Grüner Wasserstoff gilt als großer Hoffnungsträger für die erfolgreiche Dekarbonisierung der Industrie. Doch sein Einsatz als Energiespeicher oder Brennstoff birgt Herausforderungen – insbesondere, wenn es um Transport und Lagerung geht. Grünes Ammoniak wird hier als vielversprechende Ergänzung ins Spiel gebracht, die erhebliches Potenzial bietet. In Kombination mit innovativen Technologien wie modernen Energiespeichern wird grünes Ammoniak zu einem wichtigen Baustein, um die Energieversorgung der Industrie unabhängig von fossilen Brennstoffen zu machen.
Wie wird Ammoniak hergestellt?
Ammoniak wird im sogenannten Haber-Bosch-Verfahren hergestellt. Dabei wird Stickstoff aus der Luft in einem Hochdruckreaktor mit Wasserstoffgas kombiniert. Diese Reaktion ermöglicht die Synthese von Ammoniak. Wird der eingesetzte Wasserstoff mittels Elektrolyse mit Strom aus erneuerbaren Energiequellen hergestellt, wird das entstehende Ammoniak als „grün“ bezeichnet, da während des Herstellungsprozesses keine CO2-Emissionen verursacht werden. Der außerdem für das Verfahren benötigte Stickstoff kann mit Hilfe eines Luftzerlegers unkompliziert aus der Umgebungsluft gewonnen werden und ist damit praktisch überall auf der Welt verfügbar.
Industrielle Anwendungsmöglichkeiten von grünem Ammoniak
In den kommenden Jahren ist mit einer deutlichen Steigerung der Nachfrage nach Ammoniak zu rechnen. Bislang vor allem als Grundchemikalie verwendet, wird erwartet, dass grünes Ammoniak in Zukunft als kostengünstigster flüssiger Energieträger für Langzeitlagerung und Transport sowie als nachhaltiger Kraftstoff eine wichtige Rolle in der globalen Energiewende spielen wird.
Ammoniak als Rohstoff
Ammoniak ist nicht nur als Düngemittel unverzichtbar, sondern spielt auch eine entscheidende Rolle als Grundchemikalie in zahlreichen industriellen Prozessen. Es dient als Ausgangsstoff für die Herstellung einer Vielzahl von Produkten, darunter beispielsweise Kunststoffe, Reinigungsmittel und Pharmazeutika. Durch seine Vielseitigkeit ist emissionsfrei hergestellter Ammoniak daher von großer Bedeutung für die chemische Industrie und kann maßgeblich dazu beitragen, die Herstellung von Produkten des täglichen Lebens nachhaltiger zu gestalten.
Grünes Ammoniak als Kraftstoff im Schiffsverkehr
Grünes Ammoniak kann außerdem direkt als Brenn- oder Kraftstoff eingesetzt werden, beispielsweise in Gasturbinen oder in Schiffsmotoren. Durch die Verbrennung von grünem Ammoniak entstehen im Gegensatz zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen keine CO2-Emissionen, da lediglich Stickstoff und Wasser freigesetzt werden. Entsprechende Motoren könnten in Zukunft laut Experten vergleichsweise unkompliziert auf die Verwendung von Ammoniak umgerüstet werden.
Grünes Ammoniak als Transportmittel für grünen Wasserstoff
Um die deutsche Industrie in Zukunft mit ausreichenden Mengen an grünem Wasserstoff zu versorgen, führt am Import aus anderen Ländern kein Weg vorbei. In wind- und sonnenreichen Regionen wird die erneuerbare Energie genutzt, um grünen Wasserstoff herzustellen. Das Problem: Wasserstoff muss auf bis zu -253°C abgekühlt werden, um flüssig gespeichert und transportiert werden zu können. Zusätzlich sind dickwandige Drucktanks notwendig.
Hier bietet Ammoniak einen entscheidenden Vorteil: Im Vergleich zu Wasserstoff weist Ammoniak eine deutlich höhere Energiedichte auf. Für den Transport in flüssiger Form muss es nur auf -33°C abgekühlt werden. Es kann so nicht nur energieeffizienter, sondern auch kostengünstiger gespeichert und transportiert werden. Darüber hinaus ist die notwendige Infrastruktur für den Transport von Ammoniak bereits vorhanden und erprobt. Nach dem Transport kann Ammoniak unkompliziert wieder in Wasserstoff umgewandelt und industriellen Prozessen als klimaneutraler Energieträger eingesetzt werden.
Grünes Ammoniak als zusätzlicher Baustein für die Energiewende
Bislang wird ein Großteil des weltweiten Bedarfs mit herkömmlichem Ammoniak gedeckt, der Anteil von grünem Ammoniak ist noch sehr gering. Um das Potenzial als nachhaltiger Kraftstoff und Energieträger ausschöpfen zu können, müssen die globalen Kapazitäten zur Produktion daher massiv ausgebaut werden, um zur Dekarbonisierung der Industrie beizutragen. Darüber hinaus braucht es weitere Technologien, um die Kapazitäten der Erneuerbaren vor Ort auch kurzfristig so effizient wie möglich nutzen zu können – insbesondere im Hinblick darauf, dass grünes Ammoniak auch künftig aufgrund seiner Herstellungskosten vorrangig ein Importprodukt bleiben wird.
