Stromerzeugung - Kohlekraftwerke

Rund 45% des Stromes bezieht Deutschland derzeit aus Kohlekraftwerken. Unterschieden wird dabei in Braun- und Steinkohlekraftwerke. Beide sind speziell auf deren Brennstoff abgestimmt und an verfahrenstechnische Eigenheiten, Heizwert und die jeweilige Beschaffenheit der Asche angepasst.

Aufbau und prinzipielle Funktionsweise

Herzstück eines jeden Kohlekraftwerks ist der Kessel. Er dient als Brennraum für den Kohlestaub. Bevor dieser jedoch in den Kessel eingeblasen werden kann, muss die Kohle für den Prozess aufbereitet werden. Dazu werden zunächst Fremdkörper auf einem Förderband abgeschieden. Hierzu zählt beispielsweise Schieferkohle – Pflanzenmaterial, das nicht vollständig zu Kohle umgewandelt wurde.

Danach wird die Kohle mehr und mehr zerkleinert, bis sie letztendlich, zu Kohlestaub zermahlen und getrocknet, bereit zur Verbrennung ist. Mit einem Gebläse wird der Brennstoff dann in den Kessel befördert. Der so zugeführte Luftsauerstoff ist besonders wichtig für die Verbrennung der Kohle. Ohne das Einblasen der Kohle würde der Prozess deutlich ineffektiver und langsamer ablaufen. Die pro Sekunde zugeführten Kohlemengen sind gewaltig. So sind sekündlich Hunderte Kilogramm Kohlestaub bei gewöhnlichen Kraftwerken typisch.

Die bei der Verbrennung entstehende Wärme wird von einem Wasserrohrkessel aufgenommen. Über Rohrleitungen wird der auf diese Weise entstehende Wasserdampf dann zu einer Turbine geleitet. Diese treibt wiederum einen Generator an, der letztendlich die mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Der entstandene Dampf wird nach dem Durchlaufen der Turbine über einen Kondensator geleitet. Dessen Kühlwasser bewirkt eine Kondensation des Dampfes. Das so zurück gewonnene Wasser wird nach dem Durchlaufen des Kondensators zurück in den Wasserrohrkessel geleitet – der Kreislauf schließt sich.

Kohlekraftwerke Funktion

Kritikpunkt: Umweltauswirkungen

Gespeist werden Kondensatoren häufig durch Flusswasser. Diese Art der Kühlung ist weitaus kostengünstiger als der Einsatz von Kühltürmen.

Umweltschutzorganisationen vermuten jedoch bedenkliche Auswirkungen auf das Ökosystem der umliegenden Gewässer. Ebenso stark kritisiert wird in den letzten Jahren der Kohlenstoffdioxidausstoß. So wird die seit der industriellen Revolution zunehmende Kohlenstoffdioxidemission mit der Beschleunigung der globalen Erderwärmung in Verbindung gebracht. Grund hierfür ist der starke Treibhauscharakter des Gases.

Problematisch ist vor allem der Abbau der Kohle. So werden bei der Braunkohlegewinnung im Tagebau enorm große Flächen verbraucht. Die somit notwendige Umsiedelung ganzer Dörfer führte schon häufig zu Konflikten mit der Bevölkerung. Auch ökologisch wertvolle Gebiete werden nicht selten durch den Tagebau zerstört. Da der Steinkohleabbau untertägig erfolgt, kann es mitunter sogar zu Bodensenkungen kommen. Unter Umständen können diese sogar Gebäude- und Infrastrukturschäden nach sich ziehen.

Da Kohlevorkommen jedoch wie alle fossilen Brennstoffe begrenzt sind, wird das größte Problem der Kohlekraftwerke also früher oder später der Brennstoffnachschub sein.

Bildnachweis: Autor Kolossos - CC-BY-SA-3.0 Lizenz, via Wikimedia Commons

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