Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM
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CO2 vermeiden mit Ammoniak

© Fraunhofer IMM

Ammoniak als Wasserstoffträger für dezentrale Energieversorgung

Das Fraunhofer IMM entwickelt Technologien zur Spaltung von Ammoniak in Wasserstoff für mobile und stationäre Anwendungen.


Im Fokus stehen mikrostrukturierte Reaktoren, Katalysatoren, Gasaufbereitung und integrierte Systeme für Schifffahrt, Logistik und dezentrale Energieversorgung.

Ammoniak bietet eine vielversprechende Lösung für die größten Herausforderungen von Wasserstoff: Speicherung und Transport. Trotz seiner Toxizität punktet es mit etablierter Infrastruktur, hoher Energiedichte und potenziell geringeren Kosten – besonders für mobile Anwendungen.

 

 

Angebot an unsere Kunden


Unsere Dienstleistungen im Bereich Forschung und Entwicklung

  • Entwicklung von kompakten Reaktoren mit mikrostrukturierten Kanälen
  • Entwicklung neuartiger, hochaktiver und langzeitstabiler Katalysatoren für kompakte Cracker Systeme
  • Bau von Systemprototypen zur Erzeugung von reinem Wasserstoff aus grünem Ammoniak unter Darstellung der gesamten Prozesskette von der Wasserstofferzeugung über die Gasaufbereitung bis zur Verstromung in einer Brennstoffzelle
  • Skalier- und anpassbare, vollintegrierte Systeme, um Wasserstoff für Brennstoffzellen, Motoren oder Turbinen bereitzustellen

Unsere Entwicklungsarbeit konzentriert sich derzeit auf die Bereiche Transport, Logistik und Fertigungsindustrie.


Unsere Kernkompetenzen

  • Systemdesign
  • Prozesssimulation
  • Katalysatorentwicklung
  • Reaktordesign
  • Systemsteuerung
  • Systemintegration
  • Systemtests

 

 

Warum Ammoniak eine Alternative ist

Herausforderungen von Wasserstoff:

  • Aufwendige Speicherung: Entweder hoher Platzbedarf oder energieintensive Bedingungen (z. B. Druck/Temperatur)
  • Transport schwierig: Infrastruktur noch begrenzt und kostenintensiv
  • Skalierung: Einsatz im großen Maßstab bisher eingeschränkt

 

Vorteile von Ammoniak

  • Effizienter Wasserstoffträger: Ermöglicht einfachere Speicherung und Transport
  • Hohe Energiedichte (volumetrisch): Weniger Platzbedarf als komprimierter Wasserstoff
  • Bestehende Infrastruktur: Produktion und Logistik sind weltweit etabliert
  • Erprobte Sicherheit: Industrielle Verfahren – insbesondere aus der Düngemittelproduktion – sind gut beherrscht
  • Umweltverhalten: Schneller abbaubar als Öl, Vorteil z. B. im maritimen Einsatz

 

Klimapotenzial

  • Grüner Ursprung möglich: Herstellung aus erneuerbaren Energien (grüner Wasserstoff)
  • Emissionsminderung: Potenzial zur Reduktion von Lachgas- und NOx-Emissionen bei geeigneter Technologie
  • Beitrag zur Dekarbonisierung: Besonders relevant für schwer elektrifizierbare Sektoren

 

Wirtschaftliche Perspektive

Kostenvorteile: günstiger als Alternativen wie

  • synthetischer Diesel
  • Methanol
  • komprimierter Wasserstoff

-> Attraktiv für mobile Anwendungen: Insbesondere in Schifffahrt und Schwerlastverkehr

 

Fazit:

Ammoniak kann zentrale Schwächen von Wasserstoff ausgleichen und sich als praktikabler, klimafreundlicher Energieträger etablieren – vorausgesetzt, Herstellung und Nutzung erfolgen emissionsarm und sicher.

Projekte

zum Thema Ammoniak

 

© First Ammonia Motors

First Ammonia Motors

Erster Verbrennungsmotors, der ausschließlich mit Ammoniak betrieben wird - ohne Beimischung fossiler Energieträger.

Möglich wird dies durch die Verwendung eines Ammoniak-Crackers, entwickelt am Fraunhofer IMM.

 

© ANT Topic / GAMMA

GAMMA

Entwicklung eines innovativen Brennstoffsystems zur Umwandlung von Ammoniak und grünem Methanol in Wasserstoff mittels Cracker- und Reformertechnologien des Fraunhofer IMM. Der Wasserstoff wird mit Brennstoffzellen in Elektrizität umgewandelt, die das Schiff mit elektrischer Energie versorgt und damit die mit fossilen Brennstoffen betriebenen Hilfsgeneratoren ersetzt.

 

© Fraunhofer IMM

AmHyPower

Das Projekt AmHyPower entwickelt ein Energiesystem, in dem Ammoniak gespalten und der entstehende Wasserstoff anschließend direkt im Motor genutzt wird. So entsteht klimafreundliche Energie für den Antrieb und die Stromerzeugung an Bord eines Schiffes.

 

© Shutterstock/Composing Fraunhofer UMSICHT

AmmonVektor

Grünes Ammoniak als dezentraler, sektorenübergreifender Energievektor für die deutsche Energiewende

Innerhalb von drei Jahren betrachten Fraunhofer-Wissenschaftler die gesamte Wertschöpfungskette: Es entstehen Reaktoren und Katalysatoren für eine flexible, energieeffiziente Ammoniak-Synthese sowie Technologien für die Spaltung von Ammoniak und dessen Nutzung zur Erzeugung von Strom, Wärme und Bewegung. Ebenfalls werden Speicher- und Logistikkonzepte erstellt und Geschäftsmodelle entwickelt.

 

© Fraunhofer IMM

AmmonPaktor

Das Projekt »AMMONPAKTOR« (»Nutzung von Ammoniak als kohlendioxidfreien Wasserstoffspeicher für die dezentrale Bereitstellung von Wasserstoff – Entwicklung eines innovativen kompakten Reaktorkonzeptes«) will Ammoniak als Energiespeicher für Wasserstoff verfügbar machen. Gemeinsam mit dem Fraunhofer ITWM schaffen wir am Fraunhofer IMM dafür wichtige Grundlagen.

Pressemitteilungen

zum Thema Ammoniak