Phosphor aus Abwasser

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart haben ein elektrochemisches Verfahren zur chemikalienfreien und umweltschonenden Phosphorrückgewinnung aus Abwasser entwickelt. Der Reaktor sei jetzt marktreif und gewinne aus Kläranlagen direkt einsetzbaren Dünger für die Nahrungsmittelproduktion, teilt das Fraunhofer-Institut mit.

Kern der neuen Technologie namens ePhos ist eine Elektrolysezelle, durch die sich Stickstoff und Phosphor mit einer Magnesium-Elektrode als Struvit (Magnesium-Ammonium-Phosphat) oder Kalium-Struvit gewinnen lassen. „Das Struvit ist frei von Biomasse und kann in der Landwirtschaft direkt als hochwertiger, langsam Nährstoffe freisetzender Dünger eingesetzt werden“, erklärt Projektleiter Iosif Mariakakis vom IGB.

Das Besondere an dem Verfahren sei, dass es rein elektrochemisch funktioniert. So müssten nicht wie bei herkömmlichen Methoden Salze oder Laugen zugegeben werden. „Davon profitieren auch Kläranlagenbetreiber, da sie keine Chemikalien lagern müssen und das gesamte Verfahren sehr einfach zu handhaben ist“, sagt Mariakakis.

Kürzlich wurde mit der US-Firma Ovivo, einem Anbieter für Kläranlagensysteme, ein Lizenzvertrag geschlossen. Dieser vermarktet die Technologie nun in den USA, Kanada und Mexiko. Dort sind die Grenzwerte für die Abwasseraufbereitung laut IGB sehr streng. Der Bedarf nach effizienten Möglichkeiten Phosphor abzuscheiden sei hoch. Mehr noch: Viele der US-Kläranlagenbetreiber, die das Verfahren einsetzen werden, wollten das Struvit selber verkaufen – sie sehen darin eine attraktive Einnahmequelle.

Europäischer Markt im Visier

Auch in Deutschland und Europa könnte sich ePhos rasch verbreiten, glauben die IGB-Forscher. Denn hier müssten ebenfalls bald Klärschlämme von Phosphor abgeschieden werden. Außerdem steige der Bedarf an günstigen Düngemitteln in der Landwirtschaft weiter an. Daher sucht das Fraunhofer IGB nach weiteren Lizenznehmern, um die Technik nun auch auf dem europäischen Markt einzuführen. Derweil wird Ovivo die Anlagen nach Fraunhofer-Vorgaben bauen und verkaufen. „Bis Ende September soll in den USA die erste großtechnische Demo-Anlage starten“, berichtet Mariakakis.

Die Forscher entwickeln unterdessen das Reaktorkonzept weiter. „Wir werden ePhos durch weitere Prozessmodule ergänzen, um künftig in Kläranlagen auch Ammonium zurückzugewinnen“, sagt Mariakakis. Schon jetzt überzeugten die Ergebnisse von Langzeitversuchen bei der ersten Pilotierung auf einer Kläranlage. So sei es möglich gewesen, den Phosphor zu durchschnittlich 85 Prozent zurückzugewinnen. „Das Verfahren ist auch für die Lebensmittelindustrie und die Brauchwasseraufbereitung geeignet“, ergänzt Mariakakis. Einzige Bedingung: Die zu reinigenden Wässer müssen reich an Phosphat sein.