Strom aus Kohle: Ausstieg in Sicht

Kohle ist ein fossiler Energieträger, der über Jahrmillionen aus abgestorbenen Pflanzenteilen entstanden ist. Unter steigendem Druck und hohen Temperaturen bildete sich zunächst Torf, aus dem dann Braun- und schließlich Steinkohle wurde. Fast überall auf der Erde gibt es Kohlevorkommen: In dicken Schichten, den sogenannten Flözen, liegen sie unter der Erde. 

Zur Stromerzeugung aus Kohle wird sowohl Stein- als auch Braunkohle genutzt. Damit Kohle zu Strom wird, muss sie in Kohlekraftwerken verbrannt werden. Ein Kraftwerk mit einer typischen Leistung von 800 MW kann mit seiner jährlich produzierten Strommenge 1,5 Millionen Haushalte versorgen.

Wie wird aus Kohle Strom gewonnen?

Bevor die Kohle im Kraftwerk verbrannt werden kann, muss sie erst einmal gründlich gereinigt und getrocknet werden. Danach wird sie in einer Walzenmühle zu Kohlestaub zerkleinert, denn dieser brennt sehr viel besser als Kohlestücke. Unter Zufuhr von heißer Luft gelangt der Kohlestaub in die Brennkammer, wo er verbrannt wird.

Die bei der Verbrennung entstehenden heißen Rauchgase bringen Wasser, das über ein Rohrsystem durch die Brennkammer geführt wird, zum Sieden. Es bildet sich Wasserdampf, der Temperaturen von 600 °C und einen Druck von 300 bar erreicht. Der Dampf treibt eine Dampfturbine an, die mit einem Generator verbunden ist. Er wandelt schließlich die Bewegungsenergie mittels Induktion in elektrische Energie um. Das funktioniert ähnlich wie bei einem Fahrraddynamo.

Was als weißer Dampf über die markanten Kühltürme entweicht, ist kein CO₂, sondern überschüssige Kondensationswärme. Einige Kraftwerke arbeiten mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), um die Abwärme zu nutzen – etwa für Fernwärme.

Das Rauchgas wird über unscheinbare Schornsteine an die Umgebung abgeleitet. Bevor es das Kraftwerk verlässt, wird es in einer speziellen Rauchgasreinigungsanlage von Feinstaub, Stickoxiden und Schwefel befreit. Ungefährlich sind die Abgase trotzdem nicht, denn sie enthalten große Mengen an CO₂ und andere schädliche Stoffe.

Steinkohlegefeuerte Kraftwerke besitzen einen höheren Wirkungsgrad als Braunkohlekraftwerke. Sie erzeugen meist Strom für die Mittellast – ein vorhersehbarer, aber schwankender Teil der benötigten elektrischen Leistung in einem bestimmten Versorgungsgebiet. Vorzugsweise kommen sie im Winter zum Einsatz, wenn der Energiebedarf höher ist.

Braunkohlekraftwerke dienen der Grundlasterzeugung und sind meist ganzjährig in Betrieb. Da sich Braunkohle nicht so gut transportieren lässt wie Steinkohle findet die Verstromung häufig in der Nähe des Tagebaus statt.

Energie aus Kohle: Vor- und Nachteile

Forschungen zufolge reichen die Kohlevorräte noch für 200 Jahre – wesentlich länger als andere fossile Energieträger. Doch sollte dieser Zeitraum wirklich ausgenutzt werden, um weiterhin Strom aus Kohle zu gewinnen?

Vorteile im Überblick

• Kohle ist der günstigste konventionelle Energieträger. Sie muss nicht importiert werden und es entstehen keine Abhängigkeiten von anderen Ländern.
• Der Kohleabbau schafft Arbeitsplätze.

Nachteile für Mensch und Umwelt

• Kohlekraftwerke stoßen große Mengen an CO2, Feinstaub und anderen schädlichen Substanzen wie Quecksilber oder Arsen aus. Mit 1 kg pro kWh entsteht bei der Erzeugung von Strom aus Braunkohle besonders viel CO2. Steinkohlekraftwerke verursachen 0,9 kg CO2 pro kWh Strom.
• Der Abbau von Kohle benötigt große Flächen. Mögliche Folgen: Umsiedlungen, Zerstörung von Ökosystemen und Bodenabsenkungen.
• Der Abbau von Steinkohle unter Tage birgt Gefahren für die Arbeiter.
• Aus Kostengründen werden die Kondensatoren eines Kohlekraftwerks meist mit Flusswasser gekühlt. Die abgegebene Wärme kann sich negativ auf die Pflanzen- und Tierwelt auswirken.
• Bei der Gewinnung von Strom aus Kohle wird der Grundwasserhaushalt in den Abbaugebieten langfristig gestört. Erhöhte Werte von Sulfat und Eisen können für die Trinkwassergewinnung problematisch werden.

Seit Ende 2018 wird in Deutschland keine Steinkohle mehr gefördert. Es sind aber immer noch Steinkohlekraftwerke in Betrieb, die nach und nach vom Netz gehen sollen. Spätestens 2038 ist mit der Energiegewinnung aus Kohle Schluss. Auch andere Industrieländer planen den Kohleausstieg. Völlig frei von Kohlestrom sind bereits Österreich, Belgien und Schweden.

Ein notwendiger Schritt, denn nach Schätzungen der Internationalen Energieagentur IEA sind die CO2-Emissionen durch die Kohleverbrennung für 0,3 °C des globalen Temperaturanstiegs von derzeit 1 °C verantwortlich ist. Kohle ist damit die größte Quelle für die Erderwärmung.

Hinzu kommt, dass Kohle längst nicht mehr der günstigste Energielieferant ist. Strom aus Windkraft und vor allem Solarstrom sind heute weitaus günstiger. Und auch die steigenden Brennstoffkosten und die CO₂-Zertifikate verdrängen den Kohlestrom aus dem deutschen Strommix.