Kohle

Entstehung

Kohleabbau und KohlekraftwerkKohle ist der am häufigsten genutzte Energieträger weltweit.
Wir unterscheiden zwischen der Braun- und der hochwertigeren Steinkohle. Beide entstanden zu Zeiten eines feucht-warmen Klimas mit starkem vegetativem Wachstum. Abgestorbene Pflanzen, die im Mohr versanken, wurden zunächst von aeroben Bakterien zu Torf zersetzt. Unter dem Abschluss des Torfs vom Sauerstoff und erhöhtem Druck durch überlagernde Sedimentschichten kam es dann zu anaerober Zersetzung – zunächst biochemischer Art, später unter höherem Druck weitgehend chemisch.

Druck und Sauerstoffabschluss wurden von Sedimentschichten verursacht, die sich im Rahmen von Überschwemmungen auf dem Torf- und Kohle-Material ablagerten. Ursächlich für diese Überschwemmungen waren oft Landabsenkungen.

Weltweite Absenkungen waren im Tertiär (vor 2,5 bis 65 Millionen Jahren) für die Entstehung der Braunkohle verantwortlich:
Unter dem hohen Druck der Sedimente entwichen Wasser und Gase aus dem Torf. Bei unter 75% Wassergehalt sprechen wir von Braunkohle. Mit zunehmender Tiefe steigen Druck sowie Gehalt von Kohlenwasserstoff und flüchtigen Bestandteilen. Die Qualität der Kohle nimmt zu.

Steinkohle begann seine Entstehungsgeschichte zumeist im Karbon (vor etwa 280 bis 345 Millionen Jahren). In den folgenden Jahrmillionen kam es häufiger zu Absenkungen und Anhebungen des Landes und so zur Anhäufung einer Vielzahl von mächtigen Sedimentschichten, womit der Inkohlungsprozess im Vergleich zur Braunkohle langfristiger und intensiver vonstatten gehen konnte und zu einer wesentlich höheren Kohlequalität führte.
Steinkohle findet sich entsprechend in tieferen Erdschichten als Braunkohle.

In der Regel wird Braunkohle im Tagebau und Steinkohle untertage abgebaut. Vor allem in Südamerika werden zur Kohlförderung ganze Bergspitzen abgetragen (Mountaintop-Removal-Projekts) wobei riesige Landflächen mit intakter Natur zerstört werden.
 

Nutzung in Zahlen

Kohle wird überwiegend als fester Brennstoff genutzt und nur zu einem geringen Anteil verflüssigt oder zu Gas weiterverarbeitet.
In Kraftwerken wird sie verbrannt und erhitzt Wasser. Zumeist treibt der so entstandene Wasserdampf Turbinen zur Stromerzeugung an.
Kohle ist damit weltweit der Energieträger No. 1 für die Stromerzeugung.

Abnehmend ist die Verarbeitung der Kohle zu Koks oder Brikett zum Beheizen von Gebäuden oder Dampfmaschinen.

2003 wurden weltweit 24,4 % der Primärenergie und 40,1 % der Elektroenergie durch die industrielle Nutzung von Kohle als Brennstoff erzeugt, wobei Stein- und Braunkohle in etwa gleich stark vertreten sind.

Der Kohleverbrauch stieg in den vergangenen 10 Jahren (2001-2011) um rund 50 % (EIKE) und wird in den nächsten Jahren um weitere 20 % wachsen. In den USA stieg die Anzahl der Kraftwerke von 2000 – 2012 von gut 1.000 auf über 1.400 und in Europa sollen bis 2020 etwa achtzig Kohlekraftwerke neu entstehen (Zeit). Deutschland steht derzeit weltweit an sechster Stelle bei der energetischen Verwertung von Kohle (Statistica)
 

Probleme

Schadstoff-Emissionen

CO2 gilt als Hauptverursacher für die Erderwärmung und damit für einen Klimawandel, der sich zunehmend durch den Anstieg des Meeresspiegels durch Extremwetterlagen, Dürren und Überschwemmungen bemerkbar macht.

Im Vergleich zu anderen fossilen Energieträgern setzt die Kohle bei der energetischen Nutzung, d.h. bei der Verbrennung, besonders viel CO2 frei:
Braunkohlekraftwerke emittieren 850–1200 g CO2 pro kWh und Steinkolekraftwerke 750–1100 g CO2 pro kWh (Verein Deutscher Ingenieure).
Das ist etwa die doppelte CO2-Emmissionsmenge eines durchschnittlichen Gaskraftwerks. (Greenpeace)

Der Bundesverband Braunkohle: „Heute (Mai 2012) liegen die durchschnittlichen Gesamtwirkungsgrade bei Steinkohlenkraftwerken bei 37 %, bei Braunkohlenkraftwerken bei 36 %. Moderne Technologien erreichen zurzeit Wirkungsgrade von 46 % (Steinkohle) bzw. über 43 % (Braunkohle). Bis 2020 lassen sich diese Wirkungsgrade voraussichtlich auf über 50 % steigern.“.
Gegen die Nutung von Kohle spricht also auch der geringe Wirkungsgrad.

Laut WWF  stehen sechs der zehn am meisten Kohlendioxid ausstoßenden Kohlekraftwerke der EU in Deutschland. Dies sind ausnahmslos Braunkohlekraftwerke.
Auch in Hinblick auf weitere Schadstoff-Emissionen schneiden Kohlekraftwerke besonders schlecht ab, so etwa in Hinblick auf Schwefeldioxid, das für den sauren Regen und das Waldsterben mitverantwortlich ist (trotz moderner Filtermethoden).
Weitere schädliche Emmissionen sind: Stickoxide, Feinstäube und Schwermetalle.

Erwärmung von Flüssen

In Kohlekraftwerken entsteht immer eine große Menge an ungenutzter Abwärme. Wird diese in Gewässern statt in Kühltürmen gekühlt, so erwärmen sich diese mit negativen Folgen für deren Sauerstoffgehalt und Schädigungen von Flora und Fauna.

Landschaftszerstörung, Grundwasserabsenkung

Beim Tagebau werden große Flächen von Siedlungsgebiet und Naturlandschaften zerstört. Oft kommt es zu einem Absinken des Grundwasserspiegels und Austrocknung von Böden und negativen Auswirkungen auf die Fauna.
Der Untertagebau verursacht immer wieder Bergschäden.

Autor: Andreas Pützer

Bildquelle: aboutpixel.de Kohlebunker © Matthias Hildebrand

Diesen Beitrag bookmarken