https://www.faz.net/-1v0-v9l8

Kohlekraftwerke : CO2 soll ins Erdreich verbannt werden

  • -Aktualisiert am

Auf dem Weg zur Grube Bild: REUTERS

Ohne Kohle wird es in der Energieversorgung noch längere Zeit nicht gehen. Um den Ausstoß von CO2 trotzdem zu senken, muss es abgetrennt und endgelagert werden. Dazu werden gerade drei Konzepte entwickelt. Der Nachteil: Sie alle bringen Leistungsverlust.

          5 Min.

          Der Bau neuer Kohlekraftwerke läuft schleppend. Das ist nicht erstaunlich, fehlen doch durch eine wenig stringente Energiepolitik verlässliche Rahmendaten, die Investitionen von mehreren Millionen Euro je Block berechenbar machen würden. Doch auch die Abneigung unterschiedlichster gesellschaftlicher Gruppen trägt dazu bei. So haben sich Wissenschaftler aus Mainz, Wiesbaden und Darmstadt gegen den Bau eines „klimaschädlichen Steinkohlekraftwerks“ auf der Ingelheimer Aue ausgesprochen - darunter auch der Nobelpreisträger Paul Crutzen. In Großkrotzenburg bei Hanau, wo drei Altanlagen durch ein modernes Großkraftwerk ersetzen werden sollen, werden Plakate mit der Aufschrift „Stoppt Staudinger“ durch die Straßen getragen.

          Und auch in der Grünen-Bundestagsfraktion ist man sich einig: Wir brauchen weder die Atomindustrie noch neue Kohlekraftwerke. Vielmehr setzt man auf die erneuerbaren Energien und aufs Energiesparen. Neue Kohlekraftwerke sollen erst dann wieder gebaut werden dürfen, wenn die Technik zum Abscheiden und (End-)Lagern des bei der Kohleverbrennung anfallenden Kohlendioxids „einsatzfähig ist“. Doch das wird nicht vor 2020 der Fall sein.

          Möglichst vollständige Wärmeumwandlung

          Bis dahin mit dem Bau neuer Kraftwerke zu warten wäre aus Umweltsicht sträflich. Alte, längst abgeschriebene Kohlekraftwerke ermöglichen es den Elektrizitätserzeugern, den benötigten Strom zu niedrigsten Gestehungskosten zu produzieren. Doch der Ausstoß an Kohlendioxid liegt bei diesen Oldtimern deutlich höher als bei modernen Anlagen. Denn gelingt es, bei einem steinkohlebefeuerten 700-Megawatt-Block den Wirkungsgrad um nur einen Prozentpunkt zu verbessern, werden im Jahr rund 100.000 Tonnen Kohlendioxid weniger ausgestoßen. Zum Vergleich: Fast 50.000 Kraftfahrzeuge dürften zusätzlich auf Deutschlands Straßen fahren, ohne dass sich die Gesamtmenge dieses Gases veränderte.

          Nicht ungefährlich: Kohlekraftwerk in China
          Nicht ungefährlich: Kohlekraftwerk in China : Bild: picture-alliance/ dpa

          Um dieses Ziel zu erreichen, müssen die Kraftwerke mit immer höheren Dampftemperaturen betrieben werden. Denn nach den Erkenntnissen der Thermodynamik lässt sich die Verbrennungswärme der Kohle umso vollständiger in nutzbare Energie wie Strom umwandeln, je höher die Einstiegstemperatur liegt und je niedriger die Temperatur der unvermeidbar anfallenden, an die Umgebung abgegebenen Abwärme ausfällt.

          Materialien würden Bedingungen nicht standhalten

          So arbeitet man daran, den Wirkungsgrad von Steinkohlekraftwerken von heute möglichen 46 Prozent auf 50 Prozent anzuheben - und dabei den Kohlendioxidausstoß um mehr als ein Drittel zu reduzieren. Dazu ist es notwendig, die Dampftemperaturen von derzeit etwa 600 Grad auf rund 700 Grad (bei einem Druck von 350 bar) zu erhöhen.

          Die heute im Kraftwerksbau eingesetzten Materialien würden diesen Bedingungen nicht standhalten. Sie würden sich unkontrollierbar strecken und verfestigen. Abhilfe lassen die von Thyssen-Krupp VDM für den Einsatz in Dampfturbinen entwickelten Sonderstähle auf Nickelbasis erwarten. Doch nicht nur das Material selbst muss diese extremen Bedingungen aushalten. Auch die Schweißnähte müssen sicher sein. Und das über einen Zeitraum von 40 Jahren.

          Kohle wird zu Rohgas veredelt

          Das 50-Prozent-Steinkohlekraftwerk ist noch Zukunftsmusik. Das Gleiche gilt für die semantische Missgeburt: das kohlendioxidfreie Kraftwerk. Das wird es nie geben. Denn beim Verbrennen von Kohle fällt immer Kohlendioxid an. Was man jedoch tun kann, ist, das Kohlendioxid einzufangen und dauerhaft wegzusperren. An diesem Ziel wird momentan ernsthaft gearbeitet. Dabei steht man ganz am Anfang der Entwicklung. Und damit ist klar, dass nicht abzuschätzen ist, ob alle technischen Schwierigkeiten gelöst werden können. Auch ist noch offen, ob und in welchem Umfang man die dann deutlich höheren Produktionskosten den Stromkunden wird aufbürden können, ohne die Wettbewerbssituation in Europa zu verzerren.

          An drei Konzepten zur CO2-Abtrennung wird gearbeitet. RWE plant den Bau einer Kohlevergasungsanlage. Anders als bei der herkömmlichen Dampferzeugung wird die Kohle nicht verbrannt, sondern in einem stählernen Reaktor bei hohen Temperaturen und einem Druck von rund 35 bar zu einem aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid bestehenden Rohgas veredelt. In einem zweiten Schritt entsteht durch die Zugabe von (Wasser-)Dampf aus dem Kohlenmonoxid Kohlendioxid, das sich abtrennen und verdichten (verflüssigen) lässt. Mit dem zurückbleibenden Wasserstoff will man eine Gasturbine „befeuern“ - und mit deren heißen Abgasen anschließend einen konventionellen Dampfprozess betreiben.

          Topmeldungen

          Blick zurück mit Zorn : „Löws Taktik ist nicht aufgegangen“

          Gegen den Weltmeister Frankreich spielt Deutschland gut mit. Doch das Eigentor von Hummels führt zum 0:1. Das lag auch an Kimmichs Rolle, sagt Roland Zorn. Nun wird es für die DFB-Elf schon knifflig.
          Seniorin im Ruhestand: Die steigende Lebenserwartung der Bevölkerung hat Folgen für die Gesundheitskosten und die Finanzierung der Altersvorsorge.

          Dauerbaustelle Gesundheit : Den Krankenkassen geht das Geld aus

          An der Situation der Kranken- und Pflegekassen ist nicht Corona schuld. Es gibt verschiedene Ansätze zur Problemlösung und gute Ideen, die Systeme sozial und marktwirtschaftlich zu machen.