Phosphorrecycling
Nachhaltiger Rohstoffumgang dank Phosphorrecycling
Phosphor ist ein lebenswichtiges Element und gehört zusammen mit Stickstoff und Kalium zu den wichtigsten Bestandteilen der Körperzellen und Knochen. Zudem ist die menschliche DNA – als Trägerin der Erbinformation – ebenfalls aus Phosphorsäure aufgebaut. Auch das Pflanzenwachstum basiert auf Phosphor – ein Weizenfeld von einer Hektare benötigt pro Saison 60 Kilogramm dieses Nährstoffs. In der Landwirtschaft ist Phosphor der Hauptbestandteil aller Düngerprodukte. In Kläranlagen und Verwertungsbetrieben für Schlachtabfälle und Tierkadaver entstehen grosse Mengen an Rückständen, die viel Phosphor enthalten. Dieser Nährstoff ging bislang in der Abfallwirtschaft verloren.
Mit der Anpassung des Umweltschutzgesetzes (USG, SR 814.01) und der Revision der Abfallverordnung (VVEA, SR 814.600) muss Phosphor aus Klärschlamm sowie Tier- und Knochenmehl zurückgewonnen und beispielsweise als Dünger stofflich verwertet werden. Damit ist die einheimische Landwirtschaft in der Lage, ihren Bedarf am wertvollen Nährstoff aus hiesigen Quellen zu decken, ohne Mineraldünger mit problematischer Herkunft und schädlichen Schwermetallen importieren zu müssen. Zudem schliesst sich mit dem Phosphorrecycling ein wichtiger Stoffkreislauf, primäre Phosphat-Vorräte werden geschont.
Um im partizipativen Prozess mit allen Akteuren Entscheidungsgrundlagen für das Phosphorrecycling in der Schweiz zu schaffen, hat das Bundesamt für Umwelt (BAFU) 2018 die Arbeiten zu SwissPhosphor gestartet.
Weltweite Phosphorreserven
Phosphor (P) findet sich in der Natur fast ausschliesslich gebunden als Phosphat (P2O5). Der Abbau von Phosphaten erfolgt aus phosphathaltigen Gesteinen (Phosphaterze). Diese Phosphaterze sind mehrheitlich aus Meeresablagerungen entstanden (marin-sedimentär), untergeordnet gibt es aber auch Phosphatvorkommen in magmatischen Gesteinen. Zwar stehen mittelfristig ausreichend Phosphaterze zur Verfügung, aber die natürlichen Reserven an phosphorhaltigen Mineralien konzentrieren sich auf wenige Länder (z.B. Marokko, China, Russland) und geopolitisch instabile Regionen. Zudem sind je nach Abbaugebiet die negativen Auswirkungen auf Umwelt und Menschen gravierend.
Das Phosphaterzvorkommen in Norwegen, welches jüngst in den Medien als rekordverdächtiger Fund zitiert wurde, ist seit 2018 bekannt. Der Erzkörper lagert sehr tief, Volumen und Wertstoffgehalt sind aktuell nicht vollständig ausgewertet. Ob und wann ein wirtschaftlicher Abbau überhaupt möglich sein wird, ist daher offen.
Unabhängig von solchen Funden bleibt Phosphor eine endliche Ressource, die im Stoffkreislauf so lange wie möglich erhalten werden muss. Das Vorkommen in Norwegen hat keinen Einfluss auf den Entscheid der Schweiz, Phosphor konsequent zurückzugewinnen.
Phosphorverbrauch in der Schweiz
Die Schweiz importiert jährlich netto 14'600 Tonnen Phosphor in Form von Mineraldünger (4'200 Tonnen) sowie in Tierfutter (6’200 Tonnen), Lebensmitteln (2’600 Tonnen) und Chemikalien (1'600 Tonnen). Da es keine primären Phosphorvorkommen (Phosphaterze) in der Schweiz gibt, kann derzeit der Phosphorbedarf, insbesondere der Bedarf an Phosphordünger, nur mittels Importen aus dem Ausland gedeckt werden. Diese Abhängigkeit ist Anlass zur Sorge. Die direkte Ausbringung des phosphorhaltigen Klärschlamms als Dünger in die Landwirtschaft ist seit 2006 verboten. Dadurch verhindert man zwar den Eintrag von Schadstoffen in den Boden, jedoch wird auch der Kreislauf von Phosphor zurück in die Landwirtschaft unterbrochen.
Zudem verschärfen strenge Cadmium-Grenzwerte die Import-Abhängigkeit. Marin-sedimentäre Phosphat-Lagerstätten haben einen höheren Phosphatgehalt als magmatische Phosphat-Lagerstätten. Erstere weisen aber auch höhere Anteile an Verunreinigungen auf, beispielsweise durch Cadmium und Uran. Die Schweiz hat sehr strenge Grenzwerte für Schwermetallkonzentrationen in Mineraldüngern, sie ist daher vor allem auf magmatische Phosphatlagerstätten mit geringen Cadmiumgehalten angewiesen und kann nur von wenigen Minen Phosphor für die Düngemittelproduktion beziehen. Deswegen hat die Schweiz bis anhin viel Mineraldünger mit Phosphor aus Russland importiert. Mit dem Krieg in der Ukraine ist dies aber nicht mehr möglich und es zeigt sich einmal mehr, dass Unabhängigkeit in Bezug auf Phosphor wichtig und aktuell ist.
Phosphorrückgewinnung – ein wichtiger Stoffkreislauf wird geschlossen
Ohne Phosphor ist kein Leben möglich. Sowohl Pflanzen als auch Tiere und Menschen benötigen Phosphor für das Wachstum und den Energiestoffwechsel. Die planetare Grenze für den Stoffkreislauf Phosphor ist weit überschritten. Aktuell ist der Phosphorkreislauf in der Schweiz nicht geschlossen. Früher wurde Klärschlamm als Dünger in der Landwirtschaft verwendet. Damit wurde Phosphor zwar zurück in den Kreislauf gebracht, allerdings ist die direkte Verwendung von Klärschlamm als Dünger mit Risiken verbunden. Seit 2006 ist dies, auch aufgrund der BSE-Krise (Rinderseuche), verboten und Klärschlamm muss verbrannt (thermisch behandelt) werden. Für die Landwirtschaft wird heute Phosphor in Form von Phosphat aus Gesteinen abgebaut, zu einem Dünger verarbeitet, importiert und auf Schweizer Felder ausgebracht. Von dort wird der Nährstoff von Pflanzen aufgenommen, welche wiederum als Nahrungsmittel für den menschlichen Verzehr oder als Tierfutter dienen. Durch den Verzehr von tierischen und pflanzlichen Nahrungsmitteln gelangt Phosphor in den menschlichen Körper und über die menschliche Ausscheidung ins Abwasser, wo der Nährstoff grösstenteils im Klärschlamm endet. Der Klärschlamm wird verbrannt und der darin enthaltene Phosphor endet somit entweder als Klärschlammasche oder Schlacke in Deponien, oder im Zementwerk, wo Klärschlamm sowie Tier- und Knochenmehl als alternative Brennstoffe verwendet werden.
Gelingt es, Stoffkreisläufe zu schliessen, können Rohstoffe effizient und so lange wie möglich genutzt werden. Um die natürlichen Ressourcen zu schonen und die Import-Unabhängigkeit zu stärken, lohnt sich Phosphorrecycling und das Schliessen des Stoffkreislaufes aus ökologischer und ökonomischer Sicht. Deshalb hat der Bundesrat 2016 die Pflicht zur Rückgewinnung in die Abfallverordnung eingeführt. Das Parlament hat im Rahmen der Initiative zur Förderung der Schweizer Kreislaufwirtschaft (pa. lv. 20.433) das Umweltschutzgesetz angepasst; die Änderungen bezüglich Phosphorrückgewinnung sind seit dem 1. Januar 2025 in Kraft.
Rechtliche Grundlagen an die Phosphorrückgewinnung
Das Bundesgesetz über den Umweltschutz (USG, SR 814.01), das Bundesgesetz über den Schutz der Gewässer (GSchG, SR 814.20) sowie die Abfallverordnung (VVEA, SR 814.600) bilden die rechtliche Grundlage für den umweltverträglichen Umgang mit Abfällen in der Schweiz. Auf dieser Basis regelt insbesondere der Artikel 30d (Absatz 2 Buchstabe c sowie die Absätze 4-6 USG) die Rückgewinnung von Phosphor.
Vorgeschrieben ist die stoffliche Verwertung von Phosphor aus Klärschlamm zentraler Abwasserreinigungsanlagen sowie aus Tier- und Knochenmehl, soweit dieses nicht als Futter- oder Düngemittel verwendet wird. Aus dem gewonnenen Phosphor sollen marktfähige Produkte wie Dünger oder Phosphorsäure hergestellt werden.
Der Bundesrat legt fest, welcher Anteil des Phosphors wieder in den Wirtschaftskreislauf zurückgeführt werden soll, und orientiert sich dabei am Bedarf an Mineraldünger. Während bei Klärschlamm eine teilweise Rückgewinnung ausreicht, muss Phosphor aus Tier- und Knochenmehl vollständig zurückgewonnen werden. Schadstoffe sind nach dem Stand der Technik zu entfernen.
Die Abfallverordnung wurde zwischen 2024 und 2025 revidiert und im Rahmen der Vernehmlassung mit den betroffenen Akteuren abgestimmt. Die überarbeiteten Bestimmungen schaffen einen verbindlichen Rahmen, der in den nächsten Jahren den Aufbau von zwei bis drei Phosphorrückgewinnungsanlagen in der Schweiz ermöglichen dürfte.
Der Bundesrat konkretisiert in der Abfallverordnung (Artikel 15, 15a bis 15c und Artikel 51 VVEA) die Umsetzung. Pro Tonne Klärschlamm Trockensubstanz ist eine Rückgewinnung von mindestens 16 Kilogramm Phosphor vorgeschrieben. Die revidierten Bestimmungen gelten auch für importierten Klärschlamm und importiertes Tier- und Knochenmehl. Abgeber von Phosphorreichen Abfällen müssen den kantonalen Behörden nachweisen, dass die Vorgaben erfüllt werden. Phosphor-Rückgewinnungsanlagen müssen per sofort ausgelastet sein. Sind diese Anforderungen erfüllt, darf Klärschlamm ohne die Rückgewinnung von Phosphor stofflich-energetisch oder energetisch verwertet werden. Können diese Vorgaben aufgrund fehlender Behandlungskapazitäten nicht eingehalten werden, so kann der Kanton eine Verwertung ohne Phosphorrückgewinnung genehmigen.
Die Kantone müssen ihre Abfall- und Klärschlammentsorgungsplanung bis zum 1. Januar 2028 anpassen und ab dann die Meldepflicht umsetzen. Sie berichten dem Bundesamt für Umwelt (BAFU) jährlich über die zurückgewonnene Phosphormenge sowie über Menge der phosphorreichen Abfälle, die ohne Phosphorrückgewinnung verwertet wurden.
29.10.2025
Chemikalien, Altlasten, Luftreinhaltung, Biotopschutz, Abfall: Bundesrat genehmigt Verordnungen
Möglichkeiten der Phosphorrückgewinnung
Bei der Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm oder aus der Asche der thermischen Behandlung von Klärschlamm sowie aus Tier- und Knochenmehl handelt es sich um einen neuen Technologiezweig. In den vergangenen Jahren wurden diverse Technologien entwickelt und im Rahmen von Pilotprojekten und Technikums-Versuchen getestet und optimiert. Die Verfahren basieren auf unterschiedlichen Prinzipien und unterscheiden sich hinsichtlich des Ansatzpunktes. Bei dezentralen Verfahren wird Phosphor direkt aus den Abwasser- und Klärschlammströmen bei den Abwasserreinigungsanlagen (ARA) gewonnen. Die zentralen Verfahren setzen aktuell insbesondere nach der Schlammverbrennung bei der Klärschlammasche an und sind unabhängig vom Betrieb und Standort der Abwasserreinigungsanlagen.
Aktueller Entwicklungsstand Technik
Das Spektrum denkbarer Verfahren mit ausreichendem Entwicklungsgrad hat sich in den letzten Jahren stark eingegrenzt. Insbesondere Rückgewinnungsverfahren, die bei der Klärschlammasche ansetzen, scheinen sich durchzusetzen. Präferenziert wird das nasschemische Extraktions-Verfahren bzw. der nasschemische Aufschluss aus Klärschlammasche. Der Rückgewinnungsgrad ist hoch und die Grenzwerte für mineralische Recyclingdünger bei der Düngerherstellung werden eingehalten. In der Schweiz sind aktuell die drei Verfahren Phos4Life, REALphos und ZAB projektiert. Dezentrale Ansätze werden unter anderem aufgrund der tiefen Rückgewinnungsquote voraussichtlich keine relevante Rolle bei der Phosphorrückgewinnung spielen. Bestenfalls dürfen Kläranlagen mit einer gut funktionierenden biologischen Phosphorelimination den minimalen Rückgewinnungsgrad von 50% erreichen.
Geplante Phosphorrückgewinnungs-Anlagen
Phos4Life (Emmenspitz, SO)
Am Standort der KEBAG und des Zweckverbandes der Abwasserregion Solothurn-Emme (ZASE) in Zuchwil (SO) ist eine grosstechnische Anlage mit dem Verfahren Phos4Life (P4L) in Planung. Am Projekt beteiligte Partner sind ZAR, acr (TI), ERZ (ZH), Epura (VD), erzo (AG), REAL (LU), saidef (FR), SIG (GE), und ZASE (SO). Die Anlage extrahiert nasschemisch aus der Klärschlammasche eine qualitativ hochwertige technische Phosphorsäure. Diese kann in der Schweiz und europaweit direkt in die chemisch/technische Industrie vermarktet werden. Die technische Phosphorsäure lässt sich zudem für die Herstellung schadstoffarmer Düngemittel wie TSP46 in der Schweiz verwenden. Mit der P4L-Anlage können gemäss aktuellem Projektstand rund 2'200 t Phosphor pro Jahr zurückgewonnen werden. Der Baustart ist für Mitte 2027 vorgesehen und die Inbetriebnahme wird voraussichtlich im Jahr 2030 erfolgen.
Phosphor26 (Oftringen, AG)
Im Rahmen des Projekts Phosphor26 ist am Standort des Verbands Entsorgung Region Zofingen (erzo) in Oftringen (AG) in Partnerschaft mit Holcim eine Klärschlammtrocknung sowie eine grosstechnische Anlage mit dem Verfahren REALphos in Planung. Am Projekt beteiligte Partner sind erzo (AG), REAL (LU), und Holcim. Das REALphos- bzw. Ascheleaching-Verfahren setzt auf die Herstellung einer Dünger-Phosphorsäure durch nasschemische Extraktion der Klärschlammasche. Die Dünger-Phosphorsäure ist für die Weiterverarbeitung zu Phosphordünger durch ZAB Bazenheid vorgesehen. Gemäss aktuellem Projektstand können rund 1'300 t Phosphor pro Jahr zurückgewonnen werden. Der Baustart ist abhängig vom Investitionsentscheid und die Inbetriebnahme ist rund 3,5 Jahre nach dem Investitionsentscheid geplant.
ZAB (Bazenheid, SG)
Der Zweckverband Abfallverwertung Bazenheid (ZAB) plant am Standort in Bazenheid (SG) das ZAB-Verfahren grosstechnisch zu realisieren. Am Projekt beteiligte Partner sind die Klärschlamm-Interessengemeinschaft Ost (KIGO) mit dem Abwasserverband Altenrhein (AVA), der Landi Aachtal (Obstverwertung Oberaach TG, OGO) und dem ZAB sowie die TMF Extraktionswerk AG. Als Trägerschaft ist die Gründung einer Aktiengesellschaft «P-AG Bazenheid» geplant. Mittels nasschemischen Aufschlusses aus Klärschlamm-, Tier- und Knochenmehlasche mit Phosphorsäure wird in der Anlage P30-, P38- oder TSP46-Dünger hergestellt. TSP46 (Tripelsuperphosphat-Dünger mit 46% Phosphat) soll in der Schweiz als Dünger verkauft und eingesetzt bzw. zu einem Mehrnährstoffdünger weiterverarbeitet werden. Für die Herstellung von TSP46 wäre die technische Phosphorsäure von P4L geeignet. Dünger mit 30% bzw. 38% Phosphat (P30, P38) sind für den Export vorgesehen, können aber auch in der Schweizer Landwirtschaft eingesetzt werden. Für die Herstellung von P30- und P38-Dünger kann die Dünger-Phosphorsäure von REALphos eingesetzt werden. Gemäss Projektangaben ist jährlich die Herstellung von 14'000 t TSP46-Dünger mit 3'000 t Phosphor und 15'000 t P30-/38-Dünger mit 2'300 t Phosphor vorgesehen. Der Baustart ist im Frühjahr 2025 und die Inbetriebnahme ist für Sommer 2026 vorgesehen.
Produkte und Markt
Die aus rückgewonnenem Phosphor hergestellten Hauptprodukte sind Phosphorsäure unterschiedlicher Qualität sowie P30-, P38- oder TSP46-Dünger. Die technische Phosphorsäure kann in der chemisch/technischen Industrie zum Einsatz kommen oder für die Herstellung von TSP46-Dünger verwendet werden. Die Dünger-Phosphorsäure ist für die Herstellung von P30- oder P38-Dünger vorgesehen. Alle genannten Dünger (P30, P38, TSP46) halten die gesetzlichen Anforderungen ein und dürfen in der Schweizer Landwirtschaft zum Einsatz kommen. Jedoch erfüllen P30- und P38-Dünger die heutigen Anforderungen der Schweizer Düngemittelbranche nicht. Deswegen sind P30- und P38-Dünger momentan für den Export vorgesehen. TSP46-Dünger erfüllt die Branchenanforderungen der Schweizer Düngemittelindustrie und ist für den Absatz auf dem Schweizer Markt vorgesehen. Die drei geplanten Projekte Phos4Life, Phosphor26 und ZAB sind aufgrund ihrer Kapazitäten in der Lage, den Phosphor aus grossen Mengen Klärschlammasche rückzugewinnen. Allerdings sind die drei Projekte nicht in der Lage, das gesamte Potenzial an Phosphor in Klärschlamm auszuschöpfen. Einerseits gibt es in den Projekten Überschneidungen der Beteiligungen, andererseits ist in vielen Kantonen aktuell noch offen, wie und wo die Phosphorrückgewinnung erfolgen soll.
Finanzierung
Die Kosten für Entwicklung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Rückgewinnung von Phosphor werden voraussichtlich die Erlöse aus dem Verkauf von Produkten aus Recycling-Phosphor übersteigen. Die nicht gedeckten Kosten liegen je nach Verfahren bei etwa CHF 5 pro Person und Jahr. Gemäss dem neuen Umweltschutzgesetz Artikel 30d (Abs. 5 USG) sind diese ungedeckten Betriebs- und Kapitalkosten von den Verursachern von Klärschlamm zu tragen.
In der Praxis werden die Mehrkosten über die Abwassergebühren finanziert, basierend auf der bestehenden Rechtsgrundlage der Gewässerschutzverordnung (GSchV, SR 814.201). Dieses Vorgehen ist verursachergerecht, baut auf etablierten Vollzugsprozessen auf und kann unmittelbar umgesetzt werden. Die erforderlichen Zuschläge auf die Abwassergebühren bewegen sich voraussichtlich im einstelligen Prozentbereich und liegen damit deutlich unter den bestehenden Gebührenunterschieden zwischen verschiedenen ARA und Gemeinden.
Blick ins Ausland
In Deutschland sind mit der 2017 in Kraft getretenen Klärschlammverordnung (AbfKlärV) ab 2029 Kläranlagen mit einer Ausbaugrösse von mindestens 100’000 Einwohnerwerten und ab 2032 auch kleinere Anlagen zur Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm verpflichtet. Diesen Kläranlagen ist dann auch die Verwertung von Klärschlamm in der Landwirtschaft bzw. im Landschaftsbau untersagt. Mit dem Inkrafttreten der Europäische Düngeprodukteverordnung im 2022 sind nun neu auch Phosphordünger aus Klärschlammaschen und Faulschlamm geregelt.
Österreich verpflichtet sich mit der Neuerlassung der Abfallverbrennungsverordnung 2024 (AVV 2024, BGBl. II Nr. 118/2024, § 20) als drittes europäische Land ab 1.1.2033 zur Phosphorrückgewinnung. Kläranlagen mit einer Kapazität von 20'000 Einwohnerwerten sind ab 2033 verpflichtet, Klärschlamm zu verbrennen und aus der Verbrennungsasche mindestens 80% des im Klärschlamm enthaltenen Phosphors zurückzugewinnen oder die gesamte Verbrennungsasche für die Herstellung eines Düngemittels, das den österreichischen Düngemittelvorschriften entspricht, zu verwenden. Bei direkter Rückgewinnung am Standort der Abwasserreinigungsanlage müssen mindestens 60% des Phosphors, bezogen auf den Kläranlagenzulauf, zurückgewonnen werden.
Weiterführende Informationen
Inhaltsverzeichnis
SwissPhosphor
Damit die Entsorgungssicherheit für Klärschlamm auch in Zukunft sichergestellt werden kann und keine Überkapazitäten für die Klärschlammentsorgung und Phosphorrückgewinnung entstehen, ist eine zentrale Koordination der Akteure im Entscheidungsprozess für das Phosphorrecycling notwendig. Deshalb hat das Bundesamt für Umwelt (BAFU) im September 2018 die Arbeiten für SwissPhosphor gestartet.
FAQ – Häufig gestellte Fragen
Häufig gestellte Fragen zu SwissPhosphor