Klimafreundlicher Antrieb: Ammoniak-Motor von GAC und Toyota
Neuer Ammoniak-Motor stößt kaum CO2 aus
Alle Welt sucht nach emissionsarmen Alternativen zum Verbrenner. Nun zeigt der Autogigant GAC aus China einen Ammoniak-Motor. Das Gas auf Stickstoff-Basis könnte ein Energieträger der Zukunft sein.
Bild: GAC
Inhaltsverzeichnis
Neben E-Autos gehören emissionsarme Verbrennungsmotoren zu den gefragtesten technischen Neuerungen, um die Mobilität sauberer zu machen. Nun will der chinesische Autohersteller GAC einen auf dem Gas Ammoniak basierenden Motor herausbringen, der bis zu 90 Prozent an CO2 einsparen und bis zu 163 PS auf die Straße bringen soll. Im Motor wird mit Ammoniak eine für Menschen giftige Verbindung aus Stickstoff und Wasserstoff verbrannt. Als Partner in dem Projekt hat GAC mit Toyota den größten Autokonzern der Welt gewonnen.
Ammoniak ist überwiegend als Ausgangsprodukt für Düngemittel bekannt. Vorteil: Bei der Verbrennung entsteht kaum Klimagas CO2, dessen Ausstoß in Deutschland künftig mit einer CO2-Abgabe verteuert wird. Zwar ist der Heizwert von Ammoniak relativ hoch, es wird beim Verbrennen aber Stickoxid frei. Ob dieser unerwünschte Schadstoff zu 100 Prozent aus den Abgasen abgesondert werden kann, verrät der Hersteller nicht. Auch sonst verrät GAC wenig über die Feinheiten der Funktionsweise im Zweiliter-Vierzylinder.
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Das kündigt GAC an: Der Motor soll sicher laufen und 90 Prozent weniger Kohlendioxid emittieren als konventionelle Motoren. "Wir haben das Problem der schnellen Verbrennung von Ammoniak gelöst", sagte der Cheftechnologe Qi Hongzhong von GACs Entwicklungsabteilung gegenüber dem Nachrichtendienst Bloomberg. Damit spielt der Ingenieur auf die Problematik an, dass Ammoniak unter stärkerem Druck auch spontan explodieren kann.
Wie wird Ammoniak produziert?
Das Gas kommt in der freien Natur kaum vor, kann also – ähnlich wie Methanol – nur als Energieträger fungieren und muss speziell produziert werden. Allerdings hat es im Vergleich zum reaktionsfreudigen Wasserstoff entscheidende Vorteile: Ammoniak bindet Wasserstoff, wird aber unter weit geringerem Druck als Wasserstoff flüssig. Und das auch bei höheren Temperaturen: Bereits bei -33 Grad ist es flüssig, was die Transport- und Lagerfähigkeit erleichtert. Wasserstoff wird erst bei -253 Grad flüssig.
Allerdings kann bei unvollständiger Verbrennung von Ammoniak das als Lachgas bekannte Distickstoffmonoxid entstehen, das seinerseits ein aggressives Klimagas ist und mittelbar die Ozonschicht zerstört.
Wie wird Ammoniak für den Antrieb genutzt?
Ammoniak kann einerseits wie konventioneller Kraftstoff im Verbrennungsmotor, aber auch als Ionenspender in der Brennstoffzelle verwertet werden. Unternehmen arbeiten international an der industriellen Produktion von "grünem" Ammoniak. Ausgangsstoff dafür ist Wasser, das mittels Elektrolyse aus regenerativen Stromquellen gespalten wird. Daraus kann grüner Wasserstoff als Zwischenschritt gewonnen werden, der dann – katalytisch verstärkt – mit Luftstickstoff zu Ammoniak reagiert.
Grünes Ammoniak entsteht mithilfe von Solar- und Windenergie. Der durch Elektrolyse gewonnene Wasserstoff wird in dem Gas an Stickstoff gebunden.
Bild: Markus Heimbach
Wer ist GAC?
Der Staatsbetrieb GAC ist der größte Autokonzern Chinas. Seine Elektroauto-Marke Aion steht in China hinsichtlich der Verkaufszahlen an dritter Stelle, nach BYD und Tesla. Kürzlich hatte die Tochterfirma Greater Bay Technologies, auf Fahrakkus spezialisiert, internationale Aufmerksamkeit erregt: Das Unternehmen kündigte die Wunder-Batterie Phoenix an, die extrem kurze Ladezeiten hat und beim Einsatz im Elektroauto auch bei extremen Plus- und Minusgraden kaum Reichweite verliert.
MAN plant Zweitakt-Schiffsmotor
Verschiedene Unternehmen erforschen seit Längerem das Potenzial von Ammoniak als Kraftstoff für Fahrzeuge. So entwickelt MAN derzeit einen Zweitakt-Schiffsmotor, der 2024 marktreif werden soll. Damit könnten im darauffolgenden Jahr große Containerschiffe umgerüstet werden. MAN zufolge unterstützt die Werftbranche das Vorhaben.
Aber wegen des komplizierten Handlings mit Ammoniak warnt MAN, dass jedes Kraftstoffsystem grundlegend mit doppelwandigen Tanks etc. ertüchtigt werden muss, um ein unbeabsichtigtes Entweichen zu verhindern. Doch die ätzende und möglicherweise tödlich giftige Wirkung auf die Atemwege stellen ein Umweltrisiko dar.
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