Tue Johannessen, Ulrich Quaade, Claus Hviid Christensen und Jens Kehlet Nørskov (Dänemark)

Erfindung: Ammoniakspeicher zur Stickoxid-Reduzierung

Ein Team dänischer Forscher hat eine Methode entwickelt, Ammoniak durch Bindung an ein in Form gepresstes Metallsalz als Feststoff zu speichern. Die Innovation eröffnet neue Möglichkeiten für eine Nutzung der energiereichen Chemikalie als sichere Wasserstoffquelle für Brennstoffzellen und Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb. Außerdem kann sie in Systeme integriert werden, die satte 99 % der Stickoxide aus Dieselabgasen herausfiltern.

Ammoniak ist eine Art unbequemer Superheld. Es kann Gutes bewirken, ist aber schwer zu bändigen. Ammoniakgas, das stetig in die Abgasanlage eines Dieselmotors geleitet wird, spaltet die potenziell schädlichen Stickoxide (NO und NO₂, Sammelbezeichnung NO_x) in harmlosen Wasserdampf und Stickstoff. Die Lagerung des giftigen und ätzenden Ammoniaks ist jedoch sperrig (in Gasform), teuer (in flüssiger Form) oder sogar beides (als gefrorener Feststoff).

Eine kompakte und praktische Lagerung von Ammoniak erschien lange Zeit unwahrscheinlich. Doch dann steckte ein Team dänischer Wissenschaftler unter der Leitung von Johannessen und Quaade die Köpfe zusammen und entwickelte einen völlig neuen Lösungsansatz. Sie fanden heraus, dass bestimmte Metallsalze, z. B. Strontiumchlorid, Ammoniak wie ein Schwamm aufsaugen. So passt ein 100 g schwerer Würfel dieses Feststoffs, der bis zu 50 g festes Ammoniak enthält, in eine Handfläche, während die gleiche Menge in gasförmigem Zustand ein Volumen von 60 l hätte.

Gesellschaftlicher Nutzen

Johannessen, Quaade und ihre Kollegen, darunter Claus Hviid Christensen, Jens Kehlet Nørskov und Rasmus Zink Sørensen, haben ein Unternehmen gegründet, um gegen Verschmutzung vorzugehen. Die möglichen Einsatzbereiche des festen Ammoniaks mit dem Markennamen AdAmmine sind vielfältig. Beispielsweise könnte es als Wasserstoffspeicher dienen. Der Wasserstoff, der dann freigesetzt wird, könnte als Treibstoff für einen Verbrennungsmotor oder auch für eine Brennstoffzelle eingesetzt werden. Zurzeit ist die häufigste Verwendung von AdAmmine jedoch die Neutralisierung von Stickoxidemissionen bei Dieselmotoren. Diese werden um 99 % reduziert - ein Wert, der konkurrierende Verfahren weit übertrifft.

Die Erfindung des Teams läutet eine neue Ära ein. Gängige Abgasreiniger auf Harnstoffbasis wirken erst bei Temperaturen über 200 °C. Auf Langstrecken ist das kein Problem, weil die Motoren dann die nötige Aufwärmzeit haben. Auf Kurzstrecken bei Fahrten innerorts werden solche Temperaturen jedoch selten erreicht. Mit AdAmmine beginnen die Systeme bereits ab einem Fünftel der Zeit mit der Stickoxidneutralisierung. Wenn die Technologie zum Industriestandard für die Abgasreinigung wird, kann sie die Luft in Städten und in deren Umgebung sauberer und gesünder machen.

Wirtschaftlicher Nutzen

Der Nutzen, den die Verringerung von Schadstoffen in der Luft mit sich bringt, lässt sich finanziell nur schwer bewerten. Laut einem Bericht des französischen Senats kosten die Folgen der Luftverschmutzung (nicht nur aus Autos) das Land jährlich etwa 100 Mrd. EUR, wobei Gesundheitsausgaben den größten Posten ausmachen. Die Reduzierung von durch Dieselmotoren verursachtem Smog mithilfe von Technologien wie AdAmmine würde die durch Schadstoffemissionen bedingten Kosten senken, da rund 44 % der Stickoxidbelastung auf den Verkehr entfallen.

Der Einfluss von AdAmmine auf dem Automobilmarkt lässt sich leichter bemessen. Amminex hatte bereits vier erfolgreiche Investmentrunden und soll über Eigenkapital in Höhe von 5,1 Mio. EUR verfügen. Da der Jahresumsatz von etwa 4,3 Mio. EUR reinvestiert wird, verzeichnet Amminex noch keinen Gewinn. Das Unternehmen hat sich jedoch große Ziele gesetzt. Es will eine Alternative anbieten, die die aktuellen AdBlue-Systeme zur Abgasreinigung bei Dieselmotoren ersetzt, deren Zahl sich bis 2025 in Europa voraussichtlich verdreifachen wird.