Phosphor aus Klärschlamm-Asche

Eine neue Studie des Umweltbundesamtes hat das Wertstoffpotenzial in Klärschlammaschen untersucht. Dazu wurden über 97 Prozent der in Deutschland anfallenden Klärschlammaschen aus der Monoverbrennung repräsentativ beprobt und vollständig charakterisiert. Untersucht wurde vor allem der Gehalt an Phosphor und Technologiemetallen.

Die Studie zeigt, dass Klärschlammasche knapp 19.000 Tonnen Phosphor enthält. Damit könnten rund 12 Prozent jener Phosphormenge gewonnen werden, die in Deutschland jährlich für mineralische Dünger benötigt wird. Verlagert sich die Verwertung weiter in Richtung Monoverbrennung, würde der Anteil noch deutlich zunehmen.

Die Untersuchungen zeigen allerdings auch, dass von den knapp 19.000 Tonnen Phosphor über 12.000 Tonnen nicht direkt zur Verwertung als Düngemittel zur Verfügung stehen. Diese Zahl könnte jedoch durch Änderungen im Betriebsablauf verändert werden. Da ein Großteil der Aschen zurzeit deponiert wird, würden häufig Rückstände aus der Rauchgasreinigung oder anderen Prozessschritten mit der Asche vermischt und erhöhen somit unter Umständen deren Schadstoffgehalt, heißt es in der Studie. Werden die Abfallströme getrennt, ließen sich die entsprechenden Schwermetallgehalte möglicherweise reduzieren. Darüber hinaus müssten die Aschen zum Einsatz als Düngemittel vermutlich ohnehin behandelt werden, um die Pflanzenverfügbarkeit des Phosphors zu erhöhen. Im Zuge dessen könnten Schadstoffe durch entsprechende Verfahren entfernt oder deren Konzentration verringert werden.

Jahresbedarf von 500.000 Tonnen

In Deutschland fallen derzeit rund zwei Millionen Tonnen Klärschlamm an. Knapp die Hälfte davon wird als Dünger in der Landwirtschaft eingesetzt, der Rest wird thermisch entsorgt. Für die thermische Verwertung stehen unter anderen 26 Monoverbrennungsanlagen zur Verfügung, wo bislang rund 800.000 Tonnen Klärschlamm pro Jahr verwertet werden. Daraus wiederum resultieren 300.000 Tonnen Asche.

Die Klärschlammasche wird bislang fast ausschließlich deponiert oder als Bergversatz oder im Straßenbau eingesetzt. Damit geht jedoch der enthaltene Phosphor verloren. Dabei ist der Mineralstoff für alle Spezies auf der Erde lebensnotwendig. Phosphor wird durch die Nahrung aufgenommen und somit über die landwirtschaftliche Pflanzenproduktion letztlich dem Boden entzogen. Der Stoff muss dem Boden wieder zugeführt werden, damit dieser weiter landwirtschaftlich genutzt werden kann.

Laut Studie ergibt sich für Deutschland ein Phosphor-Jahresbedarf von über 500.000 Tonnen. Problematisch ist dabei besonders der Stoffstrom mineralischer Dünger, der knapp 150.000 Tonnen pro Jahr ausmacht. Da die Europäische Union über keine nennenswerten Lagerstätten verfügt, besteht eine vollständige Importabhängigkeit für Rohphosphat aus Ländern wie China, USA oder Marokko.

Geringes Potenzial für Metalle

Ähnlich ist die Abhängigkeit im Bereich Technologiemetalle. Allerdings wird der in Klärschlammasche enthaltene Anteil an Metallen als gering eingeschätzt. Eine Rückgewinnung könnte nur für einzelne Elemente wirtschaftlich sein, da einige Aschen hohe Gehalte an wirtschaftlich interessanten Elementen aufweisen, die auf entsprechende industrielle Prozesse zurückzuführen sind, heißt es in der Studie.

Darüber hinaus könne sich eine Rohstoffrückgewinnung dann lohnen, wenn die Klärschlammaschen mit dem Ziel der Phosphorrückgewinnung behandelt werden. „Eine Anreicherung von wirtschaftlich interessanten Elementen in Nebenströmen der Phosphorrückgewinnungsverfahren ist denkbar und sollte weiter untersucht werden“, heißt es.