Das Projekt untersuchte die Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm und seine Umwandlung in einen brauchbaren Dünger, wobei der Schwerpunkt auf der thermischen Behandlung des Schlamms und der anschließenden agronomischen Leistung des resultierenden Produkts lag. Im Labormaßstab wurden Schlammproben einem thermochemischen Prozess unterzogen, der einen festen, phosphorreichen Rückstand ergab. Die Röntgenbeugungsanalyse bestätigte das Vorhandensein von kristallinen Kalzium-Phosphat-Phasen, hauptsächlich Hydroxylapatit, was auf eine erfolgreiche Mineralisierung des zurückgewonnenen Phosphors hinweist. Der Rückstand wurde dann in einem kontrollierten Vegetationsversuch mit mehrjährigem Weidelgras (Lolium perenne) ausgebracht. Es wurden Pflanzenwachstumsparameter wie der Biomasseertrag und die Phosphorkonzentration in den Blättern gemessen. Der behandelte Schlamm lieferte einen Biomasseertrag, der mit dem von konventionellen Mineraldüngern vergleichbar war, während der Phosphorgehalt der Blätter auf eine effiziente Aufnahme des zurückgewonnenen Nährstoffs hindeutete. Diese Ergebnisse zeigen, dass der thermisch behandelte Klärschlamm als brauchbare Phosphorquelle für den Pflanzenbau dienen kann.

Quantitative Daten aus dem Projekt verdeutlichen das Potenzial der Phosphorrückgewinnung in deutschen Kläranlagen. Etwa 90 % des in eine Kläranlage eingebrachten Phosphors wird im Schlamm gespeichert, davon etwa 15 % im Primärschlamm, 40 % im Überschussschlamm und 35 % in mineralisierter Form. In Anlagen, die auf eine verstärkte biologische Phosphorentfernung setzen, kann die Freisetzung von löslichem Orthophosphat während der Schlammfaulung bis zu 30 % des Gesamtphosphorgehalts erreichen, während diese Zahl in Anlagen, die eine chemische Fällung einsetzen, auf etwa 10 % sinkt. In der Studie wurde ein Phosphorfällungspotenzial von etwa 350 g PO₄-P pro Kubikmeter Schlamm ermittelt, was etwa 62 % des Phosphorzuflusses entspricht. Diese Zahlen dienen als Maßstab für die Bewertung der Effizienz verschiedener Rückgewinnungstechnologien.

Die wirtschaftliche Bewertung der vorgeschlagenen Technologie wurde in einem separaten Modul des Projekts durchgeführt. Die Investitionskosten für die Schlammbehandlungsanlage wurden auf der Grundlage eines detaillierten Prozessentwurfs geschätzt, während die Betriebskosten aus wichtigen Leistungsindikatoren wie Energieverbrauch, Arbeitsaufwand und Verbrauchsmaterialien abgeleitet wurden. Das Kostenmodell berücksichtigte Einsparungen durch geringere chemische Ausfällungen, niedrigere Gebühren für die Schlammentsorgung und Einnahmen aus dem Verkauf des Düngemittelprodukts. Die Sensitivitätsanalyse zeigte, dass die Wettbewerbsfähigkeit der Gesamtkosten am stärksten von der Energieintensität des thermischen Prozesses und dem Marktpreis des zurückgewonnenen Düngers beeinflusst wird. Die Studie kam zu dem Schluss, dass die Technologie unter realistischen Betriebsbedingungen eine Kostenparität mit herkömmlichen Phosphordüngern erreichen kann, sofern die Anlage in einem ausreichend großen Maßstab betrieben wird.

Die Zusammenarbeit in dem Projekt wurde durch ein Konsortium aus sieben Partnern organisiert, darunter Universitäten, Forschungsinstitute und Vertreter der Industrie. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) finanzierten die Initiative im Rahmen des Programms “Kreislaufwirtschaft für Pflanzennährstoffe, insbesondere Phosphor”. Das Projekt stützte sich auch auf die Ergebnisse des EU-Programms Horizont 7, insbesondere auf das Projekt P-Rex, das einen umfassenden Überblick über bestehende Technologien zur Phosphorrückgewinnung bot. Das Konsortium arbeitete über einen Zeitraum von drei Jahren, wobei das erste Jahr den Laboruntersuchungen gewidmet war, das zweite Jahr den Versuchen im Pilotmaßstab und der wirtschaftlichen Modellierung und das dritte Jahr der Integration der Ergebnisse in ein Simulationsmodell für den Betrieb einer Anlage im großen Maßstab. Dieser multidisziplinäre Ansatz stellte sicher, dass technische, agronomische und wirtschaftliche Aspekte in einem kohärenten Rahmen bewertet wurden und ebnete so den Weg für den potenziellen Einsatz der Technologie in großtechnischen Kläranlagen.