In Bestform für die globale

Erntebilanz: granuliertes Ammoniumsulfat

Vom industriellen Nebenprodukt zum Wachstumstreiber für die Welternährung. Mit rund zehn Milliarden Menschen rechnet man bis zum Jahr 2050, und die anhaltende Urbanisierung zehrt am Ackerland. Für die Ernährung der künftigen Weltbevölkerung muss die landwirtschaftliche Produktivität deutlich zunehmen. Da das Pflanzenwachstum wesentlich vom Nährstoffgehalt des Bodens abhängt, spielen Düngemittel eine entscheidende Rolle. Ein neuer Prozess, bei thyssenkrupp von Dr. Jens Mathiak und seinem Team entwickelt, führt zur Premium-Granulierung von Ammoniumsulfat, einem Schlüsselbestandteil von Stickstoffdüngern.

Wenn man zeitgleich Sulfat und Stickstoff zuführt, steigert Ammoniumsulfat das Pflanzenwachstum und den Ernteertrag. Außerdem garantiert es eine lang anhaltende Versorgung mit Nährstoffen und fördert den Transport von Mikronährstoffen und Spurenelementen, wie zum Beispiel Mangan, Eisen und Bor aus dem Boden in die Pflanzen. „Es gibt eine weltweite Nachfrage nach granuliertem Ammoniumsulfat, das zurzeit nur von sehr wenigen Herstellern angeboten wird“, erklärt Dr. Jens Mathiak, dessen Team Jahre investiert hat, um diesen neuen Premium-Prozess zu entwickeln. „Wir wollen den Düngemittelherstellern die Möglichkeit geben, ein industrielles Nebenprodukt in hochwertigen Stickstoffdünger zu verwandeln.“ Die Hauptvorteile von granuliertem Ammoniumsulfat, im Gegensatz zu flüssigen oder kristallinen Lösungen, sind seine verbesserten Lager-, Streu- und Mischeigenschaften.

 

 

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Rund, sehr hart, stoßfest und abriebbeständig

Der patentierte thyssenkrupp-Prozess beginnt mit der Ammoniumsulfatlösung, einem industriellen Nebenprodukt, das hauptsächlich bei der Produktion von Caprolactam und Kokereigas entsteht. Der Lösung wird ein Additiv beigemischt, das die Staubentwicklung während der Granulierung verringert und der das Endprodukt bruchfester macht. Dann wird die flüssige Mischung in einen Wirbelschichtgranulator gesprüht und zu festen Körnern verarbeitet, die gesiebt werden. So kann das Überkorn zermahlen und zusammen mit dem Unterkorn in den Granulator zurückgeführt werden. Die gewonnenen Körner sind rund, sehr hart, stoßfest und abriebbeständig.

 

 

„Wir wollen den Düngemittelherstellern die Möglichkeit geben ein industrielles Nebenprodukt in hochwertigen Stickstoffdünger zu verwandeln.“

Zurzeit wird Ammoniumsulfat meist in kristalliner Form verkauft, was granulierten Mischdüngern nur schwer zugesetzt werden kann. Da konventionelle Granulieranlagen zudem keine Ammoniumsulfatlösungen verarbeiten können, benötigen sie die teureren Ausgangsmaterialien Ammoniak und Schwefelsäure. Nach erfolgreichen Laborund Prüfstandversuchen hat thyssenkrupp im Jahr 2016 eine Pilotanlage mit einer Anfangskapazität von 500 Kilogramm pro Stunde gebaut. „Da die Tests erfolgreich waren, sind wir dabei, den Prozess in einen industriellen Maßstab mit Kapazitäten von 5–20 metrischen Tonnen pro Stunde zu überführen“, so Mathiak. „Die Düngemittel- Hersteller auf der ganzen Welt werden von der verbesserten Kosteneffizienz profitieren.“ Die günstigen Effekte werden nicht nur entlang der gesamten Wertschöpfungskette spürbar sein. Schließlich kann ein derart kostengünstiger Premium-Prozess dabei helfen, Düngemittel auch für die weniger fruchtbaren Böden in ärmeren lebensmittelproduzierenden Regionen bereitzustellen. Und so hat diese Innovation das Potenzial, eine Bevölkerung zu ernähren, die gerade in den ärmsten Ländern der Welt am schnellsten wächst.

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Fazit: Im patentierten Verfahren wird Ammoniumsulfat, ein industrielles Nebenprodukt in ein rundes, sehr hartes, stoßfestes und abriebbeständiges Granulat verwandelt. Nach erfolgreichen Labor- und Prüfstandversuchen können sich Düngemittelhersteller auf ein kostengünstigeres Premiumprodukt freuen, das die Verfügbarkeit von Dünger, insbesondere in Entwicklungsländer, verbessern wird.