Phosphor-Gewinnung aus städtischem Abwasser

Die Lagerstätten für das lebenswichtige Element Phosphor reichen nur noch 150 Jahre. Die größte Sekundärquelle der wertvollen Substanz ist der städtische Klärschlamm. Ein Forscherteam der Technischen Universität Wien hat nun eine Technologie entwickelt, wie man Phosphor aus dem Abwasser wieder zurückgewinnen kann.

„Würde unsere Technik in Österreich flächendeckend eingesetzt, so könnten wir mit dem Recycling-Phosphor bis zu 30 Prozent unseres gesamten Bedarfs decken“, so Helmut Rechberger, Professor für Ressourcenmanagement am Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft.

Gemeinsam mit Benedikt Nowak vom Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften und dem Wiener Unternehmen Ash Dec Umwelt AG wurde das Projekt „Urban Mining“ ins Leben gerufen. „Früher wurden die Klärschlämme aufgrund der hohen Phosphoranteile einfach auf die Felder ausgebracht. Doch in den Klärschlämmen sind auch viele Schadstoffe wie Schwermetalle, künstliche Hormone und andere Arzneimittel enthalten, daher ist in manchen Regionen die Ausbringung von Klärschlamm auf die Felder heute bereits verboten“, erklärt Nowak im pressetext-Interview.

Bei der neuen Technologie wird Klärschlamm zunächst in konventionelle Verbrennungsanlagen eingebracht, wobei die organischen Stoffe wie Hormone und Medikamente zerstört werden. Die Schwermetalle wandern ins Rauchgas und werden herausgefiltert“, so Nowak. Nach der Verbrennung wird die Asche bei einer Temperatur von 1.000 Grad nochmals chemisch und thermisch behandelt. „Bei diesem Schritt verflüchtigen sich weitere Schwermetalle, die dann aus dem angereicherten Gas heraus abgeschieden werden“, erklärt der Experte. „Am Ende bleibt ein phosphorreiches Material zurück, das zu Dünger weiter verarbeitet werden kann.“

Europaweit werden derzeit rund sechs Kilogramm Phosphor pro Kopf und Jahr verbraucht. Phosphor ist ein lebenswichtiges Element. Die Steuerung des Energiehaushalts in den Zellen von Pflanzen und Tieren oder die Zusammensetzung der Erbsubstanz DNA hängen direkt von seiner Verfügbarkeit ab. „Zwischen 2007 und 2008 hat sich der Weltmarktpreis für Rohphosphate verdoppelt. China hat seinen Export aufgrund des höheren Eigenverbrauchs gestoppt“, so Nowak. Ein weiteres Problem sei auch, dass das noch verfügbare Erz selbst immer mehr Schadstoffe wie Cadmium oder Uran enthält und die Aufbereitung daher sehr kostspielig ist.

„Die Vorteile von 'Urban Mining' sind daher neben der direkten Verfügbarkeit aus den städtischen Kläranlagen auch noch ein wesentlich kürzerer Transportweg und daher geringere Schadstoffbelastungen“, so Nowak. „Zudem ist der Phosphatabbau in den zum Teil politisch instabilen Ländern auch eine ökologisch sehr problematische Angelegenheit, da der Flächenverbrauch hierbei sehr groß ist“, meint der Experte. Es sei also nur eine Frage der Zeit bis Phosphorrecycling ökonomisch konkurrenzfähig ist.