Braunkohle

Bei Braunkohle handelt es sich um ein lockeres Sedimentgestein. Dieses Gestein weist eine bräunlich-schwarze Farbe auf und entstand durch die so genannte Inkohlung von organischen Substanzen. Verwendet wird dieser Stoff um Energie erzeugen zu können, da es sich ebenso um einen fossilen Brennstoffhandelt.

Verfahren der Stromerzeugung

Ein Kohlekraftwerk ist auch ein so genanntes Dampfkraftwerk. Hierbei geht es darum, dass die Kohle der Brennstoff ist, der hauptsächlich zur Stromerzeugung genutzt wird.
Kohlekraftwerke, welche Braunkohle verwenden, dienen der Grundlast. Bei Werken mit dem Brennstoff Steinkohle wird dagegen Strom für die Mittellast erzeugt.
Ein Kohlekraftwerk verwendet Kohleförderbandanlagen, welche die Braunkohle in einen Bunkerschwerbau transportieren. Hierbei erfolgt der Weg über eine Anlage, welche nur dafür zuständig ist Fremdkörper abzuschneiden. Das bedeutet, dass zum Beispiel der Stoff Xylit ausgesondert wird. Im Anschluss daran kommt ein Brecherturm zur Anwendung. In diesem wird die Kohle dann zerkleinert.
Ist das erfolgt, erfolgt eine Verteilung der Kohle auf die einzelnen Kohlemühlen. Dies funktioniert mit Hilfe von Zuteiler-Förderbändern. Ist die Kohle in den Kohlemühlen gelandet, wird diese dann gemahlen. Zudem wird sie auch getrocknet durch Abgase, die durch die Staubfeuerung entstehen. Während des Trocknens werden sie in den Brennerraum eingeblasen. In diesem Brennerraum wird die Kohle vollständig verbrannt. Durch den Prozess der Verbrennung wird Wärme freigesetzt, die von einem Wasserrohrkessel aufgenommen wird. Hierbei wird dann durch die Wärme das Wasser in dem Kessel in Wasserdampf umgewandelt. Der entstandene Wasserdampf gelangt durch Rohrleitungen zu einer Dampfturbine. In dieser Dampfturbine wird ein kleiner Teil von Energie, der durch Entspannung entsteht abgegeben. Unter der Turbine ist ein Kondensator gelegen. Hier wird ein großer Teil der Wärme des Dampfes an das Kühlwasser übertragen. Bei diesem Prozess erfolgt eine Verflüssigung des Dampfes durch die Kondensation.
Nachdem das Wasser verflüssigt wurde, kommt eine Speisewasserpumpe zum Einsatz. Durch diese kommt das verflüssigte Wasser als Speisewasser wieder in den Wasserrohrkessel. Somit ist ein geschlossener Kreislauf entstanden.
Die Rauchgase im Brennraum dienen einer Erwärmung des Speisewassers im Economiser. Auch die Verbrennungsluft, die durch den Frischlüfter angesaugt wird, wird durch die Rauchgase erwärmt. Es besteht hierfür aber auch die Möglichkeit, dass Dampf-Luftvorwärmer zugeschaltet sind.
In der Turbine wird ein Drehmoment erzeugt, welches zur Stromerzeugung mit einem Generator, der an dieser Turbine angeschlossen ist, verwendet wird.
Das Rauchgas, was durch die Verbrennung im Brennerraum entsteht, wird entstaubt, entschwefelt und entstickt, bevor es das Kraftwerk verlässt. Dieses Gas gelangt entweder durch einen Schornstein oder über den Kühlturm (wenn kein Schornstein vorhanden ist) aus dem Kraftwerk. Bezeichnet wird dieser Prozess als Rauchgasreinigung. Das Kühlwasser wird im Kühlturm soweit runter gekühlt, bis es die ursprüngliche Temperatur erhalten hat. Erst nach der Kühlung kann es erneut verwendet, oder in ein Fließgewässer, was sich in der Nähe befindet, abgegeben werden.
Es entsteht bei diesem Verfahren Asche, die als so genannte Schlacke aus dem Brennerraum gezogen wird. Im Anschluss daran kann eine Vorbereitung dieser Schlacke zur Weiterverwendung durchgeführt werden. Der gleiche Prozess wird für den Kraftwerkgips durchgeführt, der ebenfalls durch die Rauchgasentschwefelung erzeugt wird.

Anteil von Braunkohle im aktuellen Strommix

Der so genannte Strommix gibt an, mit welchem Anteil die unterschiedlichen Energiequellen in Deutschland verwendet werden.
Dieser Strommix setzt sich aus erneuerbaren Energien (46 Prozent) und konventionellen Energieträgern (54 Prozent) zusammen.
Stromerzeugung durch Braunkohlekraftwerke zählt zur nicht erneuerbaren Stromerzeugung. Hier erfolgt im Jahr 2019 eine Produktion von ungefähr 53 TWh netto. Dies sind circa 18,8 TWh. Dabei hat es sich um einen Rückgang von 20,7 Prozent im Vergleich zum Vorjahr gehandelt. Das macht insgesamt 19,8 Prozent von den verschiedenen Energiequellen aus.

Vorteile der Stromerzeugung durch Braunkohle

Ein wichtiger Vorteil zur Stromerzeugung durch Kohlekraftwerke ist, dass es sich um einen fossilen Energieträger handelt. Das bedeutet, dass die Vorräte noch circa 200 Jahre reichen werden. Das ist ein langer Zeitraum, in diesem dieser Stoff noch verwendet werden kann.
Ein weiterer Vorteil ist der Kostenaspekt. Die Herstellung von Strom in Kohlekraftwerken ist im Vergleich zu anderen Energiequellen mit weniger Kosten verbunden.
Durch die Verfügbarkeit des Stoffes der Braunkohle in Deutschland ist auch eine gewisse Unabhängigkeit zu anderen Ländern verbunden. Das bedeutet auch, dass der Einkauf für Deutschland günstig ist durch den Wegfall des Importes der Braunkohle.
Der Abbau von Braunkohle ist durch die Lage des Stoffes nahe der Erdoberfläche einfach und günstig.
Weiterhin ist ein Vorteil, dass ein Kohlekraftwerk eine Vielzahl von Arbeitsplätzen zur Verfügung stellt. Demzufolge dient ein Kohlekraftwerk auch zur Sicherung von Arbeitsplätzen. Werden Kohlekraftwerke geschlossen, sind dann viele Menschen ohne Arbeit.

Nachteile der Stromerzeugung durch Braunkohle

Die Erzeugung von Strom durch Kohlekraftwerke ist in der heutigen Zeit sehr umstritten. Der Grund liegt insbesondere an den Nachteilen, welche in Bezug auf die Umwelt vorhanden sind.
Daher ist ein sehr wichtiger Nachteil eine Freisetzung von einem sehr hohen Anteil von CO2-Emissionen und der daraus resultierenden Klimaschädigung.
Es erfolgt aber nicht nur eine Freisetzung von CO2-Emissionen. Auch Emissionen von Schwefeloxid, Stickoxiden und Staub werden bei dem Prozess der Energieherstellung durch Braunkohle an die Atmosphäre der Erde abgegeben.
Um Braunkohle abbauen zu können, müssen auch viele Natur- und Siedlungsflächen umgesiedelt oder zerstört werden. Das führt dazu, dass der Grundwasserspiegel sinkt. Somit ist das ein Aspekt der gegen eine gewisse Nachhaltigkeit für den Menschen und die Umwelt spricht.
Ein weiterer Nachteil hier ist, dass der Rohstoff der Braunkohle nicht unendlich verfügbar ist. Daher ist irgendwann kein Rohstoff mehr für die Stromerzeugung vorhanden.
Weiterhin wird nicht die komplette Energie, die während des Prozesses entsteht zur Stromerzeugung genutzt. Der größte Teil der Energie dient zur Regulierung des Kühlwassers im Kühlturm.
Kohle weist zudem noch eine geringe Dichte auf und ist ebenfalls auch sehr porös. Das bedeutet, dass viel Kohle benötigt wird um wenig Strom herstellen zu können.
Braunkohle wird unter der Erde abgebaut. Dadurch kann diese Arbeit für die Arbeiter sehr gefährlich sein, wenn zum Beispiel die Tunnel zusammenstürzen.

Rolle der Braunkohle im Strommix der Zukunft und Prognose

In der heutigen Zeit gibt es sehr viele erneuerbare Energien, welche einen positiven Umweltaspekt besitzen. Darunter zählen Wasserkraft, Windenergie, Photovoltaik und die Entstehung der Energie durch Biomasse. Diese haben in den letzten Jahren eine Zunahme im prozentualen Anteil des Strommixes gezeigt, während die konventionellen Arten der Stromerzeugung unter anderem die Stromherstellung durch Kohlekraftwerke zurückgegangen sind. Allein im Jahr 2019 ist ein Rückgang von 20,7 Prozent im Vergleich zu 2018 zu verzeichnen gewesen. Das bedeutet, dass dies auch in Zukunft von vielen Wissenschaftlern prognostiziert wird.
Der Anteil der Stromerzeugung durch Kohlekraftwerke wird höchstwahrscheinlich in Zukunft noch weiter zurückgehen. Die Menschen sind sehr darauf bedacht weniger Umweltbelastungen zu haben und gerade die Stromherstellung durch Braunkohle ist diesbezüglich sehr weit vorne. Der Grund liegt hier an den vielen CO2-Emissionen und der anderen umweltschädigenden Stoffe die an die während der Stromherstellung abgegeben werden. Aber auch nicht unbegrenzte Verfügbarkeit des Rohstoffes Braunkohle spricht für einen weiteren Rückgang.

Fazit in Bezug auf die Stromerzeugung durch Braunkohle

Im Großen und Ganzen hat die Stromerzeugung der Braunkohle viele Vor- und Nachteile. Gerade heutzutage ist es aber wichtig, dass auch weiterhin mehr die erneuerbaren Energiequellen genutzt werden. Die Umweltbelastung ist durch die Abgabe der vielen umweltschädigenden Stoffe an die Umwelt eindeutig zu hoch.
Es gibt aktuell eine große Auswahl an alternativen Energieformen, die genutzt werden können, ohne die Umwelt so zu belasten, wie es bei einem Kohlekraftwerk der Fall ist. Somit ist es auch besser und von Vorteil, dass mehr auf diese zugegriffen werden soll, als auf die konventionellen Mittel zur Stromerzeugung.