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Phosphorrückgewinnung im Klärwerk Hamburg mit dem TetraPhos®-Verfahren

Die VERA Klärschlammverbrennung GmbH übernimmt die Rückstände aus der Abwasserbehandlung des Klärwerks Hamburg und verwertet diese thermisch in einer Klärschlammmonoverbrennungsanlage. In der Anlage werden jährlich etwa 125.000 Tonnen getrockneter Klärschlamm verbrannt. Dabei fallen Nährstoffe wie Phosphor in relativ konzentrierter Form in der Asche an, was grundsätzlich die Möglichkeit einer Rückgewinnung und Wiederverwertung bietet. Bisher wurden die aus der Verbrennung resultierenden 20.000 Tonnen Klärschlammasche auf Deponien verbracht. Ziel des Vorhabens ist es, den in der Klärschlammasche enthaltenden Phosphor in Form von Phosphorsäure in den Stoffkreislauf zurückzuführen. Phosphorsäure wird aus bergmännisch abgebautem Phosphatgestein hergestellt, welches hohe Gehalte an Cadmium und Uran aufweist. Eine Schwermetallentfrachtung findet bei diesem Herstellungsprozess aktuell nicht statt, sodass die Schadstoffe mit den Düngemitteln auf die landwirtschaftlich genutzten Böden und somit in die Nahrungskette gelangen. Mit Hilfe der innovativen TetraPhos ® -Anlage der VERA Klärschlammverbrennung GmbH sollen der Phosphor in mehreren Prozessschritten durch Zugabe von Säure aus der Verbrennungsasche herausgelöst und gleichzeitig die Störstoffe abgetrennt werden. Die Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm ist seit Inkrafttreten der novellierten Klärschlammverordnung für die nach Monoverbrennung anfallenden Aschen ab 2029 zwingend vorgeschrieben. Bei erfolgreichem Projektverlauf ist von einem hohen Multiplikatoreffekt des REMONDIS TetraPhos ® -Verfahrens für die gesamte Abwasserwirtschaft, insbesondere für Betreiber von Klärschlammmonoverbrennungsanlagen auszugehen. Mit dem Vorhaben können jährlich etwa 1.600 Tonnen Phosphor zurückgewonnen werden, die am Markt vielfältig einsetzbar sind. Als Abnehmer des rückgewonnenen Phosphors kommen neben der Düngemittelindustrie auch Unternehmen der Automobil-, Galvanik- und Chemiebranche in Betracht. Des Weiteren entstehen bei der Aufbereitung der Asche durch das Herauslösen des Calciums verwertbarer Gips, und nennenswerte Anteile der enthaltenen Eisen- und Aluminiumverbindungen werden in eine Lösung überführt, die auf der Kläranlage wiederum zur Phosphatelimination eingesetzt werden kann. Die übrig bleibende Asche wird deutlich volumenreduziert und kann auf Deponien abgelagert oder in der Baustoffindustrie als Zuschlagsstoff verwertet werden. Branche: Wasser, Abwasser- und Abfallentsorgung, Beseitigung von Umweltverschmutzungen Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: VERA Klärschlammverbrennung GmbH Bundesland: Hamburg Laufzeit: seit 2017 Status: Laufend

Herstellung von Phosphatdünger aus Klärschlammasche (Seraplant-Verfahren)

Die Seraplant GmbH wurde 2016 als Projektgesellschaft mit dem Ziel gegründet, Düngemittel aus Sekundärrohstoffen wie Klärschlammasche und Gärresten herzustellen. Potenzielle Abnehmer sind die Fort- und Landwirtschaft, Gärtnereien sowie Industriebetriebe. Ziel des Vorhabens ist es, Phosphor aus der Klärschlammasche in eine pflanzenverfügbare Form zu überführen und dadurch mineralischen Phosphordünger zu ersetzen. Geplant ist, jährlich ca. 60.000 Tonnen Düngemittel zu produzieren. Dabei wird zunächst aus Klärschlammasche, Mineralsäure (insbesondere Phosphorsäure) und weiteren Nährstoffkomponenten eine Suspension erzeugt. Der hergestellten Suspension, ein (Phosphor)Säure-Wassergemisch, können je nach gewünschtem Endprodukt, weitere Nährstoffkomponenten zugegeben werden. Als Nährstoffkomponenten sind Stoffe zu verstehen, die das Nährstoffangebot für die angebaute Pflanze liefert oder ergänzt, um das Wachstum der Pflanze zu steuern (z.B. Stickstoff, Schwefel, Kalium). Die so erzeugte Suspension wird anschließend zur Sprühgranulation in einer Wirbelschichtanlage weitergeleitet und dort zu Düngemittelgranulate verarbeitet. Die Innovation des Vorhabens besteht daran, die beschriebenen Prozesse der Suspensionsherstellung und der Granulation voneinander zu trennen. Bei der Zusammenführung von Mineralsäure und phosphorhaltiger Klärschlammasche findet eine exotherme Reaktion statt, bei der sich die Suspension auf bis zu 60°C erwärmt. Diese Wärmeenergie soll beim Trocknungs- und Granulationsprozess nutzbar gemacht werden, wodurch sich eine Energieeinsparung von 10 Prozent ergibt. Die Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm wird laut der neuen Klärschlammverordnung für die nach thermischer Behandlung anfallenden Aschen ab 2029 bzw. 2032 zwingend vorgeschrieben. Techniken für die gezielte Rückgewinnung oder Nutzbarmachung von Phosphor aus Klärschlammaschen haben sich bisher am Markt noch nicht etabliert. Mit der neuen Anlage sollen bei der Seraplant GmbH zunächst zwei Sorten Dünger hergestellt werden: P39-Phosphordünger aus Klärschlammasche und Phosphorsäure sowie NP-Dünger aus Stickstoff, Phosphor und Schwefel. Grundsätzlich können mit der Technologie jedoch je nach verwendeter Asche und zugeführten Nährstoffkomponenten auch andere Düngemitteltypen hergestellt werden. Das Verfahren ist auf alle Klärschlammaschen übertragbar, die einen ausreichend hohen Phosphorgehalt aufweisen und die gesetzlichen Schadstoffgrenzen der Düngemittelaufbereitung einhalten. Branche: Wasser, Abwasser- und Abfallentsorgung, Beseitigung von Umweltverschmutzungen Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Seraplant GmbH Bundesland: Sachsen-Anhalt Laufzeit: seit 2019 Status: Laufend

Projekte der Kreislaufwirtschaft

Bild: GEBAV GmbH Behandlung gefährlicher Abfälle Nach dem Kreislaufwirtschaftsgesetz sind die Gesamtauswirkungen der Ressourcennutzung zu reduzieren und die Ressourceneffizienz der Abfallwirtschaft bei den Unternehmen und Entsorgungs- und Verwertungsanlagen zu verbessern. Weitere Informationen Bild: studioM / Depositphotos.com Lebensmittelwertschätzung und Ausweitung der Biotonne in Berlin Knapp sechzig Prozent der Lebensmittelabfälle entstehen in privaten Haushalten. Ein großer Teil dieser Lebensmittelverschwendung könnte vermieden werden. Die Senatsumweltverwaltung möchte die Berlinerinnen und Berliner dafür mobilisieren, vermeidbare Lebensmittelabfälle zu reduzieren. Weitere Informationen Bild: shmeljov/Depositphotos.com Umsetzung einer klimaverträglichen Biomasseverwertung Im Berliner Abfallwirtschaftskonzept 2010 wird bestimmt, dass durch nachhaltige stoffliche und energetische Nutzung biogener Abfälle aus dem Land Berlin relevante CO₂-Einsparungen erzielt werden sollen. Weitere Informationen Bild: Joerg Farys / Berlin Partner KEK – ein kostenfreies Serviceangebot für Unternehmen Die Koordinierungsstelle für Kreislaufwirtschaft, Energieeffizienz und Klimaschutz im Betrieb – kurz KEK – bietet Unternehmen Beratungen, Informations- und Vernetzungsmöglichkeiten sowie Workshops. Weitere Informationen Bild: SenMVKU Mehrweg zum Mitnehmen Mehrwegverpackungen sind umwelt- und klimafreundliche Lösungen für den täglichen Konsum unterwegs. Verbraucherinnen und Verbraucher haben viele Möglichkeiten, umweltfreundlich Mehrwegangebote zu konsumieren. Weitere Informationen Bild: OECD (2020), The Circular Economy in Cities and Regions: Synthesis Report, OECD Urban Studies, OECD Publishing, Paris, https://doi.org/10.1787/10ac6ae4-en OECD-Programm zur Kreislaufwirtschaft in Städten und Regionen Die OECD (Organization for Economic Cooperation and Development) fördert den Übergang zur Kreislaufwirtschaft mit Governance-Analysen, sowie Empfehlungen und Aktionsplänen. Der Bericht wurde im November 2024 veröffentlicht. Weitere Informationen Bild: KompetenzZentrum Wasser Berlin gGmbH Phosphorpotenziale im Land Berlin Das Land Berlin hat im Abfallwirtschaftskonzept 2010 bis 2020 das Phosphorrecycling aus Klärschlämmen und Klärschlammaschen zum abfallwirtschaftlichen Ziel erklärt. Weitere Informationen Bild: SenMVKU RC-Beton (Recyclingbeton) Berlin strebt an, künftig bei allen öffentlichen Hochbauvorhaben RC-Beton einzusetzen, um dadurch eine relevante Umwelt- und Ressourcenschonung zu erzielen. Weitere Informationen Bild: SenMVKU RC-Ziegel (Recycling-Ziegel) In der veröffentlichten Stoffstrom-, Klimagas- und Umweltbilanz der Berliner Stoffströme wurde u.a. ermittelt, dass durch den Einsatz von RC-Material ein relevanter Beitrag zur Steigerung der Ressourceneffizienz geleistet werden kann. Weitere Informationen Bild: MUEG Recycling von Gips Ein Netz von Annahmestellen für Gipskartonplatten ermöglicht in Berlin das Recycling von Gips. Weitere Informationen Bild: phillloch / Depositphotos.com ReparaturBONUS Berlin: Gemeinsam Verantwortung übernehmen! Das Land Berlin startet den ReparaturBONUS, ein neues Förderprogramm für die Reparatur von Elektrogeräten aus Privathaushalten. Mit diesem Bonus werden die nachhaltige Nutzung von Geräten gefördert und wertvolle Ressourcen geschont. Berlinerinnen und Berliner können den Bonus ganz einfach online beantragen. Weitere Informationen Bild: BSR Aufbau eines Netzwerks von Reparaturbetrieben Das Vorhaben, ein Netzwerk von Reparaturbetrieben mit gesicherten und festliegenden Qualitätskriterien aufzubauen und dauerhaft zu etablieren, wird in einer Machbarkeitsstudie geprüft. Weitere Informationen Re-Use Berlin Wiederverwenden statt Wegwerfen. Re-Use Berlin, eine Zero-Waste-Initiative der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt, will Wiederverwendung fördern und Abfall reduzieren. Weitere Informationen Bild: u.e.c. Berlin Hochwertige Verwertung von gemischten Gewerbe- und Bauabfällen gemäß Gewerbeabfallverordnung Durch die Umsetzung der Vorgaben der novellierten Gewerbeabfallverordnung sollen eine hochwertige Verwertung der Abfälle erreicht sowie relevante Umweltentlastungen für das Land Berlin bewirkt werden. Weitere Informationen Bild: Matej Kastelic Zero Waste an Schulen Es wird ein modular aufgebautes Angebot für Berliner Schulen zum Thema "Zero Waste" angeboten. Neben der Sensibilisierung für die Themenbereiche Abfallvermeidung, Ressourcenschutz, Recycling und Kreislaufwirtschaft geht es auch darum, konkrete Maßnahmen an den Schulen durchzuführen. Weitere Informationen Bild: Tegel Projekt GmbH / rendertaxi Zero Waste Stadtquartiere Gestaltung neuer und Umgestaltung bestehender Stadtquartiere in Hinblick auf Ressourceneffizienz. Der vorliegende Leitfaden bietet Unterstützung, alle notwendigen ressourcenschonenden Anforderungen frühzeitig in den Fokus zu rücken und in den Entwicklungs- und Planungsprozess zu integrieren. Weitere Informationen Bild: Arnold und Gladisch Objektplanung Generalplanung GmbH Zero Waste Wohnungsbau Die STADT UND LAND Wohnbauten-Gesellschaft startet ein von der Senatsumweltverwaltung gefördertes Pilotprojekt zum kreislaufgerechten und nachhaltigen Geschosswohnungsbau. Weitere Informationen Bild: www.marcvorwerk.de Zero-Waste-Agentur Die Agentur ist eine unabhängige Einheit bei der Berliner Stadtreinigung und soll die dabei helfen, die Kreislaufwirtschaft in Berlin partizipativ weiterzuentwickeln und die Berlinerinnen und Berliner bei der Vermeidung von Abfällen zu unterstützen. Weitere Informationen

Konkrete Fragen als Bauherr, Gartenbesitzer, ...

Vor dem Kauf eines Grundstücks sollte man sich informieren, ob für dieses Grundstück der Verdacht auf eine schädliche Bodenveränderung vorliegt (z.B. eine Altlast). Diese Auskunft erteilt das Umweltamt des zuständigen Bezirksamtes mit Hilfe des Bodenbelastungskatasters. Liegt ein solcher Verdacht vor, so sollte durch eine Ersterkundung festgestellt werden, ob dieser Verdacht begründet ist. Für die Ersterkundung kann ein Sachverständiger (zu finden im Branchenbuch; Liste vereidigter Sachverständiger bei der IHK oder im Recherchesystem der Bundesländer für die in den Umweltbereichen Abfall, Boden/Altlasten, Immissionsschutz und Wasser notifizierten Stellen und Sachverständigen – ReSyMeSa beauftragt werden. Erhärtet sich der Verdacht einer schädlichen Bodenveränderung ist die zuständige Behörde (siehe Merkblatt ). zu informieren; geht von dieser schädlichen Bodenveränderung eine Gefahr aus, so wird durch die zuständige Behörde die erforderliche Sanierungsmaßnahme festgelegt. Die Behörde steht auch bei den durchzuführenden Sanierungs- und Sicherungsmaßnahmen beratend zur Seite. Wesentliche Altlasten oder Altablagerungen können Bauvorhaben schwerwiegend durch lange Sanierungs- oder Sicherungsmaßnahmen blockieren und die Kostenplanung für das Vorhaben in die Höhe treiben; von daher sollten immer rechtzeitig im Voraus Altlastenauskünfte eingeholt werden. Gem. § 2 Abs. 1 Berliner Bodenschutzgesetz vom 24.06.2004 besteht eine Pflicht zur unverzüglichen Meldung von Anhaltspunkten für das Vorliegen einer schädlichen Bodenveränderung oder Altlast bei der zuständigen Behörde. Die jeweils zuständige Behörde gibt auch Vorgaben und Hilfestellungen zur weiteren Vorgehensweise, wenn ein Schadensfall entdeckt bzw. aufgedeckt wurde. Die zu ergreifenden Maßnahmen sind vom Verursacher, dem Grundstückseigentümer oder dem Inhaber der tatsächlichen Gewalt durchzuführen. Ein akuter Schadensfall oder eine gerade entdeckte schädliche Bodenveränderung (z.B. im Rahmen einer Baumaßnahme beim Aushub des Bodens) muss sofort der zuständigen Behörde und im akuten Fall der Feuerwehr mitgeteilt werden (siehe Merkblatt ) Zur Gesundheitsvorsorge und zum Grundwasserschutz ist ein sofortiges Handeln geboten. Dadurch lassen sich bei akuten Schadensfällen die Kosten für eine Sanierung minimieren, da es zu noch keiner Verschleppung der Verunreinigung gekommen ist. Bodenaushub kann im Rahmen von Baumaßnahmen anfallen (z.B. beim Ausheben einer Baugrube, bei Straßenbauarbeiten, etc.). Da der ausgehobene Boden mit Schadstoffen belastet sein kann, gibt es im Prinzip zwei Möglichkeiten der Entsorgung: die Verwertung nicht oder gering belasteten Bodens die Beseitigung des Bodenaushubs bei erheblicher Belastung auf einer dazu zugelassenen Deponie oder dessen Behandlung. Nähere Informationen hierzu sind den Technischen Regeln „Anforderungen an die stoffliche Verwertung von mineralischen Abfällen“ der Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) zu entnehmen. Eine Verwertung ist bei hoher Schadstoffbelastung in der Regel nicht möglich. Bei der Kostenplanung ist zu beachten, dass hohe Entsorgungskosten entstehen, wenn der Boden nicht verwertet werden kann. Auskünfte über Fragen zur Entsorgung erteilen die zuständigen Ordnungsbehörden (siehe auch Merkblatt ) Kleingartenanlagen befinden sich oft auf ehemaligen Industriestandorten, Altablagerungen (Deponien), Rieselfeldern, an Autobahnen, Bahnanlagen oder in Einflugschneisen von Flughäfen. Sie können daher überdurchschnittlich hoch mit Schadstoffen und durch Immissionen betroffen sein, die oft erheblich höher sein können als in ländlichen Gebieten. An vielen Standorten in Berlin wurden bereits Bodenproben genommen, um mögliche Bodenbelastungen festzustellen und eventuell Nutzungsbeschränkungen auszusprechen. Dabei können höhere Gehalte an Schwermetallen, Arsen und organischen Schadstoffen in Gartenböden, im Vergleich zu landwirtschaftlichen Flächen, nicht ausgeschlossen werden. Zu empfehlen ist daher, zunächst eine Informationseinholung vor einem beabsichtigten gartenbaulichen Anbau von zum Verzehr bestimmten Produkten auf Kleingartenböden. Dies kann beim jeweiligen Kleingartenverein bzw. Verband oder dem zuständigen Umweltamt des jeweiligen Stadtbezirkes erfolgen. Der Bundesverband der Kleingartenvereine Deutschlands e. V. (BKD) hat diesbezüglich die nachstehende Informationsbroschüre herausgebracht: Weitere Informationen unter: Bundesverband der Kleingartenvereine Deutschlands e. V. Platanenallee 37 14050 Berlin Bundesverband der Kleingartenvereine Deutschlands e. V. Gerade auch der Gartenbesitzer sollte sich bewusst werden, dass Boden schützenswert ist und entsprechend schonend behandelt werden sollte. Es ist wichtig, Schäden am und im Boden wie z.B. Bodenverdichtung zu vermeiden und eine Schadstoffbelastung soweit wie möglich zu verhindern. Tipps für den Gärtner gibt es viele: Der Boden sollte mit Pflanzenwuchs bedeckt werden, um eine Verhärtung des Bodens durch Regentropfen und eine zu intensive Sonneneinstrahlung zu verhindern. Alternativ kann man den Boden auch mit Mulch abdecken. Der Boden sollte im Frühling nur gelockert, nicht umgegraben werden. Zur Bearbeitung des Bodens sollte dieser weder zu trocken noch zu nass sein (mittlere Feuchtigkeit). Verwendung von Dünger und – falls überhaupt nötig – Pflanzenschutzmitteln nach dem Motto: „Soviel wie nötig, so wenig wie möglich“ (Gartenkompost ist unbedenklich) Kompostierung der Gartenabfälle im Garten spart Entsorgungskosten und verbessert dauerhaft den Boden durch Humusanreicherung. Verzicht auf Torf und torfhaltige Erden: der Torf entstammt Moorgebieten, die nicht nur wegen ihrer besonderen Tier- und Pflanzenwelt, sondern auch wegen ihrer Bedeutung im Landschaftswasserhaushalt erhalten bleiben sollten. Verzicht auf Asche oder Klärschlamm als Dünger, da diese besonders schwermetallhaltig sein können (Asche von unbehandeltem Holz ist unbedenklich). Zwischen August und dem Frühling sollte nicht gedüngt werden. Artenvielfalt der Pflanzen verhindert Bodenmüdigkeit und hat auch tierische Artenvielfalt zur Folge. Weitere Tipps u.a. zur Kompostierung und Düngung finden Sie unter folgenden Links: Natur- und Umweltschutz-Akademie NRW Bundesverband Deutscher Gartenfreunde e. V. Diese Frage wird in § 4 des Bundes-Bodenschutzgesetzes (BBodSchG) beantwortet; die möglichen Verantwortlichen sind nachfolgend unterstrichen. § 4 BBodSchG: Pflichten zur Gefahrenabwehr (Auszug) ….. Der Grundstückseigentümer und der Inhaber der tatsächlichen Gewalt über ein Grundstück sind verpflichtet, Maßnahmen zur Abwehr der von ihrem Grundstück drohenden schädlichen Bodenveränderungen zu ergreifen. Der Verursacher einer schädlichen Bodenveränderung oder Altlast sowie dessen Gesamtrechtsnachfolger, der Grundstückseigentümer und der Inhaber der tatsächlichen Gewalt über ein Grundstück sind verpflichtet, den Boden und Altlasten sowie durch schädliche Bodenveränderungen oder Altlasten verursachte Verunreinigungen von Gewässern so zu sanieren, dass …… Zur Sanierung ist auch verpflichtet, wer aus handelsrechtlichem oder gesellschaftsrechtlichem Rechtsgrund für eine juristische Person einzustehen hat, der ein Grundstück, das mit einer schädlichen Bodenveränderung oder einer Altlast belastet ist, gehört, und wer das Eigentum an einem solchen Grundstück aufgibt. ….. ….. Der frühere Eigentümer eines Grundstücks ist zur Sanierung verpflichtet, wenn er sein Eigentum nach dem 1. März 1999 übertragen hat und die schädliche Bodenveränderung oder Altlast hierbei kannte oder kennen musste. Dies gilt für denjenigen nicht, der beim Erwerb des Grundstücks darauf vertraut hat, dass schädliche Bodenveränderungen oder Altlasten nicht vorhanden sind, und sein Vertrauen unter Berücksichtigung der Umstände des Einzelfalles schutzwürdig ist. Streusalz ist ein Mittel zur Herabsetzung der Gefriertemperatur von Wasser zur Vermeidung von Straßenglätte. Obwohl es meist auf versiegelten Flächen angewandt wird, kann das Salz mit dem Spritzwasser, mit seitlich abfließendem Schmelzwasser, mit dem von den Verkehrsflächen geräumten Schnee und durch Verluste beim Lagern und Anwenden des Salzes auf den Boden gelangen. Dort versickert es mit dem Schmelzwasser und führt zu Schäden an den dort wurzelnden Bäumen und Sträuchern, belastet Boden und Grundwasser und begünstigt Korrosion (z.B. an Autos und Brücken). Wegen dieser Schäden beschränkt Berlin im Straßenreinigungs- und im Naturschutzgesetz den Einsatz von Streusalz auf einige Abschnitte wichtiger Fahrbahnen. Auf Gehwegen und in Gärten ist der Einsatz generell verboten. Alternativen dazu sind abstumpfende Mittel.

Umweltministerium unterstützt Leuchtturmprojekt zur Rückgewinnung von kostbarem Phosphor mit 27 Millionen Euro

Im Chemiepark Schkopau im Saalekreis wird in den kommenden zwei Jahren eine innovative Anlage zur Phosphor-Rückgewinnung entstehen. Phosphor ist eine wichtige Grundlage allen Lebens, Hauptbestandteil von Düngemitteln. Die Europäische Union hat Phosphor zudem als kritischen Rohstoff eingestuft, weil er nur aus wenigen Ländern bezogen werden kann. Die Unternehmen Gelsenwasser und EasyMining setzen deshalb auf die Rückgewinnung des kostbaren Rohstoffs. Unterstützung erhalten sie vom Umweltministerium Sachsen-Anhalt. Für das Projekt stellt das Ministerium 27 Millionen Euro aus dem Just Transition Fund (JTF) der EU bereit. Am Donnerstag hat Umweltminister Prof. Dr. Armin Willingmann den Bescheid überreicht. „Mit der Ansiedlung der hochinnovativen Anlage zur Phosphorrückgewinnung kann sich Sachsen-Anhalt einmal mehr als Land der Zukunftstechnologien profilieren“, betonte Willingmann. „Phosphor gilt als ein kritischer Rohstoff, auf den vor allem unsere Landwirtschaft angewiesen ist. Gerade für Länder wie Deutschland, die jährlich tausende Tonnen Phosphor importieren müssen, könnte der Aufbau einer Kreislaufwirtschaft, in der Phosphor in nennenswertem Umfang zurückgewonnen wird, ein echter Fortschritt sein. Die Rückgewinnung des Rohstoffs könnte darüber hinaus auch einen wichtigen Beitrag zum Schutz unserer Umwelt und unserer natürlichen Ressourcen leisten.“ Für die Errichtung der Anlage haben Gelsenwasser und EasyMining die Phosphorgewinnung Schkopau GmbH (PGS) gegründet. Die Gesamtinvestition für die Anlage liegt im hohem zweistelligen Millionenbereich, sie soll Anfang 2027 in Betrieb gehen. Am Standort soll nach Angaben der Unternehmen erstmals eine neue, umweltschonende Technik („Ash2Phos“) zur Phosphor-Rückgewinnung eingesetzt werden. Der aus Klärschlammasche gewonnene Phosphor soll eine hochwertige Qualität haben und kann den Angaben zufolge direkt sowohl als Düngemittel, aber auch in der chemischen Industrie eingesetzt werden. Mit dem Verfahren könnten auch weitere nutzbare Stoffe gewonnen werden. „Wir wollen in Europa eine Kreislauflösung für den lebenswichtigen Nährstoff Phosphor etablieren“, erläuterten Christian Kabbe, EasyMining-Geschäftsführer und Agnes Janda, Bereichsleiterin Abwasser bei Gelsenwasser. „Das wird eine stabile Versorgung mit hochwertigem Phosphor absichern und darüber hinaus zu einer nachhaltigeren Lebensmittelversorgung beitragen. Durch die Monoverbrennung von Klärschlämmen und die Phosphorrückgewinnung aus der Asche beginnen wir mit der Aufbereitung von Abfällen aus der kommunalen Abwasserbehandlung und stärken den Gewässer- und Bodenschutz in Deutschland.“ Bislang muss Deutschland jährlich tausende Tonnen Phosphor importieren. Rund 84 Prozent der weltweiten Phosphatreserven verteilen sich dabei auf gerade einmal sechs Länder. Davon entfallen zwei Drittel auf Marokko, gefolgt von China, Ägypten, Algerien, Südafrika und Brasilien. Hauptproduzent von Phosphatgestein ist mit 90 Millionen Tonnen die Volksrepublik China. Der Importanteil könnte in den kommenden Jahren signifikant gesenkt werden, wenn Phosphor verstärkt vor allem aus Kläranlagen zurückgewonnen wird. Impressum: Ministerium für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt Pressestelle Leipziger Str. 58 39112 Magdeburg Tel: +49 391 567-1950, E-Mail: PR@mwu.sachsen-anhalt.de , Facebook , Instagram , LinkedIn , Mastodon und X

Anlage zur Gewinnung von Phosphor mit einer Kapazität von 38.000 t Asche pro Jahr

Die Phosphorgewinnung Schkopau GmbH (PGS) beabsichtigt die Errichtung und den Betrieb einer Anlage zur Gewinnung von Phosphor durch chemische Behandlung aus Aschen aus der Monoverbrennung von Klärschlämmen aus dem kommunalen Bereich, sowie die Errichtung eines Lagers für Aschen mit einer Gesamtkapazität von 560 t im Chemiepark Schkopau.

Klärschlamm als Ressource

Klärschlamm als Phosphorressource Klärschlamm als Energieressource Neben der Anerkennung von Klärschlamm als regenerativem Energieträger rückt Klärschlamm auch hinsichtlich seiner Inhaltsstoffe in den Fokus. Wurde er früher traditionell in der Landwirtschaft oder dem Landschaftsbau meist unvorbehandeltstofflich verwertet, verlieren diese beiden Verwertungspfade vor allem durch mögliche Schadstoffbelastungen mehr und mehr an Akzeptanz. Dies kann auch als einer der Gründe angesehen werden, warum die jetzige Bundesregierung in ihrem Koalitionsvertrag für die 18. Legislaturperiode den Ausstieg aus der direkten landwirtschaftlichen Verwertung von Klärschlamm vereinbart hat. Da im Abwasserpfad und dort insbesondere im Klärschlamm beachtliche Mengen der lebensnotwendigen und durch nichts zu ersetzenden Ressource Phosphor enthalten ist, wird seit gut zehn Jahren in Deutschland bzw. Europa an der Erschließung des Phosphors aus sekundären Quellen gearbeitet. Mittlerweile existieren Pilotanlagen für das Phosphor-Recycling aus Klärschlamm bzw. Klärschlammasche. Eines dieser Verfahren, ursprünglich zur Vermeidung von ungewollten Inkrustrationen spontan ausgefällten Struvits in Rohrleitungen der Schlammbehandlung auf Kläranlagen mit biologischer Phosphorelimination und Faulung entwickelt, wird seit 2011 erfolgreich auf der Kläranlage Waßmannsdorf im Großmaßstab eingesetzt. Pro Jahr werden so ca. 40 Mg Phosphor zurückgewonnen und als Mineraldünger in den Nährstoffkreislauf zurückgeführt. Das von den Berliner Wasserbetrieben entwickelte und patentierte Verfahren wird global von einem Lizenznehmer unter dem Namen AirPrex® vermarktet. Der aus dem Faulturm kommende Faulschlamm wird in einem eigens dafür entwickelten Airlift-Reaktor einer pH-Wertanhebung durch CO 2 -Strippung unterzogen. Das Ausblasen des CO 2 erfolgt über Luft, die von unten in den Reaktor gelangt. Bei einem pH-Wert von ca. 8 und durch Dosierung von Magnesiumsalz (MgCl 2 ) fällt bei ausreichender Konzentration von gelöstem ortho-Phosphat und Ammonium das mineralische Struvit (Magnesiumammoniumphosphat, MgNH 4 PO 4 * 6H 2 O) aus. Was zuvor spontan und unerwünscht in Rohrleitungen passierte, wird nun gezielt und kontrolliert durchgeführt. Die Reaktorgeometrie mit einer zylindrischen Trennwand ermöglicht ein zirkulierendes Fließbett, im mittleren Bereich von unten nach oben, im äußeren Bereich von oben nach unten. Dies ermöglicht das Wachstum der Struvitkristalle bis zu einer bestimmten Größe, so dass sie groß und damit schwer genug werden, um in den konischen Reaktorboden abzusinken und diesen zu verlassen. Nach einem Wäscher wird das Mineral in Containern gesammelt und der Verwertung als Düngemittel zugeführt. Die Zulassung als Düngemittel erfolgte gemäß EU Düngemittelverordnung EC 2003/2003. Diese Art der Phosphorrückgewinnung hat auch noch weitere Vorteile. Durch das Ausfällen des Struvits und dessen Ausschleusung wird die Entwässerbarkeit des Faulschlamms erhöht. Dies wirkt sich positiv als Verringerung des Polymerverbrauchs sowie als Erhöhung der Trockensubstanz im entwässerten Schlamm aus. Somit lassen sich gleichzeitig die Kosten für Betriebsmittel und die Schlammentsorgung senken. Im Zuge der Novelle der Klärschlammverordnung soll dem Ressourcenschutz, insbesondere der Ressource Phosphor Rechnung getragen werden. Es wird erwartet, dass die Novelle ein Phosphorrückgewinnungsgebot für Klärschlämme ab einem bestimmten Phosphorgehalt ausspricht. Je nach Entsorgungsart, sollen weitergehende Anforderungen an die Verwertung der Klärschlämme bzw. Klärschlammaschen geregelt werden. Die folgende Abbildung stellt eine denkbare Option für eine zukünftige Klärschlammentsorgung unter dem Aspekt einer stärkeren Ressourcenschonung im Fall Phosphor dar. Daneben gibt es aber natürlich auch andere Varianten. Welche es letztlich wird, hängt vor allem von politischen Weichenstellungen ab, die heute noch nicht vollumfänglich vorhersehbar sind. Mit dem Ziel der Verbesserung der Energie-und Klimabilanz sowie zur Hebung des Phosphorrecyclingpotentials bei der Entsorgung von Klärschlämmen des Landes Berlins wurde das “Projekt über die Weiterentwicklung des Klima- und Ressourceneffizienzpotentials durch HTC-Behandlung ausgewählter Berliner Klärschlämme” im Umweltentlastungsprogramm II (UEP II) unter der Projektnummer 11443 UEPII/2 durch die Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz gefördert, sowie durch die Europäische Union kofinanziert. Klärschlamm eignet sich auf Grund des hohen Anteils an organischen Bestandteilen insbesondere als Ersatzbrennstoff in der Kohle- bzw. Zementindustrie und ist zudem der wichtigste sekundäre Phosphorlieferant. Mit der Erhöhung des Klärschlammtrockensubstanzgehaltes wie z. B. durch Hydrothermale Karbonisierung (HTC) kann die Klärschlammentsorgungsmenge wesentlich reduziert werden bzw. kann der hochentwässerte Klärschlamm wegen seines verbesserten Heizwertes höherwertige Brennstoffe ersetzen. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes zeigen die Möglichkeiten und Grenzen der hydrothermalen Karbonisierung (HTC) von entwässertem Klärschlamm bei der Verbesserung der Energie-, Klima- und Umweltbilanz der Klärschlammentsorgung des Landes Berlin auf. Es wurden Klärschlämme von 4 Klärwerken in Laborversuchen sowie in einer Pilotanlage untersucht und Aussagen zur Energie- und Klimabilanz, zu den Phosphor- und Schwermetallgehalten der HTC-Produkte bzw. zur Entwicklung des chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB-Wert) abgeleitet.

Abfallwirtschaftskonzept für Siedlungs- und Bauabfälle sowie Klärschlämme für den Planungszeitraum 2020 bis 2030

Am 17. Juni 2021 hat das Berliner Abgeordnetenhaus das Abfallwirtschaftskonzept unter dem Leitbild Zero Waste beschlossen. Das Abfallwirtschaftskonzept 2020 bis 2030 dient als Planungsinstrument der massiven Stärkung einer moderneren Kreislaufwirtschaft in Berlin. Als Weiterentwicklung der Berliner Kreislaufwirtschaft beinhaltet das Abfallwirtschaftskonzept 2020 bis 2030 eine konkrete und umsetzbare Zero Waste Strategie, die konsequent auf den Ausbau der Abfallvermeidung und Wiederverwendung sowie des Recyclings abzielt. In Berlin fallen jährlich knapp 7 Mio. Tonnen Abfälle an. Rund 4,5 Mio. Tonnen Abfälle entfallen davon auf den Bausektor und 1,4 Mio. Tonnen auf private Haushalte und Gewerbeabfälle, so genannte Siedlungsabfälle. Die restlichen rund 1,5 Mio. Tonnen Abfälle entfallen auf Klärschlämme aus der Abwasserbehandlung und Abfälle, welche über private Unternehmen entsorgt werden. Das Abfallwirtschaftskonzept und die Zero Waste Strategie sehen 80 Maßnahmen für einen konsequenten Ausbau der Abfallvermeidung, Wiederverwendung und hochwertiges Recycling für nicht-vermeidbare Abfälle vor. Von diesen Maßnahmen betreffen 20 den Bausektor, 54 die Siedlungsabfälle und 6 Klärschlämme. Klärschlämme enthalten neben verschiedenen Schadstoffen auch unersetzliches Phosphor, eine sichere Behandlung und Rückgewinnung ist damit entscheidend für eine Kreislaufschließung in der Nährstoffversorgung. Bis zum Ende des Umsetzungszeitraum sollen 64 % der Bauabfälle recycelt, das Restabfallaufkommen um 20 % gesenkt und 2.600 Tonnen Phosphor recycelt werden. Damit soll gleichzeitig die Klimabelastung der Abfallwirtschaft um 250.000 Tonnen CO 2 jährlich reduziert werden. Das Leitbild Zero Waste geht nicht davon aus, dass überhaupt gar keine Abfälle mehr erzeugt werden; es will diese aber in einem fortdauernden Prozess immer stärker vermindern und ökologische Stofffkreisläufe durch Vermeidung und Recycling konsequent aufbauen. Nur nicht recyclingfähige Abfälle will Berlin weiterhin energetisch nutzen. Das Abfallwirtschaftskonzept dient der Umsetzung der EU-Abfallrahmenrichtlinie und des Kreislaufwirtschaftsgesetzes sowie des Action Plan Circular Economy und des deutsche Ressourceneffizienzprogrammes, welche zum obersten Ziel haben, Abfälle zu vermeiden, wiederzuverwenden und hochwertig zu verwerten. Die EU-Abfallhierarchie definiert deshalb fünf Stufen: Vermeidung, Vorbereitung zur Wiederverwendung, Recycling, Sonstige [energetische] Verwertung, Beseitigung (z.B. Deponierung). Zudem ist das Abfallwirtschaftskonzept eine wichtige Säule des Klimaschutzes und der nachhaltigen Entwicklung im Land Berlin. Nicht vermeidbare Abfälle sollen als Ressource nachhaltig genutzt und hierdurch hohe Klimagas- sowie Ressourceneinsparungen erzielt werden. Die Berliner Abfallwirtschaft leistet bereits jetzt einen hohen Beitrag zum Klima- und Ressourcenschutz: das Land Berlin hat eine Klimagasentlastung in Höhe von rund 938.641 Mg CO 2 -Äq/a sowie eine Ressourceneinsparung von rund 2.200.000 Tonnen Primärrohstoffe pro Jahr erreicht. Diese Umweltentlastungen können durch die Umsetzung der im Abfallwirtschaftskonzept 2020-2030 vorgesehenen Maßnahmen deutlich gesteigert, teilweise sogar mehr als verdoppelt werden. Basierend auf der Abfallhierarchie sowie der Zero Waste Strategie stellt das vorgelegte Abfallwirtschaftskonzept 2020-2030 sowohl national als auch international ein Leuchtturmvorhaben zum Aufbau einer klimaverträglichen und ressourcenschonenden Kreislaufwirtschaft dar. Insbesondere setzt das Berliner Abfallwirtschaftskonzept mit folgenden Eckpunkten ambitioniertere Maßstäbe: Reduzierung des Siedlungsabfallaufkommens um 20 Prozent bis 2030 Deutliche Steigerung der Klimagaseinsparungen und Ressourceneinsparungen Steigerung der Recyclingquote für mineralische Abfälle auf 64 Prozent Flächendeckende Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlammaschen Das Abfallwirtschaftskonzept adressiert umfangreiche Maßnahmen zur Vermeidung, Wiederverwendung und zum Recycling von Siedlungsabfällen, Bauabfällen und Klärschlämmen. Damit leistet das Abfallwirtschaftskonzept auch zukünftig einen relevanten Beitrag / Nutzen zur Erreichung der Umweltziele des Landes Berlins.

Einführung

Klärschlamm ist ein Abfallprodukt, das in Kläranlagen bei der Reinigung von häuslichem, gewerblichem und industriellem Abwasser, sowie Niederschlagswasser entsteht. Die Entsorgung der Klärschlämme findet unter Beachtung der Vorgaben des Kreislaufwirtschaftsgesetzes (KrWG) statt. Im Klärschlamm werden alle Stör- bzw. Schadstoffe des Abwasserreinigungsprozesses niedergeschlagen. Er fungiert somit als Schadstoffsenke. Im Land Berlin sind für die Abwasserentsorgung und -aufbereitung die Berliner Wasserbetriebe (BWB) als Anstalt öffentlichen Rechts (AöR) zuständig. In den Kläranlagen der BWB wird das Abwasser in mechanischen, biologischen und/ oder chemischen Behandlungsstufen von störenden Bestandteilen gereinigt. Klärschlamm eignet sich auf Grund des hohen Anteils an organischen Bestandteilen insbesondere als Ersatzbrennstoff in der Kohle- bzw. Zementindustrie. Daneben gilt er als der wichtigste sekundäre Phosphorlieferant. Bei der nachhaltigen Nutzung von Ressourcen und Energie wird Klärschlamm zukünftig eine wichtige Rolle als regenerativer Ressourcenträger zukommen. Mit ca. 3.4 Mio. Einwohnern auf 892 km² ist Berlin nicht nur die größte Stadt in der Bundesrepublik Deutschland, sondern hat mit ca. 3.800 Einwohnern pro Quadratkilometer auch die höchste Bevölkerungsdichte. Mehr als 99 Prozent aller Haushalte sind im Land Berlin an das öffentliche Kanalisations- und Entwässerungssystem mit einer Gesamtlänge von etwa 9.600 km angeschlossen. Ein ca. 1.170 km langes Abwasserdruckleitungsnetz verbindet 154 Abwasserpumpwerke untereinander und ermöglicht die Verteilung des gesammelten Abwassers auf sechs Klärwerke. Bei trockenem Wetter behandeln die Kläranlagen rund 620.000 m³ Abwasser täglich. Bei Regenwetter kann sich diese Menge erhöhen. In den Kläranlagen fließt das Abwasser zunächst durch eine mechanische Reinigungsstufe bestehend aus Rechen, Sandfang und Absetzbecken, wo grobe und ungelöste Verunreinigungen abgetrennt werden und separat entsorgt werden. In der sich anschließenden biologischen Reinigungsstufe erfolgt die biologische Entfernung von Phosphor- und Stickstoffverbindungen. Auch ungelöste und biologisch abbaubare Stoffe werden dort zu etwa 97% zurückgehalten. Das gereinigte Wasser wird anschließend wieder in den Wasserkreislauf zurück geleitet. Der bei der Abwasserreinigung entstandene Klärschlamm wird nach Entwässerung bzw. Trocknung einer geregelten Entsorgung zugeführt. Derzeit werden ca. 57% des Berliner Klärschlamms in der Monoverbrennungsanlage in Ruhleben verbrannt und die resultierenden Aschen deponiert. Die verbleibenden ca. 43% des Klärschlamms werden als Ersatzbrennstoff in Kohlekraftwerken bzw. in der Zementindustrie in anderen Bundesländern energetisch verwertet. In jüngster Zeit findet auch eine stoffliche Verwertung eines kleinen Anteils der im Klärschlamm enthaltenen Nährstoffe Phosphor und Stickstoff, die aus der wässrigen Phase in mineralischer Form als Struvit (MgNH 4 PO 4 * 6H 2 O) gefällt werden, statt. Das Struvit wird unter dem Namen “Berliner Pflanze” als zugelassener Mineraldünger von den BWB vermarktet. BWB: Berliner Pflanze – Der mineralische Langzeitdünger

Öffentliche Abwasserentsorgung

Öffentliche Abwasserentsorgung Das Hauptziel der Abwasserbehandlung ist, Gewässerbelastungen weitgehend zu reduzieren. Dabei fällt Klärschlamm an, der inzwischen zumeist in getrockneter Form thermisch verwertet wird. Die Rückgewinnung und Wiederverwertung von Stoffen wie Phosphor aus Abwasser und Klärschlamm trägt dazu bei Nährstoffkreisläufe zu schließen. Rund 10 Milliarden Kubikmeter Abwasser jährlich 8.891 öffentliche Kläranlagen haben im Jahr 2019 nach Erhebungen des Statistischen Bundesamtes rund 9,05 Milliarden Kubikmeter (Mrd. m³) Abwasser behandelt und anschließend in Oberflächengewässer eingeleitet. Diese Abwassermenge setzte sich aus rund 5,1 Mrd. m³ Schmutzwasser und rund 3,9 Mrd. m³ Fremd- und Niederschlagswasser zusammen (siehe Tab. „In öffentlichen Kläranlagen behandelte Abwassermenge“). Schmutzwasser ist jenes Wasser aus privaten Haushalten sowie aus gewerblichen und industriellen Betrieben, das in die Kanalisation eingeleitet wird. Als Fremdwasser wird jenes Wasser bezeichnet, das nicht gezielt in die Kanalisation eingeleitet wird, also etwa in diese aus dem Boden einsickert. Fast 100 Prozent biologisch gereinigt Die 8.891 Kläranlagen haben im Jahr 2019 rund 99,99 % des Abwassers biologisch und weniger als 0,007 % ausschließlich mechanisch behandelt (siehe obenstehende Tabelle). In einem Großteil der Anlagen wird Stickstoff in zwei Schritten entfernt. Nitrifizierung: Dabei werden Ammonium-Ionen mit Hilfe von Bakterien in Nitrat-Ionen umgewandelt. Denitrifizierung: Dabei werden Nitrat-Ionen mit Hilfe von Bakterien in molekularen Stickstoff umgewandelt. Bei einem Großteil des Abwassers erfolgt darüber hinaus die Entfernung von Phosphor. Hierbei werden Phosphat-Ionen entweder durch Zugabe von Salzen ausgefällt oder mit Hilfe von Bakterien ausgetragen und in den Klärschlamm überführt. Klärschlamm aus öffentlichen Kläranlagen Auf Kläranlagen fiel im Jahr 2021 Klärschlamm mit einer Trockenmasse von etwa 1,72 Millionen Tonnen an (siehe Tabelle Destatis, abgerufen am 31.01.2023). Rund 79,5 % des Klärschlamms wurde 2021 thermisch verwertet (2013: 58 %). Nur noch knapp 19,5 % des Klärschlamms wurde noch stofflich verwertet (2013: 42 %). 13,2 % wurden aufgrund der enthaltenen Nährstoffe landwirtschaftlich verwertet (2013: 27 %). Rund 1,0 % wurde bei landschaftsbaulichen Maßnahmen wie z. B. ⁠ Rekultivierung ⁠ eingesetzt (2013: 11 %). Der Rest ging in die sonstige stoffliche Verwertung oder wurde direkt entsorgt. Die Deponierung unbehandelter Klärschlämme ist seit 2005 untersagt. Rohstoffquelle Abwasser und Klärschlamm Abwasser enthält neben einer Vielzahl von anthropogenen Spurenstoffen auch viele Stoffe, die es lohnt aus dem Abwasser zu recyceln. Dies betrifft vor allem die Rückgewinnung von Nährstoffen. Phosphor ist ein wichtiger Nährstoff in der Pflanzenernährung. Der weltweite Phosphorverbrauch vor allem in Form von Mineraldünger ist in den letzten Jahren deutlich angestiegen an. Deutschland und die EU sind bei mineralischen Phosphatdüngemitteln vollständig von Einfuhren z. B. aus Russland abhängig, während derzeit immer noch phosphatreiche Abfälle und Abwässer meist ohne Nutzung der Nährstoffe entsorgt werden. Deshalb schränkt die 2017 novellierte Klärschlammverordnung ab 2029 die bodenbezogene Klärschlammverwertung gegenüber einer thermischen Vorbehandlung und anschließendem Phosphorrecycling erheblich ein. Gleichzeit wird damit der unerwünschte Eintrag von anthropogenen Spurenstoffen, wie Arzneimittel oder Bioziden, weiter eingeschränkt. Klärschlamm aus großen Kläranlagen und Klärschlamm, welcher die Grenzwerte für eine bodenbezogene Nutzung nicht einhält muss ab einem Phosphor-Gehalt von 20 g/kg Klärschlamm Trockenmasse einer technischen Phosphorrückgewinnung zugeführt werden. Die Rückgewinnung des Nährstoffes Phosphor hilft Stoffkreisläufe im Sinne nachhaltiger Ressourcennutzung und -schonung zu schließen. Phosphor aus Abwasser und Klärschlamm Allein das kommunale Abwasser Deutschlands birgt ein jährliches Reservoir von mehr als 70.000 Tonnen (t) Phosphor. Zirka 65.000 t Phosphor finden sich im Klärschlamm wieder. In den letzten Jahren führt Deutschland im Schnitt jährlich mehr als 100.000 t Phosphor in Form von Mineraldüngern ein. Große Anteile kommen hiervon aus Russland. In den letzten Jahren wurden verschiedene Verfahren zur Rückgewinnung von Phosphor aus Abwasser, Klärschlamm oder Klärschlammasche entwickelt. Das Bundesumweltministerium fördert im Rahmen des Umweltinnovationsprogrammes die großtechnische Umsetzung innovativer Verfahren zur Phosphorrückgewinnung. Erste großtechnische Anlage zur Produktion zur Rückgewinnung von Phosphor – z. B. Herstellung von Phosphorsäure aus Klärschlammasche – werden aktuell umgesetzt.

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