Abfall zu Geld machen, davon träumt jeder Produktentwickler – oder zumindest ein nebenbei anfallendes Produkt groß zu vermarkten. Ausgerechnet im Düngergeschäft lag das Potenzial dazu lange geradezu ungenutzt herum: Ammoniumsulfat ist ein wichtiges Düngemittel, es ermöglicht durch die gleichzeitige Zufuhr von Schwefel und Stickstoff ein kräftiges Pflanzenwachstum und ein hohes Ertragsniveau.

Mit dem entwickelten Prozess lässt sich Ammoniumsulfat als Granulat aus Nebenprodukten der Industrie herstellen. (Bild: Thyssenkrupp)

Außerdem bewirkt es eine lang anhaltende Nährstoffzufuhr und fördert die Verfügbarkeit im Boden enthaltener Mikronährstoffe wie Mangan, Bor und Eisen. Hinzu kommt, dass der begehrte Dünger in der Industrie als Nebenprodukt anfällt, etwa bei der Herstellung von Caprolactam oder in Kohleöfen. Beste Voraussetzungen, sollte man meinen. Allerdings gibt es einen Nachteil: Konventionelle Granulationsanlagen sind nicht in der Lage, Ammoniumsulfat-Lösungen zu verarbeiten, wie sie massenhaft als Beiprodukt anfallen. Stattdessen benötigen sie vergleichsweise hochpreisigen Ammoniak und Schwefelsäure als Ausgangsstoffe.

Doch „Bedarf an Ammoniumsulfat-Granulat gibt es auf der ganzen Welt“, erklärt Dr. Jens Mathiak von Thyssenkrupp Industrial Solutions. Gemeinsam mit seinem Team hat er darum einen Prozess entwickelt, mit dem sich kosteneffizient Amoniumsulfat-Granulat aus Nebenprodukten herstellen lässt. Somit entsteht ein hochwertiger, schwefelhaltiger Stickstoffdünger in Granulat-Form, der außerdem noch bessere Ausbringungs- und Mischeigenschaften als die bislang vor allem verwendeten kristallinen Produkte aufweist. Diese sind nur schwierig in granulierte Düngemittelmischungen einzubinden.

Damit die Granulierung des Nebenproduktes gelingt, ist zunächst ein Zusatzstoff nötig. In einem bestimmten Verhältnis mit diesem Additiv gemischt, verringert sich die Staubbildung bei der Granulierung des Ammoniumsulfats. Außerdem erhält das Endprodukt eine höhere Druck- und Stoßfestigkeit. In einem zweiten Schritt wird die Flüssigmischung über eine Sprühvorrichtung in eine Fließbettgranulierungseinheit eingespeist und dort zu Feststoffgranulaten weiterverarbeitet. Das aus dem Granulator gewonnene Produkt wird einer Siebanlage zugeführt. Zu große Stücke werden zerkleinert und zusammen mit zu kleinen Körnern in den Granulator zurückgegeben. Anschließend wird das Produkt zur Lagereinrichtung transportiert. Die hergestellten Granulate sind rund und sehr hart und deshalb sehr widerstandsfähig gegen Stöße und Abrieb.

Nach erfolgreichen Testläufen im Labor- und Technikumsmaßstab in den letzten Jahren hat Thyssenkrupp im Jahr 2016 eine Pilotanlage mit einer Produktionskapazität von zunächst 500 kg/h errichtet. Diese Tests liefen ebenfalls erfolgreich, sodass das Verfahren künftig auch im Großmaßstab von 5 bis 20 t/h produzieren soll. „Wir wollen mit unserem Verfahren Düngemittelproduzenten die Chance geben, aus Nebenprodukten hochwertige Stickstoffdünger zu produzieren, die im Vergleich zu Standard-Produkten in kristalliner Form zu Spitzenpreisen gehandelt werden“, betont Mathiak. Zwei wesentliche Gründe für den neuen Ammoniumsulfat-Prozess seien „die vielen Vorteile der Granulat-Form und die hohe Gewinnmarge“, oder: Abfall zu Geld.

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