Katalysatoren zur Ammoniakspaltung Hin und Her: So soll aus Ammoniak wieder Wasserstoff werden

Von Dominik Stephan

Ammoniak könnte beim Transport von Wasserstoff eine entscheidende Rolle spielen – immerhin ist das Gas leicht zu lagern und kann mit „grünem“ H2 erzeugt werden. Und dann? Wie bekommt man den „Wunderstoff“ wieder zurück? Wie so häufig in der Chemie könnten Katalysatoren eine Antwort bieten...

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Ammoniak soll endlich den Wasserstoff-Transport ermöglichen. Doch lässt sich das leichte Gas auch wieder zurück gewinnen?
Ammoniak soll endlich den Wasserstoff-Transport ermöglichen. Doch lässt sich das leichte Gas auch wieder zurück gewinnen?
(Bild: Projektträger Jülich im Auftrag des deutschen Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF).)

München – Aus Wasserstoff mach Ammoniak, aus Ammoniak wieder Wasserstoff: Mit dieser Vision beteiligt sich das Spezialchemieunternehmen Clariant am deutschen Transhyde Projekt „Ammoref“. Das Ziel ist die Entwicklung von Technologien und Katalysatoren zur Spaltung von Ammoniak, um den künftigen Transport von Wasserstoff auch über größere Distanzen zu erleichtern.

„Clariant ist schon seit vielen Jahren in F&E und branchenübergreifenden Partnerschaften auf diesem Gebiet involviert, und wir haben bereits mehrere Katalysatoren für den Einsatz in innovativen Wasserstoffanwendungen entwickelt", erklärt Marvin Estenfelder, Leiter F&E bei Clariant Catalysts. "Wir sind sicher, dass es uns gemeinsam gelingen wird, reinen Wasserstoff aus Ammoniak in ausreichend großen Mengen für einen effizienten und sicheren Wasserstofftransport zurückzugewinnen.“

An sich wäre "grüner" Wasserstoff eine vielseitige und saubere Energiequelle, die leicht dezentral mittels Elektrolyse zur Verfügung stünde. Doch die hohe Flüchtigkeit und sehr niedrige Dichte des Gases machen den Transport jedoch schwierig und teuer. Eine Möglichkeit wäre die Umwandlung von Wasserstoff zu Ammoniak für den Transport, wobei das NH3 entweder direkt verwendet oder am Einsatzort rückgewandelt wird.

Als Mittel dazu dient die Spaltung bzw. das Reformieren des NH3 zu Wasserstoff. Entsprechende kommerzielle Verfahren und Katalysatoren sind zwar verfügbar, aber mit relativ hohen Energiekosten verbunden. Ammoref ist daher auf die Entwicklung neuer Katalysatoren und Technologien ausgerichtet, mit denen Ammoniak bei niedrigeren Energiekosten und verbesserten Wirkungsgraden reformiert werden kann.

Clariant kooperiert dabei mit namhaften Partnern aus Wissenschaft und Industrie. Mit einer Förderung von 14 Millionen Euro durch das deutsche Bundesministerium für Bildung und Forschung ist Ammoref Teil des übergreifenden, mit 135 Millionen Euro geförderten ‚Transhyde‘ Forschungsverbunds (eines von drei Leuchtturm-Projekten, die das Ziel verfolgen Deutschland für den Eintritt in die Wasserstoffwirtschaft vorzubereiten).

Schornsteinchemie und grünes Gas

Die Aufgabe von Clariant besteht in der Anwendung seiner Kenntnisse in chemischen Reaktionen und katalytischen Verfahren, um neue und optimierte Generationen seiner bestehenden NH3-Spaltungskatalysatoren zu entwickeln. Darüber hinaus das Unternehmen seinen Benchmark-Katalysator Amomax 10 Plus zur Synthese von umweltverträglichem Ammoniak bei.

Clariant ist außerdem an weiteren größeren Wertschöpfungsprojekten mit erneuerbarem Wasserstoff beteiligt. Dazu zählen die Kopernikus-Initiative für fortschrittliche erneuerbarer Energie und das Carbon2Chem-Programm zur Reduzierung industrieller CO2-Emissionen, die beide ebenfalls vom BMBF gesponsert werden. Das Unternehmen verfügt über umfassende Fachkompetenz in Wasserstofftechnologien und bietet ein breites Portfolio an Adsorptionsmitteln und Katalysatoren zur Produktion, Aufbereitung und Veredelung von Wasserstoff sowie an Katalysatoren zur Konversion von Wasserstoff in nachhaltige Chemikalien und Kraftstoffe.

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