Im Forschungsprojekt KURAS wurde eine Methode vorgeschlagen, mit der Maßnahmen der Regenwasserbewirtschaftung für konkrete Stadtquartiere ausgewählt und platziert werden können. Hinsichtlich der möglichen Ziele geht die Methode über die wasserwirtschaftliche Wirkung hinaus und betrachtet zusätzlich Effekte auf Umwelt (Grundwasser, Biodiversität) und Bewohner (Stadtklima, Freiraumqualität, Gebäudeebene) sowie den Aufwand an Kosten und Ressourcen. Grundlage der Methode sind die lokalen Gegebenheiten; diese werden verknüpft mit einer Bewertung von 27 Maßnahmen, von der Gebäudeebene bis zum Kanaleinzugsgebiet. Die Methode wurde im Rahmen eines Planspiels für zwei Berliner Bestandsquartiere angewendet. Es zeigte sich, dass (i) eine integrierte Planung von Regenwasserbewirtschaftung sehr vorteilhaft sein kann und (ii) angestrebte Effekte mit der Methode in einem hohen Maße erreicht werden können. Die gezeigten Arbeiten sind das Ergebnis einer Zusammenarbeit zahlreicher Projektpartner.

To sustain good harvests, each year more than one million tonnes of mineral phosphorus have to be imported to the European Union (van Dijk et al., unpublished data), while the potential to recover and recycle this essential resource remains untapped or is just inefficiently used as in the case of sewage sludge, manure and food waste. In recent years various technical solutions have been developed to recover phosphorus providing mineral compounds suitable as raw material for fertiliser production or even as ready-to-use fertiliser. Regarding the implementation of these technologies, operational benefits for plant operators like the water utilities in the case of P recovery from wastewater and/or sewage sludge are the strongest argument for their market penetration. Without the provision of direct operational benefits, implementation needs to be motivated or even enforced by suitable and reliable policies. In order to realise a circular economy, it is important not just to focus on the recovery itself. The recovered materials need to match the requirements and needs of their intended users. Therefore, full value-chain solutions have to be promoted instead of isolated technology-focused approaches. Following our principles of sustainability and resource efficiency, the assessment of innovations must also include their environmental impact. This review provides an overview of recently developed and promising technologies for phosphorus recovery from wastewater and discusses aspects regarding their wide-spread application, along with their limitations. It will focus on recovery and recycling from sewage sludge. Not only the technologies themselves, also the recovered materials and their valorisation options are addressed. Results of the EU FP7 funded project P-REX entitled 'Sustainable sewage sludge management fostering phosphorus recovery and energy efficiency' and other recent initiatives will be included. Since innovation always needs an enabling environment for market penetration, barriers set by the existing legal framework and measures to resolve them will be reviewed. Finally, Goethe's words are true more than ever: 'Knowing is not enough, we must apply! Willing is not enough, we must do!'

Das Element Phosphor ist für alle Lebewesen essentiell. Es ist insbesondere für den Energiestoffwechsel (ATP, ADP), das Speichern und Auslesen von Erbinformationen (DNA, RNA) sowie den Knochenbau unverzichtbar und kann weder synthetisiert noch substituiert werden. Für die Pflanzen- und Tierproduktion werden aus diesem Grund erhebliche Mengen an Phosphor benötigt. Wird dem Ackerboden durch das Pflanzenwachstum und die anschließende Ernte Phosphor entzogen, so muss dieser zum Erhalt der Ertragsfähigkeit den landwirtschaftlichen Flächen wieder zugeführt werden. Die weitverbreitete direkte Ausbringung von Klärschlamm wird zunehmend kritisch hinterfragt und ist in vielen EU Ländern deutlich rückläufig bzw. verboten. Neben der Hygieneproblematik sind hier insbesondere erhöhte Schwermetallgehalte sowie organische Schadstoffe als kritisch anzusehen. Die Zufuhr von Phosphor auf landwirtschaftliche Flächen geschieht zum Teil durch die Anwendung von Wirtschaftsdüngern aber auch durch die Zufuhr mineralischer Phosphordünger aus externen Quellen auf Rohphosphatbasis. Rohphosphate enthalten Schadstoffe wie As, Cd, Cr, Pb, Hg und U, die über den Dünger in die Nahrungskette gelangen können [1].Insbesondere Cd und U (bis zu 1.000 ppm) liegen in bedeutenden Konzentration vor [2]. Bei einer Weltjahresproduktion von 210 Millionen Tonnen und geschätzten Reserven von 67 Milliarden Tonnen ergibt sich zwar eine statische Reichweite von 320 Jahren [3]. Neu erschlossene Rohphosphatquellen sind allerdings in der Regel durch steigende Förderkosten sowie durch z.T. hohe Schadstoffgehalte gekennzeichnet. Die EU ist auf den Import von Rohphosphaten oder Phosphordüngemitteln angewiesen, da es nicht über relevante Vorkommen verfügt. Die erschlossenen Hauptvorkommen sind in China, Marokko/West Sahara, Südafrika und den USA lokalisiert. Es ergibt sich also zukünftig für die EU eine komplexe Situation auf dem Weltmarkt, da sie vollständig auf Importe angewiesen ist, und die wenigen Exportländer zum Teil einen erheblichen Eigenbedarf haben und teilweise politisch instabil sind. Aus den aufgeführten Gründen befassen sich schon seit einiger Zeit wissenschaftlich orientierte Institutionen und Unternehmen mit den Rückgewinnungspotentialen von Phosphor aus Abfallströmen. Eine Vielzahl von technischen Rückgewinnungsprozessen für Phosphor steht zur Verfügung. Trotzdem ist der Anteil von mineralischen Recyclingdüngern im Vergleich zum Phosphoreinsatz aus Mineraldüngern sehr gering. Durch das EU-Forschungsprojekt P-REX soll die Implementierung und Verbreitung technischer Phosphorrückgewinnungsverfahren vorangetrieben werden. Langfristiges Ziel ist die EU-weite Umsetzung von effektiver und nachhaltiger P-Rückgewinnung und Recycling aus dem Abwasserpfad unter Berücksichtigung regionaler Bedingungen und Bedarfe. Um dies zu erreichen werden verschiedene interdisziplinäre Ansätze verfolgt: (i) Einige vielversprechende und praxisnahe Technologien zur Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm und Klärschlammasche befinden sich zurzeit im Übergang von der Verfahrensentwicklung zur Verfahrensdemonstration oder sind bereits im Industriemaßstab im Betrieb. Die wissenschaftliche Begleitung technischer Prozesse im wirtschaftlich tragfähigen Großmaßstab soll anhand realer Daten und Erfahrungen offene Fragen im Bereich des Prozessdesigns, des Betriebs und der Leistungsfähigkeit der Prozesse klären. (ii) Die Produkte der verschiedenen Recyclingprozesse sollen systematisch untersucht und bewertet werden. Die wichtigsten Kriterien sind dabei die Pflanzenverfügbarkeit (Düngewirksamkeit) des Phosphors und ökotoxikologische Effekte (Unschädlichkeit). (iii) Marktbarrieren und Marktpotentiale für neue Recyclingtechnologien und Recyclingprodukte werden analysiert. (iv) Basierend auf den Erfahrungen und Ergebnissen sollen Strategien und Empfehlungen für eine umfassende und effiziente P-Rückgewinnung aus dem Abwasserpfad entwickelt werden. Dies schließt Ansätze für eine gezielte Marktentwicklung für unterschiedliche Regionen und Randbedingungen ein. Die Empfehlungen sollen auf EU Ebene in der Form eines Dossiers sowie eines Leitfadens vermittelt werden.