Neben Stickstoff ist Phosphor die wichtigste Grundlage für Pflanzenwachstum. In der Industrie findet sie vor allem für Düngemittel Verwendung. Doch die schwindenden Phosphatvorkommen können nur unter großen Umweltbelastungen und hohem Energieaufwand gewonnen werden. Ein drängendes Dilemma. "Die Lösung heißt Kreislaufwirtschaft", sagt Dr. Heinrich Bottermann, Generalsekretär der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU). Menschen und Tiere scheiden Phosphor zwar wieder aus, doch nach der Abwasserreinigung bleibt der größte Teil im Klärschlamm zurück. "Das können wir uns nicht mehr leisten", so Bottermann. Mit Unterstützung der DBU entwickelt die Chemische Fabrik Budenheim (Rheinland-Pfalz) ein Verfahren, das mit Kohlensäure schonend Phosphor aus Klärschlamm zurückgewinnt.
Verfahren zur Rückgewinnung von Phosphor gelangten bisher selten zur technischen Umsetzung, da sie sehr chemie- und kapitalintensiv waren. Die Laborentwicklung des neuen Verfahrens der Chemischen Fabrik Budenheim unterstützte nun die Investitions- und Strukturbank Rheinland-Pfalz (ISB). Im Auftrag des Landes Rheinland-Pfalz stiftete sie 416.000 Euro. Die rheinland-pfälzische Wirtschaftsministerin Eveline Lemke hierzu: "Das aussichtsreiche Verfahren hat das Potenzial zur signifikanten Rückgewinnung wertvoller Rohstoffe und zur Vermeidung von Abfällen." Umfangreiche Versuche mit einer Pilotanlage an der Kläranlage Mainz-Mombach sollen das Verfahren nun evaluieren helfen.
Unter erhöhtem Druck wird im Verfahren Kohlenstoffdioxid in das Klärschlamm-Wasser-Gemisch geleitet. Es wandelt sich zu Kohlensäure um, bringt den pH-Wert zum Sinken und löst die im Klärschlamm enthaltenen Phosphate heraus, die nun die Form von Kristallen leichter wiedergewonnen werden können, erklärt Projektleiterin Eva Stössel von der Chemischen Fabrik Budenheim. „Im Prozess kann im Gegensatz zu bisherigen Verfahren auf Chemikalien wie Salz- oder Schwefelsäure und Natronlauge vollständig verzichtet werden.“ Beim sogenannten Budenheim-Verfahren sollen keine umweltschädlichen Abwasser oder Abluftströme mehr entstehen. Die nach dem Trocknen übrigbleibenden Phosphate können dann zu Düngemittel weiterverarbeitet werden - wenn sich herausstellt, dass sie sich zu diese eignen. Das bei diesem Prozess entweichende Kohlendioxid werde aufgefangen und im Kreislauf erneut für den Reaktionsbehälter genutzt. „Ziel dieses Verfahrens ist es, je nach Herkunft des kommunalen oder industriellen Klärschlamms bis zu 50 Prozent des Phosphats zurückzugewinnen“, sagt Stössel. Außerdem könnten die Verfahrenskosten mit geschätzten 60 bis 70 Cent pro Kilogramm gewonnenem Phosphor deutlich geringer sein als bei den bisherigen Verfahren, die zwischen zwei und 25 Euro pro Kilogramm Phosphor liegen. Damit steigt die Wahrscheinlichkeit, den daraus gewonnenen Phosphordünger auch am Markt verkaufen zu können.
