Umwandlung von organischen Resten in Nährstoffe für Nutzpflanzen
Stickstoff, Phosphor und Kalium sind für das Wachstum von Pflanzen unerlässlich. In der Landwirtschaft wird die Verteilung dieser Nährstoffe auf das Land durch Düngemittel erleichtert. Doch mehr als 60 % der Phosphor- und Stickstoffmengen, die in der EU in Düngemitteln zum Einsatz kommen, stammen aus mineralischen Quellen bzw. aus Verfahren, die große Mengen an fossilen Brennstoffen wie Erdgas verbrauchen.
Rückgewinnung von Nährstoffen aus Abfall
Nährstoffe wandern durch die Nahrungskette und werden schließlich zu Bioabfall – Viehdung, Klärschlamm und Nahrungsmittelabfall sowie landwirtschaftlicher Abfall. In den letzten Jahren wurden verschiedene Technologien zur Rückgewinnung und Wiederverwertung von Nährstoffen im Pilotenmaßstab entwickelt. Diese Technologien tragen nicht nur zur Kreislaufwirtschaft bei, sondern bieten zudem eine Lösung für die nachteiligen Auswirkungen der Nährstoffanreicherung in Boden, Luft und Wasser. Das EU-finanzierte Projekt SYSTEMIC verfolgte das Ziel, die vielversprechendsten Technologien auszuwählen und zu demonstrieren, wie sie zur Verwertung von Bioabfällen zu grüner Energie und grünen Produkten im großen Maßstab eingesetzt werden können. Fünf Biogasanlagen in Belgien, Deutschland, Italien und den Niederlanden dienten hierfür als Demonstrationsanlagen von SYSTEMIC, in denen Technologien zur Rückgewinnung und Wiederverwertung von Nährstoffen eingeführt wurden, um mehr als 80 000 Tonnen Biomasse in Nährstoffe umzuwandeln. Die gewonnenen Nährstoffe wurden schließlich in verschiedenen Arten von Endprodukten, wie Bio-Düngemitteln, Bodenverbesserungsmitteln und Bio-Fasern verarbeitet. „Eine der bedeutendsten Leistungen von SYSTEMIC war der Wissensaustausch zwischen den Biogasanlagen zur Nährstoffrückgewinnung und anderen Biogasanlagen in ganz Europa“, erklärt Projektkoordinator Oscar Schoumans. Die gewonnenen Informationen über das Betriebsmanagement für die großmaßstäbliche Nährstoffrückgewinnung, die Produktqualität und den agronomischen Wert wurden in einer Reallabor-Umgebung unter den Partnern ausgetauscht und lieferten zudem die Grundlage für ein Geschäftsentwicklungspaket für eine stärkere Kreislaufwirtschaft.
Engpässe und Perspektiven der Technologien zur Nährstoffrückgewinnung
Rückgewonnene Nährstoffe aus Bioabfall und Reststoffen sind zwar eine wertvolle Ressource, die in der Landwirtschaft sowie als Ersatz für mineralische Düngemittel wiederverwertet werden kann, doch die Verarbeitung von organischem Abfall ist ein komplexer Vorgang. Der größte Nachteil daran ist, dass dafür teure Technologien erforderlich sind und die Kosten oft höher sind als bei der Entwicklung von Produkten aus Primärrohstoffen. Es muss daher ein größerer Anreiz geschaffen werden, um den Markt für rückgewonnene Nährstoffe in Richtung einer Düngemittelindustrie zu bewegen, die stärker nach dem Kreislaufprinzip ausgerichtet ist. Schoumans führt aus: „Das ganze Potenzial der Rückgewinnung und Wiederverwendung von Nährstoffen lässt sich erst ausschöpfen, wenn die Produkte finanziell und gesetzgeberisch auf einem Niveau wettbewerbsfähig sind, das synthetische Düngemittel übertrifft.“ SYSTEMIC hat evidenzbasiertes Wissen zu Technologien für die Nährstoffrückgewinnung hervorgebracht. Vor allem aber hat das Projekt demonstriert, dass die Implementierung dieser Technologien im großen Maßstab machbar ist, funktioniert und die resultierenden Produkte nicht nur ebenso wirksam sind wie herkömmliche Düngemittel, sondern zudem auch umweltverträglicher. Die Partner brachten außerdem politische Empfehlungen in ein Geschäftsentwicklungspaket für Anlagenbetreiber mit Interesse an der Nährstoffrückgewinnung ein. Die Anpassung der Düngemittelherstellung an die Anforderungen des regionalen Marktes ist eine attraktive und noch wenig ausgeschöpfte Option, die in einen Kreislaufprozess integriert werden kann. Eine kluge Verwertung von Bioabfall als Quelle für organische Roh- und Nährstoffe kann nicht nur die langfristige Nachhaltigkeit der Landwirtschaft in der EU sicherstellen, sondern auch die CO2-Emissionen und die europäische Abhängigkeit von externen und nicht erneuerbaren Nährstoffreserven verringern.
Schlüsselbegriffe
SYSTEMIC, Nährstoffrückgewinnung, Bioabfall, Biogasanlage, Kreislaufwirtschaft, Düngemittel, Phosphor, Stickstoff, NRR, Rückgewinnung und Wiederverwendung von Nährstoffen
