Das 1914 entwickelte Haber-Bosch-Verfahren zählt zu den bedeutendsten Erfindungen der Menschheitsgeschichte. Durch die Ermöglichung der großtechnischen Ammoniaksynthese aus Stickstoff und Wasserstoff legte es den Grundstein für die moderne Landwirtschaft.
Ammoniakbasierte Düngemittel ernähren heute etwa die Hälfte der Weltbevölkerung. Doch die strategische Bedeutung von Ammoniak beschränkt sich längst nicht mehr auf die Nahrungsmittelproduktion. Es entwickelt sich zu einem vielversprechenden Kandidaten für CO₂-neutralen Schiffstreibstoff, zu einem geeigneten Träger für den Transport von Wasserstoff über weite Strecken und zu einem potenziellen Energiespeichermedium für erneuerbare Energiesysteme. Jede dieser Rollen hat an Dringlichkeit gewonnen, da wiederholte Treibstoffversorgungskrisen, ausgelöst durch geopolitische Störungen entlang wichtiger Energiekorridore, die Fragilität der Abhängigkeit globaler Lieferketten von fossilen Brennstoffen offengelegt haben.
Vor diesem Hintergrund stellt die Tatsache, dass die Ammoniakproduktion selbst für fast 2 % der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich ist und sich im Laufe eines Jahrhunderts kaum grundlegend verändert hat, sowohl ein Problem als auch eine Chance von beträchtlichem Ausmaß dar.
Karen Baert, Geschäftsführerin und Mitgründerin des in San Francisco ansässigen Unternehmens Ammobia , ist überzeugt, dass die Lösung nicht im Ersatz von Haber-Bosch, sondern in dessen Neuerfindung liegt. Das Unternehmen nennt seinen Ansatz Haber-Bosch 2.0. Im Januar schloss Ammobia eine Seed-Finanzierungsrunde über 7.5 Millionen US-Dollar ab , an der Shell Ventures, ALIAD (die Venture-Capital-Sparte von Air Liquide), Chevron Technology Ventures und MOL Switch, die Venture-Capital-Sparte der japanischen Reederei Mitsui OSK Lines, beteiligt waren.
Die Ammoniak-Chance
Ammoniak ist die weltweit am zweithäufigsten produzierte Chemikalie. Sein etablierter Markt, der sich auf Stickstoffdünger konzentriert, hat einen Wert von rund 100 Milliarden US-Dollar jährlich. Doch die neuen Anwendungsgebiete treiben die Prognosen für ein erhebliches Wachstum voran. Laut den Investorenunterlagen von Ammobia beläuft sich das Marktpotenzial auf 400 Milliarden US-Dollar, da Ammoniak zunehmend auch als sauberer Kraftstoff und Energieträger eingesetzt wird. Die Internationale Energieagentur (IEA) prognostiziert , dass Ammoniak bis 2030 8 % und bis 2050 sogar 46 % des Bedarfs an Schiffstreibstoffen decken könnte, da die Schifffahrtsindustrie das Netto-Null-Ziel der Internationalen Seeschifffahrts-Organisation (IMO) für die globale Flotte anstrebt.
Die Argumentation für Ammoniak als Schiffstreibstoff beruht auf einem praktischen Vorteil: Anders als Wasserstoff lässt es sich in flüssiger Form bei relativ geringem Druck lagern und transportieren. Die dafür genutzte Infrastruktur überschneidet sich teilweise mit bestehenden Logistiknetzen für Flüssiggas und Chemikalien. Als Wasserstoffträger ermöglicht Ammoniak den Transport von grünem Wasserstoff aus Regionen mit reichlich erneuerbaren Ressourcen zu Industriezentren, die weit von diesen Quellen entfernt liegen. Beide Funktionen setzen dieselbe Grundvoraussetzung voraus: Ammoniak muss kostengünstig und mit deutlich geringeren Emissionen als im heutigen Standardverfahren hergestellt werden können. Genau diese Lücke versucht Ammobia zu schließen.
Warum die Dekarbonisierung von herkömmlichem Ammoniak so schwierig ist
Das konventionelle Haber-Bosch-Verfahren arbeitet mit einem Druck von rund 200 bar und Temperaturen zwischen 500 und 600 Grad Celsius. Diese extremen Bedingungen erfordern enorme Investitionen, eine zentralisierte Produktion im großen Maßstab und Rohstoffe, die fast ausschließlich aus Erdgas oder Kohle bestehen. „Der Bau einer neuen Ammoniakanlage kostet eine Investition von über einer Milliarde Dollar“, erklärte Baert gegenüber Climate Solutions News. „Ein Ammoniakkomplex ist so groß, dass man ihn in wenigen Minuten mit dem Auto umrunden kann.“
Diese räumliche und wirtschaftliche Dimension hat sinnvolle Innovationen erschwert. Die Branche hat ein Jahrhundert lang die gleichen grundlegenden chemischen Prozesse optimiert, anstatt sie zu hinterfragen. Als Ammobia vor vier Jahren gegründet wurde, gab es laut Baert weltweit nur ein weiteres Startup, das an neuen Ansätzen zur Ammoniakproduktion arbeitete. Das Feld ist seither gewachsen, und einige Unternehmen verfolgen elektrochemische Verfahren, die sich besser für Anwendungen im kleinen Maßstab eignen. Doch Ammobias thermochemischer Ansatz mit seiner deutlichen Reduzierung der Betriebsbedingungen ist nach wie vor weitgehend unangefochtenes Terrain.
Die Ammobia-Mitbegründer Karen Baert (rechts) und Tristan Gilbert.
Was Ammobia tatsächlich anders macht
Die Innovation von Ammobia konzentriert sich auf neue Materialien, die dem Ammoniakreaktor hinzugefügt werden. Diese Materialien ermöglichen die Synthese bei Drücken zwischen 20 und 60 bar anstatt der üblichen 200 bar und bei Temperaturen, die etwa 150 Grad Celsius niedriger sind als der heutige Standard.
Das Ergebnis ist eine Produktionsanlage, die laut Ammobia mit etwa der Hälfte der Investitionskosten einer herkömmlichen Anlage errichtet werden kann. „Allein aufgrund der niedrigeren Temperaturen und Drücke können weniger und günstigere Materialien sowie weniger und günstigere Kompressoren verwendet werden“, so Baert.
Die Technologie ist zudem modular aufgebaut. Während heutige Ammoniakanlagen riesige, zentrale Standorte benötigen, besteht das System von Ammobia aus standardisierten Modulen, die transportiert, gestapelt und bedarfsnah eingesetzt werden können. Diese Modularität ist nicht nur logistisch vorteilhaft. Sie behebt eine der weniger offensichtlichen Ineffizienzen der aktuellen Lieferkette: Bis das in einer zentralen Anlage produzierte Ammoniak per Schiff oder Lkw beim Endkunden ankommt, können die effektiven Kosten das Zwei- bis Dreifache des Produktionspreises betragen. Kleinere, bedarfsnahe Anlagen reduzieren diese Kosten erheblich.
Die Kosten entscheiden die Argumentation.
Auf die Frage, ob Kostensenkung oder Emissionsreduzierung für potenzielle Kunden überzeugender sei, antwortete Baert direkt: „Im aktuellen wirtschaftlichen Umfeld ist der Preis sicherlich das Erste, worauf es den Menschen ankommt.“ Dies deckt sich mit einem breiteren Trend bei der industriellen Dekarbonisierung: Saubere Technologien, die preislich nicht konkurrenzfähig sind, haben es unabhängig von ihren Umweltvorteilen schwer, sich im Wettbewerb zu behaupten.
Ammobia argumentiert, dass die beiden Ziele nicht im Widerspruch zueinander stehen. Die Nähe zur Nachfrage mache ihr Verfahren in vielen Szenarien bereits wettbewerbsfähig. Darüber hinaus habe die jüngste Volatilität auf den Märkten für fossile Brennstoffe die Kalkulation weiter verändert. Lieferengpässe infolge geopolitischer Instabilität hätten die Preise für konventionelles Ammoniak in die Höhe getrieben, während die Prognosen für die Kosten der sauberen Ammoniakproduktion weiter gesunken seien. „Zum ersten Mal in der Geschichte“, bemerkte Baert, „ist das traditionelle, aus Erdgas oder Kohle hergestellte Ammoniak vielerorts teurer als die Prognosen für sauberes Ammoniak für einige der ersten großen Anlagen zur Herstellung von sauberem Ammoniak in China, dem Nahen Osten und anderen Regionen.“
Das erste kommerzielle System des Unternehmens, das auf einen umsatzgenerierenden Einsatz bei einem Kunden abzielt, ist für 2028 geplant. Eine Pilotanlage auf TRL 6, dem Technologiereifegrad für die Demonstration eines Prototyps im vollen Umfang, soll voraussichtlich in diesem Sommer in Betrieb gehen.
Ein Markt am Rande der Expansion
Die maritime Energiewende weg von fossilen Brennstoffen schreitet schneller voran als von Skeptikern vor zehn Jahren prognostiziert. Baert verweist auf konkrete Beweise. Die belgische Reederei Exmar taufte im April die weltweit ersten seetüchtigen Ammoniak-Dual-Fuel-Schiffe „Antwerpen“ und „Arlon“ auf der Werft von HD Hyundai in Ulsan. Die Auslieferung ist für Ende dieses Jahres geplant. HD Hyundai hat insgesamt acht Bestellungen für Ammoniak-betriebene Schiffe erhalten. Die beiden Schiffe von Exmar sind die ersten von vier Schiffen und markieren den Höhepunkt eines gemeinsamen Entwicklungsprogramms, das vor über dreieinhalb Jahren gestartet wurde.
„Die Schifffahrtsbranche hat etwas Besonderes an sich“, sagte Baert. „Wir müssen bis 2050 dekarbonisieren, und 2050 ist nur noch eine Schiffslebensdauer entfernt. Es ist buchstäblich zum Greifen nah.“ Das Bestelltempo deutet darauf hin, dass die Branche diese Logik verinnerlicht hat. Da die etablierte Düngemittelnachfrage eine stabile Geschäftsbasis bildet und die Energieanwendungen zunehmen, wird die strukturelle Argumentation für eine kostengünstige und CO₂-arme Produktion von Jahr zu Jahr überzeugender.
Der Prozess von Ammobia ist modular aufgebaut und je nach Bedarf skalierbar.
Warum die Zusammensetzung der Investoren wichtig ist
Die strategische Zusammensetzung der Seed-Finanzierungsrunde von Ammobia spiegelt die Position des Unternehmens in mehreren sich überschneidenden Branchen wider. ALIAD, ein bedeutender Industriegaslieferant, ist ein potenzieller Wasserstofflieferant und späterer Abnehmer. Shell und Chevron bringen Erfahrung im Betrieb thermochemischer Anlagen mit und positionieren sich für eine Rolle im wachsenden Ammoniaksektor. Das Interesse von MOL Switch ist eindeutig: Der Mutterkonzern Mitsui OSK Lines bereitet sich auf eine Zukunft vor, in der Ammoniak ein primärer Bunkerbrennstoff ist. „Sie wollen in dieser Branche eine Rolle spielen“, sagte Baert. „Und sie sehen den Zugang zu einer Technologie wie der von Ammobia als Wettbewerbsvorteil.“
Diese Übereinstimmung der wirtschaftlichen Interessen ist, so argumentiert sie, eher ein Merkmal als ein Zufall. Für ein Start-up, das an der Schnittstelle von Chemie, Energie und Logistik agiert, sind etablierte Unternehmen keine Hindernisse, die es zu verdrängen gilt, sondern Partner, deren Beteiligung die Markteinführung beschleunigt und das Einführungsrisiko verringert.
Von Belgien über Stanford ins Labor
Baert wuchs in Belgien auf und beschreibt ihren frühen Ehrgeiz als klar: Sie wollte die Ozeane schützen. Als ambitionierte Seglerin hatte sie ein tiefes Gespür für die ökologischen Risiken. In Stanford, wo sie ihren MBA absolvierte, während ihr Mitgründer seine Promotion abschloss, kristallisierte sich ihr beruflicher Weg heraus. Die beiden lernten sich im studentischen Wasserstoffclub der Universität kennen und erkannten, wie Baert erzählt, sofort ihre gemeinsamen Ziele und sich ergänzenden Kompetenzen.
Ammobia wurde vom Weltwirtschaftsforum als Technologiepionier 2025 ausgezeichnet . Baert und Mitgründer Tristan Gilbert schafften es 2024 auf die Forbes-Liste „30 Under 30 Manufacturing and Industry“ . 2025 gewann Baert den Preis als Wissenschaftlerin des Jahres bei den „Women in Energy Transition Awards“ und belegte den ersten Platz beim Pitch-Wettbewerb „Women in Clean Tech and Sustainability“ – eine Auszeichnung, die sie umgehend zurückwies. „Die Auszeichnung als Wissenschaftlerin ist eigentlich eine Anerkennung für das gesamte Ammobia-Team“, sagte sie, „und für all die Wissenschaftler und Ingenieure, die jeden Tag hart im Labor arbeiten, um unsere Technologie weiterzuentwickeln.“
Der längere Bogen
Ammobias Ziel ist es, bis 2030 mehrere kommerzielle Projekte mit unterschiedlichen Rohstoffen und in verschiedenen Regionen zu realisieren. Das Ziel ist es, zu beweisen, dass kostengünstiges, kohlenstoffarmes Ammoniak nicht als Nischenprodukt im Premiumsegment, sondern als gängiger industrieller Rohstoff in jeder Größenordnung und unabhängig von volatilen Lieferketten fossiler Brennstoffe verfügbar ist.
Das Haber-Bosch-Verfahren brachte seinen Erfindern Nobelpreise ein, weil es ein Problem löste, das die menschliche Zivilisation seit Jahrtausenden behindert hatte. Der Druck, das Nachfolgeproblem – den Umgang mit den durch dieses Verfahren entstehenden Emissionen – zu lösen, wächst mit vergleichbarer Dringlichkeit. Ob Materialwissenschaft und modulare Konstruktion diese Frage in dem erforderlichen Tempo und Umfang beantworten können, bleibt abzuwarten. Die Investorenunterstützung für Ammobia deutet jedoch darauf hin, dass die Branche die Frage zunehmend als dringlich und nicht mehr nur theoretisch betrachtet.
