Liebherr forscht an emissionsfreien Antrieben für die Zukunft von Baumaschinen und Kränen. Neben Wasserstoff-Verbrennern sind auch Ammoniak-Motoren in der Entwicklung.
Auf der Münchener Baumaschinen-Messe (Bauma 2025) stellt der deutsch-schweizerische Liebherr-Konzern sein Konzept eines Ammoniakmotors vor. Weil auch die Bau-Industrie in Zukunft CO₂-neutral arbeiten muss, experimentieren die Liebherr-Entwickler seit geraumer Zeit mit Ammoniak als Treibstoff für Verbrennungsmotoren.
Ammoniak als Wasserstoff-Speicher
In sogenannten Dual-Fuel-Verbrennern – also Motoren, die zwei Kraftstoffe verarbeiten können – wurden bereits erste Tests durchgeführt. Die erzielten Ergebnisse sollen nun den Weg für weitere Entwicklungen auf diesem Gebiet ebnen. Grünes Ammoniak dient als hochenergetischer Wasserstoffträger und hat geringere Transport- und Lagerkosten zum Vorteil. Chemisch gesehen ist Ammoniak eine Verbindung von Stickstoff und Wasserstoff (NH3). Es lässt sich leichter transportieren als der flüchtige Wasserstoff, ist aber giftig und stark ätzend.
Ammoniak ist dennoch eine vielversprechende Alternative zu fossilen Brennstoffen, insbesondere im Schiffsverkehr und in stationären Anwendungen, da es sich CO₂-frei verbrennen lässt. Mit grünem Ammoniak betriebene Generatoren und Antriebsmotoren für sogenannte Off-Highway-Anwendungen könnten laut Liebherr in Zukunft emissionsarme oder emissionsfreie Lösungen als Ergänzung der Stromversorgung darstellen. Entsprechende Motoren können eine hohe Leistungsdichte im Einklang mit den Anforderungen der Bergbauindustrie mit sich bringen.
Vor- und Nachteile vom Ammoniak-Verbrenner
Ammoniak hat eine hohe Zündtemperatur (~650 °C, im Vergleich zu Benzin mit ~280 °C), was die Selbstzündung erschwert. In umgebauten Dieselmotoren kann die Erstzündung mit Diesel oder einem anderen leicht entzündlichen Kraftstoff erforderlich sein. Die langsame Verbrennung führt zu unvollständiger Oxidation und potenziell hohen Stickoxid-Emissionen (NOₓ). Eine Lösung ist das Beimischen von Wasserstoff (H₂), um die Verbrennungseigenschaften zu verbessern.
Denkbar ist aber auch eine Beimischung von Ammoniak in bestehende Dieselantriebe, was vor allem den Ausstoß an Kohlenstoffdioxid deutlich verringern kann. Insofern kann Ammoniak mit bestehender Verbrennungsmotortechnik genutzt werden. Im Gegensatz zu Wasserstoff wird Ammoniak bereits bei minus 33 Grad oder unter Druck flüssig. Für Wasserstoff sind Temperaturen unterhalb von minus 250 Grad und damit ein viel höherer Energieaufwand nötig.
Sechszylinder mit 13,5 Litern Hubraum
Dass sich purer Wasserstoff als Kraftstoff für entsprechend umgebaute Verbrennungsmotoren eignet (siehe Galerie), beweist Liebherr mit dem in der Entwicklung befindlichen H966. Dieser 6-Zylindermotor mit 13,5 Litern Hubraum ist mit Saugrohreinspritzung ausgestattet. Aufgrund der Luftverdrängung ist die Leistungsdichte etwa 20 bis 30 Prozent niedriger als bei einem Dieselmotor. Saugrohrinjektoren kommen unter weniger anspruchsvollen Betriebsbedingungen zum Einsatz, so dass eine leichtere Bauweise ausreicht.
Ein Prototyp dieses Motors ist auf dem Komponentenstand 326 in Halle A4 der Bauma 2025 ausgestellt. Der Ammoniak-Mock-up-Motor wird dagegen auf dem Liebherr-Hauptstand im Atrium ausgestellt. © auto motor und sport
