Nachhaltige Versorgung mit Rohstoffen Aus Klärschlamm wird Phosphor für die Industrie

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Universität Stuttgart

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Abfall aus Kläranlagen entsorgen und gleichzeitig weißen Phosphor gewinnen: Wie das funktioniert, zeigt das neue thermochemische Verfahren Flashphos. Umweltfreundlich, effizient und kostengünstig.

Weißer Phosphor (P₄) ist ein für die Chemie-, Pharma-, Lebensmittel- und Elektronikindustrie unverzichtbarer Rohstoff. „Wir wollen eine nachhaltige Versorgung mit Rohstoffen sicherstellen, die für die Wirtschaft wichtig, aber schwer zugänglich sind und nur noch begrenzt zur Verfügung stehen“, sagt Professor Markus Reinmöller, Leiter des Instituts für Energieverfahrenstechnik und Dynamik in Energiesystemen (IED) der Universität Stuttgart. „Das gelingt aber nur, wenn wir diese kritischen Rohstoffe in einer Kreislaufwirtschaft herstellen – so wie mit dem neuen Flashphos-Verfahren. Herkömmliche Methoden gewinnen Phosphor aus Klärschlamm zurück, um damit Düngemittel herzustellen. Flashphos produziert mit P₄ einen Grundstoff für eine Vielzahl industrieller Anwendungen, unter anderem für die Herstellung von Autobatterien, Flammschutzmitteln, Katalysatoren und Computerchips. Die Abhängigkeit von diesem Ausgangsstoff ist hoch, da der globale P4-Bedarf aktuell von nur vier produzierenden Ländern gedeckt wird.

Klärschlamm entsorgen und Kreislaufwirtschaft stärken

Wirtschaftlich abbaubare Phosphatvorkommen sind global ungleich verteilt. In ganz Europa gibt es, bis auf kleinere Vorkommen in Finnland, keine aktuell abbaubaren Vorkommen. Auch bekannte Vorkommen in Norwegen sind nur schwer zu erschließen. Seit 2012 der letzte P4-produzierende Ofen geschlossen wurde, ist die Europäische Union (EU) vollkommen von Importen abhängig. Wegen seiner hohen wirtschaftlichen Bedeutung, der Abhängigkeit von Importen und der begrenzten Ressourcen, stuft die EU weißen Phosphor als kritischen Rohstoff ein. Gleichzeitig sind die phosphorhaltigen Klärschlämme, die bei der Abwasserreinigung in Kläranlagen anfallen, ein wachsendes Umwelt- und Entsorgungsproblem. Deswegen ist in Deutschland ab 2029 eine Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm verpflichtend vorgeschrieben.