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Kohle

Erfahren Sie in unserem Videobeitrag, wie ein Kohlekraftwerk funktioniert.

Wie funktioniert ein Kohlekraftwerk?

Ob konventionelles Kohle-, Gas- oder Kernkraftwerk, sie alle funktionieren nach demselben Prinzip: Mit Wasserdampf wird eine Turbine angetrieben, die über einen angeschlossenen Generator Strom erzeugt.

Anlieferung und Mischung

Züge oder Schiffe liefern die Kohle am Kraftwerk an. Über Förderbänder gelangt sie auf die Kohlenhalde, wo sie zu einer gleichmäßigen Qualität gemischt wird.

Rheinisches Braunkohlekraftwerk Neurath

Verbrennung und Stromerzeugung

Die zu Staub gemahlene Braun- oder Steinkohle wird in den Kessel geblasen. Dort verbrennt sie bei über 1500 Grad. Das Wasser in den Kesselrohren beginnt zu verdampfen und treibt unter hohem Druck die riesigen Schaufelräder einer Turbine an. Durch diese Drehbewegung erzeugt ein angekoppelter Generator Strom - bei einem typischen Braunkohlekraftwerk etwa 800 Megawatt.

Wasserkreislauf

Der abgekühlte Wasserdampf verflüssigt sich im Kondensator und wird wieder zum Heizkessel zurückgepumpt. Der Kondensator selbst verfügt über einen eigenen Kühlkreislauf: Flusswasser sorgt für reichlich Nachschub. Im Kühlturm gibt es die aufgenommene Wärme ab und verdunstet dabei zum Teil.

Abraumbagger im Braunkohletagebau

Rauchgasreinigung

Bei der Kohle-Verbrennung entstehen giftige Gase und Stäube. Bevor der Rauch durch den Schornstein abzieht, muss er also aufwändig gereinigt werden. Trotzdem sind Kohlekraftwerke große Umweltverschmutzer. Sie stoßen viel mehr Kohlendioxid aus als andere Kraftwerke - je nach Anlage ein Kilogramm pro Kilowattstunde Strom oder mehr.

Ein Katalysator reduziert die Stickstoffoxide. Die Staubpartikel werden durch Elektrofilter entzogen. Das Schwefeldioxid wird durch ein chemisches Verfahren absorbiert.

Abfallstoffe/Nebenprodukte

Schlacke ist ein Abfallprodukt aus dem Verbrennungsprozess. Sie wird, wie der Aschestaub aus der Rauchgasreinigung, zu Baustoffen verarbeitet. Als Nebenprodukt der Schwefelreinigung mit Kalk und Wasser entsteht außerdem Gips, der auch als Baumaterial weiterverwendet werden kann.

Wärmeauskopplung

Über die Hälfte der eingesetzten Energie geht beim Kohlekraftwerk als Abwärme verloren. Einen höheren Wirkungsgrad erreicht man, wenn man den noch heißen Dampf aus der Turbine auskoppelt und beispielsweise über Fernwärmeleitungen zum Heizen von Gebäuden nutzt. Solche Heizkraftwerke stehen oft in städtischen Ballungsräumen, sie erzeugen aber weniger Strom.

Seit dem Mittelalter nutzt der Mensch Kohle um zu heizen. Braunkohle liegt in höheren Schichten und kann im Tagebau gewonnen werden. Um an Steinkohle zu gelangen, muss man untertage gehen.