Der Schatz schlummert im Mist

Phosphor zurückgewinnen: Forschungsprojekt an der FH Münster optimiert Separationsmaschine von BETEBE

Münster/Steinfurt/Vreden (12. Oktober 2018). Phosphor ist lebensnotwendig – für Menschen, Tiere und Pflanzen. Ohne diesen Nährstoff würde die Welt in einer Nahrungsmittelkrise stecken. Das Problem ist allerdings, dass Phosphor ein endlicher Rohstoff ist, für den es keinen chemischen Ersatz gibt. Aber die gute Nachricht: Phosphor lässt sich rückgewinnen, zum Beispiel aus Gülle und Gärresten von Biogasanlagen. Der Schatz schlummert also im Mist – und wie man möglichst viel des wertvollen Phosphors zurückgewinnt, daran hat die FH Münster im Projekt „OptiSep“ geforscht.

Konkret ging es dabei um einen Separator des Maschinenbauunternehmens und Projektpartners BETEBE, den Landwirte und Betreiber von Biogasanlagen bei sich aufstellen können. „Wir haben untersucht, wie gut die Maschine Nährstoffe aus Gärresten und Rindergülle abtrennen kann und wie wir sie technisch optimieren können“, erklärt Dr.-Ing. Elmar Brügging, Koordinator des Forscherteams von Prof. Dr.-Ing. Christof Wetter am Fachbereich Energie – Gebäude – Umwelt. „Zu Beginn des Projekts vor zwei Jahren lief die Maschine maximal eine Woche, bis die erste Wartung notwendig war und die Abstreiflippen ausgetauscht werden mussten“, berichtet Projektingenieur Lukas Wettwer. „Jetzt hat sie einen stabilen Betriebszustand und läuft bis zu drei Monate wartungsfrei durch.“ Das ist ein toller Erfolg, findet Brügging, zumal der Separator jetzt sowohl für Schweinegülle als auch für Rindergülle und Gärreste kontinuierlich arbeitet. „Gülle ist nicht gleich Gülle, technisch gibt es Riesenunterschiede“, sagt Wettwer. „Rindergülle und Gärreste haben beispielsweise mehr feste, faserhaltige Substanzen als Schweinegülle, wodurch eine Separation deutlich schwieriger wird.“

Das Besondere an der optimierten Feinseparationsmethode ist eine zusätzliche Behandlungsstufe, die auch Kleinstpartikel und damit mehr Phosphor aus der Gülle herausfiltert als beispielsweise andere Trenntechnologien. „Das funktioniert mit einem biologisch abbaubaren Flockungsmittel, an das sich der Phosphor bindet“, erklärt Brügging. Dieses Flockungsmittel hat auch Vorteile für den erneuten Einsatz später auf dem Feld: Die Pflanzen können den Phosphor im Dünger direkt aufnehmen. „Das entstandene, nährstoffarme Filtrat lässt sich beispielsweise auf dem Feld verrieseln, so vermeiden wir zusätzlich Überdüngung“, sagt Wettwer. „Dadurch ist der Phosphor auch transportabler – zum Schluss kommt eine Art Mus dabei heraus, welches sich besser dorthin transportieren lässt, wo es gebraucht wird, als die Gülle, die aus über 90 Prozent Wasser besteht.“ Nutzt ein Landwirt diese Maschine, kann er seine Nährstoffbilanz aktiv verändern: Zum Beispiel, indem er den separierten Phosphor zum Acker- oder Gartenbau verwendet. So fließt die Entsorgung nicht in die Hofbilanz ein.

Zwei Jahre lief das Projekt zur Anwendungserweiterung auf Rindergülle und Gärreste, über das Wettwer nun seine Masterarbeit schreibt. Zuvor hatte das Team die Separation für Schweinegülle verbessert. „Jetzt ist das Produkt marktreif, die Anlage funktioniert“, sagt Brügging. „Insgesamt war es ein sehr erfolgreiches Projekt mit einem langjährigen Kooperationspartner.“

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