VOM WERDEN DER VERFAHRENSTECHNIK

1. Die Premiere des Buches „Vom Abfall zum Gartengold – Klärschlammveredlung mit Pyrolyse“ im Klärwerk des Zweckverbandes Frohnbach jährte sich am 31. März 2024 zum zweiten Mal. Der Bau der Anlage war am 20. Juni 2018 begonnen worden. Die Verbindung der Entwicklung eines innovativen Verfahrens und die zeitgleiche Publikation des Entwicklungsprozesses durch Prof. Dr.-Ing. Karin Heinrich und Dr.-Ing. Steffen Heinrich ist wohl selten im heutigen Wissenschaftsbetrieb. Die Verbindung der Beibehaltung des Gebührenniveaus von 1998 und die Schaffung von Grundlagen zur Wiedereinordnung der Menschheit in den Naturkreislauf ist die übergeordnete Zielstellung des Vorhabens. Der ZV Frohnbach verzichtete deshalb auf einen Patentschutz für das Verfahren. Große Aufmerksamkeit genießt das Projekt dementsprechend besonders unter Einwohnern der Verbandsgemeinden, Aktivisten, Ingenieurbüros, Fachhochschulen und Studenten. Im Jahre 2023 besuchten zahlreiche Delegationen aus dem In- und Ausland die Anlage. Ein spektakulärer Nachbau der Anlage wurde im März 2024 in der Ortschaft Freeport im US-Bundesstaat Illinois in Betrieb genommen. Es gibt aber leider auch Beispiele für missglückte Nachbauten.

Halle der Pyrolyseanlage im Klärwerk des ZVF

2. In der LITTERATA erschien die Rezension des Buches von Prof. Dr. rer. nat., Dr. med., Dr. h.c. (mult.) Klaus Kayser von der Universität Heidelberg – zu lesen am Ende dieser Reportage im Informationsteil. Professor Kayser bescheinigte den beiden Autoren ein weit über die exzellente Beherrschung ihres Faches hinausgehendes Verantwortungsbewusstsein für die Zukunft unseres Planeten. Der Terra-Preta-Aktivist Reiner Sagawe und der Psychologe Prof. Dr. Peter Schmuck veröffentlichten auf der Internetseite „Zukunftskommunen“ begeisterte Zusammenfassungen (https://zukunftskommunen.de/blog/klaerschlamm-abfall-oder-joker-in-der-neuen-kreislauf-landwirtschaft/ und https://zukunftskommunen.de/blog/felder-duengen-geht-das-ohne-importe-auf-basis-von-klaerschlamm-beispiel-niederfrohna-in-sachsen/). Aber wo sind die Buchrezensionen der Fachleute aus der Abwasserbranche? 

3. Karin und Steffen Heinrich stellten im Buch ausführlich den langen, steinigen Weg zur funktionierenden Pyrolyse-Anlage dar (S. 139–231). Die Konstruktion und Realisierung eines europäischen Pilotprojektes mit der Beschaffung der innovativen Technik, deren Zusammenstellung es so noch nie gab, war nur im Korsett einer öffentlichen Ausschreibung möglich. Die Verfahrensentwicklung von der ersten Konzeption 2013 bis zur Aufnahme des Dauerbetriebes im Januar 2022 war keine Einbahnstraße. Dem Anschein nach klare Lösungen funktionierten dann doch nicht. Beispielsweise mußten an und für sich solide Materialien, wie Edelstahl, durch Jenaer Glas ersetzt werden. Schritt für Schritt wurde die heutige Gestalt des Verfahrens herausgearbeitet. Das Erscheinen des Buches musste, trotz wiederholter Ankündigungen, immer wieder verschoben werden. Die Funktionsfähigkeit im Dauerbetrieb ist mit dem Werden des Verfahrens verbunden. Man kann das Niederfrohnaer Verfahren nicht nachentwickeln, wenn man dessen Werden nicht kennt. Das Verfahren funktioniert nur mit der gefundenen Technik-Lösung und den entsprechenden Materialien.

Anlagendetails

4. Mit dem Buch „Vom Abfall zum Gartengold – Klärschlammveredlung mit Pyrolyse“ verfügen wir über die Dokumentation des Werdens des Verfahrens, um den Nachbau der Anlage zu ermöglichen. Karin und Steffen Heinrich machten sich also nicht ohne Grund die Mühe, ein großformatiges 400-Seiten-Buch zu verfassen. Welche Lebenszeit ein solches Buch bindet, kann vielleicht nur der erahnen, der es selbst einmal versuchte. Beide Autoren legten grundsätzlichen Wert auf Verständlichkeit. Einerseits um eine breite Akzeptanz von Wissenschaft zu erhalten und andererseits, um der Verständigungsgrundlage zwischen den Wissenschaftsdisziplinen willen. Abbildungen, Funktionszeichnungen, Fotos usw. erleichtern den transdisziplinären Zugang. 

5. Das Buch beginnt mit einer Einführung in die Problemstellung. Es kommen u.a. Landwirte, Gärtner, Bürgerinitiativen zu Wort. Diese Beiträge machen die konkrete Situation deutlich, in der die Technologieneuentwicklung erfolgt.

6. Die Wiedereinordnung in den Naturkreislauf ist grundsätzlich nicht allein mit den heute im Wissenschaftsbetrieb dominierenden bloß quantifizierenden Verfahren möglich. Deshalb nahmen die beiden Autoren auch einen Beitrag von Ricarda Huch (1864–1947), eine der wichtigsten Philosophinnen ihrer Zeit, in die Einleitung auf. Huchs Buch „Entpersönlichung“ erschien 1921 im Leipziger Insel-Verlag. Die europäische Wissenschaft, so Huch, habe seit Francis Bacon mit ihren Methoden den Eindruck erweckt, als ob Natur etwas neben unserem Leben sei. Mit den bloß quantifizierenden Methoden konnten die Industriestaaten die Wachstums- und Wergwerfwirtschaft zur globalen Dominanz bringen. Eine Folge dieser Entwicklung, so Huch, sei die wachsende Entpersönlichung, die Verantwortungslosigkeit in der europäischen Gesellschaft. 

7. Der Umweltenzyklika „Laudato si‘. Sorgen um das gemeinsame Haus“ von Papst Franziskus (Jg. 1937), einem der bedeutendsten Philosophen unserer Zeit, wurde in der Einleitung ähnlich viel Raum eingeräumt, wie Ricarda Huch. Franziskus verwies darauf, dass die Wachstums- und Wegwerfwirtschaft die Ursache der heutigen Menschheitskrise ist. Weil Wirtschaft und Politik immer noch die Natur und andere Kulturen beherrschen wollen, vermögen sie kein Bild vom Naturkreislauf zu entwickeln. Der Wissenschaftsbetrieb, so Franziskus, bringe auch kein Bild vom Naturkreislauf zustande. Man gefalle sich in Überspezialisierung und den bloß quantifizierenden Methoden. Ein Bild vom Naturkreislauf, vom Naturganzen, vom Wesen der Natur, vom Wesen des Universums können wir jedoch nur durch die Verbindung von empirisch-induktiven Verfahren mit der deduktiven Intuition, der Meditation, dem Gebet erlangen. 

8. Eine Schwierigkeit der Anwendung besteht darin, dass die analytisch orientierten Disziplinen der Natur- und Technikwissenschaft die Geschichte der eigenen Disziplin, das Werden des Wissens, bis auf einige Außenseiter, kaum anerkennen. In der Regel gelten die Erkenntnisse früherer Generationen als „veraltet“, und so loben wir, wie „herrlich weit wir es gebracht haben“. Ausdrücke wie „vorwissenschaftlich“ oder „vormodern“, Geringschätzung der Erkenntnisse alter Kulturen und Religionen belegen die Vorurteile. Johann Gottfried Herder proklamierte 1784 dagegen in den „Ideen zur Philosophie der Menschheit“ die notwendige Vereinigung der Gegensätze Tradition (dem Wort der Väter) und organischer Kraft (der Anwendung der Erkenntnisse). Erst mit der Anwendung, so Herder, ist die Überlieferung abgeschlossen. Und umgekehrt: Nur in der Menschheitsüberlieferung findet die Anwendung des Wissens ihren Sinn.

9. Erst die Verbindung des ZVF-Klärschlammveredlungsverfahrens mit dem Nachvollzug des Werdens des Verfahrens ermöglicht den erfolgreichen Nachbau des europäisches Pilotprojektes zur umweltfreundlichen, dezentralen Klärschlammveredlung. Mit dem Verfahren werden praktisch ohne Zufuhr von Primärenergie im Wesentlichen alle organischen Bestandteile des Klärschlammes, wie Medikamentenrückstände, Hormone, Kunststoffpartikel u.a. beseitigt. Das Verfahren hinterlässt keinen Abfall und erzeugt eine stark phosphorhaltige Biokohle, in der die mineralische Vielfalt erhalten ist. Das Produkt wirkt biokatalytisch und bodenverbessernd. Es fördert die Humusbildung, die Pflanzengesundheit und das Pflanzenwachstum. 

Aus der Zusammenarbeit zwischen dem Kläranlagenmeister Roland Anders (li.) und Geschäftsleiter Dr.-Ing. Steffen Heinrich entsprangen die notwendigen Modifikationen der Technik, die die Aufnahme des Dauerbetriebes ermöglichten.

10. Es ist vielleicht kein Zufall, dass eine Körperschaft des öffentlichen Rechts, die auf Kostendeckung und Erhalt der Anlagen festgelegt ist, mit der Innovation hervortrat. Wenn das Verfahren ohne Zufuhr von Primärenergie und ohne Abfall funktioniert, erfüllt es Auflagen der Null-Abfall-Technologie und befördert die notwendige Wiedereinordnung in den Naturkreislauf. Aber das ZVF-Verfahren zeigt uns die Grenzen der Illusion, dass wenige Menschen mit „grüner“ Technologie weiter Milliarden-Gewinnwachstum realisieren könnten. Walther Rathenau hatte in seinem Buch „Von kommenden Dingen“, das 1917 im S. Fischer-Verlag erschien, bereits auf die Bedingungen für die Wiedereinordnung der Menschheit in den Naturkreislauf hingewiesen: „Nur die Verflüssigung und Entwertung des Reichtums, die Überbrückung erblicher Spaltung, die Aufhebung der Teilung in ewig tragende und ewig lastende Glieder, nur die Verschmelzung der menschlichen Gesellschaft zu einem lebenden, unstarren, aus sich selbst sich erneuernden Organismus, nur diese stille und gewaltige Umformung aus der Tiefe des sittlichen Gewissens … kann und wird den Bruderkampf der Menschen und Völker stillen.“ (Von kommenden Dingen, S. Fischer-Verlag, Berlin 1917, S. 216)

Bio-Kohle aus kommunalem Klärschlamm von der ZKA Niederfrohna (Karbonisat), je nach Anwendungsanforderung als mit anderen Düngern gut mischbares körniges Pulver (li.) oder zu zylinderförmigen Stücken von Ø 5 bis 6 mmm und 10 bis 20 mm Länge gepressten Pellets gut lager- und handhabbar, denn sie sind staubfrei (re.)

11. Die dem Humusaufbau förderliche Wirkung der Biokohle, welche mit dem ZVF-Verfahren hergestellt wird, ist von der Universität Rostock mit einem mehrjährigen Feldversuch in Brandenburg wissenschaftlich nachgewiesen worden. Der Humusaufbau ist für die Beseitigung der Folgen industrieller Landwirtschaft unabdingbar. Ohne Humus kann es keine Vegetation geben. Gemeinsam mit regenerativer Landwirtschaft und massiver Wiederaufforstung von Mischwald können mit der Verwendung von Biokohle, als Additiv, Grundlagen zur Sicherung der Menschheits-Zukunft geschaffen werden. 

12. Karin und Steffen Heinrich legten ein Fachbuch vor, das in Liebe zur Weisheit verfasst wurde. Ihre Hoffnung ist darauf gerichtet, dass das ZVF-Verfahren weltweit funktionsfähig nachgebaut wird, um dezentral humusbildende Biokohle herzustellen. Voraussetzung für das Begreifen des Verfahrens und den erfolgreichen Nachbau ist allerdings das Verständnis vom Werden des Verfahrens.

Johannes Eichenthal

Information

Link zur Reportage von der Buchpremiere:

https://www.mironde.com/litterata/9920/feature/dezentrale-dekarbonisierung 

Link zur Reportage von der Grundsteinlegung: https://www.mironde.com/litterata/7090/reportagen/klaerschlammveredlung-mit-pyrolyse

Link zu den Besuchern des Jahres 2023:

https://www.mironde.com/litterata/10555/interview/biokohle-und-pyrolyse

Link zur Enzyklika „Laudato si“: https://www.vatican.va/content/francesco/de/encyclicals/documents/papa-francesco_20150524_enciclica-laudato-si.html

Karin Heinrich/Steffen Heinrich: Klärschlammveredlung mit Pyrolyse. Vom Abfall zum Gartengold.

Fester Einband, 23,4 × 30,5 cm, 400 Seiten, Fadenheftung, Lesebändchen, 226 farbige Fotos, 3 Karten, 56 Abbildungen, 43 Tabellen und Diagramme, Anhang mit digitalisierten ergänzenden Materialien (Filmaufnahmen, Dokumente, Versuchs-, Untersuchungs- und Labor-Prüfprotokolle).

VP 128,00 €

ISBN 978-3-96063-017-3

In jeder Buchhandlung oder direkt beim Verlag bestellbar: https://buchversand.mironde.com/p/vom-abfall-zum-gartengold-klaerschlammveredlung-mit-pyrolyse

Rezension: KLÄRSCHLAMMVEREDLUNG MIT PYROLYSE

von Prof. Dr. rer. nat., Dr. med., Dr. h.c. (mult.) Klaus Kayser (Heidelberg)

Es ist ein vielseitiges, gewichtiges und eindrucksvolles Werk. Das gilt sowohl für die Zielsetzung, die sich die Autoren gesetzt haben, als auch für deren Realisierung, für die ideellen als auch technischen Vorschläge, für die Darstellungen von Methoden und Ergebnissen, und schließlich auch für Leser, die ihre Kenntnisse im Rahmen ihres Einsatzes für Umwelt und Natur erweitern oder spezielle praktische Fragen beantwortet haben möchten.

Der potentielle Leser und Interessentenkreis ist somit weit gespannt. Das von K. Heinrich und S. Heinrich geschaffene Werk zeigt, dass sich die Autoren dieses Anspruches auch bewusst sind. Sie tragen ihm durch wohl geordnete und verständliche Vielseitigkeit, durch eine genaue und detaillierte Beschreibung der Veredlungsprozesse und durch Einbeziehung lokaler und allgemein politischer Bedingungen Rechnung. 

Das ist nicht nur in formaler Hinsicht originell, es beinhaltet zusätzlich künstlerische Elemente, die – wenn überhaupt – so nur selten anzutreffen sind.

Hierzu trägt die reichliche Bebilderung, die teilweise eine volle Buchseite ausfüllt, ebenso bei wie passende Zitate aus der klassischen Literatur (Aurelius Augustinus, Johann Gottfried Herder, Ricarda Huch) und Darstellung theologischer Lösungsvorschläge (Laudato si, Enzyklika, Papst Franziskus, 2015). 

Die häufig eingefügten Grafiken und mathematisch – wissenschaftlich gestalteten Zeichnungen dienen dem technisch wissenschaftlichen Aspekt des Buches, der sich auch im Titel widerspiegelt. 

Eine weitere formale Besonderheit darf auf keinen Fall unerwähnt bleiben. Im Gegensatz zu der üblichen Methodik, das Lesen eines Buches mit der ersten Seite zu beginnen, oder vielleicht, wie bei einem Kriminalroman, neugierig das Ende der Geschichte an den Anfang der Lesebemühungen zu stellen, wird der Leser dieses Werkes erst ab Seite 65 dazu aufgefordert, sich mit dem eigentlichen naturwissenschaftlichen Problem in klassischer Weise unter Einführung in die Problematik, Zielsetzung, Erklärungen. Definitionen etc. bekannt zu machen. Die sechzig Seiten zuvor sind der ‚Einstimmung‘ im Sinne einer politischen und ethischen Würdigung gewidmet.

Hier tritt der wahre Charakter des Buches zu Tage. Komplexe hierarchisch und parallel miteinander reagierende biologisch – physikalisch – chemische Prozesse, die das vorgegebene natürliche Gleichgewicht nicht zerstören, sondern erhalten sollen, bedürfen einer über die Kenntnis der naturwissenschaftlichen Vorgaben hinausgehenden Darstellung und aktiver Handlungsweise im Sinne einer ‚politischen / ethischen Steuerung‘. Die im Labor erarbeiteten Aufarbeitungsmethoden und Trennungsprozesse (hier Pyrolyse) müssen von zusätzlichen Fachbereichen wie Wirtschaftlichkeit, Gesundheit, soziale Verträglichkeit begutachtet und nach deren Bedürfnissen unter Umständen umgestaltet werden. 

Andererseits hilft es der Allgemeinheit wenig, nur auf die komplexen Bedürfnisse mit heftigen Demonstrationen hinzuweisen, wenn praktische Lösungen nicht in Sicht sind und die aufgetretene Dynamik unumkehrbar die vorgegebenen Grenzzustände bereits überschritten hat. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass nicht jedes (praktische und / oder theoretische) Problem lösbar ist, und dass jedes Produkt auch ein Abfallprodukt induziert.  

So ist Klärschlamm ein unvermeidbares Abfallprodukt der Menschen, die weitab von jeglicher ‚Landwirtschaft‘ in dicht besiedelten Städten leben. Das von K. Heinrich und S. Heinrich in einer Zeitspanne von sieben Jahren intensiver Arbeit geschriebene Buch zeigt in eindringlicher Weise wie komplex und weitreichend ein ‚relativ simples Problem‘, die Abfallaufarbeitung (Klärschlammveredlung) ist. 

Es ist nicht nur ein bis in  winzigste Details ausgearbeitetes Fachbuch, sondern darüber hinaus eine ohne Vorbehalt zu empfehlende Anleitung für jeden ernsthaft an der Zukunft unseres Planeten interessierten Akteurs, der mit durchdachten Taten und persönlichem Einsatz vor Ort praktische Hilfe leisten möchte. 

Das Lesen dieses Buches lohnt sich in jedem Fall: Es erweitert naturwissenschaftliches Verständnis, führt in neue Denkkategorien und erleichtert dem Zögernden aktives umweltbezogenes Handeln.

Klaus Kayser, März 2022

Die Litterata – Technik und Poesie in Mitteleuropa – ist ein Feuilleton des Mironde Verlags (www.mironde.com) und des Freundeskreises Gert Hofmann.