Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm

Erfahrungsaustauschrunde Klärschlamm

Phosphor ist ein nicht substituierbarer Rohstoff und muss zurückgewonnen werden © iStock/antoniotruzzi
Phosphor ist ein nicht substituierbarer Rohstoff und muss zurückgewonnen werden © iStock/antoniotruzzi

03.11.2020

Welche Richtlinien und Erfahrungen gibt es in unseren Nachbarländern zur Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm? Expert*innen aus Deutschland und der Schweiz diskutierten am 27. Oktober 2020 mit den Teilnehmer*innen der Erfahrungsaustauschrunde des Cleantech-Clusters darüber.

Klärschlamm ist eine wichtige Quelle für Phosphorrecycling. Immer mehr Länder führen eine Phosphorrückgewinnungspflicht aus Klärschlamm ein, wenngleich die Richtlinien dafür durchaus unterschiedlich sind: So ist in Deutschland die Phosphorrückgewinnung ab 2029 dann verpflichtend, wenn der Phosphorgehalt über 2 Prozent der Klärschlamm-Trockenmasse beträgt, informierte Tabea Knickel, Geschäftsführerin der Deutschen Phosphor Plattform DPP e.V.  Die bodenbezogene Verwertung wurde und wird weiter beschränkt. Insgesamt werfe die Entsorgung des Klärschlamms in Deutschland zunehmend Probleme auf. Die Verbrennung des Klärschlamms hat deshalb deutlich zugenommen.

Einsatz als Düngemittel wirft (noch) Probleme auf

Aus Klärschlamm rückgewonnener Phosphor muss für den Einsatz als Düngemittel eine spezielle Löslichkeit aufweisen. „Der aus Asche gewonnene Phosphor – und das ist in Deutschland der Großteil – habe diese oft nicht“, berichtete die Expertin. Obwohl der Phosphor erwiesenermaßen pflanzenverfügbar sei, haben einzelne Produkte noch keine Zulassung in Deutschland. Auch Grenzwerte für Schadstoffe wie As, Pb, Cd, Cr, Ni, Hg, Tl, PFT, Dioxine und PCB müssen eingehalten werden. Erschwerend komme dazu, dass ein Vermischen unterschiedlicher Schlämme oder Aschen, um den Grenzwert zu senken, nicht zulässig sei.

Paradigmenwechsel zur Ressourcenschonung von Phosphor

In Deutschland gab es 2017 einen Paradigmenwechsel hin zu einer optimierten Kreislaufführung und Ressourcenschonung von Phosphor. „In Zukunft wird auch die Rückgewinnung von Phosphor aus anderen Stoffströmen wie beispielsweise Wirtschaftsdüngern und tierischen Nebenprodukten wie Güllen oder auch Gärresten eine größere Rolle spielen, da auch hier die Ausbringungsmöglichkeiten eingeschränkt werden“, ist die Expertin überzeugt und ergänzte, „die Phosphor-Rückgewinnung und nachhaltige Phosphornutzung ist noch in vielen Bereichen ausbaufähig.“

Ausbringeverbot seit 2006 in der Schweiz

„In der Schweiz ist bereits seit 2006 eine landwirtschaftliche Verwertung von Klärschlamm nicht mehr zulässig. Es gilt ein sogenanntes Klärschlamm-Ausbringverbot“, berichtete Prof. Maurice Jutz vom Phosphornetzwerk Schweiz. Klärschlamm wird zur Gänze in Monoverbrennungsanlagen, Müllverbrennungen oder Zementwerken verbrannt. Parallel dazu gibt es auch in der Schweiz eine Phosphorrückgewinnungspflicht. Bis Anfang 2026 sollten Verfahren in Betrieb sein, um Phosphor rückzugewinnen. Nur ganz kleine Anlagen bzw. Anlagen mit hohem Industrieabwasser seien aufgrund des niedrigen Phosphorgehaltes ausgenommen.

Ökonomie ist noch ein Problem

Recycling von Phosphor ist gegenüber dem Abbau von Rohphosphat ökologisch deutlich vorteilhafter, jedoch bei den derzeitigen Weltmarktpreisen für Phosphor nicht wirtschaftlich. Jutz schätzt Mehrkosten in der Schweiz auf ca. 5 Franken pro Einwohner und Jahr. In der Schweiz müssen die Betreiber von Phosphorrückgewinnung aus Schlamm (nasschemische Verfahren) 45 % Rückgewinnung nachweisen. Jene, die aus Asche gewinnen, sogar 80 Prozent. Die direkte Verwertung der Asche ist sehr schwierig, da die strengen Grenzwerte der Schwermetalle im Regelfall eine direkte Verwertung unmöglich machen. „Mindestens 50 Prozent der Schwermetalle müssten eliminiert werden“, so Jutz, „wenn die Verordnung umgesetzt wird, wird es in der Schweiz einen Überschuss an Phosphor geben, obwohl es in der Schweiz keine Phosphorvorkommen gibt“, ist der Experte überzeugt.

Stand der Umsetzungen in der Schweiz

Für Maurice Jutz sind mehrere Verfahrensentwicklungen zur Phosphorrückgewinnung vielversprechend, wenngleich in der Schweiz derzeit noch keines davon großtechnisch umgesetzt ist. Seit Mitte 2015 verwertet die neue zentrale Klärschlammverbrennungsanlage der Stadt Zürich den gesamten Klärschlamm aus den 171 Kommunen des Kantons.

Bis zum Betrieb einer Phosphorrückgewinnung wird die Klärschlammasche in einer Monodeponie abgelagert und damit Phosphor als Ressource gesichert. Ein geeigneter Standort für die Rückgewinnung ist laut Jutz mittlerweile fixiert. Ziel ist, dass die Anlage 2025 produziert. Für die Schweiz rechnet er mit maximal drei bis fünf Anlagen für die Phosphorrückgewinnung.

ERFA: Neue Strategien notwendig

Viermal pro Jahr treffen sich Unternehmensvertreter*innen aus der Abwasser- und Abfallwirtschaft bei der Erfahrungsaustauschrunde (ERFA) „Klärschlamm“ des Cleantech-Clusters. Denn derzeit deutet vieles auf eine grundlegende Änderung der Rechtslage hin, die eine maßgebliche Auswirkungen auf die Klärschlammverwertung in Österreich haben wird.  „Dies erfordert einen zeitgerechten und breiten Diskurs aller Stakeholder, den wir mit Experteninput bei unseren regelmäßigen Treffen zusätzlich anstoßen“, sagt Dorian Wessely vom Cleantech-Cluster der oö. Standortagentur Business Upper Austria, der die ERFA „Klärschlamm“ leitet. Die gemeinsam definierten Themen werden in der geschlossenen Gruppe diskutiert, um Erfahrungen und Praxiswissen zu teilen und voneinander zu lernen.

Nächster Termin: 24. November

Anmeldung und Information
Neue Mitglieder sind nach Absprache mit den Teilnehmenden willkommen.
Telefonisch unter +43 732 79810-5214 oder per Mail an cleantech-cluster@biz-up.at 

Teilnahmebetrag pro Treffen pro Unternehmen (max. 2 Personen):

  • 150,00 € (exkl. MwSt.) für Partner des Cleantech-Clusters
  • 200,00 € (exkl. MwSt.) für Partner einer anderen Cluster-Initiative
  • 300,00 € (exkl. MwSt.) für Nicht-Partner