Kohlekraftwerk 2.0 schafft 55 Prozent Wirkungsgrad
45 Prozent weniger CO2-Emissionen bei neuer "CoolGen"-Hybridtechnik
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Kohlekraftwerk der Zukunft: Japan entwickelt weiter (Foto: Osaki CoolGen) |
Osakikamijima (pte020/08.06.2017/12:30) Japanische Ingenieure haben ein auf Kohle basierendes Hybridkraftwerk entwickelt, das mit 55 Prozent einen immens hohen Wirkungsgrad hat. Diese "CoolGen" genannte Technik soll den im Vergleich zu Erdöl und Erdgas billigen Brennstoff umweltverträglicher nutzbar machen. Die CO2-Emissionen sollen um bis zu 45 Prozent geringer sein. Der Bau ist jedoch um 20 Prozent teurer. Die derzeit effektivsten Kohlekraftwerke kommen auf einen Wirkungsgrad von 45 Prozent. Im Vergleich dazu liegen die CO2-Emissionen allerdings nur um knapp 25 Prozent günstiger.
1.300 statt 700 Grad heiß
Während in normalen Steinkohlekraftwerken bei der Verbrennung Temperaturen von knapp 700 Grad Celsius erreicht werden, beginnt der Prozess bei CoolGen mit einer Teilverbrennung der Kohle. Dazu wird reiner Sauerstoff in die Brennkammer geleitet. Die Temperatur erreicht so 1.300 Grad. Dann wird Wasser eingedüst, das sich mit dem verbleibenden Kohlenstoff verbindet. Es entsteht Synthesegas, ein Mix aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid. Die extreme Hitze erzeugt Wasserdampf, der einen Turbogenerator zur Stromerzeugung antreibt.
Das Synthesegas wird in seine Bestandteile zerlegt und die Wasserstoff-Fraktion in einer Brennstoffzelle in Strom umgewandelt. Das Kohlenmonoxid verbrennt, um zusätzlichen Dampf zu erzeugen. An der Entwicklung beteiligt sind diverse japanische Unternehmen und Forschungseinrichtungen. Eine Demonstrationsanlage ist in Osakikamijima auf der kleinen japanischen Insel Ozaki-Kamizima in Betrieb. Sie soll 5.000 Stunden lang betrieben werden, um die Machbarkeit von CoolGen zu zeigen. In der zweiten Hälfte der 2020er-Jahre könnten die ersten großen Kraftwerke gebaut werden.
Kohle in Europa chancenlos
Dass ausgerechnet Japan, das keine Kohlevorkommen besitzt, an dieser Technik arbeitet, liegt zum einen an den günstigen Kosten für Importkohle. Zum anderen ist es aus Umweltschutzgründen verboten, dort neue konventionelle Kohlekraftwerke zu bauen. Das effektive Hybridkraftwerk wird dagegen zugelassen, hoffen die Entwickler.
Kraftwerke, die mit vergaster Kohle betrieben werden, sind bereits vor vielen Jahren gebaut worden, unter anderem von Siemens http://siemens.de . Das darin erzeugte Synthesegas wurde allerdings komplett verbrannt. Die 1994 im niederländischen Buggenum in Betrieb genommene Anlage erreichte 43 Prozent. Nach Hochrechnungen sollten 55 Prozent erzielbar sein. Die Technik wurde allerdings nicht weiter verfolgt, weil Kohle aus Gründen des Umweltschutzes zumindest in Europa langfristig keine Chance hat.
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