Phosphorrecycling
Reportagen

PHOSPHORRECYCLING MIT PYROLYSAT AUS KLÄRSCHLAMM 

Der 2. Juni entfaltete sich zu einem warmen, sonnigen Frühsommertag, an dem die Luftfeuchtigkeit der letzten Tage vom Sonnenkraftwerk verarbeitet wurde. Auf der von Baustellen übersäten Autobahn in Richtung Harz lief der Verkehr ruhig, so hatten wir Zeit zum Nachdenken. Die Ansicht der das Mansfelder Land prägenden Abraumkegel bot den Anlass dafür. Schon vor 4000 Jahren wurde am Rande des Harzes Kupfer abgebaut. Die erste frühbronzezeitliche Kultur Europas erstreckte sich vom Harz bis in die Westslowakei. Kupfer aus dem Harz und Zinn aus dem Erzgebirge wurden zu Bronze verschmolzen. Die Orte der Verhüttung sind noch nicht gefunden. Da aber Bronze aus 90 Prozent Kupfer und 10 Prozent Zinn besteht, werden sie mehr in Harznähe vermutet … Doch schon waren wir in Sangerhausen. Die Standortentwicklungsgesellschaft Mansfeld-Südharz mbH hatte zu einem Dialog mit dem Thema »Pyrolysat aus Klärschlamm: ein Wertstoff für Phosphorrecycling?« eingeladen.

Phosphorrecycling

Frau Dr. Maria Elisabete Haase-Möllmann (3. v. re)) begrüßte pünktlich um 9.00 Uhr die Gäste und die Referenten. Sie hob grundsätzlich hervor, dass Kreislaufwirtschaft zunächst regional in die Existenz tritt und dass die öffentliche Hand zur Innovation verpflichtet und dafür auch besonders prädestiniert sei.

Phosphorrecycling

Den ersten Kurzvortrag hielt Frau Prof. Dr. Uta Breuer von der Hochschule Nordhausen mit dem Titel »Carbomass – Erfolgsprojekt oder gescheiterte Innovation«. Sie beschrieb ein Projekt zur Kalibergbau-Haldenbegrünung. Weil dazu Substratgemische mit aus kommunalen Klärschlämmen erzeugten Karbonisaten eingesetzt werden sollten und solche nicht in der benötigten Menge zur Verfügung standen, wurde das Projekt auf die Selbstherstellung des Karbonisates erweitert, und die Hochschule schaffte eine Pyrolyse-Anlage mit Trockner, Pelletierer und Pyrolyseofen an. Der positive Effekt des Einsatzes von Karbonisat auf den Halden-Restflächen konnte nachgewiesen werden. Die nackten, salzigen Halden ließen sich gut begrünen. Schädliche Begleiterscheinungen etwa im Sickerwasser waren nicht auszumachen gewesen. Nach Ablauf des Förderprojektes wurde die Anlage eingelagert. Nun müssen die gut funktionierenden Testflächen auf den Halden zurückgebaut werden, weil man dafür lediglich eine Genehmigung für den Versuchszweck erhalten hatte.

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Dr.-Ing. Steffen Heinrich, der Geschäftsleiter des ZV Frohnbach (ZVF), schloss mit einem Kurzvortrag zum Thema »Klärschlammveredlung mit Pyrolyse – Chancen, Risiken und regulatorische Fallstricke« an. Der ZVF hat auf dem Gelände der zentralen Kläranlage Niederfrohna seit Januar 2020 eine Klärschlamm-Pyrolyseanlage in Betrieb. Den mehrjährigen Forschungs- und Entwicklungsprozess dokumentierte der Referent gemeinsam mit Prof. Dr.-Ing. Karin Heinrich detailliert in dem Buch »Vom Abfall zum Gartengold. Klärschlammveredlung mit Pyrolyse«. Das Verfahren wurde nicht patentiert und im Buch werden alle Details für eine mögliche Anwendung der Technologie offengelegt. In seinem Tagungsbeitrag beschränkte sich Dr.-Ing. Steffen Heinrich auf eine Analyse der Gründe des Scheiterns vieler Ansätze: im Kern sind es die Nichtbeachtung der konkreten Standortbedingungen und die fehlende Einbindung in einen Kläranlagenprozess.

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Den letzten Kurzvortrag hielt Dr. Artur Gross von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg mit dem Titel »Potentiale und Risiken von karbonisiertem Klärschlamm zur Bodenverbesserung und Kohlenstoffsequestrierung«. Der Referent griff nicht auf eigene Erfahrungen zurück, sondern beschrieb Metastudien d.h.  Studien, die andere Studien auswerten und versucht Bewertungskriterien als Durchschnittswerte anzuführen. Grundsätzlich verbleibt die verwendete quantifizierende Methode im statistischen Wahrscheinlichkeitsbereich und kann keine Ursache-Wirkungszusammenhänge erfassen.

Eine Bachelor-Arbeit zum Thema „Analyse der Chancen und Risiken der Karbonisierung von Klärschlämmen für das regionale Abwassermanagement am Beispiel des Landkreises Mansfeld-Südharz“ wird zur Zeit erarbeitet, inkl. Erhebung von Daten aus den regionalen Abwasserverbänden und eine Veranstaltung zur Präsentation der Ergebnisse in November 2026.

Phosphorrecycling

Tagungsort war der Sitz der Standortentwicklungsgesellschaft Mansfeld-Südharz mbH

Nach einer regen Diskussion schloss Frau Dr. Haase-Möllmann die Veranstaltung pünktlich um 12 Uhr. Auf der Heimfahrt erinnerten wir uns an das Thema »Pyrolysat aus Klärschlamm: ein Wertstoff für Phosphorrecycling?« Nur ein Referent konnte auf mehrjährige Erfahrungen zurückgreifen. Der ZVF praktiziert seit mehr als sechs Jahren erfolgreich die Klärschlammveredlung mit Pyrolyse und wandelt sein gesamtes Klärschlammaufkommen in eine stark phosphorhaltige Biokohle mit dem Markennamen »Humasat«. Alle organischen Bestandteile des Klärschlamms (Medikamentenreste, Mikroplastik u.a.) werden im Prozess in ihre Bestandteile zerlegt und gehen allenfalls als Kohlenstoffatome in die Biokohle ein. Prof. Bruno Glaser von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg hatte in der Humustagung des ZVF im November 2025 ausdrücklich darauf verwiesen, dass es bei dieser Prozessführung auch für äußerst stabile organische Verbindungen wie z.B. fluorierte Kohlenwasserstoffe (PFAS) kein »Verlagern« in die Gasphase gibt, sondern dass ein Zerlegen des Organischen und ein Neuzusammensetzen des Kohlenstoffbausteins zu langzeitbeständiger Biokohle stattfindet. »Humasat« wird vom ZVF kostenlos an Bauern und Gärtner abgegeben als Additiv zur klimaschonenden Aufbereitung von Wirtschaftsdüngern (im Mix mit Kompost, Stallmist, Gülle o.ä.) und somit letztendlich bodenbezogen eingesetzt, wodurch sich ein geschlossener Stoffkreislauf mit negativer Kohlendioxid-Emission (Kohlenstoff-Sequestrierung) ergibt. Die bodenkundliche Fakultät der Universität Rostock hatte in einem dreijährigen Feldversuch auch die praktische Phosphor-Düngewirkung von »Humasat« nachgewiesen. 

Phosphorrecycling

Das ZVF-Klärwerk in Niederfrohna ist im Moment in ganz Deutschland der einzige Betrieb, der diese Methodik erfolgreich anwendet. Keiner Hochschule war die Entwicklung und Etablierung eines großtechnisch praxistauglichen Verfahrens gelungen und keinem Konzern. Warum ist das so? Man kann sicher viele Gründe anführen. Vielleicht besteht ein Hauptgrund darin, dass die Körperschaft öffentlichen Rechts – die Rechtsform des ZVF – keine projektbezogenen und zeitlich eng begrenzten »Drittmittel« einwerben musste, allein um die nötige Forschung zu betreiben? Stattdessen wurden in diesem Beispiel Forschung und Entwicklung als Routineaufgabe des Geschäftsbetriebes ausgeübt, um den öffentlich-rechtlichen »Entsorgungsauftrag« (Abwasserbeseitigung) so kostengünstig wie möglich erfüllen zu können. Gewissermaßen handelte es sich hier um das Ergebnis eines langfristig angelegten innerbetrieblichen kontinuierlichen Verbesserungsprozesses. Bereits im Jahre 2011 wurden die ersten vagen Konzeptionen erstellt. Dann gab es ein Dutzend Praxistests von in Frage kommenden Apparaten, die jeweils zu wichtigen Erkenntnissen für die immer detaillierter werdende Planung führten, bis schließlich im Sommer 2018 der Baubeginn erfolgte. Vielleicht liegt es eben auch daran, dass der ZVF nicht etwa »börsennotiert« ist und kurzfristige Erfolge, Amortisationen oder Gewinnsteigerungen darstellen oder erzielen muss?

Phosphorrecycling

Beim ZVF handelt es sich um eine an die Standortbedingungen angepasste dezentrale Lösung, die in den Gesamtprozess des Klärwerks eingebunden ist. Es geht hier nicht mehr um simple »Abfallbeseitigung«, sondern um Transformation im Rahmen des regionalen Stoffkreislaufs. Die Körperschaft des öffentlichen Rechts ist dem Anschein nach genau die Rechtsform, die solche erfahrungsbasierten, organischen Innovationen ermöglicht. Womöglich sind derzeit weder Hochschulen noch Konzerne dazu fähig, weil dem die strukturellen Gegebenheiten bzw. die Zielstellungen entgegenstehen. Walther Rathenau beschrieb in seinem Hauptwerk die Unternehmen, die den für die Zukunft notwendigen Lernprozess erfüllen können, als ein Mittelding zwischen Staatsbetrieb und Privatunternehmen: »Die Entpersönlichung des Besitzes, die Objektivierung des Unternehmens, die Lösung des Eigentums führt einem Punkte entgegen, wo das Unternehmen sich in ein Gebilde nach Art einer Stiftung … verwandelt.« (Von kommenden Dingen. S.-Fischer-Verlag, Berlin 1917, S. 153)

Seit der Inbetriebnahme der Anlage besuchen Fachleute aus der ganzen Welt den ZVF. In den USA und in Australien arbeiten Duplikate der Anlage erfolgreich, vermutlich auch in China. In Israel wird gerade eine Schwesteranlage für ein Großklärwerk für 400.000 Einwohner geplant. 

Johannes Eichenthal

Information

Das Making-of des Pyrolyse-Verfahrens

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

Fester Einband, 23,4 × 0,5 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

Das Buch ist in jeder Buchhandlung oder direkt beim Verlag erhältlich: https://buchversand.mironde.com/p/karin-heinrich-steffen-heinrich-vom-abfall-zum-gartengold-klaerschlammveredlung-mit-pyrolyse

Link zur Reportage von der Buchpremiere:

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

Link zur Darstellung der Pyrolyse-Verfahrensentwicklung.

Link zu den Besuchern des Jahres 2023:

Link zu den Besuchern des Jahres 2024:

Einladung zur Humustagung:

Reportagen von der Humustagung:

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

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

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