Ab in den Kreislauf

Wohin mit Gülle oder Klärschlamm? Auf den Feldern können sie die Umwelt belasten. Und verbrennen ist Verschwendung, denn sie enthalten wertvolle Stoffe, die man wiedergewinnen und nutzen kann. Der Wachstumskern „AbonoCARE“ hat dafür jede Menge Ideen.

Grüne Schläuche auf einer Wiese

Jährlich müssen Tonnen an Nährstoffreichen Klärschlamm verbrannt werden, da dieser mit Schwermetallen belastet ist. Mit den Innovationen von AbonoCARE soll dieser wertvolle Dünger wieder nutzbar gemacht werden.

AbonoCARE

Jedes Jahr fallen in Deutschland 276 Milliarden Liter Gülle und rund zwei Millionen Tonnen Klärschlamm an. Hinzu kommen 60 Millionen Tonnen sogenannter Gärprodukt-Frischmasse, die nach der Vergärung in Biogasanlagen zurückbleibt. Das klingt zunächst nach einer Menge Abfall, ist es aber gar nicht. Denn diese organischen Reststoffe enthalten viele Nährstoffe wie Phosphor, Kalium, Magnesium und Stickstoff, die als Düngemittel bestens geeignet sind. „Wir werfen seit Jahrzehnten ganz viel Phosphor einfach weg, was schade ist“, sagt Lars Leidolph, einer der Koordinatoren von AbonoCARE. „Unser Ziel ist es, diese Nährstoffe in den Kreislauf zurückzuführen und daraus brauchbare Produkte zu machen.“ Das spart gleichzeitig wertvolle Rohstoffe. Leidolph weiß, wovon er spricht. Der promovierte Mineraloge ist bei der Materialforschungs- und -Prüfanstalt an der Bauhaus-Universität in Weimar beschäftigt. Der Name des Bündnisses ist Programm:

„Wir werfen seit Jahrzehnten ganz viel Phosphor einfach weg, was schade ist“

Lars Leidolph

„Abono“ kommt aus dem Spanischen und bedeutet Dünger – „Care“ steht für das Bemühen des unternehmerisch-wissenschaftlichen Bündnisses um eine ressourcenschonende, nachhaltige Landwirtschaft. Gesetzlich ist klar geregelt, was mit Klärschlamm und Gülle geschehen soll. So darf Gülle nur noch zu bestimmten Zeiten und in kleinen Mengen auf den Acker, um den Nitratgehalt im Grundwasser zu senken, der die Grenzwerte vielerorts überschreitet. Nitrat kann im menschlichen Körper zu Nitrit umgewandelt werden, das den Sauerstofftransport im Blut hemmt. Im Klärschlamm wiederum sind die Medikamentenrückstände Krankheitserreger, vor allem antibiotikaresistente Bakterien, eine große Gefahr. Deshalb wird das Ausbringen von Klärschlamm in der Landwirtschaft zunehmend eingeschränkt. Momentan landet er meist in Verbrennungsanlagen und die daraus entstehende Asche dann auf Deponien, genauso wie große Mengen Gülle. Doch nach der Verbrennung bleiben Schadstoffe zurück und die Lagerung birgt auf Dauer Probleme für die Umwelt. An einem sinnvollen Recycling führt also kein Weg vorbei. Zumal das 60 Prozent der importierten Rohphosphate sparen würde und weniger Raum für Deponien notwendig wäre.

Besser regional als zentral

Für AbonoCARE fängt Nachhaltigkeit jedoch nicht erst bei der Rückgewinnung an, sondern schon beim Transport. „Wir fahren Gülle aus den Niederlanden bis nach Bautzen, weil es so gut wie nichts kostet. Das ist das Kernproblem“, meint Leidolph. Statt einer zentralen Verwertung in großen Anlagen, wie sie aus angeblichen Kostenvorteilen meist üblich ist, plädieren die Bündnispartner für eine dezentrale Aufbereitung in vielen kleineren, regionalen Anlagen. Der Grund: Bei einer zentralen Entsorgung sind die Transportwege lang und die Nährstoffe verschwinden aus der Region. Die Landwirte müssen dann Dünger kaufen, der oftmals von weit her kommt – zum Beispiel aus Marokko, wo Phosphor abgebaut wird. Stattdessen wäre es sinnvoller, zu schauen, wo die Reststoffe anfallen, wo sie aufbereitet und dann wieder genutzt werden können. „Im Idealfall könnten die Nährstoffe im Umkreis von 50 Kilometern zurückgewonnen und daraus Dünger hergestellt werden, der dann in der Region wieder Einsatz findet“, sagt Lars Leidolph. Für genau diese Prozesse entwickelt das Team von AbonoCARE, dem unter anderem Umwelttechnik-, Biogas- und Abwasser Unternehmen sowie ingenieurtechnische Forschungseinrichtungen angehören, eine Technologieplattform. Es soll eine Art Werkzeugkasten sein, der passende Geräte für die Nährstoff-Rückgewinnung aus Gülle, Klärschlamm und anderen organischen Reststoffen bereithält. Das Bundesforschungsministerium fördert das Bündnis im Programm „Innovative regionale Wachstumskerne“.

Trennen und wiedergewinnen

Zum AbonoCARE-Werkzeugkasten gehören zum Beispiel innovative Filter, die Schwermetalle direkt bei der Verbrennung von Klärschlamm abtrennen. Das Neue an dem Verfahren ist, dass die Schwermetalle zunächst aktiviert und dann im gasförmigen Zustand entfernt werden. Die recycelte Asche ist auf diese Weise nicht mehr mit Schwermetallen kontaminiert, jedoch mit Phosphor angereichert, der wiederum zu Düngemittel verarbeitet werden kann. Außerdem entwickeln die Ingenieure ein spezielles Behandlungssystem, mit dem die Nährstoffe direkt bei der Vergärung von organischen Reststoffen gewonnen werden, zum Beispiel in Biogasanlagen. Möglich wird das mit neuartigen keramischen Filtern, die selbst unter harschen Bedingungen Ammonium entfernen. Daraus können dann Spezialdünger hergestellt werden. „Außerdem entwickeln wir spezielle Kompostierprozesse für die Herstellung von Erde“, ergänzt Leidolph. „Wir wollen die Technologien optimieren, Demonstratoren aufbauen und im kleintechnischen Bereich erproben, um sie für die Anwendung vorzubereiten.“

Kein Ende in Sicht

Dafür hat das AbonoCARE-Team noch zwei Jahre Zeit, dann wird die Förderung durch das Bundesforschungsministerium enden. Was wollen die Wachstumskernpartner bis dahin erreichen? „Im Idealfall wollen wir mit unseren Technologien alle Reststoffe vollständig verwerten, das ist unser Anspruch“, erklärt der Koordinator. „Aber auch 80 bis 90 Prozent Verwertung wären immer noch besser, als alles auf die Deponie zu bringen.“ Und auch besser, als Düngemittel zu importieren, z. B. aus Marokko oder Israel. Dort wird Phosphor gewonnen, der immer stärker mit Schwermetallen wie Cadmium kontaminiert ist, da für den Abbau immer tiefer gegraben werden muss. „Unsere Ideen von mehr Nachhaltigkeit und Regionalität sind gesellschaftlich relevant“, betont Leidolph. „Es gibt ein viel größeres Bewusstsein und einen stark steigenden Bedarf dafür.“ Das heißt, die neuen Technologien des Wachstumskerns sind sehr gefragt und sollten sich am Markt gut etablieren können. Dabei kommt AbonoCARE auch die regionale Vernetzung zugute. Für Lars Leidolph steht deshalb schon heute fest: „Wir werden in Zukunft weiter zusammenarbeiten – auch nach Abschluss der Förderperiode.“

Weitere Informationen

Dieser Beitrag ist im "Unternehmen Region"-Magazin 1/2021 erschienen.