Bei der Umstellung von fossilen Brennstoffen auf klimafreundliche Energieträger kann Ammoniak künftig eine tragende Rolle übernehmen. Es ist leicht zu speichern und zu transportieren.
Die Umsetzung der Energiewende ist eine grosse Herausforderung für alle Wirtschaftszweige. Eine Lösung könnte Wasserstoff sein. Diese Technologie ist allerdings noch nicht ausgereift und zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht praktikabel. Hier könnte Ammoniak Abhilfe bieten. Dr. Gunther Kolb, Bereichsleiter Energie sowie stellvertretender Institutsleiter am Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM, erklärt in einer Medienmitteilung: «Bevor Wasserstoff als Energieträger flächendeckend eingesetzt werden kann, sind noch erhebliche Hürden bei Transport und Speicherung zu überwinden. Dazu gehören entweder ein hoher Platzbedarf für die Lagerung oder anderweitig ungünstige Bedingungen. Ammoniak (NH3) kann zu einer Alternative werden, die es ermöglicht, den benötigten Wasserstoff leicht zu speichern und zu transportieren.»
Bisher ist Ammoniak hauptsächlich als Ausgangsstoff für Düngemittel aus der Landwirtschaft bekannt. Doch es eignet sich auch als hochwertiger Energieträger, insbesondere als Speichermedium für Wasserstoff. «Da Ammoniak bereits bei einer moderaten Temperatur von -33 Grad Celsius verflüssigt werden kann, ist sein Wasserstoffgehalt deutlich höher als der von komprimiertem Wasserstoff bei 700 bar. Verflüssigtes Ammoniak erleichtert den Transport grosser Mengen. Da Wasserstoff aus Ammoniak keine Kohlenoxide oder Methan enthält, ist er ausserdem frei von Treibhausgasen«, erläutert Kolb.
Ammoniak kann auch zur Wasserstoffversorgung von Landfahrzeugen genutzt werden. So kann mit Hilfe dezentraler Anlagen Ammoniak direkt an der Tankstelle in Wasserstoff umgewandelt werden. Auf diese Weise entfällt der kostspielige und aufwändige Transport von komprimiertem und verflüssigtem Wasserstoff.
Neben der Nutzung zur Wasserstoffversorgung von Landfahrzeugen ist Ammoniak auch für maritime Antriebssysteme wirtschaftlich interessant, da in diesem Bereich die CO2-Reduktionsziele mit herkömmlichen Kraftstoffen nicht erreicht werden können und komprimierter oder verflüssigter Wasserstoff für zahlreiche Anwendungen keine Alternative darstellt. Teilweise gespaltenes Ammoniak kann beispielsweise in Schiffsmotoren verbrannt werden. Im Projekt ShipFC entwickelt das Fraunhofer IMM gemeinsam mit 13 europäischen Verbundpartnern darüber hinaus die weltweit erste Brennstoffzelle auf Basis von Ammoniak für Schiffe.
