Kohle könnte in Japan eine Renaissance erleben. Ingenieure verschiedener Unternehmen und Forschungseinrichtungen haben ein Kohlekraftwerk entwickelt, das einen Wirkungsgrad von 55 Prozent hat. Jetzt laufende Anlagen kommen auf 30 bis 46 Prozent. Der hohe Wirkungsgrad sorgt dafür, dass pro erzeugte Kilowattstunde 25 bis 45 Prozent weniger Kohlendioxid emittiert werden.
Das Kunststück gelang mit einem völlig neuen Konzept, das in einer Versuchsanlage in Osakikamijima auf der kleinen japanischen Insel Ozaki-Kamizima realisiert wurde. Die Kohle wird zunächst teilverbrannt. Weil dazu nicht Luft, sondern reiner Sauerstoff eingesetzt wird, erreicht die Temperatur im Verbrennungsraum 1300 Grad Celsius. In den modernsten heutigen Anlagen sind es knapp 700 Grad. In diese Höllenhitze wird Wasser eingespritzt, das sich mit dem verbleibenden Kohlenstoff zu Synthesegas verbindet, einer Mischung aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid. Die Hitze des austretenden Gases wird genutzt, um Dampf zu erzeugen, der in einem Turbogenerator Strom erzeugt.


Foto: By Avda (Own work) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Brennstoffzelle als zusätzlicher Stromlieferant

Das abgekühlte Gas trennen die japanischen Ingenieure in Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Das Kohlenmonoxid wird verbrannt und erhöht die Dampfmenge. Der Wasserstoff treibt eine Brennstoffzelle an, die ebenfalls Strom erzeugt.
In Japan dürfen aus Klimaschutzgründen keine konventionellen Kohlekraftwerke gebaut werden. Da der Brennstoff aus Kostengründen äußerst attraktiv ist, obwohl er zu 100 Prozent importiert werden muss, soll das neue Konzept die Kohle wieder salonfähig machen. Außerdem sind die weltweiten Vorräte an Kohle um ein Vielfaches größer als die von Erdöl und Erdgas.

Bremse für den Klimawandel

Tatsächlich könnte das japanische Hybridkonzept den Klimawandel abbremsen. Viele Länder, allen voran China und Indien, erzeugen den größten Teil ihres Stroms in Kohlekraftwerken. Zahlreiche neue werden zugebaut. Würde man die ältesten, die Wirkungsgrade von vielleicht 30 Prozent haben, durch Hybridkraftwerke ersetzen reduzierte sich der Kohlendioxidausstoß um nahezu die Hälfte.
Einen Haken hat die Sache doch: Die Kosten für den Bau derartiger Anlage liegen um 20 Prozent über denen eines konventionellen Kohlekraftwerks.


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1 Kommentar

  1. Lohmann

    20. Juni 2017 at 14:01

    …und wo kommt der Sauerstoff her? Ist seine Erzeugung in die Wirkungsgradberechnung eingeflossen? Waere es nicht sinnvoll, solche wichtigen Daten mit zu erwaehnen, wenn eine Erhoehung der Gesamtwirkungsgrades von 46 auf 55 % angekuendigt wird?

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