Power-to-Ammonia: neue Form der Energiewirtschaft?

Die weltweite Schiffsindustrie setzt auch auf den Einsatz von Ammoniak als Schiffstreibstoff. Zu diesem Zweck plant die norwegische Yara, größter Düngemittelproduzent der Welt den Aufbau einer Ammoniak-Tank-Infrastruktur für Schiffe. Begonnen soll damit in Japan werden.

Dieser niederländische Lagertankhersteller und Distributor unterhält insgesamt mehr als 60 Terminals mit einer Gesamtaufnahmekapazität von 34 Millionen Kubikmeter für Mineralöl, Gase und diverse chemische Erzeugnisse. Zur Ausstattung zählen hierbei unter anderem auch Spezialanlagen, Landungsbrücken, LKW-Direktverladungsstationen und Pipelines. Seit Anfang 2020 ist Vopak ein Mitglied der Ammonia Energy Association. Mittels eines Joint Ventures mit der Port of Singapore Authority zählt Vopak zu einem der wichtigsten Investoren zur Erforschung von innovativen Transportlösungen für Wasserstoff und Ammoniak. Beteiligt ist zudem der japanische Konzern Itochu Enex, der ein Null-Emissions-Schiffskonzept und Off-Shore-Tanks in das Vorhaben einbringt. Vopak entwickelt derweil die On-Shore-Lager- und Verteileinrichtungen für die Ammoniakspeicherung und dessen Distribution. Das Unternehmen verfügt über Standorte auf allen Kontinenten und in vielen wirtschaftlichen und industriellen Ballungsgebieten. Interessierte Anleger müssten die Entwicklung bei Vopak jedoch genauer im Blick behalten. Zwar ist das Unternehmen als Lagerist und Spediteur für Gase und chemische Erzeugnisse tätig, erzielt jedoch auch einen signifikanten Teil seines Umsatzes und Gewinns mit Mineralöl. Ammoniak als wesentlicher Energieträger würde hier zwangsläufig zu Einbußen führen und für Vopak wohl auch erhebliche Investitionen erforderlich machen. Die bestehende Infrastruktur des Unternehmens stellt in dieser kapitalintensiven Branche jedoch auch eine Markteintrittsbarriere dar, die Vopak einen gewissen Entwicklungs- und Transformationsvorsprung geben könnte, beispielsweise zur Umsetzung von Projekten wie im Hafen von Singapur.

Dieser in Japan ansässige Mischkonzern betätigt sich im Rahmen seiner Geschäftstätigkeit auch mit dem Bau von Lagertanks und Aufnahmeeinrichtungen für Gase, im Besonderen auch für LNG (Liquified Natural Gas). Das Produktangebot enthält des Weiteren Gaskompressoren und -separatoren sowie diverse kältetechnische Komponenten. Seit November 2020 ist das Unternehmen in ein vom japanischen „Ministry of Energy, Trade and Industry“ (METI) angekündigten Projekt zur Formierung eines Rats zur Implementierung von Ammoniak als Energieträger involviert. Die japanische Regierung hat sich vorgenommen bis 2050 absolut CO2-neutral zu sein. Besonderes Augenmerk gilt dabei auch der Beteiligung der IHI Corporation an einer kollektiven Studie über die Befeuerung von Ammoniak in thermischen Wärmekraftwerken. Die Ergebnisse sollen Aufschluss darüber geben, wie das Gas als Kraftstoff eingesetzt werden kann, wie es Wasserstoff energetisch speichern kann und welche Kosten im Zusammenhang mit der dafür benötigten Einrichtung, der Produktion und dem Transport anfallen. Die guten Verbindungen zur Regierung könnten der IHI Corporation einerseits Fördermittel für Forschungsaufwendungen, andererseits aber auch Vermarktungspotenziale für die Power-to-Ammonia-Technologien bescheren. Als Anlagenbauer und Hersteller von Lagertanks und weiterer technischer Vorrichtungen könnte IHI aber auch auf dem eigenen Kernmarkt von einem flächendeckenden Einsatz von Ammoniak als Energieträger profitieren, beispielsweise durch die Beteiligung am Aufbau der benötigten Infrastruktur.

Air Products & Chemicals stellt atmosphärische Gase, Prozessgase und Spezialgase weltweit zur Verfügung. Zur Produktkette zählen darüber hinaus auch Equipment sowie Dienstleistungen für die Produktion, die Speicherung und den Transport von Gasen und chemischen Erzeugnissen. Auch im Zusammenhang mit nachhaltigen Verwendungs- und Lagerungsverfahren für Gase zeigt sich das Unternehmen engagiert. Vor diesem Hintergrund verkündete Air Products im August 2020 das Joint Venture mit ACWA Power und NEOM, mit einem Gesamtvolumen von über fünf Milliarden US-Dollar, für eine auf Wasserstoff basierte Ammoniak-Produktionsanlage. Der geplante Bau in Saudi-Arabien setzt regenerative Sonnen- und Windenergie zur Herstellung ein. Mit einer Leistung von 4 Megawatt aus erneuerbaren Energiequellen sollen jährlich unter anderem 1,2 Millionen Tonnen Ammoniak hergestellt werden. Ziel dieses Projekts ist es zudem, drei Millionen Tonnen CO2 pro Jahr einzusparen und global führender Lieferant von grünem Ammoniak zu werden. Interessant ist, dass der Gasproduzent alleiniger Abnehmer des emissionsfreien Ammoniaks sein wird. Auch wenn ein Großteil des Ammoniaks derzeit noch für andere Verwendungszwecke eingesetzt werden dürfte, beispielsweise als Düngemittel in der Landwirtschaft, so verschafft sich Air Products & Chemicals durch diese Maßnahme weitere umfassende Kapazitäten, um von einer kommerziellen Entwicklung des Konzepts Power-to-Ammonia frühzeitig profitieren zu können. Die bestehenden weltweite Geschäftsbeziehungen sowie die bereits vorhandene Transport- und Lagerlogistik könnte hierzu ebenso beitragen.

Ammoniak setzt sich aus drei Wasserstoffmolekülen und einem Stickstoffmolekül zusammen. Entscheidend ist, dass es sich bei minus 33 Grad Celsius verflüssigen lässt. Deshalb eignet es sich sehr gut zur Energiespeicherung und -transport. Zum Vergleich: Wasserstoff benötigt hierfür eine Raumtemperatur von -253 Grad. Interessant ist, dass bei der Freisetzung der gespeicherten Energie, das heißt bei der dafür notwendigen Erwärmung respektive Verbrennung des Ammoniaks, kein schädliches Kohlendioxid freigesetzt wird. Diese chemischen Rahmenbedingungen zeigen das Potenzial des Ammoniaks als Element einer nachhaltigen Energiewirtschaft auf. Anleger, denen ein Investment in nachhaltige und umweltschonende Energiequellen wichtig ist, sollten auf eine emissionsfreie Herstellung des Ammoniaks achten. Derzeit wird das Gas überwiegend mittels der „Haber-Bosch-Methode“ produziert und liquidiert, hierfür werden zumeist fossile Brennstoffe und Methangas eingesetzt. Eine emissionsfreie Herstellung sieht den Einsatz erneuerbarer Energie aus Wind- und Solaranlagen vor. Diese Art der Ammoniakherstellung wäre gleichzeitig eine weitere Möglichkeit, Wasserstoff emissionsfrei herzustellen, da dieser beim Prozess mitproduziert wird. Derzeit befinden sich auch Technologien für die direkte Energieumwandlung von erneuerbarem Ammoniakbrennstoff in Strom in fortgeschrittenen Entwicklungsstadien. Im Fokus steht hier die Implementierung von Ammoniak als wirtschaftlicher, synthetischer Kraftstoff für die emissionsfreie Schiff- und Luftfahrt. Ammoniak mit seiner Eigenschaft als kohlenstofffreier Brennstoff könnte zudem im Zusammenhang mit der Brennstoffzelle interessant werden, die Unternehmen, welche sich mit Power-to-Ammonia beschäftigen, hätten somit diverse Vermarktungspotenziale für die Technologie