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Nachhaltiges Phosphormanagement in Europa

Am 6. und 7. März fand in Brüssel die erste Europäische Phosphorkonferenz statt. Was bereits seit Jahren im kleineren Rahmen funktioniert, fand nun im offiziellen Rahmen der Konferenz seinen angemessenen Auftakt: die Sektoren übergreifende Zusammenarbeit der europäischen Akteure, um die Herausforderungen der Zukunft gemeinsam zu meistern und die Effizienz bei der Nutzung der lebensnotwendigen Ressource Phosphor deutlich zu steigern. Die anwesenden Vertreter aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft waren sich einig, dass diese Konferenz erst der Anfang eines gemeinsamen Weges ist, der unter anderem in Form einer Europäischen Phosphorplattform (ESPP) fortgesetzt wird. Diese soll nicht nur Wissen und Erfahrungen zusammentragen und bereitstellen, sondern aktiv dazu beitragen, dass in Zukunft weniger Phosphor verschwendet, mehr recycelt und effektiver und koordinierter zusammen gearbeitet wird. Seit Jahren widmen sich Wissenschaftler und zunehmend auch Akteure aus Industrie und Politik dem Thema Nachhaltigkeit beim Umgang mit Phosphor. Bereits 1959 machte Isaac Asimov in seinem Essay „Life’s bottleneck“ darauf aufmerksam, dass dieses lebensnotwendige Element weder künstlich herzustellen ist, noch durch etwas anderes ersetzt werden kann. Umso erstaunlicher erscheint es, dass wir dennoch verschwenderisch mit dieser Ressource umgehen. Auch wenn ein Massenanteil von ca. 0,1 % in der Erdkruste nicht gerade wenig erscheint, muss der Phosphor aufwendig der Erde entrissen und in verwertbare chemische Verbindungen transformiert werden. Das gelingt nicht zum Nulltarif und hinterlässt Spuren in der Umwelt. Lediglich 25% des in Minen als Rohphosphat abgebauten Phosphors kommen letztendlich beim EU-Endverbraucher an. Die Verluste entlang der Versorgungskette von der Mine in Übersee bis auf unsere Teller sind demnach immens. Angesichts der Abhängigkeit Europas von Phosphorimporten und des definitiv steigenden globalen Phosphorbedarfs ist es nicht nur vernünftig, sondern ein Gebot der Stunde, die Effizienz entlang der Versorgungskette signifikant zu steigern. Diese Kernbotschaft galt es im Rahmen der ersten europäischen Phosphorkonferenz zu signalisieren und in der Europapolitik zu verankern. Stimmen aus der Politik Erfreulich war deshalb nicht nur die Präsenz einiger hochrangiger Vertreter der Politik, sondern auch der Tenor, der erkennen ließ, dass dem Thema zumindest in einigen Ländern, als auch bei der Kommission eine gewisse Beachtung geschenkt wird. In der Eröffnungsrede verwies Dr. Helge Wendenburg vom Bundesumweltministerium unter anderem darauf, dass jetzt die Zeit ist, in der die Weichen in Richtung ressourceneffizienter Kreislaufwirtschaft gestellt werden müssen, um so auch Europas Abhängigkeit von der begrenzten Zahl der Phosphor exportierenden Länder zu minimieren. Als eine gangbare Option nannte er den Entwurf einer Phosphatrückgewinnungsverordnung, die die Rückgewinnung von Phosphor aus dem Abwasserstrom forcieren soll. Aufmerksamkeit sei zudem der Schadstoffproblematik, sowohl in den Mineraldüngern, als auch bei den Recyclingprodukten zu widmen. Der EU-Umweltkommissar Janez Potočnik machte deutlich, dass er sich dafür einsetzen werde, dass Phosphor effizienter eingesetzt und wo immer sinnvoll und möglich, auch recycelt werde, was nicht zuletzt im Einklang mit Ressourceneffizienz, Umweltschutz und Versorgungssicherheit stehe. Auch er verwies darauf, dass jetzt der Zeitpunkt sei, ein ganzheitliches Ressourcenmanagement zu entwickeln. Angemessene und verlässliche ordnungspolitische Rahmenbedingungen sollen Impulse geben und die notwendige Planungssicherheit schaffen, die wiederum die notwendigen wirtschaftlichen Weichenstellungen (letztlich Investitionen) erlauben, den Herausforderungen der Zukunft gerecht zu werden. Langfristiges Wachstum soll Lebensqualität und soziale Gerechtigkeit sicherstellen und verhindern, dass Umweltzerstörung und finanzielle Schulden eine Last für zukünftige Generationen werden.

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Nachhaltiges Phosphormanagement in Europa

Biologisch abbaubare Abfälle, Abwasser und Gülle sind Stoffströme, deren hohes Rückgewinnungspotential für Phosphor deutlich effizienter genutzt werden muss. Aber auch in der Landwirtschaft liege noch einiges Potential zur Steigerung der Phosphornutzungseffizienz. Potočnik betonte die Wichtigkeit, den Schwung dieser Konferenz zu nutzen, um den eingeschlagenen Weg in Richtung zu mehr Nachhaltigkeit bei der Nutzung der Ressource Phosphor voranzuschreiten. Ferner werde er darum kämpfen, dass das seit letztem Sommer fertige Grünbuch zum Phosphor nun endlich veröffentlicht werde. Pia Bucella, ebenfalls aus dem Umweltkommissariat, verwies auf einige ordnungspolitische Bereiche, die hinsichtlich Phosphormanagement eine Rolle spielen. Unter anderem sind dies die Bereiche: Nitrate, Kommunalabwasser, Deponien, Düngemittel und Abfall. Aber auch Förderprogramme (HORIZON 2020, EIP, …) werden Phosphor thematisch berücksichtigen. Bei der Überarbeitung der Düngemittellegislative werden biologische Dünge- und Bodenverbesserungsmittel berücksichtigt und Qualitätskriterien erarbeitet, wobei auch die Definition des Endes des Abfallstatus‘ eine Rolle spielt. Die Überarbeitung der Abfallrahmenrichtlinie soll die Wiederverwertung und das Recycling weiter vorantreiben. Magnus Gislev vom Industriekommissariat stellte fest, dass Phosphor möglicherweise bei der diesjährigen Revision auf die Liste der für die EU kritischen (strategischen) Rohstoffe gesetzt wird. Die Position der Niederländischen Regierung wurde von Hugo von Meijenfeldt dargelegt. Das Ziel ist, den Phosphorkreislauf zu schließen. Nicht nur die Dutch Nutrient Platform und das Dutch Phosphate Value Chain Agreement stehen dafür, dass in den Niederlanden bereits die Akteure aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft gemeinsam agieren, dieses Ziel zu erreichen. Dabei wird die gesamte Wertschöpfungskette des Phosphors angegangen, wobei die Industrie die Vorreiterrolle hinsichtlich Innovation und Technologietransfer spielt. Eric Smaling (DNP) und Arnoud Passenier (DPVCA) betonten, dass nur die Sektoren übergreifende Kooperation zum Erfolg führen kann. Ein konkretes Ziel der niederländischen Aktivitäten neben dieser Konferenz ist die Entwicklung eines Marktes für Phosphorecyclingprodukte bis zum Jahresende 2013. Der flämische Ministerpräsident, Kris Peeters begann seine Schlussworte mit den Worten Leonardo Da Vinci‘s, welche treffender nicht hätten sein können: „Wissen ist nicht genug, wir müssen es auch anwenden! Wollen ist nicht genug, wir müssen auch handeln!“ Er verdeutlichte, dass es für ein nachhaltiges Phosphormanagement keine einfache Patentlösung gibt, sondern vielmehr auf lokale bzw. regionale Partnerschaften und Kooperation in einem europäischen Rahmen gebaut werden muss. Die Kommission ist gefordert, Regelwerke und Anforderungen europaweit zu harmonisieren, um einen europäischen Markt für Phosphorrecyclingprodukte zu etablieren. Die Phosphorfrage bietet Möglichkeiten, Innovation und neue Geschäftsmodelle anzustossen. Die Europäische Phosphorplattform spielt eine wichtige Rolle, dies auch zu verwirklichen. Weitere Stimmen von Repräsentanten aus der Politik können auf der Internetseite der Europäischen Phosphorplattform (www.phosphorusplatform.eu) abgerufen werden. Auch wenn die Signale von den politischen Vertretern auf der Konferenz durchaus ermutigend sind, darf davon ausgegangen werden, dass auch weiterhin noch viel Überzeugungsarbeit geleistet werden muss, bis die Ressource Phosphor auch in der Tagespolitik die Anerkennung bekommt, die sie verdient. Wie Bas Eickhout, Mitglied des Europaparlaments, treffend formulierte, könnte die bereits für den letzten Sommer angekündigte Veröffentlichung des Grünbuchs zum Phosphor einen wichtigen Impuls geben, das öffentliche, wie auch politische Bewusstsein für dieses Thema zu schärfen.

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Stimmen aus der Industrie 80% des abgebauten Phosphors werden zur Herstellung von Düngemitteln verwandt. Deshalb ist es naheliegend, diesen Industriebereich in die Phosphordiskussion und Entwicklung von Nachhaltigkeitsstrategien einzubeziehen. Javier Branas Lasala (Fertiberia) beschrieb die Verantwortung der Düngemittelproduzenten hinsichtlich der bedarfsgerechten Bereitstellung der Pflanzennährstoffe. Effizienterer Düngemitteleinsatz ist notwendig, um dem steigenden Bedarf an Nahrungsmittel angemessen zu begegnen. Kees Langeveld (ICL Fertilizers) betonte die strategische Bedeutung des Recyclings zurückgewonnenen Phosphors für die europäischen Düngemittelproduzenten. ICL’s Produktionsanlagen sind in der Lage, Produkte wie MAP (Magnesiumammoniumphosphat) Calziumphosphate oder gar Klärschlammaschen zu verarbeiten. Leider werde diese Art des Phosphorrecyclings gegenwertig noch durch verschiedene Regularien be- bzw. verhindert. Wichtig ist zudem Transparenz bzgl. Schadstoffen (Organika und Schwermetalle) zwischen den Produzenten/Lieferanten der zurückgewonnenen Phosphate auf der einen Seite und der abnehmenden Industrie bzw. dem Endverbraucher auf der anderen Seite. Greet De Gueldre (Aquafin) machte klar, dass Phosphorrückgewinnung sowohl finanzielle als auch operative Vorteile für den Kläranlagenbetrieb mit sich bringt. Sie wies darauf hin, dass regulative Anpassungen jedoch noch notwendig seine, um den „end of waste“ Status für sauberen Klärschlamm, sowie die Verwertung der Recyclingprodukte wie MAP zu präzisieren. Auch die Absenkung von Grenzwerten für einige Schadstoffe wird als notwendig erachtet. Jacob Hansen (Fertilizers Europe) sprach sich für den Ausbau des sogenannten „precision farmings“ aus. Die Düngemittelindustrie unterstützt das Phosphorrecycling, stellt aber auch klar, dass es hinsichtlich der Qualität und Sicherheit der zurückgewonnenen Phosphate keinerlei Abstriche geben kann. Die neue europäische Düngemittelregulative muss die Reinheit und Sicherheit für alle Düngesubstrate sicherstellen, egal ob nun aus primären oder sekundären Quellen. Er verwies auch darauf, dass nicht alle Düngemittelproduzenten Recyclingmaterial einsetzen können und dass die europäische Nahrungsmittelindustrie und Landwirtschaft global wettbewerbsfähig bleiben muss. Wichtig ist zudem, dass die Anforderungen der Düngemittelindustrie klarer definiert und an mögliche Lieferanten kommuniziert werden. Auf meine Nachfrage bzgl. eines Anforderungskatalogs erhielt ich die Antwort, dass ein solcher noch nicht existiere, dieser aber kurzfristig in Angriff genommen werde. Mhamed Ibnabdeljalil (OCP) machte deutlich, dass sich OCP als marokkanischer Phosphatproduzent der Verantwortung für die Phosphatressourcen, aber auch für die Menschen bewusst ist. Die effiziente Nutzung dieser Ressourcen ist zentraler Punkt dieser Verantwortung. OCP investiert 15 Milliarden US Dollar über einen Zeitraum von zehn Jahren, um die Minenproduktion zu verdoppeln, die Düngemittelproduktion zu verdreifachen, als auch die Umweltauswirkungen der Produktion zu verringern. Decadmierung ist ebenfalls ein Thema, aber erst im Pilotmaßstab erprobt. Die „phosphatische Dreifaltigkeit“ Natürlich kamen neben den Vertretern aus Politik und Wirtschaft auch zahlreiche Wissenschaftler zu Wort. Neben der Darstellung von Fakten zum Thema Phosphor wurden auch Wissenslücken, Unsicherheiten und Ansätze zur Lösung der vielfältigen Probleme diskutiert. Gerade die existierende Unsicherheit, was die abbauwürdigen und tatsächlich global abgebauten Phosphatmengen angeht, lässt Reichweitenprognosen nicht wirklich seriös erscheinen. Die einzige Institution, die überhaupt Daten im globalen Maßstab veröffentlicht, ist der United States Geological Survey. Und selbst diese Daten sind nicht validierbar. Deshalb ist

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der Ruf nach einer Institution zum weltweiten Monitoring der Lagerstättenerkundung und Produktionsaktivitäten, die z.B. bei der UNO angedockt werden könnte vernünftig. Wie Arno Rosemarin vom Stockholm Environment Institute verdeutlicht, kann nur eine abgesicherte Datenlage Spekulation verhindern. Und wozu Spekulation führen kann, wissen wir alle seit dem Jahr 2008 ziemlich genau. Aber nicht nur die Erkundung, der Abbau und die Produktion bergen Unsicherheiten. Um die Effizienz entlang der Versorgungskette überhaupt beurteilen zu können, muss man auch die beteiligten Stoffströme kennen. Zwar wurden für Europa bzw. einzelne Länder schon einige Phosphorbilanzen aufgestellt, jedoch ist jede Bilanz, bzw. jedes Modell nur so gut wie seine Inventardaten. Hier gibt es in Europa noch einiges zu tun, um die Datengrundlage auf eine solide Basis zu stellen. Viele öffentliche Statistiken fußen auf Abschätzungen, Hochrechnungen bzw. Durchschnittswerten, die nur bedingt die Realität wiederspiegeln. Auch die Definition von Stoffströmen ist nicht einheitlich. (Hier sei kurz auf den Terminus „Sonstige“ bei den Klärschlammverwertungspfaden hingewiesen, für den es keine europäisch einheitliche Definition gibt). Auch hier ist Harmonisierung von Nöten.

Fazit und Ausblick Mit der ESPC2013 wurden endlich die Akteure aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft auch auf europäischer Ebene zusammengeführt. Zwar gibt es bereits seit Jahren internationale Kooperationen, Initiativen und Netzwerke, die sich des Themas Nachhaltigkeit beim Phosphor widmen, jedoch agierten diese bislang teilweise isoliert, parallel und nicht effizient koordiniert. Vor allem die Zusammenarbeit von Wissenschaft und Praxis ist noch ausbaufähig und notwendig, um gerade bei den Lösungsansätzen die Praxisnähe zu gewährleisten, die es braucht, um Ideen und technische Entwicklungen zu Innovationen werden zu lassen. Gerade im Bereich des Phosphorrecyclings werden sich jene Verfahren durchsetzen, die in enger Zusammenarbeit zwischen beiden Sektoren entwickelt wurden. Die nachfolgende Tabelle vermittelt einen Eindruck über den derzeitigen Stand der Technik der PRückgewinnung aus dem Abwasserpfad. Um die Früchte der Wissenschaft mit den Erfordernissen der Praxis in Einklang zu bringen, werden die Förderprogramme der EU noch stärker als bisher darauf Wert legen, dass beide Bereiche in Form von Kooperationsprojekten zusammen arbeiten. Ein Beispiel für eine solche Zusammenarbeit ist das Forschungs- und Demonstrationsprojekt P-REX (www.prex.eu), bei dem es nicht darum geht, noch weitere Rückgewinnungsverfahren zu entwickeln, sondern die bereits verfügbaren anhand von Realdaten zu bewerten und daraus Maßnahmen für deren Optimierung und europaweite Implementierung abzuleiten. Natürlich genügt es nicht, allein die Prozesse zu betrachten. Auch die erzeugten Produkte werden hinsichtlich ihrer Verwertbarkeit und Marktpotentiale unter die Lupe genommen. Dabei geht es bei denen, die letztlich als Düngemittel in die Landwirtschaft gelangen sollen vor allem um die Pflanzenverfügbarkeit des Phosphors, die Reinheit, aber auch die Ansprüche der Abnehmer, die über die rechtlichen Mindestanforderungen hinausgehen. Letztlich kann nur das Verfahren auf Verbreitung hoffen, welches auch Produkte erzeugt, die tatsächlich jemand haben möchte. Hier ist eine enge Kooperation zwischen Verfahrensentwicklern, potentiellen Anlagenbetreibern und den Abnehmern der Produkte zwingend erforderlich.

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Nachhaltiges Phosphormanagement in Europa

Prozess AirPrex 

AirPrex

AirPrex

Standort / Betreiber Maßstab Produkt P Rückgewinnung aus Schlamm Waßmannsdorf (DE) MAP voll BWB Berliner Pflanze MG-Neuwerk (DE) voll MAP Niersverband BS-Steinhof (DE) voll MAP im Schlamm SE|BS / AVB

AirPrex

Wieden-Echten (NL)

AirPrex

Amsterdam (NL) In Vorbereitung Lingen (DE) SE Lingen Leuven (BE) Aquafin Olburgen (NL) Waterstromen Lomm (NL) Waterstromen

LYSOGEST NuReSys PHOSPAQ PHOSPAQ

voll

MAP

voll

MAP

voll

MAP BIOSTRU

voll

MAP

voll

MAP

voll

CaP

voll

MAP

voll

CaP im Schlamm

Offenburg (DE)

Pilot

MAP

Mainz (DE)

Pilot

CaP

voll

MAP

Remondis Dr. M. Lebek

MAP Crystal Green™ MAP BIOSTRU

OSTARA Jim Hotchkies NuReSys C. Dewaele

voll

MAP BIOSTRU

NuReSys C. Dewaele

voll

MAP BIOSTRU

NuReSys C. Dewaele

voll

MAP BIOSTRU

NuReSys C. Dewaele

voll

MAP BIOSTRU

Pilot

CaP

Pilot

MAP oder CaP

voll

P-Schlacke

NuReSys C. Dewaele KIT CMM Dr. R. Schuhmann Veolia Eau H. Paillard Ingitec J. Mallon

voll

P-Dünger

voll

Weisser P4

Gifhorn process

Gifhorn (DE) ASG Hildesheim (DE) SEHi

PEARL (PEARL 500)

Molkerei Altentreptow (DE) Remondis Aqua Slough (UK) Thames Water

NuReSys

Molkerei (BE)

REPHOS

NuReSys NuReSys NuReSys NuReSys P-RoC

Kartoffelverarbeitung (BE) Harelbeke Kartoffelverarbeitung (BE) Nieuwkerke Kartoffelverarbeitung (BE) Waasten Pharmaindustrie (BE) Geel Neuburg (DE)

voll voll

Thermphos*

Brüssel Nord (BE) Aquiris (Veolia Eau) Nürnberg (DE) SUN Königs Wusterhausen (DE) RETERRA Vlissingen (NL)

LeachPhos

MSWI plant of Bern (CH)

Pilot

MAP oder CaP

EcoPhos/SNB/HVC

EcoPhos (BE)

voll

DCP

PHOSTRIP MEPHREC SUSAN

P.C.S. W. Ewert P.C.S. W. Ewert P.C.S. W. Ewert P.C.S. W. Ewert P.C.S. W. Ewert NuReSys C. Dewaele Waterstromen R. Haarhuis PAQUES M. Weghuis DHV A. Giesen PFI Prof. J. Müller-Schaper TU DA Dr. C. Schaum IAT Hr. Meier Budenheim Dr. R. Schnee

MAP

Geestmerambacht (NL)

Stuttgarter Verfahren Budenheim Verfahren

BWB Dr. B. Heinzmann

voll

CRYSTALACTOR

Fix-Phos

Kontakt

*Derzeit Produktion eingestellt, Zukunft ungewiss!

Outotec Ludwig Hermann Willem Schipper BSH Stefan Schlumberger SNB M. Lefferts

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Nachhaltiges Phosphormanagement in Europa

Aber das Recycling ist nur eine, wenn auch sehr wichtige Komponente zur Steigerung der Nutzungseffizienz von Phosphor. Der Komplexität der Thematik wird unter anderem im Projekt Global TraPs (www.globaltraps.ch) Rechnung getragen, welches sich auf globaler Ebene der gesamten Phosphorwertschöpfungskette transdisziplinär widmet. Es ist aber auch klar, dass die Probleme und Herausforderungen auf dem Weg zu einer nachhaltigeren Nutzung der lebensnotwendigen Ressource Phosphor nicht innerhalb weniger Jahre zu lösen sind. Um in Europa langfristig diesen Herausforderungen gewachsen sein und angemessen agieren zu können ist die Etablierung der Europäischen Phosphorplattform ein wichtiger Baustein. Nicht nur die Bündelung des Sektoren übergreifenden Wissens, der Erfahrungen, sondern die aktive und gestalterische Transformation in die praktische Anwendung werden dazu beitragen, dass in Zukunft weniger Phosphor verbraucht und mehr recycelt wird. Letztlich ist es im Interesse aller, wenn aus Erkenntnis Taten folgen, die zu Innovationen führen die wiederum neue Geschäftsfelder eröffnen und so einen substantiellen Beitrag auf dem Weg zu einer sogenannten „green economy“ leisten. Die Form, als auch das konkrete Programm der Europäischen Phosphorplattform werden in den nächsten Wochen erarbeitet. Sicher ist, dass es sich eher um eine lebendige Plattform als um eine formal institutionalisierte Plattform handeln wird, die nicht nur Berichte produziert, sondern auch selbst agiert, Projekte initiiert und organisiert. Ein Punkt des Arbeitsprogrammes steht bereits fest: die erste Europäische Phosphorkonferenz war nicht die letzte. Die zweite Konferenz ist für das Frühjahr 2015 in Berlin geplant. Das Kompetenzzentrum Wasser Berlin hat bereits mit den Vorbereitungen begonnen.

An dieser Stelle möchte ich mich bei allen Mitorganisatoren der ESPC2013 für die hervorragende Zusammenarbeit bei der Vorbereitung und Durchführung bedanken. Besonderer Dank gebührt den Kolleginnen und Kollegen der Dutch Nutrient Platform, deren Initiative den (P-)Stein auf EU-Ebene ins Rollen gebracht hat.