Kohlekraftwerk: Energiequelle mit hohem CO2-Ausstoß

Um die notwendigen heißen Rauchgase zu erzeugen, wird Kohle zuerst in einer Kohlemühle gemahlen, dann in eine Brennkammer eingeblasen und dort verbrannt. Durch das Mahlen hat die Kohle eine größere Oberfläche und kann besser verbrannt werden. Anlagen zur Rauchgasreinigung filtern die bei der Verbrennung entstandenen Abgase in drei Schritten (Entstaubung, Rauchgasentstickung und Rauchgasentschwefelung), bevor sie über den Schonstein entweichen.

Der Dampferzeuger führt das Wasser in Rohren durch die Brennkammer, wobei Wasserdampf entsteht. Der heiße Wasserdampf treibt eine Turbine an, welche wiederum als Antrieb für den Generator fungiert. Dieser erzeugt dann den elektrischen Strom. Im Kondensator wird die Restwärme des Dampfes auf das Kühlwasser übertragen. Es entsteht erwärmtes Kühlwasser, weil sich der Dampf verflüssigt (Kondensation). Das nun im Kondensator erwärmte Kühlwasser wird im Kühlturm gekühlt, indem die Wärme an die Luft abgegeben wird. So kann es erneut in den Kreislauf eingespeist bzw. eingeleitet werden. Weiteres Kühlwasser kann zusätzlich aus einem Gewässer entnommen werden. Der Strom wird über einen Transformator in das Stromnetz eingespeist.

Der Wirkungsgrad eines solchen Kraftwerkes liegt zwischen 40 und 45 Prozent. Es werden also nur etwa 40 Prozent der Energie, die bei der Kohleverbrennung entsteht, als Strom genutzt. Kohlekraftwerke sind witterungsunabhängig einsetzbar.

Welche Arten von Kohlekraftwerken gibt es?

Man unterscheidet bei den Kohlekraftwerken zwei Arten: Kraftwerke für Braunkohle und für Steinkohle, wobei der Anteil an Steinkohlekraftwerken überwiegt.

Braunkohlekraftwerke sind nämlich weniger effizient als Steinkohlekraftwerke, da Steinkohle einen dreimal so hohen Energieanteil wie Braunkohle hat. Außerdem ist der CO2-Ausstoß bei Steinkohle etwas geringer.

Wie sieht der historische Hintergrund aus?

Das Kraftwerk Holborn Viaduct (auch Edison Electric Light Station) war 1882 das erste Kohlekraftwerk der Welt, das elektrischen Strom für die öffentliche Nutzung erzeugte. Es befand sich in der Straße Holborn Viaduct 57 in London, wurde von Thomas Alva Edison gebaut und von der Edison Electric Light Company betrieben. Damit begann eine neue Epoche in der Geschichte der Menschheit, die bis dahin weltweit auf Biomasse und Holz angewiesen war.

Jene Staaten, die Kohle gewinnen konnten, beherrschten teils als Kolonialmächte große Teile der Welt. Es fand eine Umwälzung in der Gesellschaft mit der Verarmung der Arbeiterschaft statt. Millionen Menschen waren und sind weltweit von Kohlebergbau und Klimawandel betroffen.

Wovon werden Kohlekraftwerke abgelöst?

Immer mehr Kohlekraftwerke werden weltweit aufgrund des hohen CO2-Ausstoßes geschlossen, umgebaut oder durch andere Formen an Energieerzeugern ersetzt. Oft erfolgt ein Umbau von Kohlekraftwerken zu Gaskraftwerken, wie zum Beispiel im Fall des ehemaligen österreichischen Kohlekraftwerkes in Mellach (Bezirk Graz-Umgebung).

Gaskraftwerke verursachen immerhin bis zu 30 Prozent weniger CO2-Emissionen pro Kilowattstunde Strom. Viele Kohlenkraftwerke wurden aber auch geschlossen, weil zunehmend Erneuerbare Energieformen wie Photovoltaik oder Windkraftwerke den Markt erobern.

Gibt es solche Kraftwerke in Österreich noch?

In Österreich gibt es mittlerweile keine Kohlekraftwerke mehr. Sie wurden nach und nach stillgelegt.

2014 drei aktive Kohle-Kraftwerke, eines in Riedersbach (Energie AG, wurde 2016 abgeschaltet), eines in Mellach und eines in Dürnrohr (Verbund und EVN). Während Kohle im Jahr 1970 noch rund 25 Prozent des österreichischen Energieverbrauches abdeckte, verlor das Thema danach zunehmend an Bedeutung. Im Jahr 2011 waren es nur noch 10 Prozent.

Das Kohlekraftwerk Mellach wurde kurz nach Ostern 2020 als letztes Kohlekraftwerk in Österreich vom Netz genommen.

Was sind die Vor- und Nachteile?

Kohlekraftwerke sind vor allem eines: Eine immense Umweltbelastung, selbst wenn man versucht, die Schadstoffe weitestgehend herauszufiltern. Trotzdem existieren neben den vielen Nachteilen auch einige Vorteile dieser Art der Stromgewinnung.

Wo gibt es in Europa/weltweit noch diese Art von Kraftwerken?

In Europa gab es (Stand März 2022) 1.179 Kohlekraftwerke, die Mehrheit davon mit Steinkohle betrieben. Die klimaschädlichsten davon stehen in Polen (auf Platz 1 liegt Belchatow mit einer CO2-Emission von 37,18 Mio Tonnen/Jahr) und in Deutschland (auf den Plätzen 2 und 3 Neurath und Niederaußem), beide mit CO2-Emission von rund 30 Mio Tonnen/Jahr. Sieben der zehn klimaschädlichsten Kohlekraftwerke in Europa wurden im Jahr 2021 in Deutschland betrieben. Derzeit gibt es dort noch 96 Kohlekraftwerke.

Weltweit gesehen führt – wie nicht anders zu erwarten – China die Liste an. Das größte Kohlekraftwerk der Welt ist das Tuoketuo-Kraftwerk in der Region Innere Mongolei. Es bringt eine Leistung von rund 6,7 Gigawatt und gehört damit zu den weltweit größten CO2-Emittenten. Die Spitzenreiter bei den Kohlekraftwerken sind China mit 1.077 Kraftwerken, Indien mit 281 Kraftwerken und die USA mit 263 Kraftwerken.