Elementarer weißer Phosphor (P4) ist für Schlüsselindustrien wie dem Lebensmittel- und Pharmasektor unverzichtbar und daher ein strategischer Rohstoff von hoher Relevanz. Im EU-Projekt FlashPhos demonstrieren in großem Maßstab 17 europäische Partner unter der Koordination der Universität Stuttgart ein thermochemisches Verfahren zur nachhaltigen Produktion von hochwertigem weißem Phosphor für die chemische Industrie unter Verwendung von Klärschlamm.
Das Steinbeis Europa Zentrum unterstützt als Projektpartner das administrative Projektmanagement, die Kommunikationsaktivitäten und die Verbreitung und Verwertung der Projektergebnisse.
Die Projektpartner haben nun mit der Fertigstellung der Front-End Engineering Design (FEED)-Studie einen entscheidenden Schritt in Richtung industrielle Umsetzung der Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm gemacht.
Von der Demonstrationsanlage zum industriellen Konzept
Die FEED-Studie überführt die FlashPhos-Demonstrationsanlage in ein klar definiertes industrielles Anlagenkonzept. Dabei werden Prozesseffizienz, Sicherheitsaspekte, Umweltauswirkungen und Wirtschaftlichkeit gleichermaßen berücksichtigt. Die Studie bildet damit die Grundlage für weitere Investitions- und Umsetzungsentscheidungen.
Im Mittelpunkt steht das Design der ersten großtechnischen FlashPhos-Anlage mit einer Kapazität von 5.000 Tonnen Weißphosphor (P₄) pro Jahr. Das Anlagenkonzept ist in ein Referenzzementwerk mit einer Klinkerproduktion von 3.000 Tonnen pro Tag integriert und zeigt, wie sich Phosphorrückgewinnung in bestehende industrielle Infrastrukturen einbinden lässt.
Die FEED-Studie wurde von A TEC Production and Services GmbH geleitet, mit entscheidenden Beiträgen von VDZ Technology gGmbH, INERCO, Italmatch Chemicals S.p.A., Dyckerhoff GmbH, der Universität Stuttgart, sowie weiteren Projektpartnern. Die enge Zusammenarbeit von Forschung und Industrie ermöglichte die Übertragung wissenschaftlicher Ergebnisse in ein praxisnahes industrielles Design.
Synergien nutzen
Ein zentrales Ergebnis ist die vielversprechende Synergie mit der Zementindustrie. Prozesssimulationen zeigen, dass das bei der Phosphorrückgewinnung erzeugte Synthesegas einen bedeutenden Anteil konventioneller Brennstoffe und CO2-Emissionen ersetzen kann. Gleichzeitig kann die im Prozess entstehende Raffinierschlacke als CO2-neutraler Klinkersubstitut oder als ergänzender zementgebundener Baustoff (SCM) genutzt werden und so zur Dekarbonisierung der Zementproduktion beitragen.
Darüber hinaus bewertete die FEED-Studie Optionen zur zukünftigen Weiterentwicklung, darunter modulare Anlagenkonzepte und dezentrale Klärschlammtrocknung. So bleibt die Technologie trotz bestehender Integrationsherausforderungen hoch skalierbar und flexibel und bietet realistische Wege zur industriellen Umsetzung.
Mit dem Abschluss der FEED-Studie ist der Grundstein für die nächsten Schritte gelegt – von technischer Detailplanung und Genehmigungsverfahren bis hin zur Vorbereitung der ersten kommerziellen FlashPhos-Anlagen. FlashPhos überführt damit Innovation in die industrielle Umsetzung und rückt einer europäischen Lösung für nachhaltige Phosphorrückgewinnung im Sinne der Kreislaufwirtschaft näher.
Zum ProjektWissenschaftliche Ansprechpartnerin:
Sabrina Frühauf, A TEC Production and Services GmbH
sabrina.fruehauf@atec-ltd.com
Quelle: Steinbeis Europa Zentrum
