Effizientes Rohstoffrecycling gesucht

Die Menschen essen mehr Fleisch. Hierdurch ist der Phosphorverbrauch der Landwirtschaft in den letzten 50 Jahren stark angestiegen. Während der von Pflanzen und Tieren aufgenommene Phosphor als Wirtschaftsdünger teilweise wieder aufs Feld gelangt, entzieht der Mensch dem natürlichen Kreislauf immer mehr des knappen Rohstoffs, denn Abwasserregelungen verhindern derzeit ein effektives Phosphorrecycling.

Phosphor ist lebensnotwendig für Pflanze, Mensch und Tier. Die Phosphorvorkommen auf der Erde sind endlich und auf wenige Regionen konzentriert. Fast 90 % der globalen Phosphorproduktion wird als Kunstdünger in der Landwirtschaft eingesetzt. Ohne diesen Dünger würde die Nahrungsmittelproduktion weltweit dramatisch sinken. 

Steiler Anstieg des Phosphorverbrauchs

Zwischen 1961 und 2007 hat sich der weltweite Verbrauch von Phosphordünger fast verdreifacht, von 6 auf knapp 18 Megatonnen Phosphor pro Jahr. Auch die Düngermenge, die nötig ist um einen durchschnittlichen Verbraucher ein Jahr lang mit pflanzlichen und tierischen Nahrungsmitteln zu versorgen, stieg um fast 40 Prozent. Forscher machen hierfür einen steigenden Pro-Kopf-Verbrauch an Kalorien, vor allem aber einen wachsenden Fleischkonsum verantwortlich. 

Die Wissenschaftler erfassten in der vorliegenden Studie, wie viel und welche Lebensmittel ein durchschnittlicher Bewohner eines Landes in den Jahren 1961 bis 2007 pro Jahr zu sich nahm und wie viel Phosphor zur Produktion dieser Lebensmittel nötig war. Sie berechneten den Phosphor-Fußabdruck für 19 Länder rund um den Globus. 

Große regionale Unterschiede

Wenngleich der Phosphorverbrauch weltweit anstieg, gab es doch große regionale Unterschiede. Den geringsten Fußabdruck verursachte Ruanda mit 0,45 Kilogramm Phosphor pro Kopf und Jahr, den höchsten Argentinien mit über 7 Kilogramm Phosphor pro Kopf und Jahr. Generell war der Phosphorverbrauch in den Ländern Afrikas und Asiens deutlich geringer als in Nordamerika und Ozeanien. Europa, Russland und Südamerika rangierten im Mittelfeld. Den höchsten Anstieg des Phosphorverbrauchs über den Zeitraum verzeichneten die Malediven ( 507%) und China ( 417%), beide Regionen gehörten 1961 zu den Ländern mit dem geringsten Phosphorverbrauch.

#####bildbox1#####

Mehr Fleisch auf dem Teller 

Mit wachsendem Wohlstand steigt in Entwicklungs- wie Industrieländern der Konsum tierischer Produkte Die Produktion von Fleisch, Eiern und Milch benötigt deutlich mehr Phosphor als die Pflanzenproduktion, denn die Umwandlung von pflanzlichem zu tierischem Eiweiß ist ineffizient. Tierische Produkte verursachen fast drei Viertel des individuellen ernährungsbedingten Phosphorverbrauchs, der Rest entfällt auf pflanzliche Lebensmittel. 

Bis zum Jahr 2050 prognostizieren die Forscher einen weiteren Anstieg des weltweiten Phosphorverbrauchs je nach Szenario von 68% bis 141% im Vergleich zu 2007, auf dann 27 bis 39 Megatonnen Phosphor pro Jahr. Auch der Pro-Kopf-Verbrauch könnte von 2,5 Kilogramm im Jahr 2007 auf bis zu 3,8 Kilogramm Phosphor pro Person im Jahr 2050 ansteigen. 

Mehr Hülsenfrüchte, weniger Fleisch 

Die Ernährungsgewohnheiten, vor allem ein reduzierter Konsum an tierischen Produkten sind den Forschern zufolge eine der wichtigsten Stellschrauben, um den weltweiten Phosphorverbrauch zu senken. Würden die Menschen in den Industrieländern häufiger auf Fleisch verzichten und ihren Proteinbedarf stattdessen mit Hülsenfrüchten decken, könnten sie im Schnitt 20% ihres individuellen Phosphor-Fußabdrucks vermeiden. Und dabei auch noch etwas Gutes für ihre Gesundheit und die Umwelt tun. Denn je mehr Dünger auf die Äcker ausgebracht wird, desto mehr kann bei unsachgemäßer Anwendung ins Grundwasser und in Gewässer gelangen. Dort führt dieses Überangebot an Nährstoffen zu einer Überdüngung (Eutrophierung). Wodurch die Qualität des Wassers aber auch das gesamte aquatische Ökosystem verändert werden.

Der Mensch greift in den Phosphorkreislauf ein

Die Studie verdeutlicht, wie stark der Mensch durch seine Ernährungsgewohnheiten in den  Phosphorkreislauf eingreift. Während der von Pflanzen und Tieren aufgenommene Phosphor als Wirtschaftsdünger teilweise wieder aufs Feld gelangt, entzieht der Mensch dem natürlichen Kreislauf immer mehr des knappen Rohstoffs. 

Die Abwasserverordnungen vieler Länder untersagen oder begrenzen aus Umweltschutzgründen die Ausbringung von phosphorreichem Klärschlamm auf landwirtschaftliche Nutzflächen (z. B. Deutsche Klärschlammverordnung). Denn die Abwässer enthalten nicht nur Phosphor, sondern auch schädliche Schmermetalle und Medikamentenrückstände. Diese Regelungen erschweren derzeit ein effektives Phosphorrecycling. Als Ergebnis steigt der Düngemittelbedarf der Landwirtschaft weiter an. 

Die Studie verdeutlicht, wie wichtig im Kontext einer wachsenden Weltbevölkerung und sich ändernden Ernährungsgewohnheiten ein ressourcen- und umweltschonendes Phosphormanagement und –recycling vom Acker bis zur Kläranlage ist. Um dieses Ziel zu erreichen, sind neue Konzepte zur Steigerung der Ressourceneffizienz und zur Rückgewinnung von Phosphor aus menschlichem Urin und Haushaltsmüll gefragt.