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Phosphor

Phosphor gehört rein mengenmäßig zu den häufigsten Elementen der Erde. Er liegt aber nicht in elementarer Form vor, sondern fast ausschließlich in Form des Phosphat-Anions PO43- bzw. in mineralischen Phosphatsalzen. In der einschlägigen Literatur wird sehr oft von Phosphor gesprochen, obwohl es sich um Phosphat handelt. Die größten Phosphatmengen liegen in mineralischer Form in der Erdkruste, der Geosphäre vor. Ebenfalls große Mengen sind in den Gewässern und Meeren gelöst. Und ein weiterer Anteil findet sich in mannigfaltigen Funktionen in der Biomasse. In den terrestrischen Lebensprozessen spielt demnach Phosphat eine essentielle, lebensnotwendige Rolle.

Da keine nennenswerten Phosphatmengen über die Atmosphäre transportiert werden, ist die Mobilität im Boden und im Wasser entscheidend. Gegenwärtig werden pro Jahr über 200 Millionen Tonnen Phosphat aus mineralischen Lagerstätten gewonnen und vor allem in der Landwirtschaft als Dünger und Futtermittel eingesetzt. Insofern ist die lokale, regionale und globale Verfügbarkeit von Phosphat für die Futter- und Nahrungsmittelproduktion lebensentscheidend und nicht substituierbar. Zusätzlich werden Phosphor und Phosphate in der Nahrungsmittel-, Waschmittel-, Baustoff-, Halbleiterindustrie in verschiedenen Funktionen eingesetzt. Ein umfassendes und detailliertes Monitoring der gegenwärtigen und zukünftigen Phosphor-Stoffströme ist unabdingbar für das Verständnis und das Management seiner raum-zeitlichen Dimensionen und Funktionen.

Von zentraler Bedeutung wird die effiziente Nutzung als Düngemittel sein. Damit einher gehen eine Optimierung der Pflanzenverfügbarkeit, eine Minimierung der dissipativen Verluste, eine möglichst geringe Eutrophierung der Gewässer und eine möglichst hohe Rückgewinnung als Sekundärrohstoff mittels Akkumulation und Recycling in den technisch-industriellen und biologischen Wertschöpfungsketten. Das sind zusammen mit den sozio-ökonomischen Kontexten die Eckpfeiler einer zukunftsweisenden Ressourcenstrategie für Phosphor.

Als Grundlage für die Bewertung der Kritikalität von Phosphor wird ein Ressourcenstrategie-Konzept angewendet, das anhand spezifischer Kriterien den Lebenszyklus und seine unterschiedlichen Wertschöpfungsketten von der Förderung in den Lagerstätten über die Aufbereitung, Funktionalisierung und Nutzung in mannigfaltigen Prozessen und Produkten bis hin zur Nachnutzung oder Entsorgung erfasst, analysiert und bewertet. Eine Kritikalitätsanalyse für Phosphor ergibt u.a., dass

  • nach menschlichem Ermessen zwar ausreichend Reserven vorhanden sind, aber nur wenige Lagerstätten den Weltmarkt beliefern und diese sich aus geographischer und geopolitischer Sicht teilweise in kritischen Regionen befinden.
  • viele mineralische Phosphatquellen mit Schwermetallen und radioaktiven Elementen belastet sind, die in der Aufbereitung zu Produkten, insbesondere zu Düngemitteln, unbedingt abgetrennt werden müssen um deren unkontrollierte Dissipation zu verhindern.
  • der unsachgemäße Einsatz in der Landwirtschaft zur Anreicherung in Böden und zur Eutrophierung von Gewässern führen kann.

Weitere technisch-funktionale, ökonomische, ökologische, soziale und politische Dimensionen der Phosphornutzung werden in Betracht gezogen und zu einer umfassenden Analyse und Bewertung seiner Kritikalität zusammengeführt.

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