22. November 2024
Die Energiewende setzt grosse Hoffnungen auf Wasserstoff und seine Derivate. Besonders Ammoniak überzeugt als effizienter Wasserstoffträger mit einfacher Handhabung. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS haben ein System entwickelt, das Ammoniak direkt in Strom und Wärme umwandelt – ohne klimaschädliche Emissionen.
Ammoniak (NH3) hat als Wasserstoffderivat grosses Potenzial, da es sich leichter speichern und transportieren lässt. Ein Team des Fraunhofer IKTS entwickelte auf Basis von Hochtemperatur-Brennstoffzellen (SOFC) einen Demonstrator, der Ammoniak mit hohem Wirkungsgrad verstromen kann. Dabei entstehen Strom und Wärme in einer kompakten Anlage – ohne CO2-Emissionen.
Der Prozess beginnt mit der Erhitzung von Ammoniak im sogenannten Cracker auf über 300 Grad Celsius, wodurch es in Wasserstoff (H2) und Stickstoff (N2) zerfällt. Der Wasserstoff wird in die Hochtemperatur-Brennstoffzelle geleitet, wo durch elektrochemische Reaktionen Strom entsteht. Neben Wasserdampf wird auch Wärme erzeugt, die für die Gebäudebeheizung genutzt werden kann.
Ammoniak überzeugt durch hohe Energiedichte und etablierte Handhabung. Es ist ideal für Unternehmen und Gemeinden, die CO2-freien Strom und Wärme produzieren möchten.
Die Anlage des Fraunhofer IKTS erreicht einen Wirkungsgrad von 60 Prozent und ermöglicht dank gezieltem thermischem Management massgeschneiderte Lösungen für verschiedene Anwendungen. Auch bei niedrigeren Temperaturen zeigt das System hohe Effizienz, da verbleibendes Ammoniak in der Brennstoffzelle vollständig in Wasserstoff zerfällt. Dies eröffnet vielfältige Einsatzmöglichkeiten für Industrieunternehmen und Stadtwerken.
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