UKWIR-Bericht. Ausbringung von Klärschlamm auf den Boden: Kohlenstoffemissionen und -speicherung
Literatur und Expertenbewertung kommen zu dem Schluss, dass die Verwendung von behandeltem Klärschlamm (Biosolids) den Kohlenstoff-Fußabdruck der Landwirtschaft verringern, die Bodenqualität verbessern und den Einsatz von Mineraldünger reduzieren kann, betonen jedoch den Mangel an Langzeitdaten. In dem 117-seitigen Bericht werden verschiedene Klärschlammbehandlungsverfahren (Trocknung/Klimatisierung, Kompostierung, Faulung, Pyrolyse = Biokohle) betrachtet und der Kohlenstoffverlust und die Kohlenstoffspeicherung im Boden, die Lachgas- und andere Treibhausgasemissionen bei der Bodenausbringung sowie der Ersatz von Düngemitteln analysiert. Ein Teil des organischen Kohlenstoffs im Klärschlamm geht bei der Abwasserbehandlung verloren oder wird umgewandelt (z. B. Umwandlung in Biogas bei anaerober Faulung). Es wird geschätzt, dass etwa 25 % des Kohlenstoffs im Klärschlamm nach 11 bis 34 Jahren im Boden verbleiben, was zu einem durchschnittlichen Anstieg des organischen Kohlenstoffs im Boden von ca. 14 % nach wiederholter Ausbringung von Klärschlamm führt. In dem Bericht wird darauf hingewiesen, dass die SOC-Kapazität von Böden begrenzt ist, so dass wiederholte langfristige Ausbringungen den SOC letztlich nicht weiter erhöhen werden.
Es wurden keine Studien gefunden, die die Auswirkungen von Klärschlamm-Biokohle auf die Kohlenstoffspeicherung im Boden belegen. Die Lachgasemissionen aus der Ausbringung von ausgefaultem Klärschlamm werden auf 0,6 % des insgesamt ausgebrachten Stickstoffs geschätzt – etwas niedriger als der derzeit im britischen Treibhausgasinventar verwendete Faktor von 1 % (die Emissionen sind nach der Kompostierung oder Pyrolyse wesentlich geringer). Nahezu 90 % des Klärschlamms im Vereinigten Königreich werden derzeit nach der Behandlung auf landwirtschaftliche Flächen ausgebracht (3 – 4 Mio. t Biofeststoffe/Jahr), die ca. 5 600 tN/Jahr, 37 500 tP/Jahr, 2 400 tK/Jahr und 28 000 tS/Jahr liefern, was einer Einsparung von ca. 33 000 t/Jahr Kohlenstoffemissionen entspricht. Der Bericht kommt zu dem Schluss, dass die verfügbaren Daten darauf hindeuten, dass eine angemessene landwirtschaftliche Nutzung von behandeltem Klärschlamm (Biosolids) ökologisch vorteilhaft ist, dass es jedoch an Daten aus langfristigen Feldstudien mangelt, insbesondere an unzureichenden Daten über Lachgasemissionen, Ammoniakemissionen und Nitratauswaschung bei der Nutzung von Biosolids, die Bindung von organischem Kohlenstoff im Boden und die Verwendung von Klärschlamm-Biokohle.
Quellenverweise:
“Biosolids to land: carbon emissions and carbon capture”, report no. 23/CL/01/38, UKWIR (UK Water Industry Research), 2023. UKWIR research reports online https://ukwir.org/water-industry-research-reports
