In dem Krefelder Podcast „Heulen oder Machen“ (https://www.projektmik.com/der-krefeld-podcast/ - falls die Seite nicht weiterleitet, weiter über "home" dann "Heulen oder Lachen"), in dessen 26. Folge im Januar 2024 Carsten Liedtke, Vorstand der SWK interviewt wurde (hörenswert!), sagte dieser sinngemäß, es werde in absehbarer Zeit ausreichend Wasserstoffangebote aus aller Welt geben. Aus weit entfernten Gebieten, wie z.B. Australien, werde er in Form von Ammoniak transportiert werden können.

Letzteres entspricht auch der gegenwärtigen Studienlage. Studien von 2024 (z.B. Hypat/Fraunhofer https://www.isi.fraunhofer.de/content/dam/isi/dokumente/cce/2024/HyPAT_Impulspapier_Importstrategie_Wasserstoff.pdf ) sowie der Nationale Wasserstoffrat (https://www.wasserstoffrat.de/fileadmin/wasserstoffrat/media/Dokumente/2024/2024-01-19_NWR-Stellungnahme_Importstrategie.pdf ), sind sich einig in drei Aussagen:

• Wasserstoff wird etwas teurer als man dachte, auch da der Transport ein wesentlicher Kostenfaktor sein wird.
• Transport in Pipelines ist vorzuziehen, weshalb Wasserstoff in Reinform vermutlich aus Europa und umliegenden Ländern kommen muss.
• Transport aus ferneren Ländern wird nur nach Umwandlung in Trägersubstanzen sinnvoll sein.

Zu den dabei zu beachtenden Problemen ist in diesem Blog schon viel gesagt worden (Blogs 45, 26, 14, 10) und noch mehr könnte gesagt werden. Hier aber geht es nur um den Aspekt des im Rahmen der bevorstehenden Etablierung einer Wasserstoffwirtschaft zu erwartenden Strukturwandels.

Der Transport als Ammoniak ist sinnvoll

Deutschland (wie auch Belgien und die Niederlande) werden Wasserstoff importieren müssen. Da viele sonnen- und windreiche Länder außerhalb der Reichweite von Pipelines liegen (und die nah gelegenen Länder, z.B. Frankreich und Spanien, ihren grünen Wasserstoff großenteils selbst brauchen), wird auch der Transport in Form einer Trägersubstanz notwendig sein. Herr Liedtke wird vermutlich recht behalten, wenn er Ammoniak als eine wichtige zukünftige Transportform des Wasserstoffes benennt (siehe auch UBA: https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/ files/medien/479/dokumente/uba_kurzeinschaetzung_von_ammoniak_als _energietraeger_und_transportmedium_fuer_wasserstoff.pdf ). Ammoniaktransport ist erprobt. Entsprechende Schiffs-, Anlandungs- und Aufspaltungskapazitäten müssten allerdings noch geschaffen werden. Japan und Südkorea stehen schon in recht konkreten Verhandlungen mit Australien über große Ammoniak-Mengen; ein Teil könnte aber den Weg bis zu uns schaffen. In Deutschland plant BP zusammen mit BASF bereits eine erste Cracking-Einrichtung, um aus dem Ammoniak wieder Wasserstoff zu machen (https://www.bp.com/en/global/corporate/news-and-insights/press-releases/bp-reveals-plans-to-evaluate-expansion-of-germany-green-energy-port-with-new-hydrogen-hub.html ), der dann in das zunehmend konkret geplante deutsche Wasserstoffnetz eingespeist werden kann.

Ammoniak ist auch ein wesentlicher Teil der deutschen Grundstoffchemie

In Deutschland wurden bisher jährlich knapp 3 Mio. t Ammoniak produziert (weltweit sind es 185 t, v.a. in China). Rund 80% der deutschen Produktion dienen der Düngemittelherstellung, der Rest wird für Anwendungen der Spezialchemie und andere Zwecke (Kühlmittel etc.) gebraucht. Durch die Energiekrise kam es 2022 in Deutschland zu einem Rückgang der Produktion auf rund 2 Mio. t. Es gibt vier große Produktionsstätten (Ludwigshafen, Brunsbüttel, Köln und Piesteritz nahe Wittenberg – zwei weitere Anlagen in Ludwigshafen und Piesteritz wurden bereits heruntergefahren). Die Grundstoffchemie, wozu die Ammoniakproduktion gehört, ist in Deutschland für über die Hälfte des Chemieumsatzes verantwortlich. Ammoniak wird derzeit bei 600 Grad und 200 bar Druck aus Wasserstoff und Stickstoff hergestellt (Haber-Bosch-Verfahren). Für die Herstellung von 3 Mio. t Ammoniak werden rechnerisch 500.000 t Wasserstoff jährlich benötigt. Dies sind aktuell gut 50% des Bedarfes der gesamten Chemieindustrie. In ihren Zukunftsvisionen (https://www.vci.de/vci/downloads-vci/publikation/2019-10-09-studie-roadmap-chemie-2050-treibhausgasneutralitaet.pdf , https://www.vci.de/themen/energie-klima/chemistry4climate/chemistry4climate.jsp ) geht die Chemieindustrie davon aus, dass die Grundstoffproduktion in Deutschland auch bis 2045 kaum abnehmen wird. Bezüglich des Ammoniaks könnte das ein Irrtum sein.

Ammoniakproduktion in Deutschland – ein Auslaufmodell?

Kann es sinnvoll sein, den preiswert durch Elektrolyse mit Sonnen- und Windstrom in z.B. Australien hergestellten Wasserstoff dort in Ammoniak umzuwandeln, um dieses zu uns zu transportieren, hier unter Energieaufwand den Wasserstoff abzuspalten und dann aus diesem wieder Ammoniak zu machen? Bei ungünstig strukturierter Förderung könnte das passieren – aber sinnvoll ist es nicht. Wirtschaftlich wird jede importierte Tonne Ammoniak eine Tonne deutsche Produktion ersetzen. Erst wenn die Ammoniakproduktion in Deutschland komplett eingestellt ist, wird es sinnvoll sein, in Deutschland aus Ammoniak Wasserstoff zu machen. Bis dahin wird es kostengünstiger sein, das importierte Ammoniak direkt in der weiterverarbeitenden Spezialchemie einzusetzen bzw. es weltweit für die Düngemittelproduktion zu benutzen. Die Ammoniakproduktion aus Deutschland (und mit ihr einige Folgeprodukte) ist dann erfolgreich in die Länder mit preiswerterer grüner Energie umgezogen, was für diese Länder auch einen beträchtlichen Gewinn an Wertschöpfung bedeutet. Die deutsche Chemieindustrie weiß das, sonst würde sie nicht in Cracker investieren (s.o.) und über die DECHEMA leise anregen, Wasserstoff doch möglichst hier zu produzieren. Der Wandel wird aber unvermeidlich sein und durchaus nicht nur an „hohen Energiekosten“ liegen.

Man kann Ähnliches übrigens auch für die Stahlindustrie durchdeklinieren (gerade erfolgte der Startschuss für ein Stahlwerk in Duqm, Oman, welches ab 2027 grünen Stahl produzieren soll) und für andere Bereiche. Im Ergebnis ein beträchtlicher (und letztlich auch sinnvoller) Wirtschaftswandel, der strukturiert werden muss. Zudem deutet sich an, dass Deutschland dann vielleicht weniger Wasserstoff benötigt als derzeit berechnet, die Herkunftsländer aber um so mehr Eigengebrauch haben. An der begrenzten Verfügbarkeit in Deutschland ändert sich also nichts – im Gegenteil. Und es bestätigt sich: Grüner Strom wird ein entscheidender Standortfaktor sein – was der windreiche Norden Deutschlands schon gemerkt hat (siehe auch Blog 12).

Was bedeutet das für Krefeld?

In Krefeld gibt es keine Ammoniakproduktion. Die chemische Industrie ist aber ein sehr wichtiger Wirtschaftsfaktor. Im Rahmen der zu erwartenden Umstrukturierung der Grundstoffchemie in Deutschland, wird auch die Spezialchemie Änderungen ihrer Rahmenbedingungen erfahren. Umstrukturierungen sind auch hier zu erwarten. Sinnvoll ist also eine frühzeitige Ausrichtung auf zukunftsfähige Verfahren. Darüber wird in den Betrieben und den Regierungen stetig nachgesonnen. Auch Verträge über Ammoniaklieferungen werden schon abgeschlossen (z.B. zur Freude des Wirtschaftsministeriums NRW auch zwischen der Abu Dhabi Oil Company und der Currenta GmbH: https://www.land.nrw/pressemitteilung/internationale-ammoniak-kooperation-weiterer-meilenstein-fuer-eine-klimaneutrale ).

Eine Transformationsidee wären lokale Kreislaufprozesse, die Synergien freisetzen. Der Flughafen Düsseldorf braucht in Zukunft viel synthetisches Kerosin. Dieses sollte zukünftig in Kreislaufprozessen aus CO₂produziert werden. Der CO₂-Ausstoß der MKVA (Müll- und Klärschlammverbrennungsanlage) sollte ohnehin abgefangen werden (auch wegen der Kostenersparnis bei zunehmender CO₂-Bepreisung). Aber wohin damit? Könnte man nicht im Chempark Flugbenzin daraus machen? Allerdings wird dazu auch Wasserstoff gebraucht, so dass die Sonnenstaaten uns dieses Geschäft vermutlich wegschnappen. Aber auch für andere zukünftige Kohlenstoff-Kreislaufprozesse wird CO₂ gebraucht werden. Es direkt vor Ort im Chempark zu verwenden könnte Vorteile bieten.

Außerdem dürften sich Investitionen in das Kunststoffrecycling lohnen, welches in der aktuellsten Zukunftsstudie „Chemistry-4-Climate“ (link s.o.) als wichtiger Wirtschaftszweig mit beträchtlichem Energieeinsparungspotential identifiziert wurde. Dazu gibt es in Krefeld schon diverse Initiativen (z.B. unter Beteiligung der EGN: https://www.plastverarbeiter.de/markt/kooperation-fuer-das-recycling-von-polystyrol-abfaellen-956.html , oder Covestro: https://rp-online.de/nrw/staedte/krefeld/krefeld-covestro-forciert-das-kunststoffrecycling-mit-partner-interseroh_aid-63403733 , oder Lanxess: https://lanxess.com/de-DE/Presse/Presseinformationen/2021/10/LANXESS-bringt-nachhaltigen-Hochleistungs-Kunststoff-auf-den-Markt ). Darauf kann man aufbauen.