HD Hyundai Heavy Industries, einer der weltweit größten Hersteller von Schiffsmotoren, erweitert seine HiMSEN-Reihe mittelschnell laufender Motoren um einen mit kohlenstofffreiem Ammoniak betriebenen Dual-Fuel-Motor (DF).
Himsen ist eine Marke von Hyundai Heavy Industries (HHI) und steht für eine Baureihe von hochleistungsfähigen, mittelschnelllaufenden Viertakt-Diesel- und Gasmotoren, die von Hyundai Heavy Industries für verschiedene maritime und industrielle Anwendungen entwickelt und produziert werden. Diese Motoren werden hauptsächlich in Schiffen, Stromerzeugungsanlagen und Offshore-Plattformen eingesetzt.
Der Name „Himsen“ leitet sich von „Hyundai Intelligent & Integrated Medium Speed Engine“ ab und repräsentiert die technologische Kompetenz von Hyundai im Bereich der mittelschnelllaufenden Motoren. Hyundai hat diese Motorenfamilie entwickelt, um sowohl den Bedarf der Schifffahrtsindustrie als auch der Energieerzeugung zu decken.
Ammoniak – Kraftstoff mit Potenzial
Es handelt sich um den weltweit ersten mit Ammoniak betriebenen Motor (Typ H22CDF-LA) mit Hochdruck-Ammoniak-Direkteinspritzung. Bisher verwendeten diese Motoren ein „Niederdruck-Vormischverbrennungsverfahren“, bei dem ein Gemisch aus Ammoniak und Luft verbrannt wird, das durch Kompression in den Motorbrennraum geleitet wird. Das neu entwickelte „Hochdruck-Direkteinspritzverfahren“, das im neuen Motor verwendet wird, komprimiert Luft im Motorbrennraum und spritzt dann Ammoniak unter hohem Druck ein.
Dieser Ansatz bietet Vorteile in Bezug auf Leistungsabgabe, Kraftstoffeffizienz und Reduzierung der Treibhausgasemissionen. Motorenhersteller auf der ganzen Welt hatten jedoch aufgrund der hohen technologischen Komplexität Schwierigkeiten, dieses Verfahren zu entwickeln.
HD Hyundai Heavy hat laut eigenen Angaben nicht nur eine optimierte Kraftstoffeinspritzzeit und -dauer zur Maximierung der Verbrennungsrate festgelegt, sondern auch ein selektives katalytisches Reduktionssystem (SCR) eingesetzt, um die Menge an Stickoxiden und unverbranntem Ammoniak zu minimieren. Darüber hinaus wurde der von HD Korea Shipbuilding & Offshore Engineering unabhängig entwickelte integrierte Abgaswäscher eingesetzt, der zu einer drastischen Reduzierung der Ammoniakemissionen führte.
Abgasemissionen
Bei der Nutzung von Ammoniak als Kraftstoff entstehen keine direkten CO₂-Emissionen, da Ammoniak (NH₃) keinen Kohlenstoff enthält. Dies macht es zu einem vielversprechenden Kraftstoff für die Dekarbonisierung. Allerdings gibt es andere potenzielle Emissionen, die berücksichtigt werden müssen:
Stickoxide (NOₓ): Bei der Verbrennung von Ammoniak können hohe Temperaturen zur Bildung von Stickoxiden (NOₓ) führen, was schädliche Auswirkungen auf die Umwelt haben kann. Technologische Lösungen wie selektive katalytische Reduktion (SCR) werden untersucht, um diese Emissionen zu minimieren.
Ammoniak-Schlupf: Nicht vollständig verbranntes Ammoniak könnte in die Atmosphäre entweichen (sogenannter „Ammoniak-Schlupf“). Dies kann zu Umwelt- und Gesundheitsproblemen führen, da Ammoniak in großen Mengen giftig ist.
N₂O-Emissionen: Bei der Verbrennung kann unter bestimmten Bedingungen Lachgas (N₂O) entstehen, ein sehr starkes Treibhausgas, das zur globalen Erwärmung beiträgt.
Insgesamt hängt die Umweltverträglichkeit von Ammoniak stark von der Effizienz der Verbrennungsprozesse und den eingesetzten Abgasreinigungstechnologien ab.
Der Motor, der „HiMSEN-Ammoniak-Dual-Fuel-Motor (Modell: H22CDF-LA)“, hat die modellbasierte Klassenzulassungsprüfung im Technologiezentrum von HD Hyundai Heavy abgeschlossen.
An der Prüfung nahmen Vertreter von sieben Klassifikationsgesellschaften teil: ABS, DNV, LR, BV, RINA, ClassNK und KR.
Nachdem die detaillierte Untersuchung und Konformitätsprüfung nun mit der modellbasierten Klassenzulassung abgeschlossen ist, wird HD Hyundai Heavy laut eigenen Angaben bald mit der Vermarktung des Ammoniakmotors aus der Himsen-Reihe beginnen
