Neu hier?
Hallo und schön, dass Du da bist! Diese Woche sind viele tolle neue Menschen zu uns gestoßen – Danke an die Parents for Future für den tollen Newsletter. Für alle Neuankömmlinge hier ein kurzer Überblick. Jeden Sonntag erscheint hier pünktlich zum ersten Kaffee ein neuer Text zu gutem Klimaschutz und einer gesunden Zukunft. Jeder Text dauert ca. einen Kaffee lang – außer für Espressotrinker.
Aktuell geht es um Wasserstoff und wie man ihn speichern kann. Methan und Methanol hatten wir die letzten Wochen, heute geht es um Ammoniak. Steig gerne direkt mit ein. Falls Dir ein anderes Thema gerade lieber ist, schau in die Sektoren, dort sind alle Texte nach Themen sortiert damit für jede:n etwas dabei ist. Wenn nicht, schreib mir. Ich nehme auch Themenwünsche an. Du kannst auch hier ganz am Anfang anfangen, und alles in Reihenfolge lesen. Dann aber nicht zu jedem Text einen Kaffee trinken, 75 Tassen würden Spuren hinterlassen.
Egal, wo Du anfängst, ich freue mich, dass Du hier bist. Denk am Ende daran, deine Gedanken in die Kommentare zu schreiben. Die Seite heißt Klimadialoge und nicht alter weißer Klimamann erzählt. Unentschlossen aber spontan? Dann hier…
Damit genug der Vorrede – auf geht’s, bevor der Kaffee kalt wird.
Ammoniak
Grüner Wasserstoff ist wichtiger Grundstoff in der chemischen Industrie und ein wertvoller Energieträger. Gleichzeitig lässt er sich nur mit hohem Aufwand speichern oder transportieren. Die Umwandlung in Methan oder Methanol kann dies lösen. Doch dafür braucht man konzentriertes CO₂, ein knappes Gut, denn Biomasse wächst zwar auf Bäumen, aber nicht beliebig schnell und am Ende wird wieder CO₂ in die Atmosphäre freigesetzt. Welche anderen Möglichkeiten haben wir?
Unsere Luft besteht zu 78% aus Stickstoff N₂. Mischt man diesen mit Wasserstoff, hohem Druck und hoher Temperatur erhält man Ammoniak NH₃. Treue Leserinnen erinnern sich dazu an den Stickstoff-Kreislauf und das Haber-Bosch-Verfahren. Weltweit werden jedes Jahr 180 Mio t Ammoniak produziert, überwiegend für die Düngemittelindustrie. Dies passiert bisher mit fossilem Wasserstoff aus Erdöl oder Erdgas. Entsprechend gibt es bereits eine große Industrie und aufwendige Infrastruktur für die Logistik von Ammoniak.
Dies ist auch notwendig, denn Ammoniak ist tückisch. Bei Raumtemperatur ist er gasförmig. Für den Transport wird Ammoniak verflüssigt, entweder bei -33°C oder bei 10 Bar Druck. Beides ist machbar, geht aber über die Möglichkeiten des üblichen Haushalts schon hinaus. Bei Transport und Verarbeitung sind solide Sicherheitsmaßnahmen notwendig, denn in Verbindung mit Feuchtigkeit, Lunge oder Schleimhäuten bildet Ammoniak eine stark ätzende Lauge. Bereits geringe Konzentrationen von 40ppm sind gefährlich für Mensch und Tier, ab 300ppm kann es tödlich enden. Gleichzeitig ein makabrer Vergleich, falls wieder mal jemand meint, unsere aktuellen 430ppm CO₂ in der Luft wären ja nicht so viel.
Durch den großen Bedarf gibt es heute eine gut eingespielte Infrastruktur, die Ammoniak weltweit transportiert. Grüner Ammoniak lässt sich hier nahtlos integrieren. Erste Anlagen für die Produktion gibt es bereits, zum Beispiel in San Gregorio, Chile. Hier sollen zukünftig 1 Mio t/Jahr produziert werden.
Bisher ist die grüne Variante noch teurer. Der Wirkungsgrad in der Herstellung ist vergleichbar mit Methan und Methanol. Kostentreiber ist auch hier wieder die Elektrolyse des Wasserstoffs, denn grüner Strom ist noch knapp. Doch es geht voran. Große Projekte entstehen in Oxagon, Saudi Arabien und Chifeng, China. Allein in San Gregorio, Chile sollen zukünftig 1 Millionen Tonnen grüner Ammoniak pro Jahr produziert werden.
Zusätzlich hat Ammoniak auch Potential als Treibstoff für große Schiffe. Gegenüber Methanol bringt er jedoch einige Nachteile. So hat Ammoniak eine geringere Energiedichte. Auch braucht es für den hochgiftigen Stoffe wie beschrieben besondere Sicherheitsmaßnahmen. Dies bedeutet einen größeren Umbau mit doppelwandigen Leitungen und ein Sicherheitskonzept auf den Schiffen. Dennoch ermöglicht grüner Ammoniak neue Möglichkeiten auch für die Schifffahrt. Entsprechende Projekte laufen bereits. Rotterdam hat seinen Hafen auf Ammoniak Treibstoff vorbereitet. Erste Schiffe mit Ammoniak Antrieb sind bereit, weitere folgen 2026.
Anders als Methan oder Methanol lässt sich NH₃ in beliebigen Mengen herstellen, wenn wir nur genug Windkraft und PV ausbauen. Das passiert heute weltweit in rasantem Tempo. Mehr als 90% aller neu gebauten Kraftwerke sind Erneuerbare Energien – weltweit. Die Transportinfrastruktur für Ammoniak gibt es heute schon und so können wir zukünftig große Mengen Energie über die Weltmeere transportieren – fast wie heute auch, dann aber ohne Emissionen.
Es wird viel über E-Fuels gesprochen und die meisten Leute denken dabei an eine Art synthetisches Erdöl. Damit wird dann argumentiert, dass wir weiter mit Benzin- und Dieselmotoren fahren können – „technologieoffen“, d.h. alles soll bleiben wie es war. Leider ist die Umwandlung erneuerbarer Energie in Kraftstoffe sehr ineffizient, ca. 30-50%. Die Methanol- und Ammoniakherstellung ist nur wenig effizienter. Beide Stoffe sind übrigens ziemlich giftig. Ziel der Umwandlung ist vor allem die Speicherung und der Transport von Energie (Überschuss).
Genau so. Zusätzlich brauchen wir Methanol und Ammoniak als Grundstoffe in der Chemie. Beides wird bisher überwiegend mit fossilen Methoden gewonnen. Diese müssen wir durch grüne Moleküle ersetzen.