13. Oktober 2020

Grünes Ammoniak für die Energiewende

EU-Projekt ARENHA startete

Für die Dekarbonisierung CO2-intensiver Sektoren wie Industrie oder Verkehr und die damit notwendige sichere und flexible Verfügbarkeit regenerativ erzeugter Energien werden hohe Speicherkapazitäten benötigt. Ammoniak hat eine hohe Energiedichte, ist einfach zu lagern und zu transportieren. Im von der EU mit 5,7 Millionen Euro geförderten Projekt ARENHA soll das Potenzial von Ammoniak als grüner Energieträger und Wasserstoffspeicher über die gesamte Wertschöpfungskette demonstriert werden. Das Fraunhofer IKTS beteiligt sich neben zehn weiteren internationalen Partnern.


Ein Großteil der Wind- und Solarenergie wird nicht dort erzeugt, wo sie benötigt wird. Daher bedarf es flexibler Energieträger mit hohen Kapazitäten, die es ermöglichen, saisonale Spitzen zu speichern und ortsunabhängig bedarfsgerecht abzurufen. Insbesondere Ammoniak, das gekoppelt an die Wasser-Elektrolyse von grünem Wasserstoff emissionsfrei in einer Haber-Bosch-Synthese erzeugt wird, eignet sich – mit dem Vorteil einer hohen volumetrischen und gravimetrischen Energiedichte und Transportfähigkeit in Großtanks. Damit kann Ammoniak eine gute Ergänzung zur Wasserstoffwirtschaft sein.

In den kommenden vier Jahren soll im Rahmen des von der EU geförderten H2020-Projekts ARENHA (Advanced materials and Reactors for Energy storage tHrough Ammonia) das Wettbewerbspotenzial von Ammoniak als Energieträger zur Herstellung von reinem Wasserstoff und als möglicher Kraftstoff für Verbrennungsmotoren und Brennstoffzellen nachgewiesen werden. Dafür sollen Material- und Reaktorkonzepte entwickelt werden, die den Einsatz von Ammoniak zur flexiblen, sicheren und rentablen Speicherung und Nutzung erneuerbarer Energie ermöglichen. Darunter zählen Elektrolysezellen für die Wasserstofferzeugung, Katalysatoren für die Niedertemperatur- bzw. Niederdruck-Ammoniaksynthese sowie Absorptionsmittel und Membranreaktoren für die Zersetzung von Ammoniak zu reinem Wasserstoff (> 99,99 %).

Das Fraunhofer IKTS wird sein Know-How auf dem Gebiet der keramischen Energiewandler einbringen, insbesondere im Bereich der Festelektrolyt-Brennstoffzellen auf Stack- und Stack-Modul-Ebene sowohl für den Einsatz in »Power-to-Gas«- als auch für »Fuel-to-Power«-Anwendungen. Insgesamt beteiligen sich elf internationale Partner aus Industrie und Forschung.

Dieses Projekt wurde finanziert im Rahmen des Horizon 2020 Forschungs- und Innovationsprogramms der Europäischen Union unter der Finanzhilfevereinbarung Nr. 862482.
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Foto ©Fraunhofer IKTS: Stapelung eines 30-Ebenen-Stacks.

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