Phosphor ist ein nicht ersetzbarer Grundbaustoff für Organismen – Menschen, Tiere und Pflanzen können ohne das chemische Element nicht existieren. Ihm verdanken wir die Festigkeit unsere Zähne und Knochen. Es fördert den Energiefluss in den Muskeln und aktiviert dort aufgenommenes oder enthaltenes Kalzium. Auch in der Landwirtschaft wird Phosphor als Dünger zur Wachstumssteigerung von Pflanzen oder als Nährstoff im Futtermittel in der Fleischproduktion verwendet. Das Element wird zusehends knapper und die weiteren Aussichten sind düster – denn zu Phosphor gibt es keine Alternative.
Phosphor lässt sich weder synthetisch herstellen, noch kann er durch andere Stoffe ersetzt werden. Experten sprechen bereits heute von einer Phosphor-Krise, denn die Nahrungsmittelproduktion könnte in Zukunft gefährdet sein. Zunehmende Bevölkerungszahlen, der steigende Energieverbrauch und der hohe Fleischkonsum verschärfen das Problem. Die Notwendigkeit einer Rückgewinnung des Elements Phosphor ist daher wichtiger denn je.
Sonnenblume mit (links) und ohne (rechts) ausreichende Versorgung mit Phosphor. © Thi Thu Ha Chu: Biogas and Mineral Fertilizer Production from Plant Residues of Phytoremediation; ; Dissertation 2011; TU Dresden.
Wissenschaftler des Instituts für Abfallwirtschaft und Altlasten der TU Dresden unter der Leitung von Frau Prof. Christina Dornack widmen sich in ihrer Forschung unter anderem dem Recycling von phosphorhaltigen Abfällen. Für die Rückgewinnung wurden bereits einige Verfahren entwickelt: Die Kristallisation und Fällung als Magnesium-Ammonium-Phosphat (MAP) aus Abwasser oder die thermochemische Rückgewinnung aus der Verbrennungsasche. Laut dem Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit können mit Recyclingphosphat, das aus Abwasser und Klärschlamm gewonnen wird, theoretisch bis zu etwa 60 Prozent der Importe an Mineraldüngephosphat substituiert werden. Die einzelnen Verfahren sind hinsichtlich ihres Rückgewinnungspotenzials und der Qualität des Produkts allerdings unterschiedlich zu bewerten. Auch wenn nur wenige dieser Verfahren bisher großtechnisch umgesetzt wurden, ist eine Verfahrensvielfalt von großer Bedeutung. Zum einen, um auf die unterschiedlichen Randbedingungen und Fragestellungen zu reagieren und zum anderen, um weitere Aspekte des Ressourcen- und Umweltschutzes künftig voranzutreiben. Dafür ist eine Vernetzung von Wissenschaft und Praxis erforderlich, die am Institut für Abfallwirtschaft und Altlasten praxisnah erforscht wird und das Schließen von Kreisläufen ermöglicht.
Seit 20 Jahren arbeiten Wissenschaftler des Instituts für Abfallwirtschaft und Altlasten, das ab 1. Oktober Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft heißen wird, an der Bereitstellung hochwertiger Sekundärrohstoffe aus Reststoffen und widmen sich in Lehre und Forschung dem integrierten Wassermanagement im Klimawandel und den Einsparungen durch moderne Recyclingtechnologien mit der Nah-Infrarot-Technologie.
Weitere Informationen:
www.tu-dresden.de
