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Wenn Phosphor knapp wird

Internationale Experten schlagen Alarm: Die weltweiten Phosphorreserven gehen zur Neige – mit möglicherweise dramatischen Folgen für die Menschheit. Inga Krämer über das, was nun zu tun ist.

  • Leibniz-Gemeinschaft: Was ist Phosphor – und wieso sind wir so abhängig davon?

Inga Krämer: Phosphor ist ein Mineralstoff, der von allen Lebewesen benötigt und über die Nahrung aufgenommen wird. Der Mensch zum Beispiel braucht ihn für die Knochenbildung, als Baumaterial der DNA und für viele weitere Prozesse. Auch Pflanzen benötigen Phosphor, um zu wachsen. In der Landwirtschaft wird er daher als Düngemittel eingesetzt. Ohne Phosphor wären wir nicht in der Lage, Nahrung für sieben Milliarden Menschen zu produzieren. 

  • Kann man Phosphor nicht künstlich herstellen?

Nein, er lässt sich weder synthetisch herstellen noch in Düngemitteln durch einen anderen Stoff ersetzen. Im Gegensatz etwa zu Erdöl, das man durch andere Energiequellen ersetzen kann, gibt es zu Phosphor keine Alternative.

  • Wie lange reichen unsere Phosphor-Reserven denn noch?

Momentan gehen die meisten Wissenschaftler davon aus, dass wir „Peak Phosphor“ schon in 20 Jahren erreichen, zumindest aber noch in diesem Jahrhundert. „Peak Phosphor“ entspricht dem Zeitpunkt, an dem die maximale globale Phosphorproduktionsrate erreicht ist. Danach nimmt die Produktion ab. Prognosen dafür, wann die Vorräte endgültig aufgebraucht sein werden, sind aber sehr unterschiedlich.

  • Wo lagern die restlichen Reserven?

Die größten Vorkommen gibt es in Marokko und der Westsahara, China, den USA, Südafrika und Jordanien. Länder wie Deutschland sind nahezu vollständig vom Import abhängig.

  • Was passiert, wenn wir weiterhin so viel Phosphor verbrauchen wie heute?

Unser Bedarf wird ja wahrscheinlich sogar noch steigen. Die Weltbevölkerung wächst weiter und braucht Nahrung. Gleichzeitig wird die Gewinnung von Phosphor aus Lagerstätten immer aufwändiger und teurer, was zu steigenden Preisen führt.

  • Gibt es bereits jetzt Anzeichen für eine Phosphor-Krise?

Vorboten für eine Verknappung des Rohstoffs Phosphor aus Lagerstätten sind zum Beispiel die starken Preissteigerungen von kurzzeitig bis zu 800 Prozent in den letzten Jahren.

  • Auf der anderen Seite ist aber auch öfters von zu viel Phosphor in der Umwelt die Rede. Man denke etwa an die Algenteppiche auf der Ostsee.

Das stimmt. Neben der Verknappung des Rohstoffs Phosphor aus Lagerstätten gibt es auch noch eine andere „Phosphor-Krise“: Durch nicht geschlossene Kreisläufe gelangt Phosphor in die Ökosysteme und führt in Gewässern zur Überdüngung. Dadurch kommt es dann unter anderem im Sommer zur sogenannten „Blaualgenblüte“ in der Ostsee.

  • Auf der einen Seite also Mangel, auf der anderen Überfluss. Wie kommt man wieder ins Gleichgewicht?

Wir brauchen einen neuen Umgang mit Phosphor. In den letzten Jahrzehnten wurde er sehr verschwenderisch eingesetzt. Hier ist die Forschung gefragt: Wie kann man effizienter und nachhaltiger mit Phosphor umgehen? Wie lassen sich Kreisläufe wieder schließen? Denn das ist ja die gute Nachricht: Phosphor lässt sich mehrfach verwenden, im Gegensatz etwa zum bereits genannten Erdöl. Einmal verwendeter Phosphor darf also nicht mehr „verloren“ gehen, sondern muss wieder aufbereitet und neu genutzt werden.

  • Wie sähe denn ein Phosphor-Recycling aus? Man hört von Projekten, in denen über spezielle Toiletten Urin gesammelt wird, um daraus den Phosphor herauszufiltern…

Ja, dazu gab es bereits Versuche an der Universität Rostock. Aber auch Klärschlamm oder Tierknochen bieten Möglichkeiten der Phosphor-Rückgewinnung. Und neben der Rückgewinnung in industriellen Prozessen gibt es bereits Ideen, Phosphor z.B. an den Dränauslässen der landwirtschaftlichen Flächen aufzufangen. Daneben müssen aber auch weiter die Bemühungen verstärkt werden, Phosphor effizienter einzusetzen.

  • Gibt es etwas, das jeder Einzelne leisten kann?

Den Verzehr von Fleisch reduzieren, da die Fleischproduktion sehr viel Dünger verbraucht. Allgemein sollte eine Landwirtschaft unterstützt werden, die so wenig mineralischen Phosphor wie möglich einsetzt und geschlossene Phosphorkreisläufe anstrebt.

 

WissenschaftsCampus Rostock

Der WissenschaftsCampus Rostock erforscht Optionen für eine nachhaltigere Phosphornutzung. Ziel ist, wissenschaftliche Grundlagen zu schaffen, die künftige Wirtschaftskreisläufe weitgehend unabhängig von den in absehbarer Zeit erschöpften mineralischen Phosphatlagerstätten machen. Dabei geht es um eine effizientere Nutzung, Recycling und Rückgewinnung von Phosphor. Auf globaler Ebene werden damit zum einen die verfügbaren Phosphate aus Lagerstätten „gestreckt“, zum anderen zur Technologieführerschaft Deutschlands im Bereich der Umwelttechnologien beigetragen. Die fünf am WissenschaftsCampus beteiligten Leibniz-Institute decken ein breites wissenschaftliches Spektrum ab, von der Forschung in Pflanzenbau und Tierhaltung über Gewässer- und Umweltaspekte bis zu Katalyse- und Plasmaforschung.

Beteiligte Partner im WissenschaftsCampus:

- Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde
- Leibniz-Institut für Katalyse e.V.
- Leibniz-Institut für Nutztierbiologie
- Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung
- Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie
- verschiedene Fakultäten der Universität Rostock

Website

Zur Person

Dr. Inga Krämer ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW). Sie ist in der Koordination des WissenschaftsCampus Phosphorforschung Rostock tätig und Mitglied der Arbeitsgruppe Küsten- und Meeresmanagement. Im Rahmen des WissenschaftsCampus Rostock unterstützt das IOW die Erforschung von Phosphorströmen und -kreisläufen in Umweltökosystemen und den nachhaltigen Umgang mit Phosphor.

Zur Website des WissenschaftsCampus Phosphorforschung

Als Dünger knapp, in Gewässern wie der Ostsee im Überschuss vorhanden: Phosphor