Phosphor-Rezyklate belasten die Böden deutlich weniger

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In kommunalen Kläranlagen in Deutschland entstehen jährlich etwa 1,7 Millionen Tonnen Klärschlamm.
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Wird Klärschlamm als Dünger eingesetzt, gelangen neben Schwermetallen und organischen Schadstoffen, auch Arzneimittelrückstände wie Antibiotika auf die Felder. Das schadet Bodenorganismen und fördert die Verbreitung mehrfachresistenter Bakterien in der Umwelt. Eine UBA-Studie zeigt, dass sich Arzneimittelrückstände im Klärschlamm durch technische Phosphorrückgewinnung deutlich vermindern lassen.

Die Düngung mit Phosphor-Rezyklaten belastet im Vergleich zum Klärschlamm die Böden deutlich weniger. Das UBA begrüßt, dass ab dem Jahr 2029 grundsätzlich alle Kläranlagenbetreiber zur Phosphorrückgewinnung verpflichtet sind (AbfKlärV 2017). Jedoch ist für kleine Kläranlagen die Verwendung von Klärschlamm als Dünger weiterhin erlaubt. Aus Vorsorgegründen empfiehlt das UBA auch hier einen kompletten Ausstieg aus der bodenbezogenen Klärschlammverwertung. 

Hintergrund

In kommunalen Kläranlagen in Deutschland entstehen jährlich etwa 1,7 Millionen Tonnen Klärschlamm. Knapp ein Drittel der Klärschlämme werden derzeit als Dünger auf Böden ausgebracht (Stand 2017). So gelangen neben dem erwünschten Düngemittel Phosphor auch Schadstoffe, wie Schwermetalle, organische Schadstoffe wie polychlorierte Biphenyle (PCB ), polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAKs), sowie die hier untersuchten Arzneimittelrückstände auf Böden. Arzneimittel können Bodenorganismen schädigen und über die Aufnahme in Kulturpflanzen in die Nahrungskette gelangen. Ein aktuelles Gutachten der Universität Trier im Auftrag des UBA weist auf die hohe Belastung von Klärschlämmen und Güllen mit Antibiotika-Gemischen hin. Das Ausbringen von Klärschlämmen auf landwirtschaftliche Nutzflächen kann laut Gutachten die Verbreitung von mehrfachresistenten Bakterien in der Umwelt fördern.

Die Phosphorrückgewinnung aus Klärschlämmen und Klärschlammaschen ist ab dem Jahr 2029 verpflichtend (AbfKlärV). Alle Kläranlagen müssen mit entsprechender Übergangsfrist eine Phosphorrückgewinnung vorsehen, sofern ihr Klärschlamm 20 g oder mehr Phosphor pro kg Trockenmasse enthält. Jedoch ist für kleinere Kläranlagen (≤ 50.000 Einwohnerwerte, EW) wahlweise auch eine bodenbezogene Klärschlammverwertung weiterhin erlaubt. 

Studienergebnisse

Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits-, und Energietechnik UMSICHT prüfte im Auftrag des UBA, ob Phosphor-Rückgewinnung den Eintrag von Arzneimitteln in Böden senken kann. Hierfür wurden verschiedene Phosphor-Rückgewinnungsverfahren aus praktischer Anwendung und Pilotverfahren, die Phosphor entweder aus Klärschlamm, Schlammwasser oder aus der Asche der verbrannten Klärschlämme zurückgewinnen, betrachtet und deren Phosphor-Rezyklate sowie die Schlämme untersucht.

Alle Klär- oder Faulschlammproben zeigten eine vergleichbare Ausgangsbelastung an Arzneimittelrückständen. Die höchsten Messwerte wurden für die Fluorchinolon-Antibiotika Ciprofloxacin und Levofloxacin mit jeweils 22.000 μg/kg und 8900 μg/kg Klärschlammasse nachgewiesen. Zudem waren die Wirkstoffe Diclofenac (max. 2100 μg/kg), sowie Carbamazepin und Metoprolol (max. 1100 μg/kg) in allen Klärschlammproben nachweisbar. 

Alle Phosphor-Rezyklate zeigten deutlich geringere Arzneimittelbelastungen als die Ausgangsklärschlämme. 

Für eine differenzierte Bewertung der Schadstoffminderung der einzelnen Phosphor-Rückgewinnungstechniken müssen neben Arzneimitteln noch weitere Schadstoffe wie Schwermetalle (Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer, Nickel, Quecksilber, Thallium und Zink) und organische Schadstoffe wie Halogenverbindungen, PCBs und PAKs untersucht werden. 

Aus Vorsorgegründen empfiehlt das UBA einen kompletten Ausstieg aus der bodenbezogenen Klärschlammverwertung, bei gleichzeitiger Rückgewinnung der wertvollen Ressource Phosphor. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass Phosphorrückgewinnungstechnologien das Potenzial haben, die Umweltbelastung durch Arzneimittel zu verringern.

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Schlagworte:
 Klärschlamm