Ammoniak – Gasflaschen oder Tankwagenlieferung

Ammoniak (NH₃) ist eine Verbindung bestehend aus Stickstoff und Wasserstoff. Es wird in der Industrie hauptsächlich zur Herstellung von Düngemitteln eingesetzt. Neuerdings findet es zunehmend Anwendung bei Überlegungen zu Verfahren, wie man erneuerbare Energien speicherbar und transportierbar machen kann (Power-to-Ammonia).

Die Themen im Überblick

Ammoniak Preis für Großmengen

Der Preis ist stark von der benötigten Menge abhängig. Bei Großmengen liegt der Preis pro Tonne in der Regel unter 200€ pro Tonne. Eine Ausnahmesituation gibt es im Jahr 2021 dort kletterte der Preis im November auf über 800€ pro Tonne. Grund für den starken Preisanstieg war der zu der Zeit stark gestiegene Erdgaspreis.

Anwendungen mit Ammoniak in der Industrie

Etwa 90% des weltweit produzierten Ammoniaks gehen in die Düngemittelherstellung. Weitere Verwendung findet es als Basis anderer Chemikalien (zum Beispiel der Salpetersäure), dem Einsatz als Kältemittel oder auch der Rauchgasreinigung. In Zukunft soll Ammoniak als alternativer Kraftstoff und potentieller Energiespeicher größere Bedeutung erlangen. Basis dieser Überlegungen ist die Wasserstoff-Synthese mit Strom aus regenerativen Energiequellen.

Düngemittel auf Stickstoffbasis

Ammoniak ist die Basis der meisten Stickstoffdünger und wird weltweit in riesigen Mengen für die Landwirtschaft bereitgestellt. Ausgehend von einer weltweiten Produktionsmenge von etwa 144 Millionen Tonnen jährlich (2020), werden davon etwa 130 Millionen Tonnen für die Düngemittelproduktion bereitgestellt. Man unterscheidet hier zwischen anorganischen und organischen Stickstoffverbindungen. Wichtigste organische Verbindung und weltweit bedeutendster Stickstoffdünger ist hier der Harnstoff. Dank seines sehr hohen Stickstoffgehalts von ca. 45% eignet er sich hervorragend als Düngemittel. Über den Zwischenschritt des Ammoniumcarbamat werden aus Ammoniak und Kohlenstoffdioxid dann Harnstoff und Wasser.

Rauchgasreinigung – NH₃ als Reduktionsmittel

Bei der Rauchgasreinigung werden Abgase aus Verbrennungsprozessen, vornehmlich bei Kraftwerken oder der Abfallverbrennung, mithilfe verschiedener Verfahren gereinigt. Im Wesentlichen sind dies drei Prozesse, die Entstickung, die Entstaubung und die Entschwefelung der Rauchgase. In sogenannten SCR-Verfahren (selektive katalytische Reduktion) oder SNCR-Verfahren (Selektive nichtkatalytische Reduktion) kommt NH₃ als Reduktionsmittel bei der Rauchgas Entstickung zum Einsatz. In beiden Verfahren hilft Ammoniak bei der Umwandlung der schädlichen Stickoxide zu Wasser und Stickstoff.

Eigenes Tanklager als Lösung für hohen Verbrauch

Nur so lassen sich bei den meisten industriellen Verbrennungsanlagen die strengen Emissionsgrenzwerte einhalten. Das verwendete Ammoniak kann in speziellen Tanklagern bevorratet werden, alternativ kann auch Harnstofflösung verwendet werden. Abhängig von der gewählten Verfahrensart werden auch Pumpstationen und Anmischstationen benötigt, häufig bieten Hersteller alle am Prozess beteiligten Komponenten als fertige Entstickungsanlagen an.

Energiespeicher der Zukunft – Ammoniak als Brennstoff und transportable Energie

Eine Verwendung von Ammoniak als Energiespeicher wird im Sektor der erneuerbaren Energien erforscht. Grundlage ist hier die Herstellung von NH₃ mittels regenerativer Energien. Benutzt man beispielsweise Solarstrom für die Wasserstoff-Synthese, lässt sich dieser zusammen mit Stickstoff zu Ammoniak umwandeln. In flüssiger Form lässt es sich wiederum deutlich leichter speichern und einfacher transportieren als Wasserstoff. So ließe sich in Theorie die so gewonnene Energie über weitere Strecken verlustfreier transportieren.

Weltweite Projekte im Fokus – “Grüner” Ammoniak in Planung

Erste Projekte in Afrika sind in Planung, um zum Beispiel mit dort produziertem Solarstrom regional produziertes Ammoniak nach Europa zu verschiffen. Die Schiffe selbst könnten zukünftig mit dem Gas betrieben werden, entsprechend kompatible Motoren für den schwefel- und kohlestofffreien Kraftstoff werden bereits gebaut. In der Praxis wird derzeit noch an Verfahren geforscht, die den NH₃ (aber auch Wasserstoff) Produktionsprozess verlustfreier und effizienter gestalten könnten. Bei jetzigem Stand der Technik sind die Verfahren noch zu ineffizient, um wirtschaftlich rentabel zu sein. Allein bei der Wasserstoff-Synthese muss derzeit mit einem Energieverlust von ca. 30% gerechnet werden, beim Haber-Bosch-Verfahren gehen nochmals mindestens 22% der eingesetzten Energie in Form von Strom verloren.

Lagertanks für die industrielle Anwendung

Viele industrielle Prozesse erfordern große Mengen Ammoniak, so dass ein Betrieb mit Gasflaschen oder Gasfässern nicht möglich ist. In diesem Fall ist die Aufstellung und Inbetriebnahme eines Tanks erforderlich. Aufgrund seiner Toxizität und hohen umweltschädlichen Wirkung ist es nicht ohne weiteres möglich, einfach einen Lagertank mit größeren Mengen Ammoniak aufzustellen und in Betrieb zu nehmen. Zumindest in Deutschland müssen solche Anlagen angemeldet und behördlich genehmigt werden. Viele Fachunternehmen bieten eine vollständige Begleitung von der Planung über den Aufbau und Anschluss entsprechender Großtanks. Am besten holen Sie sich frühzeitig ein solches Fachunternehmen mit entsprechender Ammoniak- oder Verfahrensexpertise in den Planungsprozess.

Gewinnung und Herstellung

Ammoniak wird heutzutage hauptsächlich aus fossilen Energieträgern synthetisiert, vornehmlich aus Erdgas, aber auch aus Kohle und Öl. Über Prozessverfahren wie zum Beispiel die Dampfreformierung wird im ersten Schritt aus den Brennstoffen Wasserstoff gewonnen, der dann wiederum mit Stickstoff im Haber-Bosch-Verfahren zu Ammoniak synthetisiert wird. Das Verfahren arbeitet mit Drücken von etwa 150 bis 300 bar und Temperaturen jenseits der 400° Celsius. Das macht die Ammoniaksynthese enorm energieaufwändig, für die Produktion der geschätzt 144 Millionen Tonnen im Jahr 2020 wurden 1-3% des weltweit benötigten Stroms verbraucht.

In der Industrie ist es eine der meistproduzierten Grundchemikalien, Hauptproduzenten sind China, Russland, die USA und Indien. In Deutschland gehört BASF zu einem der größten Ammoniak Produzenten.

Die Stoffeigenschaften im Überblick

Ammoniak ist ein farbloses, stark beißend riechendes, giftiges Gas. Es ist eine Verbindung aus Wasserstoff und Stickstoff und kommt aufgrund seiner hohen Reaktivität kaum als freies Gas vor. Es reagiert zu Ammoniumsalzen wie z.B. Salmiak (Ammoniumchlorid), die wiederum weit verbreitet sind.

Ammoniak Gasflaschen kaufen oder tauschen – Verkaufsstellensuche

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Transport und Lagerung – Das ist zu beachten

Bei der Lagerung und dem Transport von Ammoniak Gasflaschen müssen verschiedene Vorkehrungen getroffen werden: Details zu Lagerung und Transport von Ammoniak weiterlesen.

Dank seiner Stoffeigenschaften lässt sich Ammoniak bereits bei -33 °C verflüssigen und drucklos transportieren. Das ermöglicht den tiefgekühlten Transport größerer Mengen, kleiner Mengen lassen sich ansonsten in Druckbehältern transportieren. Beim Transport mit Eisenbahnkesselwagen sind unter Umständen zusätzliche Wärmedämmungsmaßnahmen erforderlich. So kann man diese Ammoniak Kesselwagen teilweise an einem separat installierten Sonnenschutz erkennen, der auf bzw. leicht über dem Druckbehälter installiert ist.

Grundsätzlich ist Ammoniak stark gesundheitsgefährdend und kann schon bei Stoffkonzentrationen von 50 – 100 ppm von den meisten Menschen wahrgenommen werden. Ab einer Konzentration von 1000 ppm drohen binnen Minuten dauerhafte Schädigungen der Augen und Atemwege. Der Umgang mit Ammoniak ist deshalb nur von geschultem Fachpersonal durchzuführen!

Gasflaschen – Die Größen in der Übersicht

Abhängig von der benötigten Menge gibt es Stahlgasflaschen, Gasfässer oder Tanks. Übliche Größen sind hier 2, 10, 50, 79 und 126 Liter Stahlgasflaschen und 475-500 kg was 900 Litern entspricht im Gasfass.

Größere Industrieanlagen und bei Prozessen wie zum Beispiel der Rauchgasreinigung kommen Ammoniaktanks zum Einsatz. Diese Lagertanks bevorraten große Mengen, welche dann bedarfsgerecht in das jeweilige Prozessverfahren eingespeist werden können.

Gasflaschen und Tanks – Die Größen und Inhalt in der Übersicht

Ammoniak Gasflasche kaufen, mieten oder leihen?

Beim Ammoniak Kauf in Gasflaschen gibt es in der Regel drei unterschiedliche Varianten, die dem Käufer zur Verfügung stehen: Die Gasflaschen kann man kaufen, mieten, oder leihen. Je nach Verwendungszweck und Anwendung kann sich jede der drei Optionen lohnen, man sollte im individuellen Fall entscheiden, welches System sich lohnt. Die benötigten Mengen und die Regelmäßigkeit der Lieferung entscheiden häufig über das letztendlich gewählte Modell.

Eine Ammoniak Gasflasche kaufen – Eigentumsflasche

Der auf den ersten Blick einfachste Weg ist der Ammoniak Kauf in einer Gasflasche. Gegen einen einmaligen Kaufpreis erwirbt man eine gefüllte, neutrale Gasflasche. Manche Lieferanten bieten in diesem Zuge an, dass man diese Flaschen nach Leerung gegen eine andere volle, neutrale Gasflasche tauschen kann. Als dauerhafter Kunde oder nach Abschluss eines Liefervertrags, können bei manchen Anbietern auch die Kosten für regelmäßige TÜV-Prüfungen oder anfallende Wartungskosten entfallen (zum Beispiel beim Tausch der Flaschenventile). Die Anbieter verrechnen diese Kosten allerdings häufig mit der Füllung der Gasflaschen, die dann etwas teurer sein kann, als bei den anderen Modellen. Für den Transport können dann weitere Kosten anfallen.

Eine Gasflasche leihen – Pfandflasche

Benötigt man die Gasflasche nicht regelmäßig, ist der Kauf mit den einhergehenden hohen Kosten nicht lukrativ. Nach Benutzung der Gasflasche hat man die leere Flasche, für die man möglicherweise keine weitere Verwendung hat. Bei kurzfristigem oder saisonalen Verbrauch ist die Pfandflasche möglicherweise die bessere Wahl. Die Anschaffungskosten entfallen, denn das bezahlte Pfand erhält man bei Rückgabe der leeren Gasflasche einfach zurück. In diesem System ist man üblicherweise Kunde bei einem spezifischen Händler, was Vor- und Nachteile mit sich bringt.

Mit Pfandflasche ist man Kunde beim Eigentümer

Da man Ammoniak üblicherweise ohnehin nur bei wenigen oder direkt bei einem Anbieter kauft, ist diese Bindung grundsätzlich weniger nachteilig, als das bei Heizgasen der Fall wäre. Die anfallenden Prüfungskosten entfallen in diesem Modell, Mietkosten fallen auch keine an. Die Wiederbefüllung dieser Pfandgasflaschen ist meistens etwas teurer, da die Händler die Kosten der Pfandflaschen abschreiben müssen. Der Hersteller ist meist namentlich in der Flaschenprägung ersichtlich und andere Anbieter weigern sich meist, Flaschen anderer Hersteller zu tauschen oder zu befüllen. Zusätzlich zu einem spezifischen Pfandlogo haben die Flaschen bei einigen Herstellern auch eigene Farben, die sie als Pfandflaschen ausweisen.

Eine Gasflasche mieten – Ammoniak in der Mietflasche

Als letzte Möglichkeit bleibt noch der Ammoniak Kauf über die Miete einer Gasflasche. Grundsätzlich präferieren die meisten Kunden dieses Modell, vor allem bei regelmäßigem Bedarf. Es gibt in diesem System weder Anschaffungskosten, noch eine einmalige Pfandgebühr. Größter Vorteil der Mietflaschen ist damit das Entfallen dieser initialen, relativ hohen einmaligen Kosten. Die Kosten entstehen hier über regelmäßige Mietzahlungen. In der Regel sind hier die Füllungen etwas günstiger als bei den Pfandflaschen oder den Eigentumsflaschen. Gerade bei konstantem, regelmäßigem Bedarf an Ammoniak lohnt sich dieses Modell.

Prüfungen und Kontrollen werden vom Anbieter übernommen

Der Vermieter ist prüfpflichtig und übernimmt die anfallenden Prüfungen und Wartungen der Gasflaschen. Meist unterscheidet man hier zwischen tageweiser oder monatsweiser Miete der Gasflaschen. Üblicherweise werden hier je nach Bedarf längerfristige Mietverträge oder “Nutzungsverträge” ausgehandelt. Vorteilhaft für beide Parteien: die langfristige Planungssicherheit. Der Vermieter hat einen langfristigen Kunden, diese Sicherheit kann er an den Mieter über günstigere Mietkonditionen weitergeben. Die Mietkosten sinken entsprechend, dafür zahlt man über einen festgelegten Zeitraum von beispielsweise ein, zwei oder fünf Jahren die Miete an den jeweiligen Anbieter. Die Versorgung mit neuem Ammoniak läuft dann ähnlich ab wie im Pfandflaschen- oder Tauschflaschensystem. Sobald die Mietflasche leer ist, kommt der Lieferant mit einer voller Ammoniak Gasflasche und nimmt die leere Flasche mit.

Häufige Fragen & Antworten

Wo kauft man Ammoniak?

Ammoniak kann bei Herstellern technischer Gase gekauft und geliefert werden. Bei geringeren Mengen oder einzelnen Ammoniak Gasflaschen geht das möglicherweise auch bei regionalen Vertriebsstellen der großen Gasanbieter. Nutzen Sie einfach unsere anbieterübergreifende Verkaufsstellensuche und finden Sie den nächsten Händler in ihrer Nähe!

Was sind Ammoniak Kosten und Preise?

Der Preis ist sehr stark von der Menge abhängig, die benötigt wird. Bei industriellen Mengen liegt der Preis pro Tonne in der Regel unter 200 € pro Tonne. Im Jahr 2021 kletterte der Preis im November zwischenzeitlich auf über 800 € pro Tonne. Grund für den starken Preisanstieg war der zu der Zeit stark gestiegene Erdgaspreis aber auch die gestiegenen Energiekosten.

Wofür wird Ammoniak verwendet?

Ammoniak wird hauptsächlich als Basis für Stickstoffdünger verwendet und dort in riesigen Mengen bereitgestellt. Etwa 90 % jährlichen Weltproduktion von ca. 125 Millionen Tonnen geht direkt in die Düngemittelproduktion. Der Rest geht unter anderem in die chemische Industrie zur organischen Synthese (unter anderem als Zwischenprodukt zur Herstellung von Nylon), wird zur Rauchgasreinigung verwendet oder dient als Kältemittel. Neue Bestrebungen sehen Ammoniak als effektiven Wasserstoff-Zwischenspeicher (Power-to-Ammonia), um möglichst klimaneutral regenerative Energien über große Distanzen zu transportieren.

Wie wird Ammoniak hergestellt?

Ammoniak wird im Haber-Bosch-Verfahren hergestellt. Benannt nach seinen Entwicklern Fritz Haber und Carl Bosch werden unter hohem Druck und hohen Temperaturen Stickstoff und Wasserstoff im Verhältnis 1 zu 3 zu Ammoniak synthetisiert. Innerhalb eines Reaktors, bei Temperaturen von 450 – 550 °C und Druck von 250 – 350 bar entsteht mithilfe eines Eisenkatalysators Ammoniak.