Dekarbonisierung heißt das Schlagwort der Stunde, wenn es um die Energiewende geht. In Zukunft soll also immer weniger Kohlenstoff (englisch: Carbon) in Form von CO2 in die Atmosphäre gelangen. Kohlendioxid entsteht bei der Verbrennung von Kohle, Holz, Erdgas, Diesel oder Benzin. Es gibt allerdings auch Kraftstoffe, bei deren Verbrennung kein CO2 entsteht. Und die könnten in ferner Zukunft "grüne" Motoren antreiben.
Wasserstoff und Ammoniak sind solche Verbindungen, die nicht auf Kohlenstoff basieren. Längst forschen Motoren-Entwickler mit diesen Energieträgern – bisher allerdings hauptsächlich für größere Maschinen. Chinas staatliche Guangzhou Automobile Group Company (GAC) hat nun zusammen mit Toyota den ersten PKW-Motor vorgestellt, der ausschließlich mit Ammoniak läuft.
Zweiliter-Vierzylinder mit 163 PS
Bisher galt Ammoniak vor allem für die Schifffahrt als kommende Antriebs-Alternative. Dabei kann die Verbindung aus Wasserstoff und Stickstoff als eine der häufigsten Grundchemikalien sowohl in einer Brennstoffzelle Strom produzieren, als auch in einem Verbrennungsmotor direkt Bewegungsenergie erzeugen. Dass sich GAC trotz der teuren E-Antriebs- und Batterie-Entwicklung zusätzlich für den Ammoniak-Verbrenner interessiert, ist beachtlich. Schließlich müsste auch für eine Pkw-Flotte, die mit Ammoniak läuft, eine komplett neue Infrastruktur aufgebaut werden. Ein Schlüsselthema, das schon die Elektromobilität ausbremst.
Zusammen mit Toyota haben die Chinesen dennoch einen Zweiliter-Vierzylinder gebaut, der wie ein herkömmlicher Viertakter mit flüssigem Ammoniak funktioniert und 120 kW (umgerechnet 163 PS) leistet. Dadurch sollen die Kohlenstoff-Emissionen um mehr als 90 Prozent reduziert werden. Viel mehr verrät GAC noch nicht. Die "Probleme mit der schwierigen und schnellen Verbrennung" des Kraftstoffs habe man gelöst. Gemeint sind damit wohl auch die hohen Stickoxid-Emissionen. Bei unvollständiger Verbrennung kann beispielsweise Lachgas (N2O) entstehen, das als starkes Treibhausgas gilt.
Ätzend, aber umweltfreundlich?
Der Umgang mit Ammoniak gilt gemeinhin als herausfordernd. Der Stoff ist ätzend und kann bei höherer Konzentration in der Atemluft Verbrennungen der Nase und des Rachens verursachen und sogar tödlich wirken. Handhabung und Lagerung erfordern also besondere Vorsicht. Unter normalen Bedingungen ist Ammoniak gasförmig, kann aber im Gegensatz zu Wasserstoff relativ einfach verflüssigt werden. Schon bei -33 °C oder ab neun bar (bei 20 °C) wechselt Ammoniak in den flüssigen Zustand.
Der Vorteil: Ammoniak ist ein erneuerbarer Brennstoff, der aus Energiequellen wie Wind- oder Solarenergie hergestellt werden kann. Wie Wasserstoff oder fossile Treibstoffe speichert Ammoniak zudem viel Energie. In einem Liter können 3,2 kWh gebunden sein – in einem Kilogramm sogar 5,4 kWh. Zudem lässt sich die Stickstoffverbindung einfach und in großem industriellen Maßstab herstellen. Schon heute gilt Ammoniak als eine der wichtigsten und häufigsten Produkte der chemischen Industrie, wird hauptsächlich für die Kunstdünger-Herstellung verwendet.
Eine Infrastruktur für die Herstellung, den Transport und die Lagerung von Ammoniak ist dennoch nicht so weit entwickelt wie bei fossilen Brennstoffen. Selbst die Ladeinfrastruktur für Elektroautos ist mittlerweile besser ausgebaut. Für den Pkw-Sektor dürfte der Ammoniak-Verbrenner also zu spät kommen. Bleibt abzuwarten, was GAC und Toyota mit dem Motor vorhaben.
Fazit
Chinas staatliche Guangzhou Automobile Group Company (GAC) hat zusammen mit Toyota den ersten PKW-Motor vorgestellt, der ausschließlich mit Ammoniak läuft. Viele technische Details gibt es allerdings noch nicht. Bisher gilt Ammoniak vor allem für die Schifffahrt als kommende Antriebs-Alternative.
