Steinkohle

Steinkohle ist ein schwarzes, hartes, festes Sedimentgestein, das durch Carbonisierung von Pflanzenresten (Inkohlung) entstand und zu mehr als 50 Prozent des Gewichtes und mehr als 70 Prozent des Volumens aus Kohlenstoff besteht. Damit handelt es sich um einen Sammelbegriff für höherwertige Kohlen. Die Steinkohle wird auch „Schwarzes Gold“ genannt. Sie ist ein fossiler Energieträger und wird im wesentlichen zur Stromerzeugung, zur Wärmeerzeugung und zur Stahlproduktion genutzt.

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Entstehung

Hauptentstehungszeit der Steinkohle ist global gesehen das Karbon. Entstanden ist sie aus großen Urwaldbeständen, die im Prozess des Absterbens große Mengen Biomasse anhäuften, ähnlich wie in einem Torfmoor zur heutigen Zeit. Diese Ablagerungen wurden teilweise in regelmäßigen Abständen (deswegen gibt es im Steinkohlebergbau meist mehrere Flöze) durch andere Sedimente wie Tone und Sand/Sandsteine abgedeckt. Dadurch wurde das organische Ausgangsmaterial unter Luftabschluss und hohem Druck und hohen Temperaturen solange verdichtet und umgewandelt, bis ein fester Verbund aus Kohlenstoff, Wasser und unbrennbaren Einschlüssen in Form von Asche entstand. Steinkohle zeichnet sich durch eine schwarze, feste Grundmasse aus, in welcher mitunter Einschlüsse und Abdrücke prähistorischer Pflanzen zu finden sind.

Einteilung

Steinkohlen werden nach der Abnahme von flüchtigen Bestandteilen (Gasen) eingeteilt in:

1. Flammkohle (40 bis 43 Prozent)
2. Gasflammkohle (35 bis 40 Prozent)
3. Gaskohle (28 bis 35 Prozent)
4. Fettkohle (19 bis 28 Prozent)
5. Esskohle (14 bis 19 Prozent)
6. Magerkohle (zehn bis 14 Prozent)
7. Anthrazit (unter zehn Prozent)

Geschichte

Früheste archäologische Zeugnisse des Bergbaus weisen in die Jungsteinzeit. Der Abbau von Steinkohle ist seit dem 9. Jahrhundert in England bekannt. Kanarienvögel, wie beispielsweise der Harzer Roller, dienten früher als Alarmanlage bei Sauerstoffmangel.

Steinkohleförderung im Aachener Revier an Inde und Wurm wird in den Annales Rodenses des Klosters Roda (heute Rolduc/Niederlande) bereits für das Jahr 1113 bezeugt. Abbauort war der Beckenberg (schwarzer Berg) direkt bei der Burg und Siedlung Rode (heute Herzogenrath/Nordrhein-Westfalen). Der Eschweiler Kohlberg wird 1394 urkundlich erwähnt, der Eschweiler Bergwerks-Verein 1838 gegründet.

Im Ruhrgebiet wird Steinkohle seit dem 14. Jahrhundert gefördert, Mitte des 18. Jahrhunderts begann man an der Saar Steinkohle abzubauen, wo dieser Bodenschatz im 20. Jahrhundert das Saarland zum Spielball zwischen Frankreich und Deutschland machte; später förderte man auch in Schlesien.

Durch die Industrialisierung, besonders die 1769 von James Watt wesentlich verbesserte Dampfmaschine wurde der Abbau von Kohle erheblich gesteigert und sorgte so für die Häufung von Industrie vor allem in Europa und Nordamerika. Gebraucht wurde Steinkohle zu Heizzwecken, auch in Form von Briketts (in Deutschland seit 1861) oder als Treibstoff für Lokomotiven und stationäre Dampfmaschinen zum Antrieb von Arbeitsmaschinen in Industriebetrieben. Später stellten die kohlebefeuerten Dampfkraftwerke das Rückgrat der Stromversorgung dar, und dies ist auch heute noch so.

Förderung

Siehe Hauptartikel: Steinkohlenbergbau

Weltweit wurden 2005 etwa 4,96 Milliarden Tonnen Steinkohle gefördert. Die Volksrepublik China (42,6 Prozent) und die USA (20,4 Prozent) fördern davon fast zwei Drittel. In Europa liegen die größten Abbaugebiete in Russland, Polen und der Ukraine. Abbaureviere in Deutschland sind zurzeit das Ruhrgebiet, das Saarland und Ibbenbüren (Anthrazitkohle). Im Aachener Steinkohlenrevier wurde das letzte Bergwerk 1997 geschlossen.

Der Abbau von Steinkohle erfolgt in Deutschland in Bergwerken von bis zu 1750 Meter Tiefe. Hereingewonnen wird sie entweder mit dem Kohlenhobel oder dem Walzenschrämlader. Kohle aus Ländern wie Kolumbien und Südafrika kann billiger gefördert werden als Kohle aus dem Innenland, dies ist bedingt durch die Lagerstätten aber auch durch die Lohnstrukturen der Länder. Damit in Deutschland nicht ausschließlich Kohle aus dem Ausland verstromt wird, existiert die Steinkohlesubvention.

Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe^[1]

Für eine ausführlichere Tabelle der Produktionsländer siehe Kohle/Tabellen und Grafiken.

Nutzung

Steinkohle wird überwiegend als fester Brennstoff benutzt, um Wärme durch Verbrennung zu erzeugen. Dabei entstehen Kohlendioxid, Wasserdampf und andere Gase wie Schwefeldioxid. Um elektrische Energie zu erzeugen, wird mittels der Wärme Wasserdampf erzeugt, der wiederum Turbinen antreibt. Um zu vergleichen, welche Energiemenge mit welcher Kohle gewonnen werden kann, bedient man sich meist der Steinkohleeinheit. Ein großer Teil der Kohle wird auch zur Gewinnung von Koks eingesetzt. Koks wird als Brennstoff und als Reduktionsmittel bei der Eisenproduktion in Hochöfen eingesetzt.

Umweltprobleme

Bei der Verfeuerung von Steinkohle entsteht klimaschädliches Kohlendioxid. Das Kohlendioxid entsteht prinzipbedingt als Abfallprodukt und kann nicht verhindert werden, sondern nur durch einen besseren Wirkungsgrad der Kraftwerke und dadurch geringeren Kohleverbrauch in Maßen reduziert werden.

Das Schwefeldioxid, das bei der Verbrennung von Steinkohle entsteht, ist mitverantwortlich für den Sauren Regen. Bei modernen Steinkohlekraftwerken werden die Abgase in Rauchgasentschwefelungsanlagen von Schwefeldioxid, durch katalytische oder nichtkatalytische Entstickung von Stickoxiden und in elektrischen Abscheidern von Staub gereinigt.

Vorräte

Die weltweit zu gegenwärtigen Preisen und mit heutiger Technik förderfähigen Reserven wurden im Jahre 2005 von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) auf 727,5 Milliarden Tonnen Steinkohle geschätzt. Davon entfielen 30,1 Prozent (218,8 Milliarden Tonnen) auf die USA, 13,4 Prozent (97,5 Milliarden Tonnen) auf Russland, 13,2 Prozent (95,9 Milliarden Tonnen) auf die Volksrepublik China und 12,6 Prozent (91,6 Milliarden Tonnen) auf Indien. Bei gleich bleibender Förderung (4,5 Milliarden Tonnen im Jahre 2005) könnte der Bedarf noch für etwa 162 Jahre gedeckt werden.

Von den deutschen Steinkohlevorräten galten bis 2003 rund 24 Milliarden Tonnen als gewinnbar. Angesichts einer aktuellen Förderquote von 24,9 Millionen Tonnen (2005) ergäbe sich eine theoretische Reichweite von über 900 Jahren. Aufgrund ungünstiger geologischer Bedingungen ist zurzeit jedoch nur ein Teil dieser Vorräte international wettbewerbsfähig förderbar. Vertreter der deutschen Kohlewirtschaft bezifferten deshalb unter Beibehaltung der derzeitigen Fördermengen die Reichweite der deutschen Kohle auf etwa 400 Jahre. Jedoch hat die BGR mit der Begründung, es würden keine spekulativen Ressourcen mehr erfasst werden, die zu gegenwärtigen Preisen und mit heutiger Technik förderbaren Reserven in ihrer „Energiestudie 2004“ um 99 Prozent auf 183 Millionen Tonnen und 2005 auf 161 Millionen Tonnen (rechnerische Reichweite ab 2005: sechs Jahre) reduziert^[1].

Nach neuesten Regierungsbeschlüssen soll die Steinkohleförderung in Deutschland bis 2018 auslaufen. Dieser Beschluss wird 2012 noch einmal nach den aktualisierten Wirtschaftlichkeitsprognosen geprüft.^[2]

Siehe auch

• Kohle
• Kohle/Tabellen und Grafiken
• Braunkohle
• Fossile Energie
• Kohlebrand

Literatur

• Karl Bax: Schätze aus der Erde. Die Geschichte des Bergbaus. Econ, Düsseldorf 1981, ISBN 3-430-11231-1
• R. Coenen: Steinkohle. Springer-Verlag GmbH, Berlin 1985, ISBN 3540132805
• Ernst-Ulrich Reuther: Einführung in den Bergbau. Ein Leitfaden der Bergtechnik und der Bergwirtschaft. Glückauf, Essen 1982, ISBN 3-7739-0390-1
• Lothar Suhling: Aufschliessen, Gewinnen und Fördern. Geschichte des Bergbaus. Rowohlt, Reinbek 1983, ISBN 3-499-17713-7
• Bernd Küppers (Red.): Bergbau und Hüttenwesen. Literatur aus vier Jahrhunderten (16. bis 19. Jh.). Aus den historischen Beständen der Hochschulbibliothek der RWTH Aachen. Shaker, Aachen 2002 (Bibliographie historischer Bergbauliteratur)
• Hermann, Wilhelm und Gertrude: Die alten Zechen an der Ruhr. Vergangenheit und Zukunft einer Schlüsseltechnologie. Mit einem Katalog der "Lebensgeschichten" von 477 Zechen. 6., um einen Exkurs nach S. 216 erweiterte und in energiepolitischen Teilen aktualisierte Auflage 2008 der 5., völlig neu bearbeiteten und erweiterten Auflage 2003, Nachbearbeitung 2002: Christiane Syré, Endredaktion 2007 Hans-Curt Köster. Langewiesche, Königstein i. Ts. 2008, ISBN 978-3-7845-6994-9

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Energiestudie 2005, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)
2. ↑ Steinkohlenbergbau vor dem Aus