Energieträger Ammoniak

Heimlicher Star der Energiewende: RWE investiert in Ammoniak-Projekte

Ammoniak – Energiequelle der nächsten Generation?

Ammoniak, ein farbloses Gas, gehört mit einer Jahresproduktion von 180 Millionen Tonnen weltweit zu den wichtigsten Rohstoffen der chemischen Industrie. Dort als Ausgangsbasis für Dünger, Kunststoff und Chemikalien verwendet, rückt die Verbindung aus Stickstoff und Wasserstoff immer stärker in den Fokus der Energiewirtschaft. Hier geht man davon aus, dass Ammoniak zur sauberen Energiequelle der nächsten Generation aufsteigt. Denn: Bei der Verbrennung von Ammoniak wird kein klimaschädliches Kohlendioxid freigesetzt. In der Farbpalette des Moleküls wird unterschieden zwischen blauem und grünem Ammoniak, je nach Herkunft des verwendeten Wasserstoffs. Wird der Wasserstoff mithilfe von Erdgas erzeugt und das CO2 hierbei abgeschieden und gespeichert, spricht man von blauem Ammoniak. Grünes Ammoniak entsteht aus Wasserstoff, der durch Elektrolyse unter Einsatz von Strom aus erneuerbaren Energien hergestellt wird.

Für die Energiewirtschaft ist Ammoniak vor allem aufgrund seiner Zusammensetzung interessant: Weil Ammoniak drei Wasserstoff-Atome mit einem Stickstoffatom kombiniert, eignet es sich hervorragend als Trägermedium für den Schiffstransport von Wasserstoff. Mit Hilfe eines sogenannten Crackers können die chemischen Elemente Stickstoff und Wasserstoff am Bestimmungsort wieder getrennt und der Wasserstoff entsprechend weiterverwendet werden. In einigen Gasturbinen oder Schiffsmotoren kann Ammoniak sogar direkt verbrannt und genutzt werden.

Grünes Ammoniak speichert Wasserstoff und liefert saubere Energie

Grünes Ammoniak – das ist also nichts anderes als grüner Wasserstoff, der mithilfe von Stickstoff in Ammoniak „verpackt“ wird. Grüner Wasserstoff entsteht per Elektrolyse mit Wind- und Solarstrom, indem man das Wasser unter Spannung setzt, und so die Sauerstoff- und Wasserstoffmoleküle voneinander trennt. Der Clou: Grüner Wasserstoff macht erneuerbare Energie speicher- und anderweitig einsetzbar. Im nächsten Schritt erleichtert grünes Ammoniak den Weitertransport von grünem Wasserstoff deutlich. Diese Besonderheit bietet enormes Potenzial für eine globale grüne Energiewirtschaft und die Reduzierung von Treibhausgas-Emissionen. Ammoniak als Energieträger fungiert als Treibstoff, als Kraftstoff und als Lieferant von grünem Wasserstoff in all seinen Einsatzmöglichkeiten. Die verschiedenen Wege, erneuerbare Energien über chemische Verfahren in Form von Ammoniak zu speichern und zu transportieren, nennt man auch Power-to-Ammonia.

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Entscheidende Vorteile gegenüber reinem Wasserstoff

Grünes Ammoniak kann einen wichtigen Beitrag zur Versorgung Deutschlands mit grünem Wasserstoff leisten. Als chemischer Grundstoff ist Ammoniak ein weltweit gehandeltes Produkt mit bereits bestehender Infrastruktur. Anders als Wasserstoff kann Ammoniak in dünnwandigen, großen Metallcontainern gelagert werden. Im Vergleich mit Alternativen ist Ammoniak der kostengünstigste flüssige Wasserstoffträger für eine längerfristige Lagerung und den Transport auf dem Seeweg. Der entscheidende Vorteil gegenüber dem Transport von Wasserstoff ergibt sich durch die wesentlich höhere Energiedichte von flüssigem Ammoniak, weshalb dieser gelagert weniger Raum benötigt. Zudem eignet sich Ammoniak als Schiffskraftstoff.

RWE geht davon aus, dass grünes Ammoniak langfristig graues Ammoniak ersetzen könnte. Erfahrungsgemäß wird die Nachfrage besonders dort anziehen, wo Unternehmen bestehende Prozesse nicht elektrifizieren, also mit grünem Strom betreiben können und auf grüne Gas-Alternativen angewiesen sind. Als neue Anwendungsgebiete für grünes Ammoniak könnten sich die Nutzung als Schiffstreibstoff und zur Mitverbrennung in Kohlekraftwerken, u.a. in Japan und Südkorea, etablieren.

RWE und Partner investieren in Produktion und Transport von Ammoniak

Um die Klimaziele zu erreichen und vor allem die Industrie zu dekarbonisieren, wird die Nutzung grüner Moleküle – in Form von flüssigem Wasserstoff oder Ammoniak – an Bedeutung gewinnen. RWE hat bereits damit begonnen, ein global diversifiziertes Portfolio aus Projekten und Abnahmeverträgen von Wasserstoff und seinen Derivaten zu entwickeln. Ein Leuchtturmprojekt hierbei ist das grüne Import-Terminal für Ammoniak am Elbehafen in Brunsbüttel, wo ab 2026 jährlich bis zu 300.000 Tonnen grünes Ammoniak angelandet werden sollen.

Geliefert werden könnte es zum Beispiel aus Namibia. Hierfür hat RWE Ende 2022 eine Absichtserklärung mit Hyphen Hydrogen Energy den Bezug von bis zu 300.000 Tonnen grünem Ammoniak pro Jahr unterzeichnet. Eine weitere Partnerschaft von RWE mit LOTTE Chemical und Mitsubishi zielt auf den Aufbau einer gemeinsamen Infrastruktur und auf die Produktion von Ammoniak ab. Die Unterzeichner prüfen die Entwicklung einer Großanlage für die Produktion von bis zu 10 Millionen Tonnen Ammoniak in Texas (USA). Für den Weitertransport innerhalb Deutschlands prüft RWE den Schienenweg – zusammen mit Europas führendem privatem Schienenlogistiker VTG arbeitet RWE an möglichen Transportkonzepten.

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