In einer Zeit, in der die Energienachfrage weltweit rasant steigt, erlebt die Kohle ein Comeback, gilt sie doch als billige und zuverlässige Energiequelle. So widmen Regierungen in Europa, den USA und Asien den enormen Kohlereserven in der Welt wieder zunehmend Aufmerksamkeit.  Doch obgleich die Effizienz und die Umweltverträglichkeit der Kohlekraftwerke verbessert wurden, bleibt Kohle der schmutzigste der fossilen Brennstoffe. Und es ist nicht zu erwarten, dass wirklich saubere Kohle - die dank CO2-Abscheidung und -Speicherung kaum CO2 abgibt – sich in den nächsten 20 Jahren wirtschaftlich lohnen wird. Insbesondere für Umweltschützer stellt Kohle angesichts der voranschreitenden Klimaerwärmung keine Lösung dar.

Zusammenfassung

Die steigenden Öl- und Gaspreise, sowie geopolitische Unruhen in einigen führenden Öl-Regionen haben zu einer Wiederentdeckung der Kohle als zuverlässige und günstige Energiequelle geführt. Man muss damit rechnen, dass die weltweite Nachfrage nach Kohle in den nächsten Jahrzehnten steigen wird. Die größte Nachfrage ist aus China und Indien zu erwarten, aber auch aus den Vereinigten Staaten (Energieprognose der Internationalen Energiebehörde). Kohle hat einige Vorteile:

  • Die weltweiten 
    Reserven sind enorm und Schätzungen der Internationalen Energiebehörde (IEA) gehen davon aus, dass sie bei gleich bleibendem Verbrauch für weitere 180 Jahre ausreichen könnten. Ein Bericht von März 2007 der Energy Watch Group, ein Zusammenschluss von unabhängigen deutschen Forschern, kommt jedoch zu anderen Schlüssen. Die Experten kritisieren die Qualität der Statistiken zu Kohlereserven und schätzen, dass die weltweite Kohleproduktion etwa im Jahr 2025 mit 30% über der derzeitigen Produktion ihren Höchststand erreichen wird.
  • Die weltweiten Bestände  sind einigermaßen gleichmäßig verteilt: Die USA (27%), Russland (17%), China (13%) und Indien (10%) verfügen über die Mehrheit der Reserven. Im Vergleich hierzu halten die europäischen OECD-Staaten nur 0,45% der Reserven (Quelle: IEA).
  • Kohle kann gelagert werden und im Falle eines Nachfragehochs als zusätzlicher Energieträger genutzt werden (z.B. zu Wind).

In der EU gibt es große Unterschiede zwischen den Ländern:

  • Verbrauch: Deutschland liegt, was den Verbrauch anbelangt, deutlich an erster Stelle. 2005 lag der Verbrauch bei 82,5 Megatonnen Öleinheiten (Mtoe), gefolgt von Polen (57 Mtoe), Großbritannien (39 Mtoe), Spanien (21 Mtoe), der Tschechischen Republik (20,5 Mtoe), Italien (17 Mtoe) und Frankreich (13 Mtoe) (Quelle: BP „Statistical review of world energy 2006“);
  • Produktion: Polen ist der größte Kohleproduzent in der EU (69 Mtoe) und belegt weltweit den 7. Platz. Es folgen Deutschland (53 Mtoe), Italien (17 Mtoe), die Tschechische Republik (23,5 Mtoe) und Großbritannien (12,5 Mtoe) (Quelle: BP statistical review of world energy 2006);
  • Anteil von Kohle bei der Stromerzeugung: 2002 lag der Anteil von Kohle bei der Stromerzeugung in Polen bei 92%. Auch in der Tschechischen Republik (65%) und in Griechenland (62%) ist der Anteil des Kohlestroms sehr hoch. In Deutschland liegt sein Anteil  bei 50% (Quelle: Kommission). Frankreich ist weitgehend auf Atomstrom umgestiegen.

Themen


  • Luftverschmutzung und Schadstoffe

Schadstoffemissionen (hauptsächlich Quecksilber – Hg, Stickoxide – NOx; und Schwefeldioxid – SOx)stellen die größten Umweltprobleme dar, die von Kohle verursacht werden. Die größte Herausforderung ist der Ausstoß von Schwefeldioxid, der sauren Regen verursacht.

Es gibt allerdings eine Reihe von fortschrittlichen Verbrennungstechniken, die Schadstoffemissionen reduzieren. Diese verbrauchen weniger Kohle, um die Dampfturbinen anzutreiben und Strom zu erzeugen. Somit werden weniger Schadstoffe und Abfallstoffe ausgestoßen. 

Zu den entwickelten Verfahren gehören:

  • Integrierte Kohlevergasung (IGCC). Bei dieser Technik wird die Kohle mit Sauerstoff versetzt und dann mithilfe von Wasserdampf in Rohgas umgesetzt. IGCC könnte eine Effizienzsteigerung von bis zu 50% ermöglichen, wenn das Gas zur Elektrizitätserzeugung verbrannt wird. Das Verfahren wird auch Kohleverflüssigung (CtL) genannt, wenn das Gas als Kraftstoff für Autos mit einem Spezialmotor genutzt wird (Fischer-Tropsch-Prozess). Diese Methode könnte in der Zukunft auch für Wasserstoffautos genutzt werden.
  • So genannte ‚überkritische Dampfkessel’, die unter hohen Temperaturen und Druck arbeiten und bis zu 50% effizienter sind als herkömmliche Kohlekraftwerke: Das Interessante an diesem Verfahren ist die Möglichkeit, alte Kohlekraftwerke mit der neuen Technologie aufzurüsten. Die neue Technologie ist vielseitiger, da sie erlaubt, Biomasse zusammen mit Kohle als Brennmaterial zu verwenden. Weltweit sind über 400 derartiger Dampfturbinen-Kraftwerke in Betrieb. Laut dem World Coal Institute (WCI) ist China im Begriff, Kraftwerke mit überkritischen Dampfkesseln als Standard einzuführen. 

Weitere Verfahren befinden sich in der Entwicklungsphase:

  • Wirbelschichtfeuerung (FBC): ein Verfahren, das auf fast jedem brennbaren Material angewendet kann und die NOx und SOx Emissionen um 90% reduziert.
  • Druckkohlenstaubfeuerung (PPCC): ein hauptsächlich in Deutschland entwickeltes hochkomplexes Verfahren, das der Erhöhung des Wirkungsgrads konventioneller Kraftwerke dient. 

Diese Verfahren beinhalten meistens eine „Säuberung“ der Kohle, um Minerale und andere unerwünschte Stoffe zu entfernen. Die Kohle wird auch zerkleinert, damit bei der Verbrennung ein höherer Wirkungsgrad erzielt wird. Laut dem WCI kann Kohlesäuberung den Aschegehalt der Kohle um über 50% reduzieren. Dies führt zu geringeren Partikelemissionen, niedrigeren Emissionen von Schwefeldioxid sowie zu verbesserter Effizienz und somit zu  einem geringeren CO2-Ausstoß. Das Verfahren birgt jedoch auch zusätzliche Kosten.


Verringerung der CO2-Emissionen

Trotz der verbesserten Verbrennungsverfahren gehört Kohle weiterhin zu den größten Verursachern von CO2, noch weit vor Gas. Die steigende Nachfrage nach Kohle droht den weltweiten Bemühungen, die Treibgasemissionen zu drosseln, entgegenzuwirken. Langfristig ist das Verfahren der unterirdischen CO2-Abscheidung und -Speicherung (CCS) der einzige Weg, den CO2-Ausstoß auf Null zu drücken. Diese Technologie kann auch dazu genutzt werden, CO2 in erschöpfte Ölfelder zu pumpen, um  die Ölgewinnung mittels neuartiger Verfahren (EOR)  zu verbessern.

Allerdings bleibt anzumerken, dass das Verfahren der CO2-Abscheidung und -Speicherung sich noch in der Entwicklungsphase befindet und zurzeit nur in kleineren Projekten getestet wird. Im Moment ist diese Methode noch zu teuer, um kommerziell genutzt werden zu können. 

Positionen

Die EU-Kommission ist der Auffassung, dass Kohlekraftwerke auch weiterhin zu den wichtigsten Energielieferanten der Welt gehören werden. Der für Energie zuständige Kommissar, Andris Piebalgs, sprach in einer Rede im Mai 2006 davon, dass technische Entwicklungen die Aussichten auf saubere Kohle wesentlich verbessert hätten. Er unterstrich jedoch die Notwendigkeit, die Kohlenutzung mit Verfahren zur Verringerung der CO2-Emissionen zu verbinden: „Wir fordern Forscher, Industrielle und die Mitgliedstaaten dazu auf, zu zeigen wie Kohle zu einem nachhaltigen, sicheren und wettbewerbsfähigen Energiemarkt in Europa beitragen kann“.  Die Kommission fördert über das siebte Rahmenprogramm für Forschung (RP7), die Entwicklung von sauberer Kohle und CO2-Abscheidung und -Speicherung. Das Ziel ist die Reduzierung der Kosten für CO2-Abscheidung und -Speicherung auf unter 20€ pro Tonne und eine Minderung der CO2-Emissionen um  90%.

Dr. Heinz Scholtholt, Vorstandsmitglied des deutschen Energiekonzerns STEAG, ist der Ansicht, dass Kohle aufgrund des niedrigen Preises und der großen Verfügbarkeit auch in Zukunft ein wichtiger Energieträger sein wird. „Von einem technologischen und ökologischen Gesichtspunkt her ist Naturgas eine weitaus interessantere Energiequelle als Kohle. Sie ist jedoch auch weitaus teurer und muss importiert werden, während Kohle im Inland verfügbar ist, “ so Scholtholt. Gleichzeitig unterstreicht er, dass das Problem des CO2-Ausstoßes gelöst werden muss. Laut Scholtholt könnten Kohlekraftwerke, die fast gar keine Emissionen abgeben, Deutschlands Position als führender Entwickler sauberer Kohletechnologien sichern. 

Im Juli 2006 überreichte die Clean Coal Task Group, eine Expertengruppe bestehend aus Sachverständigen aus unterschiedlichen Fachrichtungen, Tony Blair einen Bericht, in dem die Experten die Entwicklung sauberer Kohletechnologien sowohl aus einer industriepolitischen Perspektive als auch aus Umweltgründen befürworten. Der Bericht legt der Regierung nahe, „die Kapazität der Kohleenergie in Großbritannien auf mindestens dem gleichen Niveau wie heute zu halten (29 GW). Gleichzeitig sollte die Energiegewinnung aus Kohle auf saubere Verfahren umgestellt werden. Das Ziel sollte letztendlich die fast vollständige Emissionsverringerung sein.“ Der Weg zu diesem Ziel führt über neue Kraftwerke und über die Umrüstung und Umstellung einer Reihe von Kraftwerken auf  CO2-Abscheidung und -Speicherung.

Christian Egenhofer, Klima- und Energieforscher des Centre for European Policy Studies (CEPS) in Brüssel, rechnet in nächster Zukunft nicht mit einschneidenden Reduzierungen der durch Kohlekraftwerke verursachten CO2-Emissionen. Egenhofer bezweifelt, dass die bestehenden Verfahren zur Gewinnung von sauberer Kohle bis 2050 eine Reduzierung der CO2-Emissionen um 50 bis 80% erbringen können, die angestrebt wird, um die globale Erwärmung einzudämmen. Die neusten Kohleinstallationen „mögen zwar sehr effizient sein, aber die Kohlendioxid-Intensität ist immer noch sehr hoch“, betonte Egenhofer. Langfristig gesehen könnte CO2-Abscheidung und -Speicherung jedoch eine mögliche Lösung darstellen, so Egenhofer. Jedoch werde dieses Verfahren in den nächsten zwanzig Jahren noch nicht wettbewerbsfähig werden. Aus diesem Grund schätzt Egenhofer es als wahrscheinlich ein, dass zielgerichtete politische Maßnahmen, ähnlich wie bei den erneuerbaren Energien, eingesetzt werden könnten. 

Die Umweltorganisation WWF nennt Kohle aufgrund des hohen CO2-Gehalts den schmutzigsten aller fossilen Brennstoffe. Laut der Umweltorganisation ist der Energiesektor allein für 37% aller vom Menschen verursachten CO2-Emissionen verantwortlich. Eine europäische Studie des WWF, das ein Ranking der Kraftwerke nach Höhe des CO2-Ausstoßes umfasst, hat ergeben, dass von den 30 schmutzigsten Kraftwerken 27 mit Kohle betrieben werden. „Um die globale Erwärmung aufzuhalten, müssen wir Kohlekraft durch saubere Alternativen, wie Gas oder erneuerbare Energien, ersetzen“ sagt Imogen Zethoven, von WWF.

Zwei kürzlich veröffentlichte Studien, eine von März 2007 der Energy Watch Group sowie eine von Februar 2007 der Gemeinsamen Forschungsstelle (Joint Research Centre – JRC) der Kommission, bestätigen, dass, obwohl Kohle eine wichtige Energiequelle im 21. Jahrhunderte bleiben wird, bekannte Vorkommen jedoch schneller erschöpft sein könnten als ursprünglich angenommen und die Gewinnung und Produktion vermutlich kostspieliger werden wird.

Zeitplan

  • 10. Januar 2007: Die Kommission legt ein Energie- und Klimapaket vor, das eine Überprüfung der Energiestrategie mit Vorschlägen, die auf eine Zukunft mit kohlenstoffarmen fossilen Brennstoffen durch die Förderung kohlenstoffarmer Technologien abzielen, enthält.