Von Magnolia Tovar, Leiterin des Bereichs „Technologies and Impact“ beim Think Tank „Future Cleantech Architects“ und ausgebildete Chemieingenieurin
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Die Hälfte der Weltbevölkerung lebt dank synthetischer Düngemittel. Das Herzstück der modernen Landwirtschaft ist Ammoniak. Es ist die Hauptzutat für die Herstellung von Stickstoffdüngern, die die Ernteerträge auf der ganzen Welt sichern.
Die im frühen 20. Jahrhundert von den deutschen Wissenschaftlern Fritz Haber und Carl Bosch entwickelte industrielle Synthese von Ammoniak veränderte die Lebensmittelsysteme und unterstützte ein beispielloses Bevölkerungswachstum weltweit. Es hat auch dazu beigetragen, Europa zu einem weltweit führenden Anbieter wissenschaftlicher und industrieller Innovation zu machen.
Heute jedoch setzt derselbe Prozess, der Europa einst einen Vorsprung verschaffte, es zunehmenden wirtschaftlichen, geopolitischen und ökologischen Risiken aus.
Das moderne Nahrungsmittelsystem ist weiterhin auf fossile Brennstoffe angewiesen
Die Ammoniakproduktion ist in hohem Maße auf Erdgas angewiesen, vor allem als Rohstoff für die Wasserstoffproduktion. Dadurch bleibt das moderne Nahrungsmittelsystem weiterhin von fossilen Brennstoffen abhängig. Wenn die Gaspreise steigen, wird die Düngemittelproduktion deutlich teurer, was die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Industrie untergräbt und die Kosten in der gesamten landwirtschaftlichen Wertschöpfungskette erhöht.
Seit dem Einmarsch Russlands in die Ukraine ist diese Verwundbarkeit nicht mehr zu ignorieren. Im Jahr 2022 stiegen die europäischen Gaspreise um mehr als das Zehnfache und stiegen von historisch niedrigen Niveaus auf Rekordhochs. Düngemittelfabriken auf dem gesamten Kontinent, darunter auch Industrieunternehmen wie BASF, waren von diesem Schock schwer betroffen. Auf dem Höhepunkt der Krise waren bis zu 70 % der europäischen Ammoniakproduktionskapazitäten offline.
Der Konflikt im Nahen Osten hat einmal mehr die Risiken deutlich gemacht, die mit der Abhängigkeit von Gasimporten und aus fossilen Brennstoffen gelieferten Exporten zur Aufrechterhaltung unseres Nahrungsmittelsystems verbunden sind: Etwa ein Drittel der weltweiten Düngemittelexporte passieren die Straße von Hormus, ein kritisches Tor, das sich als äußerst anfällig für Störungen erweist.
Europas Landwirtschaft unter Druck
Europas rapide erodierende Produktionsbasis hat nun strategische Konsequenzen. Es erhöht die Abhängigkeit von Düngemittelimporten aus Ländern wie Algerien, China, Ägypten, Russland und den Vereinigten Staaten.
Daraus entsteht ein Paradoxon: Während die europäischen Politiker versuchen, die Abhängigkeit von importierten fossilen Brennstoffen für wichtige Sektoren wie Gebäude oder Straßenverkehr zu verringern, besteht für den Kontinent die Gefahr, dass er zunehmend von importierten Nährstoffen abhängig wird (die andernorts mit denselben fossilen Brennstoffen hergestellt werden).
Europa war schon einmal hier. Vor der Erfindung des Haber-Bosch-Verfahrens war die europäische Landwirtschaft stark auf Nitratimporte aus Chile angewiesen, was zu Versorgungslücken führte, die die geopolitische Strategie prägten. Heute kehrt die Verwundbarkeit zurück – dieses Mal ist sie auf die Abhängigkeit von Importen fossiler Brennstoffe zurückzuführen. Um die industrielle Führungsrolle Europas zu behaupten, ist daher eine neue Innovationswelle erforderlich.
Es gibt auch ein Klimagebot. Die weltweite Ammoniakproduktion emittiert jedes Jahr etwa 450 Millionen Tonnen CO₂ – vergleichbar mit dem Doppelten der jährlichen Emissionen Spaniens. Die Reduzierung dieser Emissionen ist nicht nur für die Klimaziele wichtig, sondern auch für die langfristige Widerstandsfähigkeit der Lebensmittelproduktion.
Mit sauberem Strom hergestellte Düngemittel
Europa hat damit begonnen, eine kohlenstoffarme Ammoniakproduktion unter Verwendung von Wasserstoff zu erforschen, der aus erneuerbarem Strom erzeugt wird. Dieser Weg erfordert jedoch eine umfangreiche neue Infrastruktur für die Wasserstoffproduktion, den Transport und die Speicherung. Das ist teuer und riskiert, zu langsam zu sein.
Vielversprechendere Technologien könnten die Gleichung völlig verändern. Neue Verfahren zielen darauf ab, stickstoffbasierte Düngemittel unter Verwendung von Stickstoff aus Luft, Wasser und Elektrizität herzustellen. Dadurch kann die Abhängigkeit von fossilem Gas entfallen und möglicherweise ganz auf Wasserstoff verzichtet werden. Die technischen Details unterscheiden sich, aber das Ziel ist dasselbe: Mit sauberem Strom Düngemittel zuverlässiger, weniger umweltschädlich und letztendlich kostengünstiger herzustellen.
Wenn sich diese Technologien in großem Maßstab durchsetzen, könnten sie die Düngemittelproduktion an mehr Standorten ermöglichen, insbesondere in Regionen außerhalb Europas, in denen das Potenzial für erneuerbare Energien noch höher ist. Kleinere und flexiblere Anlagen könnten bestehende Großanlagen ergänzen, die Lieferketten widerstandsfähiger machen und neue industrielle Möglichkeiten schaffen.
Neue Düngemitteltechnologie könnte Arbeitsplätze in Industrieregionen schützen
Das ist auch wichtig für Arbeitsplätze. Die europäische Chemieindustrie beschäftigt Hunderttausende Fachkräfte, viele davon in Industrieregionen, die sich von der Energiewende bedroht fühlen. Eine neue Generation von Düngemitteltechnologien könnte diese industrielle Basis aufwerten und modernisieren, anstatt einfach nur eine Abwanderung dieser Industrie ins Ausland zu bewirken.
Als ersten Schritt sollten politische Entscheidungsträger Pilotanlagen und Demonstrationsprojekte unterstützen, damit neue Technologien vom Labor in den kommerziellen Maßstab gelangen können. Ein früher Einsatz wird nicht billig sein. Aber es ist heute mehr denn je klar, dass die Abhängigkeit vom Gas – mit seinen wiederkehrenden Preisschocks – nicht länger tragbar ist. Mit der Ausweitung erneuerbarer Energien und der Weiterentwicklung neuer Produktionsmethoden dürften die Kosten sinken. Europa verfügt bereits über starke Kapazitäten in den Bereichen Elektrochemie, Ingenieurwesen und industrielle Fertigung. Es ist Zeit, sie zu nutzen.
Bei Düngemitteln sind Europas Energie- und Ernährungssouveränität eng miteinander verknüpft. Durch Investitionen in Innovationen in der Düngemittelproduktion kann Europa die Belastung durch volatile Gasmärkte verringern, seine industrielle Basis stärken und ein widerstandsfähigeres Lebensmittelsystem aufbauen. Es kann auch dazu beitragen, den globalen Übergang zu saubereren Industrieprozessen voranzutreiben.
Europas nächster Haber-Bosch-Moment ist in greifbarer Nähe.
Magnolia Tovar, Leiterin der Abteilung „Technologies and Impact“ bei „Future Cleantech Architects“, ist Chemieingenieurin mit über 25 Jahren Erfahrung in der industriellen Dekarbonisierung und der Energiewende in mehr als 20 Ländern.
