Wertvoller Phosphor aus Klärschlamm: DBU fördert Pilotanlage der AVA cleanphos Technologie

Ein neues Verfahren, das wertvollen Phosphor aus HTC-Klärschlammkohle gewinnt: Um diese neue Technologie zu etablieren, fördert die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) eine AVA cleanphos Pilotanlage mit Standort in Karlsruhe.

Das auf der hydrothermalen Carbonisierung (HTC) basierende Verfahren wurde bereits im Labor von AVA-CO2 erfolgreich getestet. In den nächsten 12 Monaten wird die innovative Lösung bei der AVA-CO2 Forschung GmbH in Karlsruhe in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern, der Universität Hohenheim und der Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC, im halbtechnischen Maßstab erprobt.

Das Projekt soll zeigen, dass sich dank der AVA cleanphos Technologie ein pflanzenverfügbarer Recycling-Dünger aus Klärschlamm effizient und kostengünstig herstellen lässt.

Für die Industrie wird durch die erfolgreiche AVA cleanphos Pilotierung ein Durchbruch bei der Phosphor-Rückgewinnung, wie sie durch die Novelle der Klärschlammverordnung gefordert wird, erwartet. Das Verfahren hat nicht nur das Potenzial effizienter und kostengünstiger als andere, bestehende Verfahren zu sein. Denn über das HTC-Verfahren wird Klärschlamm zuerst auch in Kohle umgewandelt, ehe das Phosphat isoliert wird.

So entstehen gleich zwei wirtschaftlich interessante Produkte: Ein wertvoller Dünger und die phosphorfreie HTC-Klärschlammkohle, die auch in Zukunft als Ersatz für Braun- oder Steinkohle in der Mitverbrennung eingesetzt werden kann – was zu beträchtlichen Einsparungen von CO2-Emissionen führt. „Die HTC in Kombination mit der AVA cleanphos Lösung macht den Weg frei für eine echte, langfristige Klärschlammverwertung“, erklärt Thomas Kläusli, Chief Marketing Officer von AVA-CO2.

Auch für die Landwirtschaft bietet das Verfahren neue Möglichkeiten. „Obwohl Klärschlamm viel wertvolles Phosphat enthält, spricht vieles gegen eine landwirtschaftliche Verwertung. Der Schlamm kann Krankheitserreger mit sich führen und enthält zusätzlich viele Schwermetalle“, so Prof. Dr. Andrea Kruse, Agrartechnologin der Universität Hohenheim. Bisherige Technologien für die Phosphor-Rückgewinnung setzen zudem vor allem auf die Entsorgung in Monoverbrennungsanlagen, um dann aus der Asche das Phosphat zu gewinnen und als Dünger zu verarbeiten. Diese Verfahren sind aber teurer und deutlich aufwendiger als die HTC.“

Bisher, so Prof. Dr. Kruse weiter, schöpfe man das Phosphat zwar noch aus Mineralwerken in China, den USA und Marokko. „Diese Mineralwerke sind aber mittlerweile so ausgebeutet, dass immer tiefer abgebaut werden muss. Doch je tiefer gebohrt wird, desto mehr Schwermetalle wie Uran sind im Phosphat angereichert, der wiederum als Dünger auf die Felder kommt. Wir brauchen daher neue Phosphatquellen. Der Klärschlamm ist eine davon, und mit der HTC basierten AVA cleanphos Technologie kann er nutzbar gemacht werden.“

Auch die Fraunhofer-Projektgruppe IWKS begleitet das Projekt wissenschaftlich und wird detaillierte Analysen in Anlehnung an die Vorgaben der Düngemittelverordnung vornehmen.

Über AVA-CO2

Das Biotechnologie-Unternehmen AVA-CO2 ist führend beim Einsatz hydrothermaler Prozesse zur stofflichen und energetischen Nutzung von Biomassen. Zum Leistungsangebot gehört ein patentiertes Verfahren zur großtechnischen Herstellung der biobasierten Plattformchemikalie 5-HMF (5-Hydroxymethylfurfural).

Diese dient als erneuerbares Substitut für erdölbasierte Ausgangsstoffe in der chemischen und pharmazeutischen Industrie. Für die feinchemische Industrie produziert die Tochtergesellschaft AVA Biochem bereits heute hochreines 5-HMF. Das Unternehmen ist auch führend beim Einsatz der hydrothermalen Carbonisierung (HTC) zur effizienten Verwertung von Klärschlämmen und anderen biogenen Reststoffen sowie zur Herstellung von Hochleistungskohlenstoffen wie Pulveraktivkohle oder Carbon Black. Als Technologieführer ermöglicht das Unternehmen mit dem eigens entwickelten HTC basierten Verfahren AVA cleanphos auch wirtschaftliche Lösungen für die Phosphorrückgewinnung.

Das Schweizer Unternehmen mit Sitz in Zug und Tochtergesellschaften in der Schweiz und Deutschland hat im Oktober 2010 in Karlsruhe mit der HTC-0 die weltweit erste HTC-Demonstrationsanlage im industriellen Massstab in Betrieb genommen. Im Februar 2014 wurde mit der Biochem-1 die weltweit erste Anlage zur kommerziellen Produktion von 5-HMF in Betrieb genommen.

Über Universität Hohenheim

Gegründet 1818 nach verheerenden Hungersnöten fühlt sich die Universität Hohenheim neben intensiver Grundlagenforschung immer auch der Tradition verpflichtet, innovative Lösungen auf drängende gesellschaftliche Fragen zu entwickeln. Anders als andere Universitäten besitzt die Universität Hohenheim dazu einen bundesweit einmaligen Fächerkanon.
Heute ist die Universität Hohenheim Deutschlands Nr. 1 in Agrarforschung und Food Sciences, sowie stark und einzigartig in Natur-, Wirtschafts-, Sozial-, und Kommunikationswissenschaften.
Text: Klebs

Kontakt für Medien:
Thomas M. Kläusli, CMO und Mediensprecher, AVA-CO2 Schweiz AG, Baarerstrasse 20, CS-6304 Zug
Tel.: +41 41727 0970, E-Mail: media@ava-co2.com

Prof. Dr. Andrea Kruse, Universität Hohenheim, Fachgebiet Konversionstechnologie und Systembewertung nachwachsender Rohstoffe, T +49 711 459-24700, Andrea_Kruse@uni-hohenheim.de