22.10.2020

aschebasiertes Düngemittelgranulat

Klärschlammaschen können eine hohe Phosphatkonzentration aufweisen und stellen damit einen geeigneten Sekundärrohstoff für die Produktion von Phosphatdüngemitteln dar.

Quelle: BAM

Projektlaufzeit

01.07.2020 - 21.06.2025

Projektart

Verbundforschungsprojekt

Projektstatus

Laufend

Themen

Kurzbeschreibung

Phosphatdünger werden in der Landwirtschaft eingesetzt, damit Pflanzen ausreichend mit dem essenziellen Element Phosphor versorgt werden. Ein großes Potential zur Herstellung von Phosphatdüngern hat Klärschlamm.

Ort

Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Richard-Willstätter-Straße 11
12489 Berlin

Klärschlammasche für die Herstellung von Phosphor

Klärschlammasche für die Herstellung von Phosphor

Quelle: BAM

Um einen wirksamen und schadstoffarmen Phosphatdünger aus Klärschlammaschen herzustellen, wird im Rahmen des R-Rhenania Projektes eine AshDec®-Demonstrationsanlage errichtet. Die Demonstrationsanlage wird durch ein wissenschaftliches Monitoring begleitet: Die aschebasierten Düngemittel werden eingehend chemisch-mineralogisch charakterisiert und in Gefäß- und Feldversuchen im ökologischen Landbau auf ihre Düngewirksamkeit untersucht.


Ein Pfeil in der Mitte einer Zielscheibe

Quelle: BAM

Klärschlammaschen können eine hohe Phosphatkonzentration aufweisen und stellen damit einen geeigneten Sekundärrohstoff für die Produktion von Phosphatdüngemitteln dar. Bisher wird das Potential der Klärschlammaschen für die Phosphor-Rückgewinnung jedoch kaum genutzt, da die in den Aschen enthaltenen Phosphate für Pflanzen kaum verfügbar sind und die Aschen mit toxischen Schwermetallen belastet sind. Eine Aufbereitung der Klärschlammaschen ist notwendig, um wirksame und schadstoffarme Phosphatdünger herzustellen.

Stilisierter Programmablaufplan

Quelle: BAM

Das AshDec®-Verfahren schließt die Phosphate in der Klärschlammasche thermisch auf und macht sie für Pflanzen vollständig verfügbar, wie man es bereits vom erfolgreichen aber nicht mehr produzierten Düngemittel „Rhenania-Phosphat“ kennt. Zusätzlich werden im Prozess die Gehalte an toxischen Schwermetallen wie Arsen, Blei, Cadmium und Quecksilber reduziert.

Händeschütteln

Quelle: BAM

Fördermaßnahme

Das Projekt R-Rhenania wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert (Förderkennzeichen 02WPR1547A).

Fördervolumen des Verbundprojektes

Ca. 3,2 Mio. Euro

Partner

Emter GmbH

sePura GmbH

Outotec GmbH & Co. KG

Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL)

Kompetenzzentrum Wasser Berlin gGmbH (KWB)

Institut für Baustoff-Forschung e.V. (FEhS)

Universität Bonn

Phosphatrückgewinnung aus Klärschlammaschen mit dem AshDec®-Prozess

Die Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm und Klärschlammaschen ist in Deutschland politisch gefordert. Um einen wirksamen und schadstoffarmen Phosphatdünger aus Klärschlammaschen herzustellen, errichten der Betreiber der Klärschlammverbrennungsanlage Altenstadt, die Emter GmbH und der Düngemittelhersteller sePura GmbH im Rahmen des R-Rhenania Projektes eine AshDec®-Demonstrationsanlage. Die geplante Anlage wird neben den Aschen aus Altenstadt zusätzlich die Aschen aus weiteren bayerischen Verbrennungsanlagen verwerten und ist für eine Kapazität von 30.000 Jahrestonnen Asche ausgelegt. Der Projektpartner sePura plant den produzierten Dünger vollständig regional in Bayern zu verwerten.

Die Demonstrationsanlage wird durch ein wissenschaftliches Monitoring begleitet und die aschebasierten Düngemittel werden eingehend chemisch-mineralogisch charakterisiert und in Gefäß- und Feldversuchen im ökologischen Landbau auf ihre Düngewirksamkeit untersucht. Neben der Düngewirkung des Phosphats werden auch die Wirkungen der Silikate und der enthaltenen Spurennährstoffe auf Pflanzenverfügbarkeit und Pflanzengesundheit untersucht. Um die Übertragbarkeit der AshDec®-Technologie auch für Standorte mit hohen Schwermetallbelastungen zu ermöglichen, werden im kleintechnischen Maßstab Untersuchungen inklusive Engineering und Kostenabschätzung für die großtechnische Umsetzung an hoch belasteten Klärschlammaschen durchgeführt. Ökobilanzierungen und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen werden begleitend für die verschiedenen Anwendungsfälle durchgeführt.

Arbeitsschwerpunkte

  • Errichtung und Betrieb einer großtechnischen AshDec®-Demonstrationsanlage (30.000 t/a) zur Herstellung von Phosphatdüngemitteln aus Klärschlammaschen am Standort Altenstadt, Bayern
  • Wissenschaftliches Monitoring und Optimierung der AshDec®-Demonstrationsanlage
  • Gefäßversuche und Feldversuche im ökologischen Landbau zur Ermittlung der P-Düngewirkung des AshDec®-Produktes
  • Untersuchungen zur Wirkung von Silikaten und Spurennährstoffen im AshDec®-Produkt auf Pflanzenernährung und -gesundheit
  • Kleintechnische Untersuchungen zur Übertragbarkeit der AshDec®-Technologie auf Standorte mit hoch schwermetallbelasteten Klärschlammaschen inkl. großtechnischer Anlagenplanung
  • Ökobilanzierung und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen für die Demonstrationsanlage und für weitere Anwendungsfällen der AshDec®-Technologie

Projektkoordination

  • Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)

Partner und Förderer

  • Emter GmbH
  • sePura GmbH
  • Outotec GmbH & Co. KG
  • Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL)
  • Kompetenzzentrum Wasser Berlin gGmbH (KWB)
  • Institut für Baustoff-Forschung e.V. (FEhS)
  • Universität Bonn

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in der Förderinititative RePhoR im Rahmenprogramm FONA gefördert.

Logos der Rhenania Projektpartner und Förderer

Quelle: Rhenania Projektpartner und Förderer