Warum die Zukunft des Phosphors im Klärschlamm liegt
In der Kläranlage Steinhof wird das Abwasser von 280.000 Einwohnern und rund 70.000 vergleichbaren Einheiten aus der Industrie gereinigt. Die Rückgewinnung von Nährstoffen aus Abwasser und dem bei der Reinigung entstehenden Klärschlamm rückt dabei immer mehr in den Fokus, gerade wenn – wie bei Phosphor – das Vorkommen begrenzt ist.
In enger Zusammenarbeit zwischen dem Abwasser verband Braunschweig als Eigentümer der Kläranlage, der Stadtentwässerung Braunschweig GmbH (SE|BS) als technischer Betriebsführerin, der Technischen Universität (TU) Braunschweig und weiteren Projektpartnern wird im Rahmen des BMBF-geförderten Verbundprojekts P-Net in Steinhof aktuell getestet, wie in biologischen Prozessen das kristalline Phosphor-Produkt Struvit in größeren Mengen als bisher aus Klärschlamm gewonnen werden kann. Die Rückgewinnung von Stickstoff und Phosphor wird bereits seit 2019 in Braunschweig umgesetzt.
Seit 2022 wird in Steinhof im Rahmen des P-Net-Projektes daran gearbeitet, die Phosphor-Recyclingquote deutlich zu steigern. „Normalerweise werden auf Kläranlagen 20 bis 25 Prozent des Phosphats, das im Klärschlamm fixiert ist, zurückgelöst“, sagt Prof. Dr. Thomas Dockhorn, Leiter des Instituts für Siedlungswasserwirtschaft an der TU.
Das Verfahren wird auf der Kläranlage erstmals in einer für die Abwasserreinigung interessanten Größenordnung getestet. Durch Verwendung vorhandener Technik bedurfte es keiner hohen Investitionen. „Aufgrund betrieblicher Anpassungen war es uns möglich, die biologische Phosphat-Remobilisierung in einem der drei Faulbehälter auf unserem Gelände zu installieren“, erläutert Christoph Siemers, Bereichsleiter Klärwerk-, Kanalnetz- und Gewässerbetrieb von der SE|BS.
Struvit: Dünger für den Ackerbau
Struvit wird, aufbereitet als Pellets oder Granulat, im Ackerbau als Dünger verwendet. Es enthält die für das Pflanzenwachstum wichtigen Nährstoffe Phosphor und Stickstoff.
„Wir wollen mit unserem ressourcen-effizienten ,Peco‘-Verfahren künftig die Recyclingquote von mindestens 50 Prozent erreichen, die ab 2029 zur Einhaltung der Klärschlammverordnung
erforderlich ist.“
Prof. Dr. Thomas Dockhorn, Leiter des Instituts für Siedlungswasserwirtschaft an der TU
Die technische Umsetzung sei auf einem gutem Weg: „In einem ersten großtechnischen Versuch wurde gezeigt, dass die gesetzlich geforderte P-Recyclingquote erreicht werden kann. Weitere Untersuchungen folgen”, sagt Siemers.
In der von der Bundesregierung 2017 novellierten Klärschlammverordnung ist die Rückgewinnung von Phosphor als Baustein einer modernen Kreislaufwirtschaft verankert.
Parallel zur Optimierung der Nährstoffrückgewinnungsanlage in Steinhof ist zwischen Harz und Heide das Projektnetzwerk mit dem Ziel entstanden, in den beteiligten regionalen Kläranlagen eine Struvit-Produktion aufzubauen. „Im Projektverbund wollen wir diese so verbessern, dass direkt auf Kläranlagen der wertvolle Dünger hergestellt wird“, hofft PNet Leiter Dockhorn. Derzeit wird das in den einzelnen Klärwerken erzeugte Struvit von P-Net-Projektpartner Soepenberg zu einem standardisierten Düngeprodukt verarbeitet.
Die Klärschlammverordnung sieht auch vor, dass Schlämme ab 2029 nicht mehr direkt als Dünger in der Landwirtschaft ausgebracht werden dürfen. „Die Landwirte des Abwasserverbands Braunschweig könnten mit dem recycelten PhosphorDünger die Düngewirkung des Klärschlamms ausgleichen“, verdeutlicht Dr. Franziska Gromadecki, Geschäftsführerin des Abwasserverbandes Braunschweig, das nachhaltige Ziel des PhosphorRecyclings.
Das Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde des Julius Kühn Instituts in Braunschweig prüft derweil in Vegetationsversuchen die Wirkung des Düngers. Für den Ökolandbau ist der Recyclingdünger Struvit bereits zugelassen.
Weitere Informationen rund um das Verbundprojekt P-Net erfahren Sie im dazugehörigen Kurzfilm.
Essenziell für den Energiestoffwechsel
Phosphor spielt auch beim Energiestoffwechsel von Menschen und Tieren eine wichtige Rolle. Das Gros der Phosphate im Abwasser stammt aus menschlichen Fäkalien.
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