Phosphor-Recycling aus Klärschlammasche: Demonstrationsanlage ist in Betrieb

Die großtechnische Demonstrationsanlage zur Phosphorrückgewinnung aus der Asche von Klärschlämmen hat in dieser Woche ihren offiziellen Betrieb aufgenommen. Die Anlage wurde im Rahmen des AMPHORE-Projekts nach dem PARFORCE®-Verfahren auf der Kläranlage Bottrop der Emschergenossenschaft gebaut und wird von der PhosRec Posphor-Recycling GmbH betrieben. Die NRW-Wasserwirtschaftsverbänden Ruhrverband, Wupperverband, Linksniederrheinische Entwässerungsgenossenschaft (LINEG), Emschergenossenschaft und Lippeverband (EGLV) hatten die PhosRec Phosphor-Recycling GmbH im März 2020 neu gegründet, um sich auf die ab 2029 in Deutschland geltende Pflicht zur Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm vorzubereiten.

Phosphor ist ein wichtiger Rohstoff, der jedoch endlich ist – die Verfügbarkeit der Vorkommen ist stark begrenzt. Er kommt in großem Maße als Düngemittel zum Einsatz und geht über den Nahrungskreislauf ins Abwasser über. Das macht Abwasser prinzipiell zu einer nachhaltigen Quelle, aus der der essenzielle Nährstoff Phosphor zurückgewonnen und als Material für beispielsweise Düngemittel wiederverwertet werden kann.

Diese Quelle wird jedoch aktuell kaum genutzt und der Rohstoff Phosphor geht dadurch weitestgehend verloren: „Bisher wurden Klärschlämme überwiegend verbrannt und deren Aschen auf Deponien gelagert. Der in den Aschen enthaltene Phosphor wurde damit dem Wirtschaftskreislauf entzogen“, sagt Dr. Yvonne Schneider, Geschäftsführerin der PhosRec Phosphor-Recycling GmbH.

Prof. Dr. Torsten Frehmann, Geschäftsführer der PhosRec Phosphor-Recycling GmbH, ergänzt: „Wir als (Ab-)Wasserwirtschaft wollen einen aktiven und positiven Beitrag leisten, um Teile des Bedarfs an abgebautem und künstlichem Düngemittel in der EU durch rückgewonnenen Phosphor zu decken.“ So wird nicht nur eine künftige Verpflichtung erfüllt, sondern auch ein Nährstoffkreislauf geschlossen und eine in der EU existierende Ressourcenquelle ausgeschöpft.

Mit der Demonstrationsanlage in Bottrop wird voraussichtlich bis Mitte 2026 in einer Vielzahl von Kampagnen aus sehr unterschiedlichen Klärschlammaschen der enthaltene Phosphor in Form von Phosphorsäure zurückgewonnen. Phosphorsäure ist eine hochwertige Grundchemikalie, die in einer Vielzahl industrieller Prozesse und zur Produktion von mineralischen Düngemitteln notwendig ist.

Die Anlage in Bottrop ist auf eine Kapazität von 1.000 Tonnen Klärschlammasche pro Jahr ausgelegt. Sie ist automatisiert und basiert auf der patentierten PARFORCE-Technologie®. Planung und Errichtung wurden von der PTC-PARFORCE Technology Cooperation GmbH aus Marl durchgeführt. Im Sommer 2023 wurde mit der Errichtung der Anlage begonnen, die im Dezember 2023 abgeschlossen war. In der ersten Jahreshälfte 2024 wurden Funktionstests aller Einzelkomponenten und der Gesamtanlage durchgeführt, im Mai 2024 erfolgte die Einweihung. In der zweiten Jahreshälfte wurden die erforderlichen Leistungstests abgeschlossen.

Mit der Anlage soll einerseits gezeigt werden, dass marktfähiger Phosphor aus sehr unterschiedlichen Klärschlammaschen entsprechend der gesetzlich geforderten Quote von mindestens 80 Prozent zugewonnen werden kann. Andererseits sollen praktische Erfahrungen im großtechnischen Betrieb mit dem Verfahren bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen gesammelt werden.

Zum Hintergrund:

Die Planung und Errichtung der großtechnischen Demonstrationsanlage sowie der Versuchsbetrieb werden durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Verbundprojekts „Regionales Klärschlamm- und Aschen- Management zum Phosphorrecycling für einen Ballungsraum“ (AMPHORE) innerhalb der Fördermaßnahme „Regionales Phosphor-Recycling“ (RePhoR) unterstützt. RePhoR ist Teil der BMBF-Strategie „Forschung für Nachhaltigkeit“ (FONA). AMPHORE ist das größte der insgesamt sieben geförderten RePhoR-Verbundprojekte zur Phosphorrückgewinnung und wird mit rund 8,7 Millionen Euro vom BMBF gefördert.