Ammoniak als nachhaltiger Energieträger

NH3toH2, in Worten „Ammoniak zu Wasserstoff“ lautet der Name des bis 2022 laufenden Projekts, an dessen Ende ein möglichst effizienter Cracker stehen soll, der direkt mit einer Brennstoffzelle gekoppelt werden kann. Im Labor des Zentrums für BrennstoffzellenTechnik GmbH (ZBT) wird er entwickelt, Wissenschaftler des Lehrstuhls „Energietechnik“ an der Universität Duisburg-Essen (UDE) unterstützen dabei. Dafür setzen die Forscher Simulationsmodelle ebenso ein wie Untersuchungen an realen Prototypen. Idealerweise steht am Ende des Projekts eine Anlage, deren Bestandteile wie Reaktor, Brenner, Wärmetauscher und Isolierung optimal aufeinander abgestimmt sind. Mittelpunkt der Technologie ist der Katalysator, für den in den kommenden Jahren der geeignetste Kandidat gefunden werden soll.

Energieversorgung ohne CO2

Ammoniak ist vielversprechend für eine nachhaltige, kohlenstofffreie Energieversorgung: Es kann aus leicht verfügbaren, günstigen Elementen hergestellt werden – künftig mit der Energie aus umweltverträglichen Quellen. Hierfür ließe sich Strom verwenden, der aus natürlichen Ressourcen kommt, sich aber bis heute nur unzureichend speichern lässt, zum Beispiel aus großen Photovoltaikanlagen oder Windparks. Bei Bedarf kann flüssiges Ammoniak mithilfe des Crackers wieder in seine Bestandteile Wasserstoff und Stickstoff zerlegt werden. Das so erzeugte Gas setzt eine Brennstoffzelle in elektrische Energie um, als Abgas bilden sich wiederum nur Wasser, Stickstoff und Sauerstoff.

Solche ammoniakversorgten Brennstoffzellensysteme können beispielsweise klimaschädliche Dieselaggregate in Entwicklungs- und Schwellenländern ersetzen, in denen kein zuverlässiges elektrisches Netz vorhanden ist. Der Vorteil gegenüber einer direkten Nutzung von Wasserstoff: Ammoniak hat eine hohe Energiedichte, ist einfach zu transportieren und unkompliziert zu speichern. NH3 bietet somit gerade bei der Herausforderung Klimawandel ein enormes Potenzial, Treibhausgasemissionen zu verringern.