Studie zu Phosphor-Recyclingverfahren

Um unabhängiger von Phosphor-Importen aus teils kritischen Regionen zu werden und zugleich die Ressourceneffizienz zu steigern, soll Phosphor in Deutschland künftig verstärkt aus Klärschlämmen recycelt werden. Auf der 80. Umweltministerkonferenz im Jahr 2013 wurde deshalb die Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) beauftragt, bislang bekannte Recyclingverfahren zu bewerten. Die Ergebnisse der LAGA liegen nun vor.

Zunächst stellen die Verfasser in ihrem Papier fest, dass der Rückbau bereits bestehender Asche- oder Klärschlammdeponien als Phosphorquelle nicht wirtschaftlich ist. Das vorhandene Phosphorpotenzial werde zwar auf 350.000 Tonnen geschätzt. Allerdings seien die Rückbaukosten zu hoch, so die LAGA. Hinzu kämen die teilweise sehr geringen Phosphor-Gehalte. Ferner seien Klärschlämme oft vermischt mit anderen Siedlungsabfällen in Deponien eingebaut worden.

Kein objektiver Vergleich möglich

Die Phosphor-Rückgewinnung aus kommunalem Abwasser hingegen lohnt sich. Das Potenzial liege jährlich bei 61.600 Tonnen Phosphor im Zulauf der Kläranlagen, heißt es in der Studie. Demgegenüber würden pro Jahr in Deutschland etwa 124.000 Tonnen mineralischer Phosphor verbraucht.

Mehrere Verfahren, die das Potenzial erschließen sollen, würden inzwischen stabil funktionieren, teilweise gebe es erste großtechnische Anlagen. Eine allgemein gültige Bewertung der Verfahren oder ein objektiver Vergleich war für die LAGA allerdings nicht möglich. Gleiches gilt auch für Aussagen zur Wirtschaftlichkeit.

Gründe sind den Autoren zufolge die unterschiedlichen Randbedingungen vor Ort und der unterschiedliche Entwicklungsstand der Verfahren. Am meisten erschwerten eine genaue Betrachtung jedoch die unterschiedlichen Stoffströme, an denen die Verfahren ansetzen.

Je nachdem, ob der Kläranlagenablauf, Schlammwasser, nicht entwässerter/entwässerter Klärschlamm oder Klärschlammaschen aufbereitet werden, ändert sich der Phosphoranteil. Auch der Aufschluss des Inputs spiele hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit eine Rolle. Aus Sicht der LAGA ist der nasschemische Aufschluss im Schlammwasser am wirtschaftlichsten. Allerdings seien die Rückgewinnungsquoten beschränkt, weil nur wenige Kläranlagen mit biologischer Fällung arbeiten. Die höchste Rückgewinnungsquote weisen Aschen auf. Dem stehe aber ein höherer Aufwand gegenüber.

Qualität der Ausgangsstoffe entscheidend

Die Recyclingphosphate hat die Arbeitgruppe ebenfalls bewertet. Diese sind laut Studie ausreichend hoch pflanzenverfügbar und weisen einen geringen Schadstoffgehalt auf, insbesondere was Cadmium und Uran angeht. Trotzdem betont die LAGA, dass für die Qualität des Recyclingdüngers die Qualität der Ausgangsstoffe entscheidend ist.

So wurden bei bundes- und landesweiten Untersuchungen von ungereinigtem Abwasser und Klärschlämmen über 100 bekannte Schadstoffe nachgewiesen. Zudem ist bekannt, dass nicht flüchtige Schwermetalle bei der Verbrennung von Klärschlämmen aufkonzentriert werden. Vor einer Verwertung empfiehlt die Arbeitsgruppe daher, Monoverbrennungsaschen von Schadstoffen zu entfrachten. Zudem verbessere eine Nachbehandlung die Pflanzenverfügbarkeit des Phosphors.

Einheitliche Prüfverfahren gefordert

Die Frage des Schadstoffgehalts und der Pflanzenverfügbarkeit des Phosphors ist nach Auffassung der LAGA wesentlich. Aus Sicht des Gewässer-, Boden- und des Verbraucherschutzes müsse sichergestellt werden, dass nur wirksame und schadstoffarme Düngemittel eingesetzt werden, so die Arbeitsgruppe. Sie schlägt daher vor, normierte Testverfahren zum Nachweis der Pflanzenverfügbarkeit zu entwickeln. Darüber hinaus müssten Anforderungen an eine Düngungseffizienz formuliert werden.

In Richtung Politik fordert die LAGA, eine Kennzeichnungspflicht für das Löslichkeitsverhalten phosphorhaltiger Stoffe oder Recyclingdüngemittel. Darüber hinaus seien Mindestanforderungen an die sekundären phosphorhaltigen Stoffen als Ausgangsstoff festzulegen. Abschließend empfiehlt die Arbeitsgruppe, mehr Informationen zu organischen Schadstoffe bei nasschemischen Verfahren zu sammeln.