Phosphor – ein begrenzter Rohstoff

Phosphor ist nicht nur einer der wesentlichen Nährstoffbausteine für das Pflanzenwachstum und somit die weltweite Lebensmittelproduktion, sondern für alle biologischen Organismen von essenzieller Bedeutung. Er dient z.B. als Trägersubstanz von Erbinformationen unserer DNA. Das Element kann nicht ohne Weiteres ersetzt werden und umgibt uns überall. 80% des abgebauten Rohphosphors weltweit werden zu Düngemitteln verarbeitet.

Der verantwortungsvolle Umgang durch effiziente Düngung mit Phosphor ist nicht nur für den Schutz unserer Oberflächengewässer relevant. Das natürliche Vorkommen von Rohphosphaten zur Gewinnung ist begrenzt und reicht je nach Einschätzung bei aktuellen Abbaurraten noch 75 bis 100 Jahre. Gewonnen wird Phosphor aus Mineralien wie Apatit.

Nur wenige Länder verfügen über natürliche Phosphatreserven: Mit knapp 75% liegt der größte Teil in Marokko. Weitere bekannte Vorkommen liegen in China, Algerien, Syrien und Südafrika. Im Apatit liegt das Phosphat wie in den meisten Rohphosphaterzen in einer für die Pflanzen nicht zugänglichen Form vor. Die vorliegende Struktur des Phosphates muss daher vor dem Einsatz als Düngemittel zerstört und in eine für Pflanzen verfügbare (wasserlösliche) Form umgewandelt werden.

Bild: Abbau von Rohphosphat in Israel

Das bei ICL eingesetzte Rohphosphat stammt hauptsächlich aus der Wüstenregion Oron-Zin im Nordwesten Israels. Für die vorbildliche "Rekultivierung während des Abbaus" im israelischen Abbaugebiet wurde ICL 2015 von der International Fertilizer Industry Association (IFA) mit einem zweiten Platz beim Green Leaf Award ausgezeichnet. Dabei handelt es sich um einen zweijährig stattfindenden Wettbewerb der IFA.

Animation zur Rekultivierung im Rohphosphataabbau von ICL (englisch):

Recycling statt Rohphosphat

Wie bereits erwähnt, umgibt uns Phosphor überall. Laut Naturschutzbund Deutschland e.V. (NABU) scheidet beispielsweise jeder Mensch täglich zirka 1,8 Gramm Phosphor aus. Über die Toilette gelangt dieser in die Kläranlagen und endet dort im Klärschlamm, welcher oft verbrannt und deponiert wird – mitsamt dem kostbaren Nährstoff. Das Umweltbundesamt berichtet, dass in kommunalen Kläranlagen in Deutschland jährlich etwa 1,7 Millionen Tonnen Klärschlamm entstehen. Die Phosphorrückgewinnung aus Klärschlämmen und Klärschlammaschen ist ab dem Jahr 2029 in Deutschland nach der Verordnung zur Neuordnung der Klärschlammverwertung (AbfKlärV) verpflichtend und bietet Berechnungen zufolge theoretisch ausreichend Phosphor, um den Mineraldüngerbedarf Deutschlands zur Hälfte zu decken. Je nach Verbrennungsverfahren kann eine Asche entstehen, die bereits die nötige Reinheit besitzt, um direkt als Rohstoff für eine Düngemittelproduktion geeignet zu sein.

Animation zum Phosphorrecycling in Deutschland (Cleaner Production Germany (CPG) - Umweltbundesamt)

ICL ist Mitglied der Deutschen Phosphor Plattform (www.deutsche-phosphor-plattform.de). Diese Plattform bildet ein sektorübergreifendes Netzwerk zur Förderung der Rückgewinnung von Phosphor und zum nachhaltigen Einsatz der rückgewonnenen Produkte. Mit Blick auf diese Ziele führt die DPP Wissen und Erfahrungen aus der Industrie, öffentlichen und privaten Organisationen sowie aus Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen zusammen. Zudem beteiligt sich ICL in der European Sustainable Phosphorus Platform (ESPP: www.phosphorusplatform.eu) oder in der niederländischen Nutrient Platform NL (www.nutrientplatform.org).

ICL verarbeitet Recycling-Phosphor in Düngemitteln

Das Phosphorrecycling kann mit verschiedenen Verfahren durchgeführt werden und gewonnene Rohstoffe aus verschiedenen Recyclingquellen stammen. ICL Fertilizers hat sich bisher für die Verwendung von Klärschlammaschen und Kalziumphosphaten entschieden, da diese Phosphatquellen in das aktuelle Herstellungsverfahren passen. Damit Recyclingphosphat aus Klärschlammaschen hier als Rohstoff langfristig eingesetzt werden können, müssen große Mengenströme von gleichbleibender Qualität gewährleistet werden. Zusätzlich kommt es darauf an, dass notwendige Regularien und eigene Qualitätsansprüche sowie eine gute Pflanzenverfügbarkeit der Rezyklate gewährleistet werden kann.

ICL Fertilizers betreibt zwei große Düngemittelwerke in Europa. In Amsterdam und Ludwigshafen produziert der Konzern mehr als 800 Tausend Tonnen Düngemittel. In Ludwigshafen werden teil- und vollaufgeschlossene P, NP, PK und NPK Dünger hergestellt. Mehrere Umbauten am Standort gewährleisten die Einbindung von Recyclingphosphaten im Produktionsprozess. Im Amsterdamer Hafen wurde im März 2019 ebenfalls eine neue Anlage zur Einarbeitung von Recyclingphosphaten in Betrieb genommen.

Video zur Düngemittelherstellung mit Recycling-Phosphor am ICL Standort Amsterdam (deutsch):

Die Pearl^®-Technologie im Rasendünger von ICL

ICL Specialty Fertilizers verwendet als Anbieter von Spezialdüngemitteln in der Produktlinie Sierrablen Plus für die Golf-, Sportplatz- und Landschaftspflege seit 2018 hocheffiziente Struvitgranulate des Zulieferers Ostara Nutrient Recovery Technologies. Ostara gewinnt diese Granulate mittels patentierter Techniken ebenfalls aus Klärschlämmen. Die Pearl^®-Technologie gewinnt Phosphor und Stickstoff aus Abwasserströmen zurück und verwandelt diese Nährstoffe in Crystal Green^®, einen hochwertigen, umweltfreundlichen Dünger. Crystal Green ist der erste granulierte Dünger mit kontinuierlicher Freisetzung, der Phosphor, Stickstoff und Magnesium (5-28-0 mit 10 %Mg) enthält. Die Nährstoffe aus diesem Granulat werden in Reaktion auf organische Säuren freigesetzt, welche durch wachsende Wurzeln produziert werden.

Video zu Sierrablen Plus mit Pearl Technologie(deutsch):

Recycling und reduzierter CO₂-Fußabdruck

Der langfristig notwendige Einsatz von Sekundärphosphaten in der Düngemittelindustrie hat neben der Etablierung einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft auch einen weiteren positiven Effekt für die Umwelt: einen geringeren und sicheren Rohstofftransport innerhalb der Versorgungskette von ICL. Hierdurch wird eine erhebliche Reduzierung des CO_²-Fußabdrucks in hergestellten Düngemitteln erreicht.