NPHarvest: Startschuss zur Nährstoffrückgewinnung in Deutschland

Das ermöglicht es Betreibern von Biogasanlagen, strengeren europäischen Düngeverordnungen gerecht zu werden und zugleich wirtschaftlichen Nutzen aus dem zurückgewonnenen Stickstoff und Phosphor zu erzielen.

NPHarvest, ein finnisches Cleantech-Unternehmen, das für seine Technologie zur Rückgewinnung von Nährstoffen aus Abwasserströmen bekannt ist, hat eine Pilotanlage bei der Biogas Westerbakum GmbH & Co. KG in Niedersachsen in Betrieb genommen. Damit expandiert das Unternehmen nach Deutschland, Europas größtem Biogasmarkt. Die Anlage wird vier Monate lang im Einsatz sein und ist darauf ausgelegt, täglich rund 20 Kubikmeter flüssigen Gärrest, das nährstoffreiche Nebenprodukt der Biogasproduktion, zu verarbeiten. Dabei sollen bis zu 26 Tonnen Nährstoffe pro Jahr zurückgewonnen werden. Das ermöglicht es Betreibern, Gärreste von einem Kostenfaktor in vermarktbare Ressourcen umzuwandeln. Angesichts verschärfter Düngeverordnungen in Deutschland und der EU verdeutlicht NPHarvest, wie Biogasbetriebe Compliance und Anlageneffizienz gleichermaßen stärken können.

Das Pilotprojekt nahm am 10. März den Betrieb auf. Während des ersten Monats wurde die Anlage anhand digitaler Betriebsdaten und regelmäßiger Laboranalysen überwacht. Zur Validierung der ersten Ergebnisse wurden die Auswertungen an ein externes Labor in Oldenburg weitergeleitet, das die interne Analyse von NPHarvest bestätigte.

Gemäß der Nitratrichtlinie der EU ist die Ausbringung von Stickstoff in nitratbelasteten Gebieten auf 170 kg pro Hektar und Jahr begrenzt. Deutschland hat darüber hinaus verschärfte Vorschriften für Düngemittel eingeführt, um Nährstoffüberschüsse und Nitratgehalte im Grundwasser zu reduzieren. Mit mehr als 9.700 Biogasanlagen im Land wird der Sektor zunehmend durch Beschränkungen bei der Ausbringung von Gärresten und steigende Transportkosten unter Druck gesetzt. Das verändert die Wirtschaftlichkeit des Nährstoffmanagements. Gleichzeitig bleiben die Märkte für Düngemittel volatil und die Nachfrage nach lokal produzierten Düngemitteln steigt. Durch die direkte Rückgewinnung von Stickstoff und Phosphor aus Biogas-Nebenströmen ermöglicht NPHarvest den Betreibern, Überschüsse abzubauen und gleichzeitig ein vermarktbares Produkt aus etwas zu erzeugen, das sonst lediglich eine regulatorische Belastung darstellt.

„Biogasanlagen sind primär auf die Erzeugung erneuerbarer Energie ausgelegt. Allerdings entstehen dabei nährstoffreiche Nebenströme, deren Potenzial bislang weitgehend ungenutzt blieb", sagt Dr. Juho Uzkurt Kaljunen, CEO von NPHarvest. „Wir verstehen die Nährstoffrückgewinnung als strukturelle Weiterentwicklung des Sektors, die es Betreibern ermöglicht, ihre Anlagenleistung zu erhöhen, ohne zusätzliche Fläche zu beanspruchen. Deutschland setzt den Maßstab für Biogasbetriebe in Europa und kann durch die Integration der Nährstoffrückgewinnung in bestehende Infrastrukturen die nächste Phase der Branche anführen. Eine Phase, in der Energieerzeugung und Ressourceneffizienz gemeinsam voranschreiten."

Im Gegensatz zu vielen konventionellen Systemen, die energieintensive Abtrennungsverfahren (z. B. Stripping) oder lange Transportwege erfordern, setzt NPHarvest bei der Nährstoffrückgewinnung auf ein membrangestütztes Verfahren. Durch die Gewinnung von Stickstoff und Phosphor mit geringem Energieaufwand und einfacher Dosierung lässt sich die Technologie modular in bestehende Anlagen integrieren. Die Technologie von NPHarvest kann bis zu 90% des Stickstoffs und Phosphors aus flüssigen Abfallströmen erfassen und in Düngemittelkomponenten, z. B. Ammoniumsulfat und Calciumphosphat, umwandeln. Die ersten Betriebswochen bestätigten die Zuverlässigkeit der Anlage unter realen Bedingungen und unterstrichen damit die modulare Integration in bestehende Biogasinfrastrukturen. Das System wird als Plug-in für bestehende Anlagen angeboten, ohne den laufenden Betrieb zu beeinträchtigen.

„Das Interesse an dieser Anlage ist sehr ermutigend. Bereits jetzt sehen wir ein starkes Interesse von Anlagenbetreibern und anderen Branchenakteuren, die in der Nährstoffrückgewinnung eine praktikable Antwort auf eine wachsende Herausforderung im Biogassektor sehen", sagt Milan Hofmann, Geschäftsführer bei Varea Water, dem regionalen Projektentwickler von NPHarvest in Mitteleuropa und im Vereinigten Königreich. „Biogasanlagen stehen zunehmend unter Druck, Gärreste effizienter zu verwerten, und es gibt eine klare Nachfrage nach Lösungen, die aus dieser Belastung ein nutzbares Produkt mit wirtschaftlichem Mehrwert machen."

Die Anlage in Deutschland baut auf dem Erfolg einer industriellen Demonstrationsanlage in Ankara in der Türkei auf, bei der das System seine Leistungsfähigkeit bereits in realer Betriebsgröße unter Beweis gestellt hat.

NPHarvest, ein Spin-out der Aalto-Universität in Finnland, sicherte sich zu Jahresbeginn eine Finanzierung in Höhe von 2,2 Mio. Euro von Investoren wie Nordic Foodtech VC sowie dem finnischen Umweltministerium. Im Rahmen des Deep Tech Accelerator-Programms von Business Finland kam kürzlich eine weitere Förderung in Höhe von bis zu 1,2 Mio. Euro hinzu. Neben dem Projekt in Ankara hat das Unternehmen seine Technologie durch Feldversuche auf der Viikki Research Farm der Universität Helsinki validiert. Die zurückgewonnenen Nährstoffe (Stickstoff und Phosphor) wiesen eine vergleichbare Wirkung wie synthetische Düngemittel auf. Aufbauend auf diesen Errungenschaften und einer zunehmenden Nachfrage nach lokalen Rückgewinnungslösungen erweitert NPHarvest seine Aktivitäten in wichtigen europäischen Biogasmärkten.