[Draalz]

Technik

Energie aus Sonne und Wind wird in Ammoniak gespeichert

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30. März 2021, 16:56 Uhr Editiert am 3. April 2021, 9:26 Uhr DIE ZEIT Nr. 14/2021, 31. März 2021


Premiere wird der stinkende Energieträger wohl auf hoher See feiern. © Tom Pennington/​Getty Images

Dieser Stoff hat schon einmal ein Weltproblem gelöst, auch wenn man über ihn gemeinhin die Nase rümpft. Ammoniak ist dem chemischen Laien vom Mist- und Güllegeruch bekannt. Anfang des 20. Jahrhunderts hatten Fritz Haber und Carl Bosch ein Verfahren entwickelt, um das Gas aus Elementen der Umgebungsluft zu gewinnen. Sein Stickstoffanteil machte Ammoniak zur Basis des Kunstdüngers und damit jener [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ], ohne die heute Milliarden Menschen nicht satt würden. Um das Klima zu schützen, interessieren sich Ingenieure jetzt für seinen anderen Bestandteil, den [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ].

Das Prinzip: Während Wasserstoff sehr flüchtig ist, lässt sich [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] leichter lagern und verflüssigen. Seine Strukturformel (NH₃) zeigt: Jedes Stickstoffatom bindet drei Wasserstoffatome an sich, die man bei Bedarf wieder herauslösen kann. Wird Energie aus regenerativen Quellen bei der Erzeugung des Ammoniaks eingesetzt, so sind seine drei H-Atome grüner Wasserstoff – von dem die Schwerindustrie Unmengen benötigt, um klimaneutral zu werden. Und oft wäre es nicht einmal nötig, das Ammoniak wieder in seine Bestandteile zu zerlegen. Denn es kann auch, etwa in Kraftwerken, einfach als Brennstoff verfeuert werden.

Die Technik: Bezeichnenderweise setzte das dünn besiedelte Australien besonders früh auf Ammoniak als "erneuerbaren Brennstoff aus Sonne, Wasser und Luft" (Science). Dort sind die Potenziale für Sonnen- und Windenergie riesig, potenzielle Abnehmer wie die wasserstoffbegeisterten Japaner aber weit entfernt. Da bietet sich verflüssigtes Ammoniak als Exportgut an. Die Internationale Energieagentur (IEA) hat in ihrem Szenario einer nachhaltigen Entwicklung längst große Mengen Ammoniak eingeplant. Ein erster Schritt dahin ist es, die fürs Haber-Bosch-Verfahren nötigen hohen Drücke und Temperaturen mit Ökoenergie zu erzeugen. In den Labors suchen Ingenieure aber nach Reaktionsbeschleunigern (Katalysatoren), um grünes Ammoniak auf elegantere Weise zu gewinnen.

Der Haken: Ein genereller Vorbehalt gegenüber allen Techniken, die von Ökostrom abhängen, gilt auch hier: Es gibt (noch) viel zu wenig davon. Ein zweiter kommt beim Ammoniak hinzu. Auf konventionellem Wege hergestellt, ist er selbst eine Klimabürde. Nach Berechnungen der Royal Society entfallen rund zwei Prozent des globalen CO₂-Ausstoßes auf seine Erzeugung, diese Emissionen muss man erst einmal drücken. Drittens gibt es noch die [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]: Wo ist sie sinnvoll? Wie lange dauert der Aufbau der Infrastruktur?

Stand der Dinge: Premiere wird der stinkende Energieträger wohl auf hoher See feiern. "Ammoniak hat viele Vorteile, unter anderen jenen, dass man es in Verbrennungsmotoren einsetzen kann", betont die Reedervereinigung International Chamber of Shipping in einer Studie vom November. Schon 2024 könnte der Hersteller MAN, Weltmarktführer bei Schiffsdieseln, den ersten speziellen Ammoniak-Schiffsmotor auf den Markt bringen. Ein Jahr später soll ausgerechnet im Öl-Königreich Saudi-Arabien ein Ökokraftwerk zur Erzeugung grünen Ammoniaks entstehen. An Land haben jüngst Russland und Japan eine Kooperation vereinbart, um sibirisches Ammoniak als Brennstoff in japanischen Kraftwerken zu nutzen. Reift jetzt eine saubere Technik für die NH₃-Erzeugung, so könnte dieser Stoff zum zweiten Mal helfen, ein Weltproblem zu lösen.

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[Caplan]

Guelle...
gut ich weiss es schon, aber, vielleicht wird irgendwann unsere taegliche Notdurft auch hinzugezogen, weil auf einmal wertvoll
Der Mensch, die verkannte Biotonne

[eitch100]

@caplan

Ich erinnere mich an Zeiten, da bekamen die Bauern nicht nur den Klärschlamm aus unseren Kläranlagen als "wertvollen" Dünger frei Haus auf den Acker gepladdert, sondern erhielten dafür sogar noch Geld. Vermutlich war das damals schon billiger, als den zum Teil hochbelasteten (z.B. Schwermetalle und heutzutage Unmengen an Mikroplastik) "Sondermüll" anderweitig zu entsorgen... Ja, seid dem hat sich viel getan, aber in manchen Ländern ist das schon lange komplett verboten.

[Caplan]

Nehm ich mal so zur Kenntnis..
Da ich auch in der Landwirtschaft aufwuchs, ist mir so etwas noch nicht zu Ohren gekommen, auch nicht bei denen, die man halt zwangslaeufg ueber die Genossenschaft kennt.
Kann mir auch imo nicht denken, das es einer derer oder auch wir jemals von solchen Angeboten Gebrauch gemacht haetten.
Wir haben schon ein gewisses Maß an Verbindlichkeit zum Boden..
Thomasmehl, Stickstoff, Dung und Guelle regierten in unserer Welt im wesentlichen..

[MunichEast]

Bei uns im schwäbisch-fränkischen war das noch bis in die 90er Jahre üblich Caplan. Als der Grundwasserschutz Mitte der 90er stärker in den Fokus rückte, waren viele Ausbringung eingestellt worden. Grundwasserschutzgebiete und Co. Erst vor ein paar Jahren wurde das durch eine gesetzliche Regelung in der AbfKlärV unterbunden.

[eitch100]

@caplan

Vielleicht bin ich nur älter...

Hier ein Beispiel aus heutigen Zeiten...

Das Angebot sei aufgrund der Gesetzeslage alternativlos, sagte Geschäftsleiter Josef Zeißner. Es beinhalte die Suche landwirtschaftlicher Flächen, das Ziehen von Bodenproben und die Untersuchung in Instituten, Anmeldung beim Amt für Landwirtschaft, den Transport und seit diesem Jahr auch die Ausbringung mit moderner Schleppschlauchtechnik sowie eine Vergütung der Landwirte, auf deren Flächen ausgebracht wird.

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[Caplan]

Ob du aelter bist, kann ich dir nicht sagen
Ein ssteht jedenfalls fest, jedenfalls eins der Ereignisse; erst nach meiner Geburt flog man endlich zum Mond..
Wenn ich den Zeißner zuordnen soll, sehe ich auch das er in einer anderen Region beheimatet ist. Weit weg..))

[eitch100]

Dann sind wir altersmäßig wohl sehr nahe beieinander, denn zur ersten Mondlandung war ich vermutlich gerade mal so in der Lage meinen eigenen Klärschlamm kontrolliert bzw. windelfrei zu entsorgen...

Ich bin Niedersachse und zumindest in unserem Landkreis war die Klärschlamm-"Verklappung" in der Landwirtschaft lange völlig normal und dann speziell bei ungüstigen Windverhältnissen auch jedesmal ein olfaktorischer Hochgenuss Ich habe jetzt gerade gelesen, dass das hier (natürlich neben anderen Verwertungsmöglichkeiten) wohl noch immer so gehandhabt wird.

Hier noch ein Link, falls jemanden interessiert, wie das mit dem Klärschlamm so läuft...
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[Melvin van Horne]

Moin,

Zitat von Caplan

Der Mensch, die verkannte Biotonne

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[Caplan]

Das Thema Verklappung waere eigentlich ein eigenstaendiges.
Da ist Guelle/Klaerschlamm etc, fast noch das ertraeglichste, was man verklappen wuerde. Technische Oele, Emulsionen, etc, sind da neben viele anderen Stoffen, auch den gleichen Weg gegangen.