Weltweit werden jährlich ca. 180 Millionen Tonnen Phosphor aus den Bergen abgebaut und in die ganze Welt verschickt. Das ist das Gewicht von fast 18.000 Eiffeltürmen!
Der Großteil der abgebauten Mengen wird zu Dünger verarbeitet und auf die Felder gebracht. Wenn du wissen möchtest, warum Dünger und der Phosphor darin so wichtig für die Pflanzen auf den Feldern ist, geh in die übergeordnete Ansicht und klicke auf die Pflanze.
Es gibt verschiedene Arten von Düngern, die die Bauern auf ihren Feldern ausbringen:
Universaldünger
Universaldünger wie der Name schon verrät, beinhaltet der Universaldünger alle Nährstoffe, die die Pflanzen zum Wachsen brauchen. Welche Nährstoffe das sind und was sie der Pflanze bringen, erfährst du, wenn du auf die Pflanze in der Übersicht klickst.
NPK-Dünger
Der NPK-Dünger ist nach seinen Inhaltsstoffen benannt: N steht für Stickstoff, P für Phosphor und K für Kalium. Diese Stoffe sind lebenswichtige Nahrung für Pflanzen. Außerdem sind oft noch kleinere Zusätze, sozusagen Süßigkeiten, hinzugefügt, damit die Pflanzen optimal wachsen können.
Dünger mit überwiegendem Phosphatanteil
Diese Dünger enthalten ganz viel Phosphat und werden deswegen hauptsächlich in der Landwirtschaft von Bauern eingesetzt. In der Erde im Garten ist meist genug Phosphat vorhanden, damit die Pflanzen gut wachsen können und gesund bleiben.
Wenn euch die Meinung von Bauern zum Thema Düngemittel und Phosphat in der Landwirtschaft interessiert, schaut euch diese Interviews an:
Interview mit Phillip Krainbring
Phillip Krainbring arbeitet als Betriebsleiter auf einem Ackerbaubetrieb in der Magdeburger Börde. Schon als Kind begeisterte er sich für die Landwirtschaft. Für uns war dieses Gespräch von großer Bedeutung, da es uns die Möglichkeit gab, unser Projekt aus landwirtschaftlicher Sicht wahrzunehmen.
Zu Beginn der Diskussion wurde noch einmal die Bedeutung von Phosphat durch den Landwirt betont. Stickstoff-Phosphat-Dünger wird am häufigsten neben organischem Dünger wie Mist verwendet. Phillip Krainbring ging vor allem auf die angespannte politische Lage beim Düngemitteleinsatz ein. Besonders wichtig ist hier die Düngeverordnung, die die Ausbringung der Phosphatmenge regelt.
Als Ursache für Preiserhöhungen bei Phosphatdüngern nannte er auch den Russland-Ukraine-Konflikt. An dieser Stelle würde unser Projekt Abhilfe schaffen, denn die lokale Produktion von Phosphat in Deutschland würde den Preis senken. Landwirte kennen das Problem der Phosphatauswaschung. Allerdings sind nicht alle Regionen Deutschlands gleichermaßen betroffen, weshalb eine Unterscheidung innerhalb der Düngeverordnung notwendig ist. Durch unser Projekt, an dessen Ende die Herstellung von Polyphosphat steht, bietet sich der Vorteil, dass ein körniger Dünger auf die Felder ausgebracht werden kann. Dies wäre viel weniger geruchsintensiv und würde teilweise den sozialen Druck von den Landwirten nehmen. Es gäbe dann weniger Beschwerden über Geruchsbelästigung.
Phillip Krainbring bestärkt uns in unserem Handeln, da auch er der Phosphorthematik in der Landwirtschaft bzw. der Ernährung der wachsenden Weltbevölkerung große Bedeutung beimisst. Ein sparsamer Phosphat-Dünger in Pulverform würde den Anforderungen in seinem Einsatzgebiet am besten entsprechen. Außerdem sieht er eine große Zukunft im Recycling von Phosphat, da es eine endliche Ressource ist und die Landwirtschaft davon abhängig ist. Alles in allem hält er unser Projekt für sehr vielversprechend und die Lösung vieler Probleme. Wir waren hoch motiviert, unsere Ansätze weiterzuverfolgen, da die Polyphosphatproduktion am Ende unseres Produktionszyklus genau das ist, was die Landwirte brauchen. Der Dialog mit Phillip Krainbring hat sich als essentiell für unsere Produktentwicklung herausgestellt.
Interview mit Tim Riedling
Um eine Expertenmeinung zum Einsatz von Phosphat in der Landwirtschaft einzuholen, hatten wir die Gelegenheit, einen Landwirt zu interviewen.
Tim Riedling arbeitet auf einem landwirtschaftlichen Betrieb, der sowohl Pflanzen als auch Tiere züchtet. Er erzählte uns, dass Phosphat auf dieser Farm eine große Rolle spielt.
Zum einen wird es im speziell angemischten Dünger für Silomais verwendet, aber auch dem Tierfutter für Milchkühe zugesetzt.
Das große Problem der Phosphatüberversorgung und der daraus resultierenden Umweltschäden sowie der Phosphatknappheit sei den in der Landwirtschaft Tätigen bekannt.
Er sieht auch ein sehr großes Problem für die Zukunft, wenn nicht bald eine Methode zum Recycling von Phosphat gefunden wird.
Der Anbau von Nahrungsmitteln und die daraus resultierenden Erträge würden dann deutlich zurückgehen, so dass eine weltweite Hungersnot nicht ausgeschlossen werden könne.
Er zeigte sich daher sehr interessiert an unserem Projekt und bestätigte uns, dass es großes Interesse an der Landwirtschaft geben würde.
Außerdem ist unser Produkt, das reine Phosphat in Pulverform, für Landwirte sehr gut und einfach anzuwenden.
Wie dieser Zusammenfassung des Interviews zu entnehmen ist, konnten wir viele Informationen und eine fachliche Meinung einholen und freuen uns sehr darüber!
Pflanze
Pflanzen brauchen 14 wichtige Nährstoffe, um gut wachsen zu können und gesund zu bleiben. Nährstoffe sind so etwas wie die Vitamine für die Pflanzen, ohne die sie nicht groß und stark werden können. Diese müssen dann mit dem Wasser aus dem Boden aufgenommen werden, genauso, wie wir Vitamine mit dem Essen aufnehmen. Es gibt welche, von denen sie ganz viel brauchen, die nennen sich Makronährstoffe. Von den anderen, den Spurennährstoffen, reichen auch kleine Mengen.
Phosphor gehört mit anderen Elementen zu den wichtigsten der Makronährstoffe. Es trägt dazu bei, die grüne Farbe der Pflanzen zu produzieren und garantiert somit ihr Wachstum. Pflanzen brauchen also ganz viel Phosphor, und weil wir Menschen die Pflanzen zum Beispiel als Essen brauchen, stellen wir es ihnen über Düngemittel zu Verfügung.
Was passiert, wenn Pflanzen zu wenig Phosphat aufnehmen, seht ihr in dem Video. Dort ist links eine Tomatenpflanze mit einem Mangel an Phosphor zu sehen und rechts zum Vergleich eine mit genug Phosphor.
Sediment
Wenn man Dreck in eine Schüssel mit Wasser gibt und lange genug wartet, setzt sich der Dreck irgendwann an den Boden der Schüssel ab. Genau so passiert das auch in Meeren, Seen und Flüssen mit allen möglichen Teilchen und Stoffen, die im Wasser herumschwirren. Die Stoffe, die sich dabei an den Boden absetzen, nennt man „Sedimente“.
Sedimente können aus ganz verschiedenen Quellen kommen. Z.B. können sich Sedimente aus biologischen Abfällen, wie abgestorbenen kleinen Tieren, den Mikroorganismen zusammensetzen. In diesen Sedimenten befindet sich auch Phosphat. Im Laufe von vielen Jahren drückt das Meereswasser auf die Sedimente, die dann zu Gestein werden. Aus diesem Gestein, kann Phosphat aber leider nicht effizient gewonnen werden.
Phosphorabbau
Phosphor ist ein chemischer Baustein, der ein Bestandteil von allen Lebewesen ist. Phosphor kommt nur zusammen mit Sauerstoff als Phosphat vor. Dieses Phosphat wird vor allem in Marokko mit großen Maschinen abgebaut und zu Düngemitteln verarbeitet. Die weltweiten Phosphatvorräte schrumpfen und werden in einigen Jahren aufgebraucht sein. Dann wird es nicht mehr genug Essen für alle Menschen geben.
Verbrennung und Deponie
Der Klärschlamm wird aktuell entweder verbrannt oder direkt auf die Felder zur Düngung gebracht. Die direkte Methode wird in Zukunft verboten werden, weil der Klärschlamm noch giftige Substanzen enthält.
Nach der Verbrennung wird die entstehende Asche mit Metallsalzen behandelt. Dabei entstehen schwerlösliche Verbindungen. Diese müssen mit teuren Verfahren wieder aufgetrennt werden um an das Phosphat zu kommen.
Oftmals wird der Klärschlamm zudem zusammen mit Müll verbrannt, weil es zu wenige Verbrennungsanlagen in Deutschland gibt. Dann kann das im Klärschlamm enthaltende Phosphat oftmals gar nicht zurückgewonnen werden, weil dieser verdünnt wird.
Mit unserem Projekt „MEtaPhos“ wollen wir eine bessere Phosphatrückgewinnung mit Hilfe von Mikroorganismen entwickeln.
Genetisch veränderte Organismen
Genetisch veränderte Organismen sind kleine Lebewesen deren Gene etwas verändert wurden. Diese kleinen Lebewesen kommen überall im Alltag vor und machen zum Beispiel aus Milch Käse oder helfen beim Brot backen.
Außerdem können diese kleinen Helfer Medikamente herstellen, die uns helfen wieder gesund zu werden. Wenn die kleinen Helfer durch den Menschen verändert werden, dann geben wir ihnen Superkräfte. Wir trainieren sie, dass sie besser und schneller werden, um die Aufgaben zu lösen.