Projektziel:

Die maritime Energiewende erfordert die zügige Einführung und Verbreitung klimaneutraler Kraftstoffe. Ammoniak (NH₃) gilt dabei als vielversprechender wasserstoffbasierter und kohlenstofffreier Energieträger der Zukunft. Ziel des Projekts ist es, die Grundlagen für den sicheren, effizienten und langlebigen Einsatz von NH₃-Motoren zu schaffen. Im Fokus stehen die Entwicklung innovativer Werkstoffe und Beschichtungen für hochbeanspruchte Motorkomponenten, neue Prüfmethoden zur Analyse der Wechselwirkungen zwischen Ammoniak, Werkstoffen und Schmierstoffen sowie die Untersuchung der Auswirkungen des NH₃-Betriebs auf Abgasnachbehandlungssysteme. Auf Basis dieser Untersuchungen werden KI-gestützte Modelle zur Vorhersage von Schädigungsmechanismen und Lebensdauern entwickelt. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, zuverlässige und nachhaltige Technologien für die klimaneutrale Schifffahrt der Zukunft bereitzustellen.

Der LWT als ein Partner bearbeitet im Projekt Fragestellungen zum Themenschwerpunkt Innovative Werkstoffe und Beschichtungen für NH3-Motoren. Hier sollen die Auswirkungen des NH3-Betriebes auf Gefüge und Oberflächen von metallischen Konstruktionswerkstoffen und Beschichtungen untersucht und Schädigungsmechanismen verstanden werden. Darauf aufbauend sollen neue Werkstoff- und Beschichtungskonzepte für Einspritzkomponenten, Gleitlager (für Pleuel, Kurbelwelle und Nockenwelle) sowie Abgaskomponenten (z.B. Auslassventile) abgeleitet werden. Diese Motorkomponenten werden als besonders kritisch für den Ammoniakbetrieb angesehen.

Die Aufgaben des Lehrstuhls für Werkstofftechnik im Verbund umfassen Untersuchungen zu Auswirkungen des Ammoniakbetriebs auf Werkstoffmikrostrukturen und Eigenschaften von ausgewählten metallischen Konstruktionswerkstoffen von Motorkomponenten, das wissenschaftliche Verständnis von Schädigungsmechanismen sowie die gezielte Ableitung und Untersuchung von Gegenmaßnahmen. Dies betrifft insbesondere:

• Einspritzdüse, Düsennadel (Einsatzstähle, Nitrierstähle, Werkzeugstähle). Hier wird beim Wechsel von Diesel zu Ammoniak eine Verringerung der Schmierwirkung und damit ein erhöhter Verschleiß der Motorkomponenten erwartet.
• Auslassventil (warmfeste, korrosionsbeständige Stähle): Veränderte korrosive Abgasbestandteile beim Wechsel von Diesel zu Ammoniak, insbesondere Wasserdampf sowie auch Nitrierwirkung.
• Gleitlager Pleuel, Kurbelwelle, Nockenwelle (Kupferlegierungen): NH3 wird im Motoröl gelöst und gelangt mit der Schmierung an die Gleitlager. Hier besteht beim Wechsel von Diesel zu Ammoniak die Gefahr einer Spannungsrisskorrosion.

Mehr Informationen finden Sie auf der Webseite von INNO-COMP NH3 Shipping.

Fördereinrichtungen:

• Ministerium für Wirtschaft, Kultur, Bundes- und Europaangelegenheiten Mecklenburg-Vorpommern
• Europäischer Fond für Regionale Entwicklung (EFRE)
• Landesförderinstitut M-V (LFI) / Projektträger Jülich (PTJ)

Projektlaufzeit:

01.04.2026 - 31.03.2029

Bearbeiter (LWT):

• Prof. Dr.-Ing. habil. Olaf Hermann Keßler
• Dr.-Ing. Hannes Fröck
• M.Sc. Moritz Went

Fördervolumen:

3,5 Millionen Euro

Projektpartner:

• Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren (LKV) – Prof. Dr.-Ing. Bert Buchholz (Projektkoordinator)
• Lehrstuhl für Werkstofftechnik – Prof. Dr.-Ing. Olaf Keßler
• Lehrstuhl für Analytische Chemie und Umweltchemie – Prof. Dr. Ralf Zimmermann
• Lehrstuhl für Fügetechnik– Prof. Dr.-Ing. Knuth-Michael Henkel
• Leibniz-Institut für Katalyse e. V., Katalytische Verfahren - Dr. Udo Armbruster
• Lehrstuhl für Data-Driven Analysis and Design of Materials - Prof. Dr. Berit Zeller-Plumhoff
• Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP - Prof. Dr.-Ing. Wilko Flügge
• Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e. V., Oberflächen & Technologien - Dr. Alexander Vahl

Industrial Advisory Board

• Umicore
• Deutsche Ölwerke Lubmin GmbH
• WTZ Roßlau gGmbH
• DUAP
• Everllence
• GenSys GmbH MV
• NABU
• Boll & Kirch Filterbau GmbH