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Neben der Funktion als reines H2-Derivat birgt Ammoniak als CO2-freier Brennstoff ein enormes Potenzial dezentrale und energieintensive Industriestandorte zu dekarbonisieren.
Als Brenngas ist Ammoniak aktuell noch ein Novum. Die Versuchsinfrastruktur und Simulationssoftware des GWI bieten eine solide Grundlage, um sich diesem Thema wissenschaftlich und anwendungsnah zu widmen.
CO2-freier Brennstoff
Im Zuge der globalen Bemühungen zur Dekarbonisierung stellt der Einsatz von erneuerbar produzierten Brenngasen, wie Wasserstoff (H2) oder synthetischem Methan (SNG) eine vielversprechende Option dar, um fossile Brennstoffe in Thermoprozessanlagen zu ersetzen. Ferner steht neben Wasserstoff als kohlenstofffreiem Energieträger vermehrt auch Ammoniak (NH3) als möglicher Brennstoff für Verbrennungsprozesse im Fokus. Während NH3 verglichen mit H2 erhebliche Vorteile im Hinblick auf die Verflüssigung, Speicherung und den Transport aufweist, bringt es aufgrund seiner nachteiligen Verbrennungseigenschaften sowie dem hohen NOX-Bildungspotenzials vielfältige technische Hürden mit sich. Um anwendungsnah zu untersuchen, wie Ammoniak verbrannt werden kann, wurde die Versuchsinfrastruktur des GWI sowohl messtechnisch als auch sicherheitstechnisch erweitert. Nach aktuellem Stand sind feuerungstechnische Leistungen von bis zu 160 kW im reinen Ammoniakbetrieb möglich. Ein Ausbau der maximalen Leistung auf ca. 300 kW ist für Anfang 2024 vorgesehen. Mit der vorhandenen Infrastruktur können zudem Brenngasgemische bestehend aus Erdgas, CO2, H2, N2, CO, C3H6 und NH3 hergestellt werden.
Durch die frühzeitige Fokussierung auf das zunehmend relevante Thema der direkten Ammoniaknutzung hat das GWI in den letzten Jahren umfassendes Know-how entwickelt. Sowohl experimentelle als auch theoretische Arbeiten haben zu diesem fundierten Wissen beigetragen.