Ammoniak als Öko-Brennstoff für Kraftwerke

Japan hat einen neuen Hoffnungsträger für eine CO2-neutrale Gesellschaft. Der Haken: Es soll zuerst aus fossilen Quellen hergestellt werden.

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CO2, Kraftwerk, Kohlekraftwerk

(Bild: yotily / shutterstock.com)

Von
  • Martin Kölling

Es wurde viel spekuliert, warum Japans Regierung voriges Jahr nach Jahren des Zögerns plötzlich einen engagierteren Klimaschutzplan aufgelegt hat. Kurz nach seinem Amtsantritt im September 2020 überraschte Ministerpräsident Yoshihide Suga mit der Ankündigung, dass Land bis 2050 in eine CO2-neutrale Gesellschaft umbauen zu wollen.

Einige Experten raunten, dass er damit weitsichtig einem Wahlsieg von Joe Biden in den US-Präsidentschaftswahlen vorwegnehmen wollte, damit Japan nicht wie ein Nachzügler im Klimaschutz wirkt. "Aber das Geheimnis dabei ist die Verwendung von Ammoniak als Brennstoff in Kraftwerken", gibt Professor Takeo Kikkawa von der International University of Japan, der als Mitglied in einem Ausschuss des Ministerium für Wirtschaft und Industrie (METI) Japans Energiepolitik mitgestaltet, einen anderen möglichen Grund wieder. "Das ist der Wendepunkt."

Ammoniak ist eine giftige Verbindung aus Stickstoff und Wasserstoff, die bisher vor allem bei der Herstellung von Dünger eingesetzt wird. Aber nun gewinnt es auch als klimafreundlicher Brennstoff in Kraftwerken und großen Motoren an Bedeutung, da es wie Wasserstoff kohlendioxidfrei verbrennt, aber im Vergleich zum flüchtigen Element mehrere Vorteile hat: Ammoniak weist eine höhere Energiedichte auf und lässt sich leichter transportieren und lagern. Zudem kann es auch dazu dienen, Wasserstoff zu speichern und über große Entfernungen zu transportieren. Japans Stromkonzerne lockt vor allem die erste Möglichkeit, erklärt Kikkawa. Mit Nippons Wasserstoffstrategie) konnten sie sich nie recht anfreunden.

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Die neue Energiestrategie, die das METI im Dezember vorgestellt hat, spiegelt dies wider: Für das Jahr 2050 visiert die Regierung nun an, dass 50 bis 60 Prozent des Stroms mit erneuerbaren Energien, weitere 30 bis 40 Prozent mit Atom- und Thermalkraftwerken hergestellt werden. Zehn Prozent sind für Wasserstoff und wohlgemerkt Ammoniak vorgesehen. Und die Wirtschaft zieht mit.

Das Handelshaus Itochu, das mit anderen Handelskonzernen Japans Energieimporte abwickelt, hat bereits begonnen, eine Lieferkette für Ammoniak aufzubauen. Im März veröffentlichte das Unternehmen den Plan, zusammen mit anderen japanischen Firmen die Versorgung von Schiffen mit Ammoniak zu beginnen. Ende 2020 hatte Itochu bereits angekündigt, gemeinsam mit der russischen Firma Irkutsk Oil sowie anderen japanischen Organisationen zu prüfen, wie Ammoniak in Sibirien produziert und von dort nach Japan gebracht werden kann.

Post aus Japan

Japan probiert mit Elektronik seit jeher alles Mögliche aus - und oft auch das Unmögliche. Jeden Donnerstag berichtet unser Autor Martin Kölling an dieser Stelle über die neuesten Trends aus Tokio.

Doch so hehr die Ziele auch scheinen, die Umweltschutzorganisation Greenpeace zeigt prompt die Schwachstellen des japanischen Ansatzes auf:

  • Ersten können bestehende Kraftwerke derzeit nicht mit reinem Ammoniak betrieben werden, sondern nur mit einer 20-prozentigen Beimischung, kritisiert Greenpeace in einem Bericht. "Der Nachweis für eine 100-prozentige Nutzung von Ammoniak in kommerzieller Größenordnung fehlt bisher."
  • Zweitens stoßen sich die Umweltschützer daran, dass Japan Ammoniak genau wie Wasserstoff zuerst vor allem mithilfe fossiler Brennstoffe herstellen und das anfallende Kohlendioxid abscheiden, speichern oder für andere Prozesse und Produkte nutzen will. Bisher wird der Wasserstoff in der Regel aus Gas abgespalten, weil die Gewinnung aus Wasser durch Elektrolyse noch sehr teuer ist.

Japans Regierung erklärt diese Strategie damit, dass sie zuerst einen großen kommerziellen Markt schaffen wolle, um dann später leichter auf gänzlich kohlendioxidfrei erzeugte Alternativen umzusteigen. Aber Greenpeace kritisiert: "Ammoniak auf fossiler Basis mit Kohlendioxidspeicherung oder -nutzung, das als 'blaues' Ammoniak vermarktet wird, kann nicht als CO2-neutral angesehen werden."

Zudem würde dieser Ansatz die Nutzung fossiler Brennstoffe verlängern. Gleichzeitig sei noch nicht absehbar, ob die Technologien für die Kohlendioxidabscheidung im großen Maßstab machbar seien. Kostspieliger als bisherige Brennstoffe wäre das ganze ebenfalls, solange nicht eine hohe CO2-Steuer die Verwendung von Öl, Kohle und Gas deutlich verteuern würden.

Greenpeace betrachtet dieses blaue Ammoniak daher als "ein weiteres Feigenblatt", "eine Verzögerungstaktik zugunsten der fossilen Brennstoffindustrie" und "Rettungsaktion für Unternehmen und Turbinenhersteller". "Es trägt nicht dazu bei, eine grüne Wasserstoff-Lieferkette zu etablieren, die von der vorgelagerten Produktion bis hin zu nachgelagerten Anwendungen dekarbonisiert ist", so Greenpeace.

Wahrscheinlich würde die japanische Regierung dieser Einschätzung zustimmen, wenn auch mit einer positiven Interpretation. Das energiepolitische Establishment setzt in seinen Plänen zum einen darauf, die gesamte Industrie bei ihrem Klimaplan mitzunehmen. Zum anderen versuchen die Planer, die im globalen Vergleich hohen Energiekosten in Japan möglichst niedrig zu halten, um die Wettbewerbsfähigkeit der eigenen Exportindustrie nicht zu gefährden – und Dekarbonisierung attraktiver für Entwicklungsländer zu machen. Der eigentliche Streitpunkt zwischen Japans Wirtschaftsplanern und Klimaschützern ist dabei die Frage, wieviel Zeit der Weltgemeinschaft bleibt, um die Folgen des Klimawandels beherrschbar zu halten. Bisher lässt sich Japans Regierung da bei der Treibhausgasreduzierung mehr Zeit als es die Umweltschützer fordern. (bsc)