Kohlekraftwerken

Kohlekraftwerke sind thermische Kraftwerke, die Kohle als Brennstoff verwenden, um elektrischen Strom zu erzeugen. Bei der Verbrennung der Kohle wird Wärme freigesetzt, die Wasser in Dampf verwandelt. Der Dampf treibt Turbinen an, die mit Generatoren gekoppelt sind, sodass Strom ins Netz gelangt. Diese Anlagen liefern oft Basislast, also eine zuverlässige Stromquelle über lange Zeiträume.

Funktionsweise: Die Kohle wird in Brennräumen verbrannt; die freigewordene Wärme erhitzt Wasser in einem Dampferzeuger. Der Hochdruckdampf strömt in Hochdruckturbinen, anschließend durchläuft der Dampf Niederdruckstufen, bevor er im Kondensator wieder zu Wasser wird. Der Kreislauf wird geschlossen. Die Effizienz steigt mit höheren Druck- und Temperaturverhältnissen; moderne Anlagen nutzen subkritische, superkritische oder ultrasuperkritische Betriebsweisen. Pulverfeuerung und Wirbelschichtkessel sind gängige Feuerungssysteme; verwandte Konzepte wie IGCC verwenden Gasifizierung vor der Verbrennung.

Typen und Technologien: Kohlekraftwerke können konventionell betrieben werden oder moderne Druckstufen nutzen. Subkritische, kritisch (superkritische) und ultrasuperkritische Anlagen unterscheiden sich durch Druck- und Temperaturniveaus, was den Wirkungsgrad beeinflusst. Pulverfeuerung, Wirbelschichtfeuerung und fortgeschrittene Turbinentechniken sind häufige Merkmale.

Umweltaspekte und Emissionen: Die Verbrennung setzt CO2, NOx, SO2 und Feinstaub frei. Betreiber verwenden Rauchgasreinigung und Emissionsminderungsmaßnahmen wie Rauchgasentschwefelung (FGD), NOx-Reduktion (SCR/SNCR) sowie Partikelabscheidung. CO2-Emissionen bleiben ein zentrales Thema; CO2-Abscheidung und -Speicherung (CCS) wird in Pilotprojekten erprobt, ist aber noch nicht weit verbreitet.

Bedeutung und Entwicklung: Kohlekraftwerke liefern stabile, großvolumige Strommengen und profitieren von vorhandener Infrastruktur und Kohleressourcen. In vielen Industrieländern nimmt ihre Bedeutung mit dem Ausbau erneuerbarer Energien ab, während weltweit Kohle in Regionen mit Versorgungsbedarf weiter genutzt wird.