Zur Sache: Die Clean Coal-Technologie

 

Der Einsatz von Steinkohle zur Verstromung und Wärmeerzeugung wird häufig wegen der angeblich zu hohen Emissionen von schädlichen Gasen in die Atmosphäre und damit wegen der negativen Auswirkungen auf das Klima kritisiert. Zu diesem Thema ist vor kurzem vom Gesamtverband des deutschen Steinkohlenbergbaus (http://www.gvst.de - hier besteht auch eine Downloadmöglichkeit) eine interessante Publikation erschienen, auf der die nun folgenden Ausführungen basieren werden.

Das in diesem Kontext entscheidende Kriterium ist der Wirkungsgrad der jeweiligen Kraftwerkstechnologie. Die dahinter stehende Zielsetzung ist vergleichbar mit der der Betriebswirtschaftslehre: Um einen steigenden Wirkungsgrad zu erreichen soll mit demselben Faktoreinsatz (also in diesem Fall Steinkohle) mehr Energie, Wärme etc. erzeugt werden (Maximierungsproblem) oder dieselbe Menge Energie mit geringerem Faktoreinsatz hergestellt werden (Minimierungsproblem).

In aller Munde ist in diesem Zusammenhang das - leider nicht von allen Staaten unterzeichnete - Kyoto-Protokoll, welches eine erhebliche Reduktion des Ausstoßes von Kohlendioxid in den nächsten Jahren vorschreibt. Die Staaten, die das Protokoll nicht unterzeichnet haben, argumentieren damit, dass eine fehlende Teilnahme von stark wachsenden Wirtschaftsnationen wie China ein Erreichen des global angestrebten Zieles "Emissionsreduktion" ohnehin nahezu fast unmöglich machen würde - selbst bei noch so großer Anstrengung der Kyoto-Staaten.

Als Lösung aus dem Dilemma wird die konkrete Entwicklung von neuen Technologien zur umweltfreundlicheren Nutzung der vorhandenen Ressourcen angesehen, worunter in Bezug auf die Kohle die so genannte Clean Coal-Technologie fällt, deren Bedeutung zunehmend auch von der EU erkannt wird. Aktuell besitzt Deutschland einen Spitzenplatz für Entwicklungen in diesem Bereich, der jedoch entsprechend gesichert und ausgebaut werden muss. Für einen guten Einsatz der Technologien müssen ständige Weiterentwicklungen erfolgen, neue Materialien erarbeitet und getestet werden und nicht zuletzt muss eine intensive Kooperation der unterschiedlichsten Bereiche aus Wissenschaft und Forschung erfolgen. Nun im Anschluss soll noch ein kurzer Überblick über die in der erwähnten Publikation des Gesamtverbandes des deutschen Steinkohlenbergbaus dargestellten technologischen Aspekte gegeben und ein Fazit gezogen werden.

Ein entscheidender Bestimmungsfaktor für den oben beschriebenen Wirkungsgrad von Kraftwerken ist die Temperatur des erzeugten Dampfes, mit dem dann z.B. die Turbinen angetrieben werden. Aktuell erreichen die modernen Kohlekraftwerke Wirkungsgrade von ca. 45 %, wobei hier Dampf zum Einsatz kommt, der etwa eine Temperatur von 620 Grad hat. In einem ersten Schritt werden nun Wirkungsgrade von ca. 50 % angestrebt (eine Steigerung um mehr als 10 % !), wobei hier Anlagen und Materialien entwickelt werden müssen, in bzw. mit denen Dampf von ca. 700 Grad Celsius verwendet werden kann. In einem nächsten Schritt sind auch Kraftwerke mit deutlich mehr als 50 % Wirkungsgrad vorstellbar, wobei hier allerdings nicht alleine die Materialien, sondern zusätzlich die Prozesse der Umwandlung des Rohstoffes Steinkohle in Energie verändert werden müssen. Für nähere technische Ausführungen verweise ich gerne auf die Publikation des Gesamtverbandes des deutschen Steinkohlenbergbaus zu dieser Thematik. Für eine interessante Grafik mit einem internationalen Vergleich der Wirkungsgrade von Steinkohlekraftwerken - bitte hier klicken.

Fazit und Schlussfolgerung:

Der Wirkungsgrad von Kraftwerken ist einer der wesentlichen Faktoren, die darüber entscheiden, ob ein bestimmter Rohstoff - in diesem Falle die Steinkohle - umweltfreundlich zur Gewinnung von Energie eingesetzt werden kann. Bereits heute hat gegenüber früheren Zeiten eine erhebliche Verbesserung in Bezug auf den Kohlendioxid-Ausstoß deutscher Kohlekraftwerke stattgefunden - der schon lange nicht mehr dunkle Himmel über dem Ruhrgebiet ist ein eindeutiges Indiz hierfür.

Dennoch darf auch in diesem Bereich die Entwicklung nicht zum Stillstand kommen. Zu groß ist die Konkurrenz aus immer bedeutender werdenden Industrieländern wie China, aber auch aus anderen Hochtechnologieländern wie den USA. Deutschland steht aktuell im Reigen der in dem Clean Coal-Sektor forschenden und entwickelnden Länder sehr weit vorne, ein Platz, den es entsprechend zu verteidigen gilt. Technologische Vorsprünge sind ggf. sehr schnell verloren, wenn man den Anschluss an andere Länder verliert.

Die Schlussfolgerung aus den vorstehenden Beschreibungen ist eine ganze Kette von Argumenten: Wie dargestellt ist für die Erhaltung einer Spitzenposition entsprechende Forschung notwendig, somit muss in Deutschland die Möglichkeit zu eben dieser Forschung bestehen, um den technologischen Vorsprung realisieren zu können. Voraussetzung hierfür ist aber wiederum ein aktiver deutscher Steinkohlenbergbau, denn nur der sichert langfristig eine Versorgung mit Steinkohle und eine Unabhängigkeit von externen Lieferanten und somit die notwendigen Forschungs- und Entwicklungsmöglichkeiten. Als Folge hiervon können die neuen Technologien in andere, noch nicht so weit entwickelte Länder exportiert werden und auch dort einen wichtigen Beitrag zur Reduktion der Kohlendioxid-Emissionen leisten.

Das langfristig anzustrebende Ziel aller der vorgenannten Forschungen und Entwicklungen muss das emissionsfreie Kraftwerk - das so genannte "zero-emissions"-Kraftwerk - sein, welches es durch entsprechende Prozesse ermöglicht, Steinkohle nahezu ohne den Ausstoß von Kohlendioxid zur Energiegewinnung einzusetzen. Auch wenn das heute noch nach ferner Zukunft klingen mag - so sieht die (gar nicht so ferne) Zukunft der Kraftwerkstechnologie aus. Diese Zukunft ist jedoch nur mit einem gesunden und aktiven deutschen Steinkohlenbergbau zu realisieren - und dafür setzt sich Pro-Bergbau ein.