- Kohle ist ein fossiler Brennstoff, der verbrannt wird, um Wärme und Strom zu erzeugen.
- Kohlekraftwerke stellen die umweltschädlichste Form der Stromgenerierung dar.
- Das Kohleausstieggesetz sieht ein Ende der Kohlestromgenerierung bis 2030 vor.
In Deutschland decken Kohlekraftwerke einen großen Teil des Energiebedarfs des Landes. Im ersten Halbjahr 2022 wurden über 30 Prozent des eingespeisten Strom durch Kohlekraftwerke erzeugt. Kohle ist ein fossiler Brennstoff, der verbrannt wird, um Wärme und Strom zu erzeugen. Zur Erreichung der Klimaziele und Energiewende ist bis 2030 der Kohleausstieg in Deutschland geplant. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die Funktionsweise von Kohlekraftwerken, ihren Aufbau sowie ihre verschiedenen Vor-und Nachteile.
Inhaltsverzeichnis
Was ist ein Kohlekraftwerk und wie funktioniert es?
Kohlekraftwerke erzeugen Strom, indem sie fossile Brennstoffe, wie Braun-oder Steinkohle in einem Kessel verbrennen, um Dampf zu erzeugen. Der Dampf treibt eine Turbine an, die einen elektrischen Generator antreibt und so Strom erzeugt. Der Dampf wird dann abgekühlt, zu Wasser kondensiert und in den Kessel zurückgeführt, um den Prozess erneut zu starten.
Welche Arten von Kohlekraftwerken gibt es?
Es gibt verschiedene Arten von Kohlekraftwerken: Braunkohle-und Steinkohlekraftwerke.
Braunkohle hat einen geringeren Energiegehalt als andere Kohlesorten. Braunkohle bietet normalerweise einen Heizwert von 5 bis 6 kWh/kg. Steinkohle ist ein schwarzes oder dunkelbraunes Gestein, das reich an Kohlenstoff und hat einen hohen Energiegehalt. Steinkohlekraftwerke sind mit einem Heizwert von 7,5 bis 9 kWh/kg viel effizienter als Braunkohlekraftwerke.
Wie ist ein Kohlekraftwerk aufgebaut?
Ein Kohlekraftwerk besteht aus einem Kessel, einer Turbine, einem Stromgenerator, einem Kondensator und einem Kühlturm. Im Kessel wird die Kohle verbrannt, um Dampf zu erzeugen. Der Dampf treibt die Turbine an, die wiederum den Stromgenerator antreibt, um Strom zu erzeugen. Der Dampf wird dann im Kondensator abgekühlt und kondensiert, und das Wasser wird in den Kessel zurückgeführt, um den Prozess erneut zu starten. Der Kühlturm kühlt das im Kondensator verwendete Wasser. Das Wasser wird an die Spitze des Turms gepumpt und über eine große Fläche versprüht, wo es verdampft und abkühlt. Dieser Prozess wird „Verdunstungskühlung“ genannt.
Wie hoch ist der Wirkungsgrad eines Kohlekraftwerks?
Der Wirkungsgrad eines Kohlekraftwerks hängt von der Art des verwendeten Kessels ab. Er bewegt sich dabei zwischen 40 und 45 Prozent. Braunkohlekraftwerke sind weniger effizient als Steinkohlekraftwerke. Steinkohle enthält dreimal so viel fossile Energie wie Braunkohle, d.h. es muss weniger verbrannt werden, um eine vergleichbare Menge Strom zu erzeugen. Außerdem verursacht Steinkohle weniger CO-2 Emissionen.
Was sind die Vorteile der Kohleverstromung?
In Deutschland liefern Kohlekraftwerke einen bedeutenden Anteil der Elektrizität des Landes. Die Kohleverstromung hat mehrere Vorteile:
- Kohle ist in Deutschland ein reichlich vorhandener Rohstoff und kann aus lokalen Minen bezogen werden. Das reduziert die Transportkosten und hilft auch um eine kontinuierliche Versorgung der Kraftwerke mit Brennstoff zu gewährleisten
- Die Kohleverstromung spielt in der deutschen Stromversorgung eine große Rolle: Sie macht ein Drittel der gesamten Stromerzeugung aus
- Die Betriebskosten für Kohlekraftwerke sind relativ niedriger als für andere Kraftwerkstypen.
- Braunkohleabbau ist kostengünstig
- Kohle ist ein fossiler Energieträger, dessen Vorräte noch rund 200 Jahre reichen
Was sind die Nachteile der Kohleverstromung?
Die Kohleverstromung hat aber auch einige Nachteile:
- Die Emissionen aus Kohlekraftwerken sind eine wichtige Quelle für Luftverschmutzung, einschließlich Treibhausgasen. Kohlekraftwerke stellen die klimaschädlichste Form der Stromgewinnung dar: Braunkohlekraftwerke stoßen 940 g CO2 pro Kilowattstunde aus und Steinkohlekraftwerke 735 g CO2 pro Kilowattstunde.
- Die Verbrennung von Kohle trägt nicht nur durch Kohlendioxidemissionen zum Klimawandel bei, sondern Kohlekraftwerke setzen auch andere Schadstoffe wie Schwefeldioxid, Stickoxide, Kohlenmonoxid, Quecksilber und Arsen frei. Ein großer Teil aller Quecksilberemissionen in Deutschland lässt sich auf diese Kraftwerke zurückführen.
- Bei der Verbrennung von Kohle fallen große Mengen an Asche und anderen festen Abfällen an, die umweltgerecht entsorgt werden müssen.
- Der Abbau und Transport von Kohle kann auch erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt haben.
Trotz der Nachteile ist die Kohleverstromung nach wie vor ein wichtiger Bestandteil des deutschen Stromversorgungsmix. Es werden Anstrengungen unternommen, um die Auswirkungen der Kohleverbrennung auf die Umwelt zu mindern, z.B. durch den Einsatz sauberer Verbrennungstechnologien.
Wann tritt das Kohleausstieggesetz in Kraft?
Im Oktober 2020 hat die deutsche Regierung einem Plan zugestimmt, der den Ausstieg Kohleverstromung bis 2038 vorsieht. Der Plan umfasst eine Reihe von Maßnahmen zur Unterstützung der betroffenen Regionen und Beschäftigten, darunter auch Finanzmittel in Milliardenhöhe. Das Kohleausstiegsgesetz sieht vor, die Kohleverstromung schrittweise zu verringern und bis spätestens Ende 2038 ganz zu beenden. Dieses Ziel wurde nun sogar auf 2030 vorgezogen, wodurch insgesamt 280 Millionen Tonnen Braunkohle eingespart und CO2 Emissionen reduziert werden. Für den geplanten Ausstieg aus der Braunkohle gibt es eine Reihe von Gründen, darunter die Umweltauswirkungen der Kohleverbrennung und die zunehmende Wettbewerbsfähigkeit der erneuerbaren Energien.
Welche Auswirkungen hat der Kohleausstieg?
Der Ausstieg aus der Kohleverstromung ist ein wichtiger Schritt im Kampf gegen den Klimawandel. Er wird auch erhebliche Auswirkungen auf die deutsche Wirtschaft und den Energiesektor haben. Kohlestrom war 2021 die wichtigste Stromquelle in Deutschland, insgesamt belief sich der Anteil auf 30,2 Prozent.
Wie viele Kohlekraftwerke gibt es in Deutschland?
In Deutschland sind derzeit 130 Kohlekraftwerke in Betrieb. Der durchschnittliche Wirkungsgrad eines solchen Kraftwerks liegt bei etwa 40 Prozent. Viele von ihnen nutzen Braunkohle als primäre Brennstoffquelle. Jedes Jahr werden etwa 30,7 Millionen Tonnen Kohle verbrannt, um etwa 30 TWh Strom zu erzeugen. Dies entspricht etwa 1000 g CO2 pro Kilowattstunde (kWh).
Häufig gestellte Fragen
Warum sind Kohlekraftwerke schlecht für die Umwelt?
Die Verbrennung von Kohle ist eine der Hauptquellen für Luftverschmutzung, einschließlich Treibhausgasen. Kohlekraftwerke sind die klimaschädlichste Form der Stromerzeugung: Braunkohlekraftwerke stoßen 940 Gramm CO2 pro Kilowattstunde und Steinkohlekraftwerke 735 Gramm CO2 pro Kilowattstunde aus.
Wo in Deutschland stehen Kohlekraftwerke?
Nordrhein-Westfalen hat von allen Bundesländern die meisten Kraftwerke – fast die Hälfte aller deutschen. Im Gegensatz dazu sind Thüringen und Rheinland-Pfalz die einzigen beiden Bundesländer ohne ein einziges aktives Kohlekraftwerk.
Wie viel Strom wird in Kohlekraftwerken erzeugt?
Kohlekraftwerke erzeugen in DE jedes Jahr etwa 30 TWh Strom.
Werden in Deutschland noch Kohlekraftwerke gebaut?
Nein, in Deutschland werden seit vielen Jahren keine neuen Kohlekraftwerke mehr gebaut. Nach dem Kohleausstieggesetz der Bundesregierung soll das letzte Kohlekraftwerk in Deutschland spätestens 2038 vom Netz gehen.
