Das Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme (IMM) arbeitet im Verbundprojekt AmHyPower an einer Technologie, mit der sich regenerativ erzeugtes Ammoniak an Bord von Schiffen als Kraftstoff nutzen lässt. Kern des Beitrags des Instituts ist ein Ammoniakcracker. Dieser soll Wasserstoff beziehungsweise wasserstoffhaltiges Spaltgas für einen Gasmotor mit einer Leistung von 200 kW bereitstellen. Gefördert wird das Vorhaben vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE). An AmHyPower beteiligt sind neben dem Fraunhofer IMM und dem Fraunhofer IGP die Unternehmen Neptun Ship Design, BaltiCo, Noris Automation, ScanDiesel sowie die Technologie und Anlagenbau (TAB) Engineering- und Managementgesellschaft.
Leichtbau-Freiformtank soll möglichst viel Ammoniak sicher unterbringen
Regenerativ erzeugtes Ammoniak gilt als interessanter Energieträger, weil es keinen Kohlenstoff im Brennstoff enthält. Gleichzeitig stellt seine Nutzung hohe Anforderungen an Sicherheit, Lagerung und Systemtechnik. AmHyPower betrachtet daher die gesamte Systemkette – von der Kraftstoffspeicherung bis zur mechanischen Antriebsleistung.
Das Projektkonsortium verbindet die Entwicklung des Antriebssystems mit einem Konzept für einen platzsparenden Leichtbau-Freiformtank. Ziel ist es, den vorhandenen Bauraum eines Binnenschiffs besser auszunutzen und damit mehr Kraftstoff an Bord unterbringen zu können.
Für den Tank aus Faserverbundwerkstoffen ist im Verbund das Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik (IGP) gemeinsam mit weiteren Partnern zuständig. Im Mittelpunkt stehen die Beständigkeit der Materialien und Klebverbindungen gegenüber dem aggressiven Kraftstoff Ammoniak sowie die strukturelle Sicherheit des Tanks.
Erkenntnisse sollen in technische Qualifizierung und Normung einfließen
Indem AmHyPower Kraftstoffspeicherung, Aufbereitung, Motor, Steuerung und Sicherheit als zusammenhängendes System betrachtet, sollen Erkenntnisse entstehen, die über einzelne Komponenten hinausreichen. Sie sollen sowohl in die Auslegung von künftigen Ammoniak-Antriebssystemen als auch in deren Integration in unterschiedliche maritime Anwendungen einfließen. Das Projekt soll außerdem Grundlagen für die technische Qualifizierung, Zulassung und Normung solcher Antriebe schaffen. Einzelne Lösungsansätze lassen sich nach Angaben des Konsortiums perspektivisch auf weitere Einsatzfelder übertragen. Dazu zählen die Hochseeschifffahrt sowie Nutz- und Schienenfahrzeuge.
Parallel zu AmHyPower arbeitet das Fraunhofer IMM an weiteren Ansätzen zur Nutzung von Ammoniak als Energieträger. Im EU-Projekt GAMMA sollen Ammoniak und grünes Methanol an Bord eines Frachtschiffs in Wasserstoff umgewandelt werden. In einer Zusammenarbeit mit First Ammonia Motors wird ein Verbrennungsmotor mit Ammoniak betrieben. Der für die Verbrennung benötigte Wasserstoff wird dabei direkt an Bord erzeugt.
