Phosphor: Vom Abwasser auf den Acker

Ab Januar 2026 ist in der Schweiz das Recycling von Phosphor (P) aus Abwasser gesetzlich vorgeschrieben. Damit reagiert der Bund auf die Abhängigkeit von Importen und den Verlust wertvoller Nährstoffe über die Kanalisation. Industrie und Forschung arbeiten an Lösungen, um diesen Kreislauf zu schliessen – unter anderem im Innosuisse-Projekt BioPhosRec, das zeigt, wie sich Phosphor aus Kläranlagenrückständen in hochwertigen Recyclingdüngern nutzen lässt.

Ein unverzichtbarer, aber endlicher Nährstoff

Phosphor ist für Pflanzenwachstum unverzichtbar, dessen Lagerstätten weltweit jedoch begrenzt. Durch bereits bestehende Technologien kann P in Form von Struvit (siehe Kasten) aus Klärschlamm und Abwassern gezielt rückgewonnen werden, teils unter hohem Ressourcenaufwand. Gleichzeitig findet in Leitungen und Reaktoren von Kläranlagen eine Ablagerung struvithaltiger Minerale statt welche bisher kostenintensiv entsorgt werden müssen.

Im Projekt BioPhosRec werden diese spontan ausgefallenen, P-haltigen Minerale zusammen mit kommunalem Grüngut und landwirtschaftlichen Abfällen erst unter Ausschluss von Sauerstoff (anaerob) vergoren und / oder anschliessend kompostiert. Um praxisnahe und anwenderfreundliche Produkte zu entwickeln, haben sich die Oberland Energie AG Thun, die Fachhochschule Nordwestschweiz und die Forschungsanstalt Agroscope zusammengetan. Verschiedene Varianten von Struvit-Komposten wurden getestet: Die struvithaltigen Minerale wurden im Prozess entweder (1) vor der anaeroben Vergärung, (2) vor der Kompostierung oder (3) erst vor der Ausbringung beigemischt. Ziel war es, zu testen, wie sich anaerobe Vergärung und / oder Kompostierung auf die P-Verfügbarkeit der Düngemittel auswirkt.

Versuch mit Raigras und Mais

Agroscope (Zürich Reckenholz) testete die P-Düngewirkung der Komposte im Gewächshaus an einer Fruchtfolge aus Raigras und Mais. Die P-Düngevarianten sind in der Tabelle beschrieben. Weitere Nährstoffe wurden bedarfsgerecht ergänzt. Es gab zwei Varianten eines P-armen Versuchsbodens, die sich in ihrem pH-Wert unterschieden: ungekalkt = pH 5,6 und gekalkt = pH 6,6.

Höhere Erträge durch sehr gute Düngewirkung

Wie so oft bei Phosphorversuchen, zeigt sich eine deutliche Abhängigkeit der P-Verfügbarkeit vom pH-Wert des Bodens. Im ungekalkten Boden (pH 5,6) führten alle Düngevarianten zu deutlich höheren Erträgen und P-Aufnahmen im Vergleich zur ungedüngten Variante. Die Düngung mit Struvit und Struvit-Komposten lieferte gleich hohe Erträge wie die mit TSP (Triplesuperphosphat) gedüngten Pflanzen (siehe Abbildung).

Nur in der Variante ohne Phosphordüngung auf dem ungekalkten Boden war das Pflanzenwachstum deutlich geringer. Wahrscheinlich lag das an der starken Bodenversauerung (pH 4,9), die neben dem Phosphormangel auch die Versorgung mit anderen Nährstoffen beeinträchtigt und zu einer Aluminiumtoxizität führen kann. Im gekalkten Boden (pH 6,6) kam es dagegen zu einer deutlichen P-Fixierung, vermutlich durch die Bildung schwerlöslicher Calciumphosphate. Besonders betroffen waren Düngemittel mit hohem Anteil an pflanzenverfügbarem Phosphor, wie das Struvit ohne Kompost.

Kompost mit vergorenem Struvit wirkt so gut wie TSP

Bemerkenswert war, dass Kompost, in dem Struvit bereits vor der anaeroben Vergärung zugesetzt wurde, als einziger keine P-Fixierung auf dem gekalkten Boden zeigte. Offenbar bleibt der Phosphor darin über einen breiteren pH-Bereich pflanzenverfügbar – eine Eigenschaft, welche ansonsten nur von der Düngung mit TSP bekannt ist.

Die Düngewirkung dieses Struvit-Komposts bleibt auch bei unterschiedlichem pH-Wert stabil – ein klarer Vorteil gegenüber den struvithaltigen Mineralen, welche im gekalkten Boden keine Düngewirkung zeigten. Damit ist Struvit-Kompost ein vielversprechendes Düngemittel, das neben einer stabilen P-Düngewirkung wertvolles organisches Material in den Boden bringt. Ob die zuverlässige Düngewirkung tatsächlich auf die Vergärung und Kompostierung zurückgeht oder nur durch die längere Prozessdauer zwischen Struvit und organischem Material bedingt ist, kann noch nicht abschliessend beantwortet werden.

Vom Abfall zum wertvollen Dünger

Mit Blick auf die neuen gesetzlichen Vorgaben liefert das Innosuisse-Projekt Bio-PhosRec wertvolle Erkenntnisse für eine praxisnahe Nutzung von P-Recyclingdüngemitteln. Co-vergorene Struvit-Komposte könnten dabei eine Schlüsselrolle spielen, um regionale Nährstoffkreisläufe zu schliessen und importierte Phosphorressourcen teilweise zu ersetzen. Damit wird aus einem Abfallprodukt aus dem Abwasser ein wertvoller Dünger für die Schweizer Landwirtschaft.