Im Rahmen des Forschungsvorhabens „Phorwärts“ wurde auf Basis aktuell erhobener Daten die konventionelle Phosphatdüngemittelherstellung (vom Abbau des Phosphaterzes in der Mine bis zur Anwendung auf dem Feld) mit ausgewählten Verfahren der P-Rückgewinnung aus dem Abwasserpfad ökobilanziell verglichen. Die verschiedenen Düngemittel wurden hinsichtlich ihrer Kontaminationen wie den Schwermetallen, den organischen Schadstoffen und den Pharmaka-Rückständen zusätzlich in einer vergleichenden Risikobewertung der Düngemittelanwendung für die Wirkungspfade Bodenorganismen, Grundwasser und im Hinblick auf die menschliche Gesundheit untersucht. Eine Kostenschätzung der verschiedenen Produktionswege komplettiert den Vergleich der konventionellen Phosphatdüngemittelproduktion mit der Produktion von Recyclingdüngern aus der Kläranlage. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass eine technische Phosphatrückgewinnung aus dem Abwasserpfad unter bestimmten Bedingungen ökologisch und wirtschaftlich sinnvoll ist. Neben dem eigentlichen Phosphatrückgewinnungsverfahren sind in hohem Maße die lokalen Randbedingungen bezüglich der Ergebnisse der vergleichenden Bewertung entscheidend. Unter Berücksichtigung der kommenden gesetzlichen Randbedingungen der Dünge- und der Klärschlammverordnung wird in Zukunft voraussichtlich die Monoverbrennung als primäre Option für die Klärschlammentsorgung dienen und die Phosphatrückgewinnung vorwiegend aus der Klärschlammasche erfolgen. Da bei der Rückgewinnung aus der Klärschlammasche hohe Rückgewinnungsraten, die den Vorgaben der Klärschlammverordnung genügen, erzielt werden können, ist ab dem Kalenderjahr 2029 mit etwa 30.000 bis 40.000 Tonnen Phosphor pro Jahr in Form von Phosphatrezyklaten zu rechnen. Inwieweit und zu welchen Preisen diese Rezyklate durch den Markt angenommen werden, kann aus heutiger Sicht noch nicht abgeschätzt werden.

Kompletter Bericht

In the aftermath of the adoption of the Sustainable Development Goals (SDGs) and the Paris Agreement (COP21) by virtually all United Nations, producing more with less is imperative. In this context, phosphorus processing, despite its high efficiency compared to other steps in the value chain, needs to be revisited by science and industry. During processing, phosphorus is lost to phosphogypsum, disposed of in stacks globally piling up to 3–4 billion tons and growing by about 200 million tons per year, or directly discharged to the sea. Eutrophication, acidification, and long-term pollution are the environmental impacts of both practices. Economic and regulatory framework conditions determine whether the industry continues wasting phosphorus, pursues efficiency improvements or stops operations altogether. While reviewing current industrial practice and potentials for increasing processing efficiency with lower impact, the article addresses potentially conflicting goals of low energy and material use as well as Life Cycle Assessment (LCA) as a tool for evaluating the relative impacts of improvement strategies. Finally, options by which corporations could pro-actively and credibly demonstrate phosphorus stewardship as well as options by which policy makers could enforce improvement without impairing business locations are discussed.