Ammoniak-Cracken

Auf Effizienz ausgerichtete Komponenten

Ammoniak-Cracking im Rahmen der Energiewende

Die Reduzierung der Treibhausgasemissionen, insbesondere von Kohlendioxid, spielt bei den aktuellen Dekarbonisierungsstrategien eine zentrale Rolle. Im Jahr 2024 lagen die weltweiten CO₂-Emissionen bei über 37,4 Gt, wobei mehr als 75 % davon auf den Energiesektor entfielen.

Wasserstoff gilt weithin als entscheidender Energieträger für die Dekarbonisierung von Sektoren, in denen Emissionsminderungen nur schwer zu erreichen sind (Schwerindustrie, Fernverkehr und Stromausgleich). Allerdings stellen seine geringe volumetrische Energiedichte und die Anforderungen an die kryogene Speicherung erhebliche logistische und wirtschaftliche Hindernisse für den großflächigen Einsatz dar.

Ammoniak hat sich als praktischer Wasserstoffträger etabliert: Es enthält 17,6 % Wasserstoff (Massenanteil), lässt sich bei moderatem Druck verflüssigen und nutzt eine weltweit etablierte Produktions-, Transport- und Speicherinfrastruktur, die ursprünglich für Düngemittel entwickelt wurde.

Bewährte Leistungsfähigkeit bis zu 1200 °C

Zuverlässigkeit bei hohen Temperaturen

Das Ammoniak-Cracken wird typischerweise bei 700–1000 °C durchgeführt und üblicherweise durch Ru-, Ni-, Fe- oder Co-Systeme katalysiert.

Konzepte zur Prozessintensivierung – darunter Membranreaktoren, mikrowellenunterstützte Systeme und das hybride autothermische Vakuum-Ammoniak-Cracking – zielen darauf ab, Gleichgewichtsbeschränkungen zu überwinden und den Energieaufwand durch einen effizienten Prozess zu reduzieren. Feuerfeste Legierungen auf Ni–Fe–Cr-Basis, die typischerweise in solchen Reaktoren zum Einsatz kommen, sind extremen Bedingungen ausgesetzt, bei denen erhöhte Temperaturen, hoher Gesamtdruck und aggressive Stickstoff-/Wasserstoff-Reaktionen zusammenwirken.

Unter diesen Bedingungen wird die Nitridierung zum vorherrschenden Hochtemperaturkorrosionsmechanismus, der die Bildung von inneren und äußeren Nitriden begünstigt, welche die Mikrostruktur spröde machen, die Kriechfestigkeit beeinträchtigen und die Lebensdauer verkürzen.

Innovation für Komponenten mit längerer Lebensdauer

Was unterscheidet Ammorite von den auf dem Markt erhältlichen Legierungen?

Bessere Nitridierungseigenschaften

Ammorite weist eine deutlich geringere Massenzunahme auf als der Referenzwert.
Schutz vor Nitridierung

Ammorite weist eine deutlich dünnere Nitridschicht auf als der Referenzwert.
Gute Kriechverhalten

Ammorite weist eine deutlich dünnere Nitridschicht auf als der Referenzwert.

Antworten auf Ihre Fragen

Häufig gestellte Fragen

Ist eine Chromoxidschicht ein guter Schutz gegen Nitridierung?

Nein, es verzögert lediglich die Korrosion, indem es die Inkubationszeit verlängert. Das Chromoxid ist in der Umgebung, in der Ammoniak gespalten wird, nicht stabil.

Bietet eine Aluminiumoxidschicht einen guten Schutz vor Nitridierung?

Ja, aber aufgrund lokaler Unregelmäßigkeiten in der Schicht muss das Material auch sehr gute Eigenschaften hinsichtlich der Kernnitridierung aufweisen.