Phosphor ist für alle Lebewesen unverzichtbar, da er eine zentrale Rolle im Energiestoffwechsel, in der Zellstruktur und im Wachstum spielt. In der Landwirtschaft ist er ein Hauptbestandteil von Düngemitteln und damit entscheidend für stabile Ernteerträge und die weltweite Ernährungssicherheit. Da Phosphor nicht synthetisch hergestellt werden kann und nur begrenzt in wenigen Lagerstätten vorkommt, zählt er zu den kritischsten Rohstoffen unserer Zeit. Seine Rückgewinnung aus Abwasser, Klärschlamm oder tierischen und organischen Reststoffen ist deshalb von großer Bedeutung: Sie reduziert die Abhängigkeit von Importen, schont natürliche Ressourcen, verringert Schadstoffeinträge in die Umwelt und trägt dazu bei, Nährstoffkreisläufe langfristig zu schließen.

Unterschiedliche Länder, unterschiedliche Lösungen

Im Rahmen ihrer Dissertation „Multi-objective analysis of nutrient use and recycling under consideration of economic conditions and regional characteristics“ untersuchte Arabel Long, wie Nährstoffe – insbesondere Phosphor – effizient genutzt und in nachhaltige Kreisläufe zurückgeführt werden können. Im Zentrum stehen mehrdimensionale Analysen, die ökologische, ökonomische und regional spezifische Faktoren zugleich berücksichtigen. „Durch den Vergleich unterschiedlicher Länder und Systeme konnte ich zeigen, wie stark ein effizientes Nährstoffmanagement von lokalen Bedingungen abhängt und welche technischen sowie naturbasierten Lösungen das größte Potenzial besitzen“, erklärt Fehrer-Preis-Trägerin Arabel Long. 

Während Bodenerosion, geringe Düngemittelverfügbarkeit und hoher Druck durch die Bevölkerung zum Beispiel in Ländern wie Kenia und Uganda zu nährstoffarmen Böden führen, möchten Österreich und die EU vor allem ihre Abhängigkeit von Importen reduzieren. Entsprechend sehen die Lösungen für den Umgang mit Phosphor je nach Land unterschiedlich aus. „In kleinem Maßstab, so zum Beispiel in ländlichen Regionen Kenias oder Ugandas, können Ernteerträge durch die Verwendung von Urin oder Wurmkompost gesteigert werden. Möchte man wie Österreich wirtschaftlich unabhängiger sein, bietet sich vor allem die Phosphorrückgewinnung aus dem Klärschlamm der größeren österreichischen Kläranlagen an“, so Arabel Long zu den Ergebnissen ihres Projekts. 

Die für Österreich effektivste Lösung wäre die Verbrennung des Klärschlamms und die anschließende Rückgewinnung von Phosphor aus der entstehenden Asche in 1-2 zentralen Anlagen. Auf diesem Weg könnten weitere Wertstoffe wie Eisen als Betriebsmittel für Kläranlagen oder mineralische Bestandteile für die Zementindustrie zurückgewonnen werden. Long liefert mit ihrer Arbeit folglich wichtige Erkenntnisse zu einer ressourcenschonenden Landwirtschaft, einer langfristigen Sicherung kritischer Rohstoffe und zur Entwicklung von Strategien, die sowohl umweltverträglich als auch wirtschaftlich tragfähig sind.

Über den Dr. Ernst Fehrer-Preis

Der Dr. Ernst Fehrer-Preis ist eine jährlich vergebene Auszeichnung der TU Wien, die seit 1982 junge Forscher_innen unter 35 Jahren für besonders innovative technische Forschungsarbeiten ehrt. Prämiert werden neue, praxisrelevante Lösungsansätze in Disziplinen wie Chemie, Maschinenbau oder Elektrotechnik, die einen klaren Nutzen für angewandte Wissenschaft und Technik erkennen lassen. Der Preis ist mit 8.000 Euro dotiert.

Über Arabel Long

Arabel Long studierte Kulturtechnik und Wasserwirtschaft an der Universität für Bodenkultur (BOKU) und promovierte anschließend am Institut für Wassergüte und Ressourcenmanagement der TU Wien. Für eine ihrer Publikationen, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster erhielt sie im Jahr 2020 den „Most Cited Paper Award in Resources, Conservation & Recycling“. 2024 belegte Long mit ihren Kolleg_innen und einem Projekt zur Phosphorrückgewinnung bei ihrem derzeitigen Arbeitgeber Wien Energie den 2. Platz beim österreichischen Abfallwirtschaftspreis „Phönix“. Bereits während ihrer Promotion war sie in einer Vielzahl von Ausschüssen als Expertin aktiv – bis heute ist sie Leiterin des ÖWAV-Ausschusses „Klärschlamm-Plattform“ sowie des ÖWAV-Unterausschusses „Anforderungen an den Betreiber von Klär- und Verbrennungsanlagen für eine Phosphor-Rückgewinnung“. 

Rückfragehinweis

DI Dr. Arabel Long
Wien Energie
Abteilung für Kreislaufwirtschaft und Nachhaltigkeitslösungen
arabel.long@wienenergie.at 
+4366488312381

Aussenderin:

Sarah Link, M.A.
PR und Marketing
Technische Universität Wien
+43664605882412
sarah.link@tuwien.ac.at