Die Phosphor-Krise: Wenn der Baustoff allen Lebens sich dem Ende neigt

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. Er fördert den Energiefluss in den Muskeln und aktiviert aufgenommenes oder enthaltenes Kalzium. Auch in der Landwirtschaft wird Phosphor als Futtermittel, zur Wachstumssteigerung von Pflanzen oder als Dünger in der Fleischproduktion verwendet. Das Element hat jedoch einen Nachteil – es gibt keine Alternative.

Phosphor lässt sich weder synthetisch herstellen, noch kann er durch andere Stoffe ersetzt werden. Experten sprechen daher von einer Phosphor-Krise, die die künftige Nahrungsmittelproduktion gefährden könnte. Die zunehmenden Bevölkerungszahlen, der steigende Energieverbrauch und der hohe Fleischkonsum zeigen, dass die Notwendigkeit der Rückgewinnung des Elements Phosphor wichtiger denn je sei.

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 Aussagen des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit kann theoretisch aus Abwasser und Klärschlamm gewonnenes Recyclingphosphat bis zu etwa 60 Prozent der Importe an Mineraldüngephosphat substituiert werden. Die 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 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.

Exzellente Forschung braucht jedoch Raum. Raum für weitreichende Kenntnisgewinne. Diesen bietet die renovierte TUD-Außenstelle in Pirna-Copitz, die am 1. Oktober eingeweiht wird. Das in den 1930er Jahre erbaute Gebäude sowie das Außengelände wurden im Auftrag vom Staatsbetrieb Immobilien- und Baumanagement (SIB) renoviert und dabei zum Teil neukonzipiert. Künftig haben Wissenschaftler und Studierende für ihre Arbeit reichlich Platz sowie ausreichende Kapazitäten für Forschungsreaktoren und Versuchsstände. „Wir blicken auf eine erfolgreiche 20jährige Geschichte zurück, die durch einen stetigen Wandel gerade im Bewusstsein zur Ressourcenschonung und Abfallvermeidung geprägt war und nach wie vor ist. Die Mitarbeiter des Instituts entwickeln mit ihren nationalen und internationalen Partnern aus Wissenschaft und Praxis inspirierende Visionen und möchten dies mit einem Festakt zum 20jährigen Jubiläum honorieren“, so die Professorin Christina Dornack. Der Wandel spiegelt sich nicht nur im neuen Gewand des Gebäudes wider.

Zum 1. Oktober wird sich das Institut in Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft umbenennen, um so dem Kreislaufgedanken, der bereits in Forschung und Lehre fest verankert ist, auch im Namen Rechnung zu tragen.