Phosphate

Im engeren Sinne Bezeichnung für Salze der einfachen Phosphorsäure (Orthophosphorsäure H3PO4).

Umgangssprachlich werden so aber auch die Salze höherer, d.h. längerkettiger Phosphorsäuren bezeichnet. Herausragende Bedeutung haben die P. als Düngemittel in der Landwirtschaft, doch finden sich weitere zahlreiche Anwendungen, so in der Lebensmitteltechnologie (z.B. als Backpulver, Schmelzsalze), Färberei, Metallverarbeitung, Papierfabrikation etc. Der früher bedeutende Einsatz des Pentanatriumtri-P. als Gerüststoff in Wasch- und Reinigungsmitteln ist dagegen unter dem Eindruck des Eutrophierungs-Problems und den daraus resultierenden Einsatzbeschränkungen in den Industriestaaten stark rückläufig.
Die nationalen Strategien zur Erreichung einer P.-Reduzierung waren unterschiedlich: Sie reichten vom P.-Verbot in Waschmitteln wie in der Schweiz und Norwegen über Einsatzbeschränkungen z.B. in Deutschland und Österreich (Phosphathöchstmengenverordnung) bis hin zu Industrievereinbarungen (Beispiel Niederlande, wo sich die Industrie bis 1990 zum vollständigen P.-Ersatz in Waschmitteln verpflichtete).
Während für deutsche Haushaltswaschmittel die P.-Substitution abgeschlossen ist, verbleiben noch allerdings mengenmäßig wesentlich kleinere Einsatzbereiche von P. in gewerblichen Produkten und v.a. bei Maschinen-Spülmitteln. Die P.-Belastung der Oberflächengewässer aus Wasch- und Reinigungsmitteln ist drastisch zurückgegangen, so dass heute der Anteil anderer Belastungsquellen zunehmend in den Vordergrund tritt.
Entsprechend haben sich in den 80er Jahren die P.-Gehalte und -Frachten in deutschen Oberflächengewässern verringert. Lag noch 1978-81 die Gesamt-P.-Fracht im Rhein an der Meßstelle Lobith (deutsch-niederländische Grenze) stabil bei knapp 1,5 kg/s Phosphor, war diese 1989 auf fast 0,6 kg/s Phosphor abgesunken, was einer Gesamtphosphatkonzentration von 0,33 mg/l entsprach (laut RIWA-Jahresbericht 1989).
Dagegen war in Flüssen wie der Mosel, deren Einzugsgebiet zu einem erheblichen Teil in Ländern ohne gesetzliche P.-Regulierung liegt, bis 1986 keine Abnahme der P.-Konzentration festzustellen.
Angesichts der bedrohlichen Eutrophierung der kontinentalen Küstengewässer reicht die P.-Substitution in Wasch- und Reinigungsmitteln nicht aus. Stammten noch 1950 um 15% des in die Randmeere eingetragenen Phosphors aus Luftverschmutzung, Einleitungen und v.a. den Flüssen, waren es 1980 53%. Auf der 2. Internationalen Nordseeschutzkonferenz 1987 und der Ministerkonferenz der Ostseeanrainerstaaten 1988 wurde daher grundsätzlich beschlossen, die Schad- und Nährstoffeinträge in Nord- und Ostsee bis 1995 um 50% zu verringern (bezogen auf 1985). In Umsetzung dieser Zielvorgabe wurde bezüglich des Gesamtphosphoreintrags aus Kläranlagen (Abwasserreinigung) ein Grenzwert von 2 mg/l Phosphor (bei Anlagenkapazitäten ab 20.000 Einwohnergleichwerten (EW)) und 1 mg/l Phosphor (ab 100.000 EW) verabschiedet. Diese Mindestanforderungen sind in den Anhang 1 der Allgemeinen Rahmen-Verwaltungsvorschrift über Mindestanforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer eingeflossen und finden sich in ähnlicher Weise in der EG-Richtlinie 92/271 wieder, welche allerdings erst bis zum Jahre 2005 vollständig umgesetzt werden muss.
Die Einhaltung dieser Grenzwerte erfordert den Aufbau einer dritten Reinigungsstufe in den betroffenen Kläranlagen, da die P.-Elimination der heute noch überwiegenden zweistufigen, mechanisch-biologischen mit 39% gegenüber 90% nicht ausreicht. Eine ähnliche P.-Eliminierung kann durch eine Klärgrube (80%) erzielt werden.
Angesichts dieser Entwicklung zu flächendeckender P.-Fällung wurden in jüngster Zeit Stimmen laut, P. wieder als Gerüststoff in Waschmittel einzuführen, um problematischen Phosphatersatzstoffen aus dem Weg zu gehen. Soweit dies Nitrilotriacetat (NTA) betrifft, besteht kein Handlungsbedarf, da es in Deutschland praktisch nicht in Waschmitteln verwendet wird. Die Polycarboxylate sind zwar nicht biologisch abbaubar, ob von ihnen aber schädliche Einflüsse ausgehen, ist im Gegensatz zum P. umstritten. Vom Zeolith A und Citrat gehen nach übereinstimmender Ansicht keine nennenswerten Gefahren aus.
Andererseits müssten bei Wiedereinführung der P.-Waschmittel die heute erreichten niedrigen Dosierungsempfehlungen (nur noch etwa die Hälfte der Mitte der 80er Jahre üblichen) zumindest teilweise wieder angehoben werden.
Weiterhin gelten die scharfen P.-Einleitungswerte nur für mittlere und größere Kläranlagen ab 20.000 Einwohner. Allein in Westdeutschland gibt es 7.915 kleinere Kläranlagen, die das Abwasser von rd. einem Fünftel der Bevölkerung behandeln (Stand 1987). Bei einer Rückkehr zu P.-Waschmitteln würde der derzeitige Eintrag von 8.600 t/Jahr Phosphor aus diesen Anlagen auf 20.500 t/Jahr steigen.
In Ostdeutschland müssen überhaupt erst einmal Kläranlagen gebaut bzw. saniert werden. Schließlich sind auch 6% der Bewohner der alten Bundesländer nicht an die öffentliche Kanalisation angeschlossen und weitere Anteile Mischabwasser (Abwasser und Regenwasser) gehen ohne Klärung in die Vorfluter.
Dringend erforderliche Maßnahmen bleiben daher:
- Beibehaltung der P.-Substitution in Waschmitteln und Ausdehnung auf alle
Reinigungsmittel (Maschinenspülmittel)
- Verminderung der P.-Belastung durch die Landwirtschaft
- Erhöhung des Anschlußgrades an öffentliche Abwasseranlagen und der Mischwasserrückhaltung
- weiterer Ausbau der P.-Elimination in Kläranlagen.