HydrAPlas: Grüner Ammoniak mittels Plasmatechnologie

Wir freuen uns über den Start des Forschungsvorhabens »HydrAPlas« (Nachhaltige Erzeugung von grünem Wasserstoff aus Ammoniak mithilfe effizienter Plasmatechnologie), das im Rahmen des 8. Energieforschungsprogramms gefördert wird. Das Verbundvorhaben bringt Partner aus Forschung und Industrie in einem gemeinsamen, interdisziplinären Entwicklungskonsortium zusammen: Fraunhofer IKTS, VIA electronic GmbH, Rauschert Kloster Veilsdorf GmbH, KMS Technology Center GmbH, PLASUS GmbH, GBS Elektronik GmbH und die DBI Gas- und Umweltmesstechnik GmbH.

Grüner Wasserstoff gilt als vielversprechend, um Treibhausgasemissionen zu senken und fossile Ressourcen zu schonen. Allerdings gilt es noch einige Hürden zu überwinden, beispielsweise beim Wasserstofftransport. In diesem Zusammenhang wird Ammoniak aufgrund seiner Eigenschaften, wie geringe Verflüssigungstemperatur und höhere volumetrische Energiedichte, als Wasserstoffträger für Transporte über lange Strecken diskutiert. Doch für die Rückumwandlung in Wasserstoff sind bisher katalytisch arbeitende Systeme und hohe Temperaturen notwendig. In »HydrAPlas« wird ein innovatives System zur Ammoniak-Spaltung durch kaltes Plasma entwickelt, welches eine Rückumwandlung zu Wasserstoff unter einem hohen Wirkungsgrad leisten soll. Zur Umsetzung des Systems werden keramische und metallische Materialsysteme ausgewählt, Designkonzepte entwickelt, Plasmasysteme entworfen, aufgebaut und evaluiert sowie Anforderungsprofile für Input-Gasströme der Ammoniakzerlegung entwickelt.

Darüber hinaus sollen Ammoniakquellen aus Abwässern zur Wasserstofferzeugung genutzt werden, um regionale Energiepotenziale zu heben und gleichzeitig weitere Emissionen zu reduzieren. Durch keramische Membranen wird dabei Ammoniakgas aus wässrigen Medien extrahiert und aufbereitet. Hierfür werden Abwasserproben charakterisiert, Membrankontaktoren entwickelt, angepasste Versuchsstände erarbeitet und labortechnische Untersuchungen durchgeführt.

Im Rahmen einer Systembewertung werden themenübergreifende Anwendungsszenarien und zugehörige Marktpotenziale erarbeitet, techno-ökonomische Bewertungen durchgeführt und Upscaling-Strategien entwickelt. Das Fraunhofer IKTS koordiniert die Arbeiten und fungiert als Schnittstelle zwischen den Arbeiten der Verbundpartner. Die Projektergebnisse sind ein wichtiger Zwischenschritt auf dem Weg von einer technikumsbasierten Forschungs- und Entwicklungsarbeit zur praktischen, industriellen Umsetzung.

Projektdauer: Mai 2025 – April 2028