Phosphor-Recycling: Ein wichtiger Rohstoffkreislauf wird geschlossen

28.08.2017 - Der Mensch ist abhängig vom Rohstoff Phosphor. Ohne Phosphor funktioniert kein biologischer Organismus, keine Zelle, keine Pflanze, kein Tier. Phosphor ist ein Hauptbestandteil von Düngemitteln. Die Schweiz könnte ihren Bedarf an Phosphor mit Recycling-Dünger aus Klärschlamm und Tiermehl decken und damit eine Pionierrolle in Europa einnehmen.

Düngersack
© SRF

Die dunkle Seite des Phosphor-Imports

Nach aktuellem Wissensstand stehen mittelfristig ausreichend natürliche Phosphatvorkommen zur Verfügung. Die Schweiz ist abhängig vom Phosphor-Import, um den Bedarf der Landwirtschaft an Düngemittel zu decken. Jährlich importiert die Schweiz über 6‘000 Tonnen bereits verarbeitete Düngerprodukte. Der importierte Phosphordünger entspricht allerdings nicht immer den gesetzlichen Grenzwerten. Je nach Herkunft ist der Dünger mehr oder weniger mit den Schwermetallen Uran und vor allem Kadmium belastet.

Eine Marktkontrolle des Bundesamtes für Landwirtschaft BLW 2015 zeigte, dass knapp die Hälfte der untersuchten Dünger die Schadstoff-Grenzwerte überschritten. Die Schwermetalle reichern sich in den Böden an, mögliche Folgen sind Umwelt- und Gesundheitsschäden. Zudem werden beim Phosphat-Abbau in einigen Regionen ökologische und soziale Standards verletzt.

Die Schweiz muss den Phosphor-Dünger zu 100 Prozent importieren.

Phosphor aus Abwasser und Abfall

Die Schweiz könnte ihren Bedarf an Phosphor selber decken, in dem sie den Stoffkreislauf schliesst. Den Anstoss dazu gibt die 2016 in Kraft getretene neue Verordnung über die Vermeidung und die Entsorgung von Abfällen (VVEA). Sie sieht vor, dass ab 2026 Phosphor aus dem Abwasser, dem Klärschlamm oder aus der Asche zurückgewonnen wird und stofflich verwertet werden muss. Aus den so gewonnenen Nährstoffen kann Recycling-Dünger produziert werden.

Das hat drei Vorteile: Erstens werden die primären Phosphat-Vorräte geschont, zweitens gelangen durch die importierten Dünger keine schädlichen Schwermetalle wie Uran und Cadmium mehr in die Schweiz und drittens sind die Schweizer Landwirte nicht mehr einer unsicheren Preisentwicklung des Rohstoffs Phosphat ausgesetzt. Phosphor-Recycling lohnt sich somit aus ökologischer und aus ökonomischer Sicht. Es ist ein grosser Schritt Richtung nachhaltiger Umgang mit Rohstoffen und ein starkes Signal für Europa.

Innovationen: geeignete Technologien finden

Für die Phosphorrückgewinnung aus Abwasser, Klärschlamm oder Klarschlammasche existieren weltweit verschiedene verfahrenstechnische Ansätze, die sich in unterschiedlichem Entwicklungsstadium, von der Idee bis zum industriellen Massstab, befinden. Es gibt sogenannte Fällungs- und Kristallisationsverfahren, Ionenaustauschverfahren, Säureaufschlussverfahren, hydrothermale Aufschlussverfahren und thermochemische Aufschlussverfahren. Die Kriterien sind für alle Verfahren dieselben.

Die Qualitätsanforderungen setzen voraus, dass die Schadstoffe aus dem Phosphor-Kreislauf herausgenommen werden. Dann muss die Phosphorrückgewinnung effizient sein, und es muss möglich sein, die bestehenden Entsorgungsinfrastrukturen zu nutzen. Und schliesslich bestimmen die Kosten den Erfolg eines Verfahrens. Zur Beurteilung der verschiedenen marktreifen Verfahren hat das BAFU eine umfassende Studie (PDF, 577 kB, 24.01.2017) gemacht.

Möglichkeiten der Phosphorrückgewinnung aus Abwasser, Klärschlamm oder Klärschlammasche.

© TBF + Partner AG

Anforderungen an Recycling-Dünger

Damit die Landwirtschaft die aus Abwasseranlagen und Verbrennungsanlagen gewonnenen Sekundärrohstoffe als mineralischen Dünger verwenden kann, muss der Bundesrat die Düngerverordnung (DüV) und die Chemikalien-Risikoreduktions-Verordnung (ChemRRV) anpassen. Das Bundesamt für Landwirtschaft hat von Agroscope Grenzwerte für verschiedene Schwermetalle und für so genannte schädliche organische Verbindungen berechnen lassen. Diese Stoffe sind umweltschädlich und sollen nicht auf die Felder ausgebracht werden, wo sie die Bodenorganismen gefährden würden. An der Phosphor-Tagung vom 30. August 2017, die BAFU und BLW gemeinsam organisieren, werden diese Grenzwerte präsentiert und diskutiert.

Eine weitere Anforderung an den Recycling-Dünger ist die so genannte Pflanzenverfügbarkeit. Grundsätzlich ist Phosphat nur in gelöster Form direkt verfügbar für die Pflanzen. Deshalb muss der Recycling-Dünger in eine mineralische Form gebracht werden, die löslich ist. Ansonsten ist der Phosphor-Kreislauf zwar geschlossen, bleibt aber ohne Wirkung für die Pflanzen.

Phosphor-Recycling: was ist noch zu tun?

In der Schweiz muss sich erst noch ein Markt für den Recycling-Dünger etablieren. Dazu braucht es verschiedene Voraussetzungen wie die Verfügbarkeit des mineralischen Recycling-Düngers, der Preis und die Nachfrage. Die Landwirtschaft muss den Recycling-Dünger in allen Produktionsbereichen einsetzen können: intensive, extensive und biologische Produktion. In einem ersten Schritt prüfen und implementieren die beiden Bundesämter BAFU und BLW geeignete Instrumente zur Förderung der Wettbewerbsfähigkeit von mineralischen Recycling-Düngern.

Dünger
© Dusan Kostic

Das BAFU wird zusammen mit Experten das Modul «Phosphorreiche Abfälle» der VVEA-Vollzugshilfe ausarbeiten. Eine detaillierte volkswirtschaftliche Betrachtung des Phosphor-Recyclings in der Schweiz liegt auf Grund fehlender Datengrundlage noch nicht vor. Diese wird Fragen nach dengesellschaftlichen Gesamtkosten des Phosphor-Recyclings in der Schweiz und nach seinem Nutzen für die Umwelt beantworten. Damit das Phosphor-Recycling eingeführt und der Recycling-Dünger sich am Markt behaupten kann, braucht es den Einbezug aller Akteure sowie den regelmässigen Wissens- und Erfahrungsaustausch unter ihnen.

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Letzte Änderung 28.08.2017

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