Phosphat ist in Europa als Düngemittel für die Landwirtschaft sehr begehrt und wird aus Ländern wie Marokko und Russland importiert. Statt den Rohstoff aus anderen Ländern einzuführen, könnte es in Zukunft eine neue Lösung geben: Das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) hat eine Technologie entwickelt, mit der Abwasser von Klärwerken und Gärreste von Biogasanlagen in phosphathaltigen Dünger umgewandelt werden. Bisher hatte es dafür an geeigneten und kostengünstigen Verfahren gemangelt.
Die neue Elektrolysezelle zur Rückgewinnung von Phosphat nennt sich ePhos. Sie besteht aus einer inerten Kathode und einer Opferanode aus Magnesium. Mithilfe der Magnesium-Elektrode gewinnt die Zelle Stickstoff und Phosphor als Struvit (Magnesium-Ammonium-Phosphat) oder Kalium-Struvit. „Das Struvit ist frei von Biomasse und kann in der Landwirtschaft direkt als hochwertiger, langsam Nährstoffe freisetzender Dünger eingesetzt werden“, so der Projektleiter Dr. Iosif Mariakakis vom IGB.
Elektrochemisches Verfahren
Mariakakis erklärt, dass das Verfahren rein elektrochemisch funktioniert. Durch die kathodische Reduktion werden Wassermoleküle gespalten, wobei den pH-Wert erhöhende OH-Ionen gebildet werden. Das bedeutet, dass im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren keine Chemikalien zur Dosierung des pH-Wertes eingesetzt werden müssen. Dadurch muss der Kläranlagenbetreiber keine Chemikalien lagern und das Verfahren sei einfach zu handhaben.
Das System sei außerdem auch für die Lebensmittelindustrie und die Brauchwasseraufbereitung geeignet, vorausgesetzt die zu reinigenden Wasser sind reich an Phosphat.
Das Fraunhofer Institut hat mit der amerikanischen Firma Ovivo, einem Anbieter für Kläranlagensysteme, einen Lizenzvertrag abgeschlossen. Das Unternehmen vermarktet das System bereits in den USA, Kanada und Mexiko. In Deutschland und Europa wird noch nach Lizenzpartnern gesucht. Außerdem entwickeln die Forscher ihr Projekt weiter, um in Zukunft auch Ammonium zurückgewinnen zu können, so Mariakakis vom IGB.
