Ammoniak als Speicher auch für Photovoltaik-Strom

Ein bisschen Wasser, etwas Stickstoff aus der Luft und Strom aus dem Wind- oder Solarpark. Das sind die Bestandteile von Ammoniak, die nach Aussage der Wissenschaftler gut verfügbar sind. Hocheffizient ließe sich aus Ammoniak wiederum Wasserstoff gewinnen. Wie sich Ammoniak als Speicher für Strom tatsächlich nutzbar machen lässt, ist Aufgabe des Projektes „Ammoniak zu Wasserstoff“. Es läuft bis 2022. An dessen Ende soll ein möglichst effizienter Cracker stehen, der die Wissenschaftler direkt mit einer Brennstoffzelle koppeln möchten.

Das ZBT entwickelt diesen Cracker. Wissenschaftler des UDE-Lehrstuhls „Energietechnik“ 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 aus Sicht der Wissenschaftler 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 ließe sich flüssiges Ammoniak mithilfe des Crackers wieder in seine Bestandteile Wasserstoff und Stickstoff zerlegen Eine Brennstoffzelle wandelt das so erzeugte Gas schließlich in elektrische Energie um. als Abgas bilden sich wiederum nur Wasser, Stickstoff und Sauerstoff.

Solche ammoniakversorgten Brennstoffzellensysteme könnten 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. Außerdem lässt es sich nach Aussage der Wissenschaftler einfach transportieren und unkompliziert speichern.

Dabei wäre auch auf dichte Systeme zu achten. Denn gasförmiges Ammoniak riecht stark stechend und ist giftig. Es kann zu Tränen reizen und erstickend wirken. Ammoniak ist allerdings auch eine sehr häufig hergestellte Chemikalie und Grundstoff für weitere Stickstoffverbindungen. Ein sehr großer Teil des Ammoniaks wird zu Düngemitteln weiterverarbeitet.

Die Europäische Union hat das Vorhaben aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert. 

5.2.2020 | Quelle: Universität Duisburg-Essen, Zentrums für BrennstoffzellenTechnik GmbH| solarserver.de
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