Der Aufbau eines funktionierenden Marktes für Sekundärphosphor steckt noch in den Kinderschuhen. Das betrifft sowohl die technologischen Verfahren der Phosphorrückgewinnung als auch die Marktbedingungen für Phosphorprodukte. Gleichzeitig rückt die gesetzliche Pflicht zur Phosphorrückgewinnung ab 2029 näher.
Zu diesem Schluss kommt die Studie "Phosphor als strategische Ressource" der Unternehmensberatung Ramboll im Auftrag des BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft. Das Papier richtet sich an Akteure der Wasserwirtschaft und gibt Handlungsempfehlungen zur Gestaltung eines Marktes für Sekundärphosphor in Deutschland.
Sieben Jahre bis zur Inbetriebnahme
Mit der novellierten Klärschlammverordnung (AbfKlärV) besteht ab 2029 eine gesetzliche Pflicht zur Phosphorrückgewinnung für Kläranlagen mit mehr als 100.000 Einwohnerwerten. Die zentrale Botschaft der Studie ist eindeutig: Da der Aufbau von Rückgewinnungskapazitäten von der Planung bis zur Inbetriebnahme etwa sieben Jahre benötigt, sei heute schon absehbar, dass die Pflicht 2029 nicht vollständig erfüllt sein wird.
Fachleute schätzen, dass dann nur rund 20 Prozent der notwendigen Kapazitäten zur Verfügung stehen. Die Situation wird von Akteuren laut der Untersuchung als "verfahren" beschrieben: Eigentlich sind jetzt langfristige Entscheidungen erforderlich, allerdings fehlen belastbare Grundlagen.
Technologische Unsicherheit als Hemmnis
Ein wesentlicher Grund für die Verzögerung: Bisher ist noch keine Technologie zur Phosphorrückgewinnung im kommerziellen Regelbetrieb umgesetzt. Das stellt Klärschlammerzeuger und -verbrenner vor die Herausforderung, Technologieentscheidungen unter erheblicher Unsicherheit treffen zu müssen.
Noch ist unklar, welche Technologie qualitativ hochwertig und kosteneffizient funktioniert. Hinzu kommt, dass aus Gründen des Schutzes geistigen Eigentums nur wenige transparente Veröffentlichungen verfügbar sind. Technologie und Geschäftsmodell der Anbieter von Phorsphorrecyclingverfahren werden von Klärschlammerzeugern häufig als "Black Box" wahrgenommen.
Ausgehend von einem geschätzten Gesamtaufkommen von rund 700.000 Tonnen Klärschlammasche und einer angenommenen Anlagenkapazität von jeweils 30.000 Tonnen würde Deutschland etwa 23 Phosphorrückgewinnungsanlagen benötigen. Allerdings gibt es erst wenige Großprojekte.
Erste Anlagen befinden sich im Aufbau
- In Hamburg ging 2021 die Phosphorrecyclinganlage HPHOR (Hamburg Wasser/Remondis) in den Probebetrieb; sie soll im Regelbetrieb jährlich 7100 Tonnen Phosphorsäure aus 20.000 Tonnen Klärschlammasche gewinnen.
- Im Chemiepark Schkopau (EasyMining/Gelsenwasser) entsteht eine Anlage mit 30.000 Tonnen Jahreskapazität, die 2027 in Betrieb gehen soll.
- In Bottrop wurde 2024 eine Demonstrationsanlage mit 1000 Tonnen Jahreskapazität nach der PARFORCE-Technologie eingeweiht – die erste Realisierung im großtechnischen Maßstab. Beteiligt sind die in Nordrhein-Westralen ansässigen Wasserwirtschaftsverbände Ruhrverband, Wupperverband, Linksniederrheinische Entwässerungsgenossenschaft (LINEG) sowie Emschergenossenschaft und Lippeverband (EGLV).
Studie: Matrixentkopplung ist der richtige Weg
Für die Phosphorabscheidung unterscheidet die Studie unterscheidet zwischen zwei grundlegenden Technologien: Ein Verfahrensansatz ist die Extraktion von Phosphor aus der Aschematrix, wobei die Grundstoffe Calciumphosphat oder Phosphorsäure separiert werden. Dabei wird erfolgt auch eine effiziente Entfernung der Schwermetalle. Nur dieser Ansatz entspricht nach Ansicht der Autoren der Umweltschutzambition der Novelle der Klärschlammverordnung, weil er Schadstoffe konsequent aus dem Kreislauf heraushält.
Bei dem zweiten Ansatz verbleibt der Phosphor in der modifizierten Aschematrix. Es kommt lediglich zu einer teilweisen Schadstoffentfernung. Solche aschebasierten Düngemittel führen die Schadstoffe wieder dem Boden zu. Da Klärschlammasche ansonsten deponiepflichtig ist, werden damit Schadstoffe in die Umwelt zurückgeführt, die zuvor aus ihr herausgezogen worden wären.
Gegenseitige Abhängigkeit blockiert den Kapazitätsaufbau
Ein weiteres strukturelles Problem: Es besteht eine gegenseitige Abhängigkeit zwischen Klärschlammerzeugern und Verfahrensanbietern für das Phosphorrecycling. Verfahrensanbieter investieren in Kapazitäten nur dann, wenn Klärschlammerzeuger sich langfristig binden.
Klärschlammerzeuger hingegen sind zurückhaltend, sich festzulegen, weil daraus finanzielle Nachteile entstehen könnten – und weil die Technologien noch nicht erprobt sind. Dieser Kreislauf aus wechselseitiger Unsicherheit droht, den fristgerechten Kapazitätsaufbau zu verhindern.
Die Studie empfiehlt deshalb einen engeren Austausch zwischen Abwasserentsorgern und Verfahrensanbietern – so wie er in den Niederlanden und Großbritannien bereits praktiziert wird – sowie die Förderung von Kooperationen zwischen Abwasserentsorgern, um größere Einheiten mit mehr Marktmacht zu etablieren.
Falls Abwasserentsorger die Pflicht zum Phosphorrecycling bis 2029 nicht erfüllen können, bleibt ihnen nur die Lagerung der Klärschlammasche möglicherweise über einen längeren Zeitraum. Das ist laut der novellierten Klärschlammverordnung auch unter bestimmten Bedingungen erlaubt. Allerdings habe diese Möglichkeit des Gesetzgebers laut der Studie erwiesenermaßen dazu geführt, dass notwendige Entscheidungen nicht getroffen wurden.
Die Deutsche Phosphor-Plattform (DPP) und der VKU raten ohnehin nachdrücklich davon ab: Die Lagerung erzeuge vermeidbare Mehrkosten, verschiebe das Problem auf zukünftige Generationen und hemme letztendlich den Aufbau von Rückgewinnungskapazitäten. Klärschlammerzeuger, die sich fristgerecht um die Umsetzung der Pflicht bemühen, sollten zudem nicht benachteiligt werden.
Phosphormarkt mit Problemen
Auch bei der Vermarktung von Phosphor bestehen erhebliche Unsicherheiten. Sekundärphosphor gilt rechtlich zunächst als Abfall und muss erst Produktstatus erlangen. Im Düngebereich bietet die EU-Düngeprodukte-Verordnung hierfür den Rahmen. Für den Einsatz in Futtermitteln und Lebensmitteln ist Sekundärphosphor derzeit verboten – eine Öffnung des Futtermittelrechts wird gefordert, da die Branche grundsätzliches Interesse signalisiert.
Darüber hinaus ist Sekundärphosphor preislich nicht wettbewerbsfähig: Denn der Preis für das derzeit verfügbare Primärphosphor spiegelt weder Umweltschäden noch soziale Kosten noch geopolitische Abhängigkeiten wider.
Um faire Wettbewerbsbedingungen zu schaffen, schlägt die Studie eine Rezyklatquote für Inverkehrbringer von Phosphordüngemitteln in der EU vor – mit einem Einstieg bei beispielsweise fünf Prozent, der dann stufenweise erhöht wird. Eine solche Quote würde die Abnahme sichern, Investitionssicherheit schaffen und die Recyclingkosten auf alle Marktteilnehmer verteilen statt nur auf Pioniere.
