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Kohlekraftwerk und Kategorie:Opernfestspiele: Unterschied zwischen den Seiten

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[[Kategorie: Oper]]
[[Datei:Coal-fired power station Werdohl Elverlingsen Germany.jpg|miniatur|Ansicht eines Kohlekraftwerkes in Werdohl-Elverlingsen]]
[[Kategorie:Theaterfestival]]
[[Datei:Energieverbrauch.gif|miniatur|Energiequellen in Deutschland von 2005 bis 2007 <ref>Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie: [http://bmwi.de/BMWi/Navigation/Energie/energiestatistiken.html Energieträger]</ref>]]
[[Kategorie:Theater nach Genre]]
Ein '''Kohlekraftwerk''' ist eine spezielle Form des [[Kraftwerk]]es. Es hat seinen Namen von der [[Kohle]] als hauptsächlichem [[Brennstoff]]. Es gibt Kraftwerke für [[Braunkohle]] und für [[Steinkohle]]. Die Kraftwerkstypen sind speziell für den jeweiligen Einsatzbrennstoff mit seinen verfahrenstechnischen Eigenheiten, seinem [[Heizwert]] und seinen Ascheanteilen konzipiert.
[[Kategorie:Festival der klassischen Musik]]


[[bar:Kategorie:Opernfestspiele]]
In Deutschland wird mit braunkohlegefeuerten Kohlekraftwerken Strom für die [[Grundlast]] und mit Steinkohle hauptsächlich für die [[Mittellast]] erzeugt. Die prozentualen Anteile an der gesamten [[Stromerzeugung]] betragen in Deutschland 24 Prozent für Steinkohle und 27 Prozent für Braunkohle, die Anteile an der ''gesamten'' Energie sind geringer. Ein einzelner Kraftwerksblock hat eine typische [[Elektrischer Strom|elektrische]] [[Leistung (Physik)|Leistung]] von bis zu 1000 [[Megawatt]]; bei der Zusammenschaltung mehrerer [[Kraftwerksblock|Kraftwerksblöcke]] zu einem Großkraftwerk addieren sich die [[Installierte Leistung|installierten Leistungen]] der einzelnen Blöcke. Zum Beispiel werden im Block K des Braunkohlekraftwerks [[Kraftwerk Niederaußem|Niederaußem]] je Stunde rund 850 Tonnen Rohbraunkohle verbrannt, bei einer [[Elektrische Leistung|elektrischen Leistung]] von 1000 [[Watt (Einheit)|MW]].<!-- das heißt aus 850 Gramm Kohle entsteht 1 Kilowattstunde ?! bitte auch ein greifbareres Maß nennen------>
[[ca:Categoria:Festivals d'òpera]]

[[en:Category:Opera festivals]]
== Anlagenteile ==
[[fr:Catégorie:Festival d'art lyrique]]
[[Datei:Kohlekraftwerk.svg|miniatur|Stoff- und Energieflüsse eines Kohlekraftwerks]]
[[ko:분류:오페라 축제]]
Ein Kohlekraftwerk besitzt folgende typische Anlagenteile:
[[pt:Categoria:Festivais de ópera]]
* [[Kesselhaus|Kesselhäuser]] für [[Heizkessel|Heiz-]]/[[Dampfkessel]] und [[Kohlemühle]]n
[[sv:Kategori:Operafestivaler]]
* [[Förderband|Kohleförderbandanlagen]], Brechertürme und Bunkerschwerbauten (Mittelschwerbauten) für Transport, Aufbereitung, Zwischenlagerung und Zuteilung der Brennstoffe,
[[tr:Kategori:Opera festivalleri]]
* [[Maschinenhaus|Maschinenhäuser]] für [[Dampfturbine]]n, [[Drehstrom-Synchrongenerator|Generatoren]], [[Speisewasserpumpe]]n und [[Kondensator (Verfahrenstechnik)|Kondensatoren]],
* [[Umspannanlage]]n mit [[Transformator]]en,
* Anlagen zur [[Rauchgas]]reinigung,
* [[Kühlturm|Kühltürme]] (entfallen bei Fluss- oder Meerwasserkühlung),
* [[Schornstein]]e (teilweise in Kühltürme integriert),
* Anlagen zur Erzeugung von [[Kesselspeisewasser|Kesselspeise-]] und [[Kühlwasser]] aus dem zur Verfügung stehenden Rohwasser,
* Anlagen zur Behandlung des Rohwassers und von [[Asche]], [[Schlacke (Verbrennungsrückstand)|Schlacke]] sowie sonstigen [[Nebenprodukt]]en,
* Freie Flächen zur Lagerung der Brennstoffe,
* Nebengebäude für die Verwaltung, [[Leitstand|Leitwarten]] und für die umfangreichen [[Labor|Prüflabore]]

== Prinzipielle Funktionsweise ==
[[Datei:Energieverteilung01.png|miniatur|Elektrische Energieverteilung eines Kohlekraftwerkes]]
{{Vorlage:Belege fehlen|Die Angaben zum Kohleverbrauch sind sehr zweifelhaft, siehe auch entsprechenden Abschnitt auf der [[Diskussion:Kohlekraftwerk#Kohleverbrauch|Diskussionsseite]].|Dieser Abschnitt}}
In einem Kohlekraftwerk gelangt die Braun- bzw. Steinkohle zuerst über die Kohleförderbandanlagen in den Bunkerschwerbau. Dabei passiert die Kohle eine Fremdkörper-Abscheideanlage, die z.B. [[Xylit (Kohle)|Xylit]] aussondert, und einen Brecherturm, der die Kohle zerkleinert. Mittels Zuteiler-Förderbändern wird die Kohle auf die einzelnen Kohlemühlen verteilt. In den Kohlemühlen wird die Kohle gemahlen sowie mit Abgasen aus der [[Staubfeuerung]] getrocknet und in den [[Brennerraum]] der Staubfeuerung eingeblasen und dort vollständig [[Verbrennung (Chemie)|verbrannt]]. Bei einem mit Steinkohle gefeuerten Kraftwerk mit einer Nennleistung von 1000MW und einem Wirkungsgrad von 40%, beträgt die notwendige Menge etwa 90 [[Kilogramm]] pro Sekunde, bei einem mit Rohbraunkohle betriebenen Kraftwerk sind bis zu 250 Kilogramm in der Sekunde typisch. Die dadurch frei werdende [[Wärme]] wird von einem [[Wasserrohrkessel]] aufgenommen und wandelt das eingespeiste Wasser in [[Wasserdampf]] um. Der Wasserdampf strömt über [[Rohrleitung]]en zur [[Dampfturbine]], in der er einen kleineren Teil seiner [[Energie]] durch Entspannung abgibt. Unterhalb der Turbine ist ein [[Kondensator (Dampfturbine)|Kondensator]] angeordnet, in dem der Dampf den größten Teil seiner Wärme an das [[Kühlwasser]] überträgt. Während dieses Vorganges verflüssigt sich der Dampf durch [[Kondensation]].

Eine [[Speisewasserpumpe]] fördert das entstandene flüssige Wasser als [[Speisewasser]] erneut in den Wasserrohrkessel, womit der [[Stoffkreislauf|Kreislauf]] geschlossen wird. Zur Vorwärmung des Speisewassers im [[Economiser]] sowie der über den Frischlüfter angesaugten Verbrennungsluft im [[Luftvorwärmer|LUVO]], nutzt man die Rauchgase aus dem Brennraum. Optional sind Dampf-Luftvorwärmer vorgeschaltet. Das in der Turbine erzeugte [[Drehmoment]] wird an dem angekuppelten [[Turbosatz|Generator]] zur [[Energiewandler|Energieerzeugung]] genutzt.

Das im Brennerraum durch Verbrennung entstandene [[Rauchgas]] wird einer [[Entstaubung]], einer [[Rauchgasentschwefelung]] und einer [[Rauchgasentstickung]] unterzogen, bevor es über den Schornstein bzw., bei Bauweise ohne Schornstein, über den Kühlturm das Kraftwerk verlässt. Dieses Verfahren wird im Ganzen [[Rauchgasreinigung]] genannt. Das im Kondensator erwärmte Kühlwasser wird im [[Kühlturm]] auf die ursprüngliche Temperatur gekühlt, bevor es entweder erneut verwendet oder aber in ein vorhandenes [[Fließgewässer]] abgegeben wird. Die [[Asche]] des Brennstoffes wird als [[Schlacke (Verbrennungsrückstand)|Schlacke]] aus dem Brennerraum abgezogen und für die Weiterverwendung als [[Baustoff]] vorbereitet. Das gleiche gilt für den in der Rauchgasentschwefelung erzeugten [[REA-Gips|Kraftwerkgips]].
[[Datei:PowerStation_de.svg|miniatur|zentriert|hochkant=3.0|Vereinfachtes Diagramm eines Kohlekraftwerkes]]

== Steuerung der Abläufe ==
Sämtliche im Kohlekraftwerk anfallenden Informationen, wie beispielsweise die [[Messwert]]e, werden in der [[Leitwarte]] angezeigt und ausgewertet. Die Leitwarte ist ein geschlossener Raum mit [[Messinstrument]]en zur Anzeige der Betriebszustände der einzelnen Kraftwerkskomponenten. Mit [[Schalter (Elektrotechnik)|Schaltern]] und anderen [[Steuerungstechnik|Steuerorganen]] kann das [[Personal|Kraftwerkspersonal]] in den Betriebsablauf eingreifen. Die Eingriffe werden über [[Datenübertragung#Digitale Informationsübertragung|digitale Datenübertragung]] an die zugehörigen Hilfsantriebe übermittelt und bewirken in teilweise großer Entfernung von der Leitwarte beispielsweise das Öffnen oder Schließen einer [[Armatur]] oder eine Veränderung der zugeführten Brennstoffmenge.

== Anfahrverhalten ==
{| class="wikitable float-right"
|+Anfahrverhalten eines Kohlekraftwerkes (typisch)
|- class="hintergrundfarbe6"
!Startart
!Anfahrzeiten
|-
|Kaltstart nach weniger als 72&nbsp;h Stillstand
|400&nbsp;min
|-
|Warmstart nach weniger als 48&nbsp;h Stillstand
|280&nbsp;min
|-
|Heißstart nach weniger als 8&nbsp;h Stillstand
|115&nbsp;min
|}

Im Unterschied zu den meisten [[Wasserkraftwerk]]en, bei denen die Leistung bei Bedarf im Sekundenbereich abgerufen werden kann, dauert das Anfahren eines Kohlekraftwerks wesentlich länger. Die nebenstehende Tabelle gibt die dafür üblicherweise notwendige Zeitdauer, abhängig von der vorhergehenden Dauer des Stillstands, wieder. Die angegebenen Zeiten decken das Zünden des ersten [[Brenner (Gerät)|Brenners]] bis zum Erreichen der [[Volllast]] ab.

== Verbesserung des Wirkungsgrades ==
[[Datei:Boa Neurath01.jpeg|miniatur|Baustelle des Braunkohlekraftwerk mit optimierter Anlagentechnik (BoA) bei [[Grevenbroich]]]]
[[Datei:Boa-niederaussem.jpg|miniatur|BoA-Block in Niederaußem im April 2006]]
Der Wirkungsgrad von Kohlekraftwerken weltweit beträgt im Mittel 31 %, in Deutschland liegt er bei 38 %. Vor allem in Ländern wie China (durchschnittlicher Wirkungsgrad 23 %) gibt es große Verbesserungspotenziale.<ref>H. D. Schilling: [http://www.energie-fakten.de/pdf/wirkungsgrade.pdf ''Wie haben sich die Wirkungsgrade der Kohlekraftwerke entwickelt und was ist künftig zu erwarten?''], energiefakten.de, 20. Februar 2004</ref>.

Zur optimalen Ausnutzung der im Brennstoff gespeicherten Energie und zur Verbesserung des [[Wirkungsgrad]]es werden im Kohlekraftwerk verschiedene [[Verfahrenstechnik|Verfahren]] eingesetzt. Wie in jedem [[Thermodynamik|thermodynamischen]] [[Kreisprozess]] wird angestrebt, dass das [[Arbeitsmittel]] (hier: Wasserdampf) mit einer möglichst hohen Temperatur in die Dampfturbine eintritt und diese mit einer möglichst niedrigen Temperatur wieder verlässt. Die hohe Eintrittstemperatur wird durch ein einmaliges [[Überhitzer|Überhitzen]] des Wasserdampfes erreicht, wobei der Dampf schon nach einem Teil seines Weges durch die Dampfturbine erneut wieder durch den Dampfkessel geleitet wird und ihm weitere Wärmeenergie zugeführt wird. Die Grenze für die höchste Temperatur ist die [[Temperaturresistenz]] der verwendeten [[Stahl|Stähle]] für die [[Rohr (Technik)|Rohre]] des Wasserrohrkessels. Die niedrige Austrittstemperatur des Dampfes wird durch einen ausreichend bemessenen [[Kondensator (Dampfturbine)|Kondensator]] verwirklicht. Die niedrigstmögliche Temperatur ist die Eintrittstemperatur des [[Kühlwasser]]s in den Kondensator. <!-- Der Dampfdruck von Wasser läge dann allerdings in der Größenordnung 10&nbsp;mbar, der Volumenstrom wäre entsprechend groß, Turbinen, die diesen nutzen könnten, ebenfalls.--> Als zusätzliche Maßnahme wird die Berohrung des Kondensators kontinuierlich durch das [[Taprogge-Verfahren|Kugelumlaufverfahren]] von Verschmutzungen befreit, da an dieser Stelle Verunreinigungen den gesamten Wirkungsgrad verringern.

Die im Abgas vorhandene, ggf. nutzbare Restwärme hängt von der [[Rauchgasentschwefelung]] ab. Durch die meist wässrigen Entschwefelungsverfahren werden die Abgase feucht und kühl, sodass die Ableitung über Schornsteine wegen [[Versottung]] problematisch ist. Die Reingase müssten durch (ebenfalls korrosionsanfällige) Wärmetauscher, durch Prozessdampf, Elektrowärme oder Brenner wieder erwärmt werden. Eine kostengünstige Variante stellt das Einleiten der gereinigten Abgase in die Kühltürme dar, sofern vorhanden.

Der derzeitige [[Stand der Technik]] beim Wirkungsgrad wird vom Braunkohlekraftwerk mit optimierter Anlagentechnik (''BoA'') repräsentiert. In [[Kraftwerk Niederaußem|Niederaußem]] ist der erste Block in Betrieb, eine weitere Anlage mit zwei [[Kraftwerksblock|Kraftwerksblöcken]] befindet sich bei [[Kraftwerk Neurath|Neurath]] im Bau. Bei einer [[Installierte Leistung|installierten Leistung]] von 2×1100 Megawatt wird ein Wirkungsgrad von mehr als 43 % erreicht. Allerdings werden durch die enormen Verbräuche des zugehörigen Tagebaubetriebs (Schaufelradbagger, Bandförderanlagen, elektrische Güterbahnen, Absetzer, Grundwasserhaltung) rund 10 % der erzeugten elektrischen Energie zur Aufrechterhaltung des Kraftwerkbetriebs benötigt.

Moderne Steinkohlekraftwerke erreichen elektrische Wirkungsgrade von rund 45 %. Die relativ geringen Energieaufwendungen zur Bereitstellung des Brennstoffs können im Gegensatz zum Braunkohlekraftwerk vernachlässigt werden.

Eine Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades (Brennstoffausnutzung) ist durch Nutzung der [[Kraft-Wärme-Kopplung]] möglich, wegen der dezentralen Standorte der Kraftwerke in der Nähe der Lagerstätten der Kohle und nicht in der Nähe der Abnehmer der Wärme jedoch gerade bei den Großkraftwerken nicht immer realisierbar. Zudem wird die Wärme in den warmen Jahreszeiten bei den Abnehmern nicht benötigt (bei Nutzung als Heizwärme). Es gibt jedoch Erfahrungen mit mehr als 20&nbsp;km langen Fernwärmeleitungen des [[Kernkraftwerk Greifswald|Kernkraftwerks Greifswald]]. Einige Großkraftwerke der [[Rheinisches Braunkohlerevier]]s würden somit in Reichweite zu potenziellen Abnehmern von Fernwärme liegen.

== Umweltauswirkungen ==

Kohlekraftwerke stehen aus einer Reihe von Gründen in der Kritik von [[Umweltschutz|Umweltschützern]] und [[Naturschutz|Naturschützern]] sowie weiteren gesellschaftlichen Gruppen.

=== Auswirkungen auf das Klima ===
Durch die Verbrennung von Kohle wird pro erzeugter Energieeinheit sehr viel [[Kohlendioxid]] freigesetzt. Die zunehmende Emission des Treibhausgases Kohlendioxid seit Beginn der [[Industrielle Revolution|Industriellen Revolution]] gilt als zentraler Faktor der [[Globale Erwärmung|globalen Erwärmung]]. [[Braunkohle]]kraftwerke stoßen mit 980-1230 Gramm CO<sub>2</sub>/[[kWh]] mehr Kohlendioxid aus als Steinkohlekraftwerke mit 790-1080g CO<sub>2</sub>/[[kWh]].<ref name="BWK">[http://www.vdi.de/fileadmin/vdi_de/redakteur_dateien/geu_dateien/FB4-Internetseiten/CO2-Emissionen%20der%20Stromerzeugung_01.pdf ''CO2-Emissionen der Stromerzeugung-Ein ganzheitlicher Vergleich verschiedener Techniken.''] Fachzeitschrift BWK Bd. 59 (2007) Nr. 10, abgerufen am 17. Juni 2011</ref> Damit liegt der Ausstoß von Kohlekraftwerken deutlich höher als der ebenfalls fossil betriebenen [[GuD-Kraftwerk|GuD-Gaskraftwerke]], die 400-550 Gramm emittieren. Bei Einsatz aktueller Technik wie z.B. im [[Kraftwerk Irsching]] der Fall, beträgt dieser Ausstoß nur noch gut 330g CO2 pro [[kWh]].<ref>[http://www.vdi-nachrichten.com/artikel/Gas-und-Dampfturbinenkraftwerk-Irsching-bietet-bisher-unerreichte-Effizienz/53750/2/GoogleNews ''Gas und Dampfturbinenkraftwerk Irsching bietet bisher unerreichte Effizienz''] in: VDI Nachrichten, abgerufen am 10. Juni 2011.</ref>. Noch deutlich geringere Emissionen weisen [[Erneuerbare Energien]] auf: Während [[Windenergie]] und [[Wasserkraft]] ca. 10-30 Gramm pro kWh Kohlendioxidemission haben, liegt der Wert bei Photovoltaik bei 50-100 Gramm.<ref name="BWK"/>
Von [[Klimaschutz|Klimaschützern]] und Naturschutzorganisationen wie [[Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland|BUND]]<ref>[http://www.bund.net/fileadmin/bundnet/publikationen/energie/20100929_energie_energiegesamtkonzept_kohle_hintergrund.pdf ''Kohlekraftwerke und CCS im Energiekonzept der Bundesregierung'']. Abgerufen am 17. Juni 2011.</ref>, [[Deutsche Umwelthilfe|DUH]]<ref>http://www.duh.de/kohlekraftwerke.html ''Keine neuen Kohlekraftwerke''] Abgerufen am 17. Juni</ref>, [[Greenpeace]]<ref>[http://www.zukunft-statt-braunkohle.de/documents/10_Gabriela_von_Goerne_Greenpeace__Mogelpackung_CO2-Speicherung.pdf ''Mogelpackung CO2 Speicherung'']. Abgerufen am 17. Juni 2011.</ref> sowie weiteren Umweltschutzorganisationen wird daher der Betrieb, insbesondere aber der Neubau von Kohlekraftwerken kritisiert.

Nach einer Studie der Umweltstiftung [[WWF]] befinden sich sechs der zehn am meisten Kohlendioxid produzierenden Kohlekraftwerke der EU in [[Deutschland]].<ref>[[Tagesschau (ARD)]]: {{Tagesschau|ID=meldung32728|Beschreibung=''Deutsche Kraftwerke unter den schädlichsten der EU''|AlteURL=http://www.tagesschau.de/aktuell/meldungen/0,1185,OID6719642_TYP6_THE_NAV_REF1_BAB,00.html}}, 9. Mai 2007</ref> Dabei handelt es sich ausnahmslos um Braunkohlekraftwerke. Allerdings muss darauf hingewiesen werden, dass nur die 30 am meisten Kohlendioxid produzierenden Kraftwerke der EU betrachtet wurden<ref>[[WWF]]: [http://www.wwf.de/presse/details/news/tatorte_des_klimawandels/ ''Tatorte des Klimawandels''], 10. Mai 2007</ref>, sodass eine Aussage bezüglich der Effizienz nur eingeschränkt möglich ist.

=== Schadstoffausstoß ===
Ebenfalls stehen Kohlekraftwerken wegen ihrer Schadstoffbilanz in der Kritik. Auch nach dem Einbau von Filteranlagen in den 80er Jahren, die den Großteil des Schwefels aus den Abgasen entfernen, stoßen Kohlekraftwerke weiterhin relevante Mengen [[Schwefeldioxid]] aus. Der Ausstoß schwefelhaltiger Verbindungen gilt als Hauptauslöser für [[Saurer Regen|sauren Regen]] und die daraus resultierende Problematik bezüglich der Schädigungen von Pflanzen und Bäumen, die als [[Waldsterben]] eine breite Öffentlichkeitswirkung erfuhr. Neben Schwefeldioxid gelangen gesundheitsschädliche [[Stickoxid]]e, [[Feinstaub|Feinstäube]] und [[Schwermetalle]] in die Umwelt. Der BUND beziffert den Schadstoffausstoß des im Bau befindlichen [[Kohlekraftwerk Moorburg|Steinkohlekraftwerkes Moorburg]] bei [[Volllast]] mit je 7850 Tonnen Schwefeldioxid und Stickoxide und 785 Tonnen Feinstaub pro Jahr. Daneben werden 3,2 Tonnen Blei, 1,2 Tonnen Quecksilber, 1,0 Tonnen Arsen, 0,6 Tonnen Cadmium und 0,6 Tonnen Nickel in die Atmosphäre abgegeben.<ref>[http://bund-hamburg.bund.net/fileadmin/bundgruppen/bcmslvhamburg/Proj1_Klima_Energie/Energiegewinnung/moorburg-V2.pdf ''Hamburg Moorburg - Das Aus für den Klimaschutz?'']. Abgerufen am 17. Juni 2011.</ref>

=== Erwärmung von Flüssen ===
Kohlekraftwerke müssen, wie alle [[Wärmekraftwerk]]e, eine große Menge [[Abwärme]] an die Umgebung abgeben. Wenn die Kühlung nicht über einen [[Kühlturm]] sondern durch Direktkühlung mit [[Fluss]]wasser erfolgt, dann führt die Abwärmeeinleitung zu einer Erwärmung des Gewässers. Von Umweltschutzorganisationen wird dabei befürchtet, dass es durch den bei der Erwärmung sinkenden Sauerstoffgehalt der Flüsse zur Veränderung der Flussfauna bis hin zu einem Absterben derselben kommt.<ref>[http://www.greenpeace.de/themen/klima/nachrichten/artikel/kraftwerk_moorburg_gefaehrdet_die_elbe/ ''Kraftwerk Moorburg gefährdet die Elbe'']. Abgerufen am 17. Juni 2011.</ref> Um dies zu verhindern, ist die maximale Erwärmung der Flüsse behördlich festgelegt. Wird die Grenztemperatur überschritten, muss die Kraftwerksleistung gedrosselt werden oder das Kraftwerk ganz vom Netz genommen werden.

=== Radioaktive Emissionen ===
Kohle enthält fast immer auch Spuren der radioaktiven Elemente [[Uran]], [[Thorium]] und [[Radium]]. Der Gehalt liegt je nach Lagerstätte zwischen wenigen [[Parts per million|ppm]] und 80&nbsp;ppm.<ref>[http://www.world-nuclear.org/info/inf30.html Naturally-Occurring Radioactive Materials]</ref> Da weltweit etwa 7800 Millionen Tonnen Kohle pro Jahr in Kohlekraftwerken verbrannt wird, schätzt man den Gesamtausstoß auf 10.000 Tonnen Uran und 25.000&nbsp;t Thorium, der zum großen Teil in der Asche enthalten ist. Die Asche von europäischer Kohle enthält etwa 80–135&nbsp;ppm Uran. Durch diese im Verhältnis zum Boden kaum höhere Radioaktivität in der Asche entsteht aber praktisch keine zusätzliche radioaktive Belastung.<ref>[http://www.umweltlexikon-online.de/RUBenergie/Kohlekraftwerk.php]</ref>

Zwischen 1960 und 1970 wurde in den USA etwa 1100 Tonnen Uran aus Kohleasche gewonnen. 2007 beauftragte die chinesische National Nuclear Corp die kanadische Firma Sparton Resources, in Zusammenarbeit mit dem Beijing No.5 Testing Institute Versuche durchzuführen, Uran aus der Asche des Kohlekraftwerks Xiaolongtang in der Provinz [[Yunnan]] zu gewinnen.<ref>[http://www.world-nuclear.org/info/inf30.html Radioactivity in Coal Ash (World Nuclear Association)]</ref> Der Urangehalt der Asche liegt mit durchschnittlich 210&nbsp;ppm Uran (0,021 %U) ''über'' dem Urangehalt mancher Uranerze.

=== Brennstoffversorgung ===

[[Datei:Absetzer im Tagebau Hambach.jpg|miniatur|[[Tagebau Hambach]]]]
Während Steinkohle in der Regel [[Untertagebau|untertägig]] gefördert wird, erfolgt der Abbau von Braunkohle üblicherweise im [[Tagebau]]. Bei der Förderung kommt es zum Teil zu gravierenden Eingriffen in die [[Kulturlandschaft]] sowie zu massiven [[Umweltschäden|ökologischen Problemen]].
So kann der im Untertagebau betriebene Steinkohlebergbau große [[Bergschaden#Arten von Bergschäden|Bergschäden]] auslösen. Hierzu zählen beispielsweise Schäden an Gebäuden und sonstiger Infrastruktur durch Bodensenkungen sowie Veränderungen in der [[Hydrologie]], deren Ausgleich sogenannte [[Ewigkeitskosten]] nach sich zieht. Diese betragen laut einem Gutachten der Wirtschaftsprüfungsgesellschaft [[KPMG]] im Auftrag des [[Bundeswirtschaftsministerium]]s alleine für den deutschen [[Steinkohlebergbau]] mindestens 12,5 bis 13,1 Milliarden Euro, wovon 5 Milliarden Euro nur auf die Grubenwasserhaltung entfallen.<ref name="kpmg_pressemitteilung"> ''[http://www.pressebox.de/pressemeldungen/verlagsgruppe-handelsblatt-gmbh-wirtschaftswoche/boxid-87142.html KPMG-Studie: Ewigkeitskosten der Kohle betragen 13 Milliarden Euro – Unwägbare Risiken für Trinkwasser]'', Pressemitteilung Wirtschaftswoche, 14. Dezember 2006, abgerufen am 20. Juni 2011</ref>

Der Abbau von Braunkohle im Tagebau ist mit einem immensen [[Flächenverbrauch]] verbunden (siehe auch: [[Liste deutscher Braunkohletagebaue]]). So wurden z.B. alleine im [[Rheinisches Braunkohlerevier|Rheinischen Braunkohlerevier]] bis ins Jahr 2006 296 Quadratkilometer Fläche abgebaggert.<ref>[http://www.bund-nrw.de/themen_und_projekte/braunkohle/braunkohle_und_umwelt/braunkohle_und_rekultivierung/ ''Braunkohle und Rekultivierung'']. Website des [[BUND Nordrhein-Westfalen]]. Abgerufen am 20. Juni 2011.</ref> Damit einher gingen und gehen großflächige [[Umsiedlung]]en für die Bevölkerung (siehe auch: [[Liste abgebaggerter Ortschaften]]). Nach Schätzungen des BUND-NRW werden alleine im Zeitraum 1950-2045 45.000 Menschen im Rheinischen Braunkohlerevier umgesiedelt werden, falls die bisher genehmigten Tagebaue vollständig ausgekohlt werden.<ref>[http://www.bund-nrw.de/themen_und_projekte/braunkohle/verheizte_heimat/umsiedlungen_im_rheinland/ ''Umsiedlungen im Rheinland'']. Website des [[BUND Nordrhein-Westfalen]]. Abgerufen am 20. Juni 2011.</ref> Unter anderem aufgrund der sozialen Komponenten, die mit einer Umsiedlung einher gehen, z.B. dem Auseinanderreißen von Ortsgemeinschaften, dem Verlust der Heimat usw., stoßen Braunkohletagebaue innerhalb der Bevölkerung auf starke Kritik<ref>[http://www.freiepresse.de/NACHRICHTEN/SACHSEN/Buerger-protestieren-gegen-neuen-Vattenfall-Tagebau-Welzow-II-artikel7636945.php ''Bürger protestieren gegen neuen Vattenfall-Tagebau Welzow II '']. In: ''[[Freie Presse]]'', 14. April 2011. Abgerufen am 20. Juni 2011.</ref><ref>[http://www.pnn.de/brandenburg-berlin/142036/ ''Kritik an Vattenfall-Plan für Tagebau'']. In: ''[[Potsdamer Neueste Nachrichten]]'', 18. Dezember 2008. Abgerufen am 20. Juni 2011.</ref>, was sich u.a. in der Gründung von [[Bürgerinitiative]]n gegen die Neuausweisung von Braunkohletagebauen äußert.<ref>[http://braunkohleausstieg.org/links/ ''Dr. Angela Merkel, CDU/CSU'']. Braunkohleausstieg. Abgerufen am 20. Juni 2011.</ref> Überdies wird von Kritikern moniert, dass Braunkohletagebaue massiv in die Umwelt eingriffen, dem Tourismus sowie der Naherholungsfunktion der Landschaft schadeten sowie zu großen Wertverlusten an Gebäuden und Grundstücken führten.<ref>[http://www.niederlausitz-aktuell.de/artikel_3_1081.php?PHPSESSID=e1eba27241db969070ea583d2b77ebbb ''GRÜNE LIGA kritisiert Vattenfall-Tagebaue Cottbus-Nord und Jänschwalde'']. In: ''[[Niederlausitz aktuell]]'', 6. Juni 2008. Abgerufen am 20. Juni 2011.</ref> Auch seien Anwohner einer großen Staubbelastung ausgesetzt, die sich in [[Gesundheit|gesundheitlichen Problem]] äußere.<ref>[http://www.ngz-online.de/juechen/nachrichten/feinstaub-mess-stellen-gefordert-1.1286419 ''Feinstaub: Mess-Stellen gefordert'']. In: ''[[NGZ-Online]]'', 28. Mai. 2011. Abgerufen am 20. Juni 2011.</ref>

== CO<sub>2</sub>-Abscheidung ==
{{Hauptartikel|CO2-Abscheidung und -Speicherung}}
Die technologische Weiterentwicklung der Kohlekraftwerke wird sich in den nächsten Jahrzehnten an ihrem Ausstoß von [[Kohlenstoffdioxid]] orientieren. Gegenwärtig beträgt der CO<sub>2</sub>-Ausstoß bei Steinkohleverstromung ca. 950&nbsp;g/kWh und bei Braunkohleverstromung ca. 1150&nbsp;g/kWh. Derzeit sind diverse Anlagen in der Versuchsphase, in denen eine Entfernung dieses [[Treibhausgas]]es aus dem [[Rauchgas]] in der Erprobung ist. Drei Prinzipien der CO<sub>2</sub>-Abtrennung werden diskutiert:
# ''[[CO2-Abscheidung und -Speicherung#Abscheidung in IGCC-Kombikraftwerken| Pre Combustion]]'': Abscheidung der kohlenstoffhaltigen Bestandteile des Brennstoffes vor der Verbrennung,
# ''[[CO2-Abscheidung und -Speicherung#Abscheidung in konventionellen Kohlekraftwerken|Post Combustion]]'': Abtrennung des Kohlenstoffdioxids aus dem Rauchgas nach der Verbrennung,
# ''[[Oxyfuel-Verfahren|Oxyfuel-Prozess]]'': Verbrennung des Brennstoffes in reiner [[Sauerstoff]]atmosphäre und Verflüssigung des entstehenden Kohlenstoffdioxids.
[[Datei:CO2 emissionsarmes Kraftwerk Schwarze Pumpe 2008 1021.jpg|miniatur|Pilotanlage auf dem Gelände von Kraftwerk Schwarze Pumpe]]
Alle diese Verfahren beinhalten einen erheblichen [[Eigenbedarf (Kraftwerk)|Eigenbedarf]] innerhalb des Gesamtprozesses der [[Stromerzeugung]]. Modellrechnungen gehen von einem Wirkungsgradverlust von 10 bis 15 Prozentpunkten bei einem durchschnittlichen Kohlekraftwerk aus.

Die beim Prozess der CO<sub>2</sub>-Abtrennung gewonnenen Stoffe wie flüssiges Kohlenstoffdioxid oder der reine Kohlenstoff können an anderer Stelle verwendet werden. Geplant ist beispielsweise, das Kohlenstoffdioxid in der [[Erdöl]]förderung zur Erhöhung der Lagerstättenausbeute in den Untergrund zu verpressen. Diese Lagerung von Kohlenstoffdioxid ist jedoch umstritten, da Katastrophen befürchtet werden, falls große Mengen Kohlenstoffdioxid plötzlich austreten (siehe auch: [[Nyos-See]]). Zudem werden auch eine Gefahr für das [[Grundwasser]] und eine verstärkte [[Erdbeben]]tätigkeit in den betroffenen Gebieten befürchtet.

Seit September 2008 betreibt die Vattenfall Europe Technology Research GmbH eine erste Pilotanlage auf Basis des Oxyfuel-Prozesses. Sie ist auf dem Gelände des [[Kraftwerk Schwarze Pumpe|Kraftwerkes Schwarze Pumpe]] entstanden und hat eine Leistung von 30 Megawatt (thermisch).<ref>http://www.vattenfall.de/www/vf/vf_de/225583xberx/228407klima/228587co2-f/index.jsp</ref>

== Kosten für Kohlekraftwerksneubauten ==
In der folgenden Tabelle sind Daten zur Kostenstruktur eines Kraftwerkneubaus für Steinkohle aufgelistet. Hierbei ist zu beachten, dass sich die Kosten seit dem Jahr 2003 teilweise deutlich erhöht haben. Für den Kraftwerksneubau in Herne wurde beispielsweise ein spezifischer Anlagenpreis von 2133 Euro je Kilowatt installierter Leistung zugrunde gelegt.<ref>Der Westen: [http://www.derwesten.de/nrz/nrw/Gericht-weist-Klage-gegen-Kraftwerk-in-Herne-ab-id2241249.html Gericht weist Klage gegen Kraftwerk in Herne ab], 9. Dezember 2009</ref>

{| class="wikitable"
|+ Kostenstruktur und weitere Kenndaten eines modernen Kohlekraftwerkes für [[Steinkohle]] (Stand 2003)<ref>VGB PowerTech e.&nbsp;V., Essen: [http://www.vgb.org/konzeptstudie_referenzkraftwerk-highlight-studie+referenz.html ''Konzeptstudie Referenzkraftwerk Nordrhein-Westfalen''], 19. November 2003</ref>

|- class="hintergrundfarbe6"
!Kostenkategorie
!Einheit
!Betrag
|-
|[[Installierte Leistung|Installierte Bruttoleistung]]
|[[Megawatt|MW]]
|600
|-
|Spezifischer Anlagenpreis
|[[Euro|€]]/kW (brutto)
|798
|-
|Absoluter Anlagenpreis
|Mio. €
|478,8
|-
|Elektrischer Eigenbedarf
|[[Prozent|%]] der Bruttoleistung
|7,4
|-
|Elektrischer Eigenbedarf
|MW
|44,4
|-
|Instandhaltung
|%/Jahr
|1,5
|-
|Bedienungspersonal
|Personen
|70
|-
|Personalkosten je Beschäftigtem
|Euro/Jahr
|70000
|-
|Hilfs- und Betriebsstoffe
|Euro/[[Megawattstunde|MWh]]
|1,00
|-
|Brennstoffpreis <sup>1)</sup>
|Euro/t [[Steinkohleeinheit|SKE]]
|106,01
|-
|Brennstoffkosten <sup>1)</sup>
|Cent/[[Kilowattstunde|kWh]]
|3,3
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|[[Stromgestehungskosten]] <sup>1)</sup>
|Cent/[[Kilowattstunde|kWh]]
|≈5,2 ohne CO<sub>2</sub>-Abgabe
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| colspan="3" | <sup>1)</sup> Stand 2. Quartal 2008, ohne Steinkohlesubventionen
|}

Eine von der [[WestLB]] finanzierte Studie von 2009 kommt zu dem Schluss, dass neue Kohlekraftwerke unter den neuen Bedingungen des Emissionshandels und des Ausbaus der Erneuerbaren Energien nur noch selten wirtschaftlich rentabel sind: „''Unter den heutigen Rahmenbedingungen am deutschen Strommarkt rechnen sich Investitionen in fossile Großkraftwerke oft nicht mehr. ... Ein Ausbau der Erneuerbaren Energien hat eine Strompreis senkende Wirkung an der Strombörse. Dies führt zu einer Verschlechterung der Rendite von allen Kraftwerken, die sich am Strommarkt behaupten müssen. (…) Die vermehrte Investition der großen Stromversorger in Erneuerbare Energien ist (...) als wirtschaftlich richtiger Schritt zu werten.''“<ref>Climate Mainstreaming: [http://www.climate-mainstreaming.net/co2strom Deutsche Stromversorger - In der CO2-Falle? Ein neues Spiel hat begonnen]</ref>

„''Kraftwerksprojekte fallen wie Dominosteine''“, überschreibt das Handelsblatt einen Bericht über zahlreiche zurückgezogene Planungen neuer Kohlekraftwerke in Deutschland. Binnen 12 Monaten seien sieben Großprojekte abgesagt worden. Grund seien „''immer wieder Proteste von Bürgern vor Ort''“. Doch spielten auch wirtschaftliche Faktoren eine Rolle:
„''Angesichts des rasant wachsenden Anteils erneuerbarer Energien, deren Stromerzeugung stark schwankt, wird es immer schwieriger, ein Kohlekraftwerk über lange Zeiträume im Volllastbetrieb zu fahren. Das macht den Betrieb weniger wirtschaftlich''“, konstatiert das Handelsblatt. Zudem lassen steigende Kosten für den Kraftwerksneubau, den Brennstoff Kohle und für Emissionszertifikate die Rentabilität neuer Kohlekraftwerke ebenso schrumpfen wie die Aussicht auf längere Laufzeiten der Atomkraftwerke.<ref>Handelsblatt: [http://www.handelsblatt.com/politik/deutschland/kohle-energiekraftwerksprojekte-fallen-wie-dominosteine;2524310 Kraftwerksprojekte fallen wie Dominosteine], 7. Februar 2010</ref> Der dänische Energiekonzern [[DONG]] investiert deshalb am Standort Deutschland statt in Kohlemeiler künftig lieber in Gaskraftwerke, berichtet die Financial Times Deutschland. Sie seien als flexibler Ausgleich für schwankende Strommengen aus Wind und Sonne die beste Alternative und emittierten zudem wesentlich weniger Kohlendioxid als Kohlekraftwerke.<ref>Financial Times Deutschland: [http://www.ftd.de/unternehmen/industrie/:energie-dong-stellt-vonkohle-auf-gas-um/50073152.html Dong stellt von Kohle auf Gas um], 11. Februar 2010</ref>

== Siehe auch ==
* [[Brennstoff]]
* [[Dampfkraftwerk]]
* [[Liste von Kraftwerken]]
* [[Liste geplanter Kohlekraftwerke in Deutschland]]
* [[Straße der Energie]]
* [[CO₂-Sequestrierung]]

== Literatur ==
* {{Literatur|Autor=STEAG Aktiengesellschaft Essen (Hrsg.)|Titel=Strom aus Steinkohle. Stand der Kraftwerkstechnik|Verlag=Springer-Verlag GmbH|Ort=Berlin|ISBN=3-540-50134-7|Jahr=1988|}}

== Weblinks ==
* [http://www.energieinfo.de/eglossar/node96.html Energielexikon: Kohlekraftwerk]
* [http://www.umweltlexikon-online.de/fp/archiv/RUBenergie/Kohlekraftwerk.php Umweltlexikon: Kohlekraftwerk]
* [http://www.kohlekraftwerke.de Informationsseite: Kohlekraftwerke]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Kohletechnik]]
[[Kategorie:Kohlekraftwerk| ]]
[[Kategorie:Kraftwerkstyp]]

[[en:Fossil-fuel power station]]
[[fa:نیروگاه سوخت فسیلی]]
[[id:Pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil]]
[[ja:火力発電]]
[[nl:Kolencentrale]]
[[nn:Kolkraftverk]]
[[pl:Elektrownia węglowa]]
[[sv:Kolkraftverk]]

Version vom 7. November 2011, 10:02 Uhr

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