Phosphor ist ein wichtiger Baustein des Lebens. Für die moderne Landwirtschaft ist Phosphor als Zusatzstoff für Futter- und Düngemittel unverzichtbar. Heute sind allerdings sämtliche Phasen des Lebenszyklus von Phosphor durch Verschwendung und Verluste gekennzeichnet. Dies gibt Anlass zu Bedenken hinsichtlich der zukünftigen Versorgung sowie der entsprechenden Wasser- und Bodenkontamination in der EU und auf der ganzen Welt. Eine effiziente Gewinnung und Nutzung sowie die Wiederverwertung und Minimierung von Abfällen könnten wichtige Schritte auf dem Weg zu einer nachhaltigen Verwendung von Phosphor sein und eine weltweite Entwicklung hin zu einer effizienteren Nutzung von Ressourcen und zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit für künftige Generationen einleiten.
Weltweit sind verhältnismäßig große Phosphorvorkommen vorhanden, und es sind umfangreiche Reserven verfügbar. Angesichts verschiedener Faktoren empfiehlt es sich trotzdem, die Versorgungssicherheit für die EU im Auge zu behalten. Erstens gibt es in der EU nur geringe Vorkommen an phosphathaltigem Gestein. Zweitens waren in den letzten Jahren starke Preisschwankungen zu verzeichnen. (2008 stiegen die Preise für Phosphatgestein in einem Zeitraum von etwas mehr als einem Jahr um 700 %, und entsprechend erhöhten sich die Preise für Düngemittel.) Drittens kommt eine Umstellung auf andere Ressourcen allenfalls bei untergeordneten Verwendungen von Phosphor und dort auch nur in geringem Umfang in Betracht. Durch die vorrangige Verwendung in Futter- und Düngemitteln werden nämlich bereits etwa 90 % der gesamten abgebauten Phosphormengen verbraucht. Eine verstärkte Wiederverwertung in der EU und in der ganzen Welt würde zur Sicherung der Versorgung mit diesem wesentlichen Rohstoff beitragen und eine gleichmäßigere Verteilung von Phosphor auf regionaler und auf weltweiter Ebene fördern. Eine Diversifizierung der Phosphatversorgung würde bei EU-Unternehmen, die auf diesen Rohstoff angewiesen sind, wirtschaftlich gesehen eine Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegenüber zukünftigen Preisschwankungen und sonstigen Entwicklungen bewirken, die zur Einfuhrabhängigkeit dieser Unternehmen beitragen.
Zudem wären eine Steigerung der Effizienz und die Reduzierung von Verlusten mit erheblichen Vorteilen für die Umwelt und die Ressourcennutzung verbunden. Die derzeitige Verwendung von Phosphor ist in vielen Phasen des Lebenszyklus ineffizient und führt zu einer problematischen Wasserverunreinigung und zur Verschwendung vielfältiger zugehöriger Ressourcen. Darüber hinaus können Kontaminanten wie Cadmium und Uran im Rohstoff zu Gesundheits- und Umweltproblemen führen. Unabhängig von der Gesamtmenge des verfügbaren abgebauten Phosphats und von Aspekten der Versorgungssicherheit würden diese Vorteile für sich genommen bereits Maßnahmen zur effizienteren Nutzung und Wiederverwertung von Phosphor rechtfertigen. Entsprechende Maßnahmen wären zudem mit zahlreichen weiteren Vorteilen verbunden – beispielsweise würde sich eine bessere Bodenbewirtschaftung günstig auf das Klima und die biologische Vielfalt auswirken.
Angebot an Phosphor
Derzeit konzentriert sich der Abbau von Phosphatgestein im Wesentlichen auf wenige Länder. Mit Ausnahme von Finnland, wo geringe Mengen abgebaut werden, liegt keines dieser Länder in der EU.
Bei Phosphatdüngern ist die EU derzeit in hohem Maße auf außerhalb der EU abgebautes Phosphatgestein angewiesen (mehr als 90% der in der EU verwendeten Phosphatdünger werden eingeführt, hauptsächlich aus Marokko, Tunesien und Russland). Dabei enthalten Abfälle in der EU große Mengen an Phosphor, der nach dem Kreislaufwirtschaftsmodell recycelt werden könnte und möglicherweise etwa 20-30 % des Bedarfs der EU an Phosphatdüngern decken würde.
Preisanstieg 2008
Ab 2007/2008 stieg der Preis für Phosphatgestein in einem Zeitraum von 14 Monaten um mehr als 700 %. Im Jahr 2008 erhob China einen Ausfuhrzoll von 110-120 % auf Phosphatgestein, der später in mehreren Schritten auf 35 % gesenkt wurde. Dieser Zoll wird auch heute noch erhoben. Die weltweite operative Kapazität für Phosphorsäure erreichte nahezu den möglichen Maximalwert.
UMWELTAUSWIRKUNGEN IM GESAMTEN PHOSPHORKREISLAUF
Die nachhaltige Verwendung von Phosphor geht über die Aspekte hinaus, die nur dieses eine Element betreffen. Wenn Phosphor verschwendet wird, werden auch Energie, Wasse und sonstige Ressourcen verschwendet, die im Rahmen des Produktionskreislaufs erforderlich sind. Zudem kann Phosphor, der in Gewässer gelangt, eigene Umweltprobleme verursachen, insbesondere in Form von Eutrophierung. Überschüssiger Phosphor, in erster Linie aus intensiver Landwirtschaft und intensivem Gartenbau, ist eine wichtige Ursache für die Eutrophierung von Seen und Flüssen.
Durch die Bodenerosion können erhebliche Mengen bodengebundenen Phosphors in Oberflächengewässer eingetragen werden.
Bodenkontamination
Cadmium ist derzeit der besorgniserregendste Schadstoff in Phosphatdüngemitteln (sofern es nicht durch Abscheidetechnologien entfernt wird); andere Schwermetalle sind aber möglicherweise ebenfalls zu berücksichtigen. Einmal in den Boden gelangtes Cadmium kann nicht mehr ohne Weiteres entfernt werden. Das Metall kann von Pflanzen aufgenommen werden und sich in Pflanzen ansammeln. Bestimmte Pflanzen (Sonnenblumen, Raps, Tabak usw.) neigen zu einer Anreicherung größerer Cadmiummengen.
In Gebieten mit sandigen Böden in Deutschland wurde von einer Boden- und Grundwasserkontamination durch Uran berichtet – in erster Linie durch die natürliche Hintergrundbelastung, aber möglicherweise verstärkt durch das Vorkommen von Uran in Phosphatdüngemitteln. In einigen Fällen hat dies Auswirkungen auf die Trinkwasseraufbereitung. Diese Kontamination könnte zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen erfordern und zusätzliche Kosten in den Bereichen Trinkwasser und landwirtschaftliche Produktion verursachen. (Rock phosphates and P fertilizers as sources of U contamination in agricultural soils, Kratz and Schnug, 2006)
Effizientere Nutzung und Erhaltung in der Landwirtschaft
Für einen effizienten Anbau von Kulturpflanzen muss die Menge des im Boden vorhandenen pflanzenverfügbaren Phosphors den Bedarf der Pflanzen während ihrer gesamten Entwicklung decken (kritisches Niveau).
Bessere Nutzung von Dung
In den letzten zehn Jahren war die Durchführung der Nitratrichtlinie ein Antriebsfaktor für eine stark verbesserte Düngewirtschaft. Es besteht ein verstärktes Interesse an der Verarbeitung von Dung und an der Umwandlung der phosphorreichen festen Bestandteile des verarbeiteten Dungs in ein Produkt, das auch außerhalb des Erzeugungsgebiets (wo die Felder häufig bereits mit Nährstoffen gesättigt sind) verkauft werden kann. Obwohl Gülle im Ausgangszustand einen Wassergehalt von etwa 95 % hat, kann das Volumen der festen Bestandteile auf etwa 30 % der ursprünglichen Gülle reduziert werden. Der Ausfuhr des verarbeiteten Dungs stehen jedoch nach wie vor verschiedene Hindernisse entgegen (beispielsweise die Transport- und die Energiekosten). Die Akzeptanz durch die Empfängerbetriebe ist ebenfalls noch problematisch.
Potenzieller Nutzen durch Vermeidung und Verwertung von Lebensmittelabfällen
Jede Reduzierung der Menge an Lebensmittelabfällen in den Phasen der Erzeugung und des Verbrauchs würde die Notwendigkeit für die Einbringung neuen Phosphors mineralischer Herkunft in das System verringern. Über die Lebensmittelverschwendung liegen umfassende Studien vor. Jeder Mensch in der EU verschwendet durchschnittlich 180 kg Lebensmittel im Jahr.
Neben der Vermeidung der Lebensmittelverschwendung ist auch eine bessere Nutzung der erzeugten Lebensmittelabfälle von Bedeutung. Heute werden große Mengen von Lebensmittelabfällen und anderen biologisch abbaubaren Abfällen verbrannt, und der in der Asche enthaltene Phosphor wird häufig nicht wiederverwertet.
Bei einer Verwendung biologisch abbaubarer Abfälle in Form von Kompost, Gärresten oder Asche aus Grünabfällen oder Küchenabfällen würden neben anderen Nährstoffen auch erhebliche Mengen an Phosphor wiederverwertet.
Hinzu kommen verschiedene Abfallströme aus der Landwirtschaft und Nebenprodukte aus der Lebensmittelerzeugung, aus denen mit einer angemessenen Bewirtschaftung erhebliche Phosphormengen zurückgewonnen werden könnten. Bei einigen dieser Ressourcen wurde in den letzten Jahren die Effizienz dieses Prozesses durch Probleme im Bereich der öffentlichen Gesundheit und die entsprechend erforderlichen Maßnahmen beeinträchtigt. Da Phosphor in erster Linie konzentriert in den Knochen vorkommt, sind in dieser Hinsicht insbesondere Knochenmehl. Ein Teil des Fleisch- und Knochenmehls wird verbrannt, und die Asche wird entweder als Düngemittel (direkt zur Bodenverbesserung) oder aber für die Phosphorproduktion verwendet. Ein erheblicher Teil des Phosphors geht jedoch einfach verloren.
Abwasseraufbereitung
Beim Verzehr von Lebensmitteln entstehen zwangsläufig Abfälle. Verschiedene Technologien ermöglichen jedoch eine Rückgewinnung von Phosphor aus Abwasseraufbereitungsanlagen. Diese Technologien wurden in den letzten Jahren stark weiterentwickelt; es wurden mehrere Pilotprojekte durchgeführt, und inzwischen werden in West- und Nordeuropa Anlagen in kommerziellem Maßstab betrieben.
Allerdings sind alternative Techniken für die Abscheidung von Phosphor verfügbar, bei denen dieses Problem nicht auftritt. Beispiele dafür sind die Abscheidung von Phosphor aus Abwasser in Form von Struvit, die Verbrennung von Klärschlamm und die Nutzung der Asche sowie die direkte Aufbringung von Klärschlamm auf landwirtschaftliche Flächen nach einer angemessenen Aufbereitung. In allen Fällen ist die agronomische Qualität des Produkts wichtig dafür, dass der Phosphor für die Kulturpflanzen tatsächlich verfügbar ist und von diesen aufgenommen wird.
Referenz:COM(2013) 517 final Konsultative Mitteilung zur nachhaltigen Verwendung von Phosphor
