Ungewöhnliche Rohstoff-Quelle

Budenheim recycelt kostbares Phosphor aus Klärschlamm

Budenheim. Egal, ob Mensch, Tier oder Pflanze: Alle Lebewesen brauchen Phosphor. Mehr als 80 Prozent der geförderten Menge stecken als sogenanntes Phosphat in Düngemitteln – und sichern unsere Nahrung. Doch die weltweiten Reserven schrumpfen. Jetzt ist es Forschern der Chemischen Fabrik Budenheim bei Mainz gelungen, den kostbaren Rohstoff aus Klärschlamm zu recyceln – ganz umweltfreundlich mit Kohlendioxid (CO2)!

Die entscheidende Idee lieferte ein haushaltsüblicher Wassersprudler: „Wir leiten Kohlendioxid in das Klärschlamm-Wasser-Gemisch ein“, erläutert Umweltingenieurin und Projektleiterin Eva Stössel. Das Gas wandelt sich in Kohlensäure um, der pH-Wert der Masse sinkt. Ab einem bestimmten Punkt lösen sich die Phosphate heraus und werden anschließend ausgefällt und herausgefiltert.

Zwei Millionen Tonnen Trockenmasse pro Jahr

„Sie werden so vollständig von anderen Stoffen getrennt“, sagt die Expertin. Schließlich entstehen spezielle Calcium-Phosphate, die vor allem in der Landwirtschaft zum Einsatz kommen sollen.

Dass Klärwerke eine ergiebige Quelle für Phosphate sind, ist lange bekannt: Menschen wie Tiere nehmen Phosphate mit der Nahrung auf – und scheiden diese wieder aus. Der Großteil bleibt nach der Abwasserreinigung im Klärschlamm zurück. Früher verteilte man diesen auf den Äckern, die Mineralstoffe landeten auf diese Weise wieder im Boden, und der Kreislauf schloss sich. Heute belasten Schwermetalle und andere Rückstände den Klärschlamm zunehmend. Deshalb wird der Schlamm getrocknet und meistens verbrannt.

Laut der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) fallen allein in Deutschland pro Jahr zwei Millionen Tonnen Klärschlamm-Trockenmasse an. Die enthalten rund 120.000 Tonnen Phosphat. Mit der Methode aus Budenheim könnten je nach Herkunft des Schlamms bis zu 50 Prozent der Phosphate gerettet werden. Bisher ging das nur unter hohem Energieaufwand und Einsatz von Schwefel- oder Salzsäure.

Die neue Methode spart Energie und Kosten

Schädliche Abwässer oder Abluftströme entstehen bei dem neuen Verfahren nicht. „Das beim Prozess entweichende CO2 fangen wir auf und nutzen es erneut für die Reaktion“, bekräftigt Stössel.

Weder Wärme noch hoher technischer Aufwand sind nötig. Das spart Kosten. Der Dünger wäre somit sogar am Weltmarkt wettbewerbsfähig.

Noch steht die Anlage im Kleinformat am Standort. Ende dieses Jahres soll eine Pilotanlage im Klärwerk Mainz-Mombach in Betrieb gehen, unter anderem mit Unterstützung der DBU. 1.000 Liter Klärschlamm sollen sich pro Stunde mit CO2 vermengen. Klappt der Praxistest, könnten bald viele Kläranlagen nachgerüstet werden. Langfristig sei ein Einsatz sogar weltweit denkbar. „Jedes Land verfügt schließlich über diese Form der Phosphat-Quelle“, sagt Stössel.

Phosphor – ein lebenswichtiges Element

  • Phosphorverbindungen sind unentbehrlich für den Stoffwechsel aller Lebewesen.
  • Phosphor lässt sich weder ersetzen noch künstlich herstellen. In der Natur kommt er gebunden in Form der Phosphate vor.
  • Laut der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe werden weltweit jährlich über 223 Millionen Tonnen Phosphatgestein gefördert. Rund 67 Milliarden Tonnen schlummern noch vor allem in Marokko, China und Algerien.
  • Die Schätzungen, wie lange die Reserven halten, variieren zwischen wenigen Jahrzehnten und bis zu 400 Jahren.
  • Deutschland verbraucht pro Jahr rund 250.000 Tonnen Phosphat-Düngemittel. 94 Prozent davon werden importiert.

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