Fakten

Das Problem...

Von Robert Poth
Kohle und Treibhauseffekt: Was ist schon Öl
Werden wie nach Szenarios der Internationalen Energieagentur (IEA) zwischen 2002 und 2030 neue Kohlekraftwerke mit einer Gesamtkapazität von 1.400 Gigawatt errichtet, könnten diese Kraftwerke über einen Zeitraum von 50 Jahren schätzungsweise 130 Mrd. Tonnen Kohlenstoff in die Atmosphäre abgeben. Das entspricht ca.
18 Jahren der weltweiten CO2-Emissionen von 2004 oder 40% der kumulierten CO2-Emissionen seit 1700.

Umwelt- und Gesundheitskosten konventioneller Kohlekraftwerke
Neben dem an sich ungiftigen CO2 emittieren Kohlekraftwerke u.a. auch Schwefel- und Stickoxide, Feinstaub und Quecksilber. Die externen – d.h. auf die Allgemeinheit überwälzten – Kosten von Kohlekraftwerken (Stein- und Braunkohle) in der EU betragen laut einer Studie der EU-Kommission (NewExt Methodology, 2004) je nach Kraftwerk zwischen 2,5 und 6,3 Eurocent pro Kilowattstunde (kWh). Eine Integration dieser Kosten würde Strom aus Kohlekraftwerken um bis zu 100% verteuern. Dabei wurden auch Kosten der Kohleförderung berücksichtigt; die Kosten der CO2-Emissionen werden mit einem Pauschalbetrag von 19 Euro pro Tonne einberechnet.
In China, schätzt das UN-Umweltprogramm (UNEP), belaufen sich die Kosten der großteils durch Kohle verursachten Luftverschmutzung auf derzeit 7% des Bruttoinlandsprodukts.

... und die (Not-)Lösung

„Saubere“ Kohletechnologien: Vergasen statt verbrennen
In herkömmlichen Kohlekraftwerken wird fein gemahlene Kohle verbrannt (Staubfeuerung) und per Dampfturbine Elektrizität erzeugt. Dieser Kraftwerkstyp repräsentiert heute ca. 90% der weltweit installierten Kapazität. Bei der Kohlevergasung wird Kohle dagegen zuerst in ein vor allem aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff bestehendes „Synthesegas“ umgewandelt, das dann zur Energiegewinnung verbrannt oder zur Synthetisierung verschiedenster Kohlenwasserstoffe verwendet werden kann.
Die Herstellung flüssiger Brennstoffe mittels Kohlevergasung ist bei aktuellen Ölpreisen bereits wirtschaftlich; ebensolches gilt für Verflüssigungsverfahren ohne Vergasung.

IGCC-Kraftwerke
Das Kohlekraftwerk der Zukunft ist nach Einschätzung der Fachwelt ein Kraftwerk vom Typ IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle – Kombikraftwerk mit integrierter Kohlevergasung). Dieser Typ bietet die derzeit günstigste Variante sowohl für eine Nachrüstung mit einer CO2-Abscheidung als auch für die Verringerung sämtlicher Luftschadstoffe auf ein Minimum.
Bei Schwefeldioxid, Stickoxiden und Feinstaub verursacht ein IGCC-Kraftwerk ca. 50mal geringere externe Kosten als ein durchschnittliches US-Kohlekraftwerk von 1997. (Quelle: „IGCC: Next Step on the Path to Gasification-Based Energy from Coal“, Robert H. Williams, Princeton Environmental Institute, Princeton University, November 2004)
Neben der Option einer Mitverfeuerung von Biomasse und anderen festen Brennstoffen könnte ein IGCC-Kraftwerk auch zur Wasserstoffproduktion genutzt werden.
Die IGCC-Technik wird seit den 1980er Jahren in der Öl- und Chemieindustrie eingesetzt. Im Energiesektor existieren dagegen vorwiegend Referenzprojekte und Demonstrationskraftwerke, was sich aber in den nächsten Jahren ändern dürfte.

Wirtschaftlichkeit von IGCC-Kraftwerken
Unter Anwendung des aktuellen CO2-Preises von 281 pro Tonne wäre ein IGCC-Kraftwerk mit CO2-Sequestrierung bereits günstiger als ein aktuelles konventionelles Kohlekraftwerk (2002) und auch gegenüber zukünftigen Kraftwerkstypen konkurrenzfähig.
Quelle: TU Bergakademie Freiberg, Prof. Dr. Ing. Bernd Meyer, 2004;
Adaptierung: Robert Poth

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