TEN.efzn - Landesgraduiertenkolleg „Wasserstoff und Wasserstoffderivat Ammoniak“ – Teilprojekt I.1

Das Landesgraduiertenkolleg „Wasserstoff und Wasserstoffderivat Ammoniak“ wird durch das Land Niedersachsen und die VolkswagenStiftung gefördert. Ziel des Kollegs ist es, entlang der kompletten Nutzungskette des Wasserstoffderivats Ammoniak als Energiespeicher eine Aussage über ökonomische, ökologische, systemische, sicherheitsrelevante und gesellschaftliche Fragestellungen zu treffen. Dabei werden die Schritte von der Synthese über die Direktnutzung bis hin zur Wasserstoffrückgewinnung betrachtet. Außerdem sind die Vor- und Nachteile gegenüber anderen Wasserstoffderivaten herauszuarbeiten. Als eine der sechs Forschungsplattformen im Forschungsverbund „Transformation des Energiesystems Niedersachsen (TEN.efzn)“ wird die Energieforschung im Land Niedersachsen maßgeblich gefördert, um nachhaltige Lösungen für die technologischen und gesellschaftlichen Herausforderungen der Energiewende zu entwickeln und das Land Niedersachen als zukunftsfähigen Standort in den Bereichen Energie, Bildung und Innovation zu etablieren.

Teilprojekt I.1: Dynamik und Betrieb gekühlter Ammoniaksynthesereaktoren

Das hier betrachtete Teilprojekt des Landesgraduiertenkollegs „Wasserstoff und Wasserstoffderivat Ammoniak“ befasst sich mit der Ammoniaksynthese mit Blick auf die aktuellen Herausforderungen als Energieträger. Dabei ist das etablierte Haber-Bosch-Verfahren nicht ausreichend flexibel, um die dynamischen Lastwechsel, resultierend aus der fluktuierenden Energiebereitstellung der erneuerbaren Energien, optimal zu verarbeiten. Vorarbeiten haben gezeigt, dass diese Problematik mit gekühlten Reaktoren besser bewältigt werden kann. Daher erfordert es neuartige polytrope (gekühlte) Reaktorkonzepte, die deutliche Vorteile für den lastflexiblen und dynamischen Betrieb aufweisen. Mithilfe detaillierter, multiskaliger Reaktormodelle, die sowohl die adiabaten als auch polytropen Reaktoren simulieren können, erfolgt eine systematische Analyse des statischen und dynamischen Verhaltens dieser Reaktoren. Das Landesgraduiertenkolleg bietet zudem hervorragende Anknüpfungspunkte in der Forschung, vor allem im Hinblick auf geeignete Katalysatoren und integratives Reaktordesign für den Direktnutzungspfad der Verbrennung.