Phosphor ist ein für alle Lebewesen lebensnotwendiger, wichtiger Mineralstoff, der für den Aufbau von Zellwänden, Knochen und Zähne benötigt wird und als Teil der DNS für die Struktur der Erbsubstanz in Zellen verantwortlich ist.
Pflanzen benötigen Phosphor in einer pflanzenverfügbaren Form für ihr Wachstum. Phosphor wird jedoch auch in der Industrie für verschiedenste Anwendungen in großen Mengen benötigt. Neben dem Einsatz in der Düngemittelproduktion für die Landwirtschaft findet er Eingang in unsere Nahrungsmittel als Zusatzstoff oder auch als Korrosions- und Flammschutzmittel sowie in Reinigungsmitteln. Bei den Lebensmitteln wird Phosphorsäure bspw. als Säuerungsmittel in Cola verwendet. Phosphatsalze werden bei Fleischprodukten zur Stabilisierung eingesetzt.
So gelangt Phosphor in unsere Kläranlagen
Phosphor wird beim Menschen über die Nahrung in Form von Phosphaten aufgenommen und insbesondere durch den Urin wieder abgegeben. Hierdurch gelangt er ins Abwasser, wird in Kläranlagen entfernt und im Klärschlamm konzentriert.
Phosphor kommt in der Natur oder in Produkten nicht als reines Element vor, sondern meist als sogenannte Phosphate. Phosphate sind die Salze und Ester der Orthophosphorsäure (H3PO4). Als Salze liegen sie beispielsweise als Calciumphosphat (Ca3(PO4)2), Struvit (NH4MgPO4) oder auch Eisenphosphat (Fe3(PO4)2) vor und sind im Klärschlamm die am häufigsten anzufindenden Phosphorverbindungen.
Gelangen Phosphate unkontrolliert in die Umwelt – insbesondere in Gewässer – so führt dies zur sogenannten Eutrophierung. Das bedeutet, dass durch den Nährstoffüberschuss bspw. in Gewässern Algen wuchern und durch den Sauerstoffverbrauch der Algen Fische, Kleinstlebewesen und Pflanzen absterben. Aus diesem Grund wird Phosphor bzw. Phosphat aus dem Abwasser entfernt. Aber auch die Überdüngung von Feldern mit Phosphatdüngern schädigt die Umwelt.
Durch Auswaschungen gelangen sie ebenfalls in Bäche, Flüsse und Seen. Die Düngung von Feldern mit Klärschlämmen haben darüber hinaus das Problem, dass durch die in der Abwasserreinigung gefällten Phosphate (meist Eisen- oder Aluminiumphosphate) kaum pflanzenverfügbar sind, so dass Bodenmessungen häufig zwar ausreichend oder gar zu hohe Gehalte an Phosphaten anzeigen, diese aber nicht von den Pflanzen für ihr Wachstum genutzt werden können. Bei Klärschlammaschen gilt dies in besonderem Maße. Aus diesem Grund werden in der Düngemittelverordnung auch bestimmte Mindestlöslichkeiten für Phosphatdünger vorgeschrieben.
Phosphat ist als Rohstoff nur begrenzt verfügbar
Es gibt nur wenige Phosphatlagerstätten weltweit. Das größte Vorkommen von Phosphaterzen (Rock Phosphate oder Apatit) befindet sich in Marokko. Weitere große Lagerstätten befinden sich in Russland und China. Es gibt sedimentäre und magmatische Phosphatlagerstätten. Bei den sedimentären Lagerstätten besteht häufig das Problem hoher Schwermetallgehalte. Hierbei nimmt der Schwermetallgehalt zudem mit weiterem Vordringen in die Lagerstätte zu. Insbesondere Cadmium und Uran zeigen zunehmende Konzentrationen.
In der Europäischen Union und vielen anderen Regionen der Welt ist Phosphor auf Grund fehlender eigener Lagerstätten und der hohen Importabhängigkeit zum kritischen Rohstoff deklariert worden. Der Rückgewinnung von Phosphor aus Reststoffen wie Klärschlämmen oder Aschen als heimische Phosphorquelle kommt damit eine zentrale Bedeutung zu und ist deshalb eine wesentliche Begründung für die Verpflichtung zur Rückgewinnung von Phosphor im Abfallrecht. Die Erzeugung von schadstoffarmen Rezyklaten oder Grundstoffen ist hierbei das Ziel.
