Haber-Bosch-Verfahren: einfach erklärt

Stickstoff aus der Luft reagiert mit Wasserstoff zu Ammoniak. Das Stickstoffmolekül ist durch seine Dreifachbindung sehr reaktionsträge. Deshalb braucht man hohe Temperaturen von etwa 400 bis 500 °C und einen Katalysator auf Eisenbasis.

Die Reaktion ist eine Gleichgewichtsreaktion und exotherm. Hoher Druck von rund 150 bis 300 bar verschiebt das Gleichgewicht zum Ammoniak, weil dabei aus vier Gasmolekülen zwei werden. Nicht umgesetztes Gas wird im Kreislauf zurückgeführt.

Fritz Haber entwickelte die Synthese im Labor, Carl Bosch machte sie bei der BASF industriell nutzbar. Die erste Anlage ging 1913 in Oppau in Betrieb. Haber erhielt 1918 den Nobelpreis für Chemie, Bosch 1931.

Aus dem Ammoniak werden Dünger wie Ammoniumnitrat und Harnstoff hergestellt. Nach gängigen Schätzungen könnte ohne diese Dünger nur etwa die Hälfte der heutigen Weltbevölkerung ernährt werden. Gleichzeitig verbraucht das Verfahren große Mengen Energie, meist aus Erdgas.