gefunden, phosphorhaltigen Dünger aus der
Asche verbrannten Klärschlamms zu erzeugen. Dabei wird in einem
zweistufigen Verfahren aus der Asche ein pflanzenverfügbares
Düngergranulat gefertigt. So lässt sich der Kreislauf des Phosphors
schließen. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) unterstützt das
Projekt fachlich und finanziell mit rund 119.000 Euro. DBU-Experte
Dr. Maximilian Hempel: "Hier zeigt sich, wie Phosphor nicht nur
umweltverträglich zurückgewonnen, sondern in Form eines marktfähigen
Produktes direkt eingesetzt werden kann."
Von der Klärschlammasche zum Dünger in zwei Schritten
Würde der in Deutschland anfallende Klärschlamm getrocknet, läge
sein Gewicht bei rund zwei Millionen Tonnen pro Jahr - rund 60.000
Tonnen davon seien Phosphor, der lebensnotwendige Stoff für alle
Organismen. "Bisher wird jedoch weniger als die Hälfte des
Klärschlamms und damit seiner wertvollen Inhaltsstoffe genutzt. Das
wollen wir mit unserem Verfahren ändern", so Projektleiter Dr. Lars
Leidolph von Glatt Ingenieurtechnik. In dem von seiner Firma
entwickelten Verfahren wird in zwei Hauptverfahrensschritten aus der
Asche des verbrannten Klärschlamms einsatzbereiter Standarddünger.
Zunächst wird der Asche Phosphorsäure hinzugefügt, um die
Phosphatumwandlung anzustoßen. Ohne diesen Schritt könnten die in der
Asche enthaltenen Nährstoffe nicht von den Pflanzen aufgenommen
werden. Indem die Minerale mit der Säure reagieren, entstehen für
Pflanzen verfügbare und daher für die Düngemittelindustrie
interessante Phosphate. Der Mischung aus Feststoff und Flüssigkeit
(Suspension) können bei Bedarf weitere Nährstoffe in flüssiger sowie
fester Form oder zusätzliche Phosphatquellen zugesetzt werden. Zudem
ist das Verfahren für unterschiedliche Aschen geeignet. Anschließend
wird die Suspension granuliert, sodass am Ende phosphorhaltiger
Dünger entsteht. "Der so gewonnene Dünger entspricht den gesetzlichen
Anforderungen und kann direkt in der Landwirtschaft verwendet
werden", so Leidolph weiter.
Bisherige Probleme durch zweistufiges Verfahren gelöst
Ein wichtiger Vorteil des Verfahrens sei die einfache technische
Umsetzbarkeit. Zudem würde kein Rohphosphat sowie weniger Energie
benötigt, und es entstünden keine Abfälle. Hempel: "Die Grundidee des
Verfahrens wird schon länger getestet. Doch bisher verhinderten
technische Probleme, dass es auch eingesetzt wird." Unkontrollierte
Reaktionen der einzelnen Bestandteile, die schwankende Qualität des
Düngers und schneller verschleißende Anlagen hätten aufgrund des
zweistufigen Aufbaus im Rahmen des Projektes beseitigt werden können.
Darüber hinaus können Schwankungen in der Zusammensetzung der
Klärschlammaschen einfach ausgeglichen werden, indem die Rezeptur
angepasst werde. Das sichere eine gleichbleibend hohe Qualität. Nun
seien die Projektpartner dabei, das Verfahren in die industrielle
Anwendung zu überführen. Zudem soll getestet werden, ob
beispielsweise auch Gülle oder andere Stoffe mithilfe des Verfahrens
in Dünger umgewandelt werden können. "Mit dem neuen Verfahren kann
wirkungsvoll eine Lücke im Phosphor-Kreislauf geschlossen werden, die
einen nachhaltigen Umgang mit dem Stoff bisher erschwert hat", fasst
Hempel zusammen.
Zum Hintergrund:
Phosphor ist Teil unserer Lebensgrundlage und kann nicht durch
andere Stoffe ersetzt werden. Er fördert beispielsweise das Wachstum
von Pflanzen, weshalb große Mengen davon als Dünger in der
Landwirtschaft eingesetzt werden. Bisher wird Phosphor im Tagebau
abgebaut. Doch das hat große Auswirkungen auf die Umwelt, findet
häufig in Ländern mit schwieriger politischer Lage statt und benötigt
viel Energie. Zudem ist er häufig mit Schadstoffen belastet. Über
unsere Nahrung landet ein großer Teil des Phosphors schließlich im
Klärschlamm. Dieser kann jedoch nicht mehr ohne weiteres in der
Landwirtschaft wiederverwendet werden, da er häufig zu viele
Schadstoffe enthält. Zwar gibt es alternative
Rückgewinnungs-Verfahren. Sie benötigen bisher jedoch große Mengen
Chemikalien und Energie.
So lange Phosphor nicht wiederverwendet wird, besteht die Gefahr,
eine der von internationalen Experten definierten Belastungsgrenzen
des Erdsystems zu überschreiten und die Chance zu verpassen, die 2015
beschlossenen globalen nachhaltigen Entwicklungsziele der Vereinten
Nationen langfristig zu erreichen. Sie sollen eine nachhaltige
Entwicklung auf ökonomischer, sozialer sowie ökologischer Ebene
sichern.
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Datum: 23.05.2018 - 09:09 Uhr
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Kategorie:
Umwelttechnologien
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