Kohleverbrennung ohne CO2-Ausstoß

Der Griff zur Zapfsäule ist derzeit ebenso unerfreulich wie das Studieren der Heizölpreise für den kommenden Winter. Politiker, Wirtschaftsexperten und Umweltverbände diskutieren rund um den Globus die Folgen der hohen Ölpreise und mögliche Energieoptionen. An einer kurzfristigen Alternative zum „schwarzen Gold“ forschen indes auch Wissenschaftler der RWTH Aachen. Sie entwickeln Verfahren zum kohlendioxidfreien Verbrennen von Kohle.

„Auch wenn die langfristige Förderung der regenerativen Energiequellen sicherlich ein erfolgversprechender Weg ist: Kurzfristig wird diese Form der Energiegewinnung die Versorgungslücken in Europa und andernorts nicht schließen können“, erläutert Univ.-Prof. Dr.-Ing. Reinhold Kneer. Hier sieht der Leiter des Lehrstuhls für Wärme- und Stoffübertragung der RWTH Aachen den Einsatz innovativer Kohle-Kraftwerke. Diese verbrennen Kohle mittels reinem Sauerstoff und gleichzeitiger Rauchgasrückführung – so erzeugen sie Strom auf nahezu emissionsfreiem Weg.

Partner aus der Industrie

OXYCOAL-AC lautet das Verbundvorhaben, an dem sechs Einrichtungen der Aachener Hochschule – die Lehrstühle für Wärme- und Stoffübertragung, für Regelungstechnik, für Strahlantriebe und Turboarbeitsmaschinen, für Keramische Komponenten, für Technische Mechanik und das Lehr- und Forschungsgebiet Mechanische Verfahrenstechnik – gemeinsam mit RWE Power, E.ON und weiteren Industriepartnern beteiligt sind.

Die Projektpartner, die zudem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie und vom Ministerium für Innovation, Wissenschaft, Forschung und Technologie des Landes Nordrhein-Westfalen seit 2004 mit mehreren Millionen Euro gefördert werden, haben die erste Projektphase erfolgreich abgeschlossen. „Uns ist es gelungen, eine so genannte Hochtemperatur-Membran-Technik zu entwickeln, mit deren Hilfe der reine Sauerstoff (02) bei vergleichsweise niedrigeren Temperaturen von etwa 850 Grad Celsius gewonnen werden kann“, so Kneer. Bei dieser Temperatur kommt die Membran aus Perowskit-Kristallstruktur erst richtig in Schwingung, so dass die Sauerstoff-Ionen hindurchgleiten können.

Test der Pilotanlage

Für die RWTH-Wissenschaftler geht es nun in die zweite Projektphase. „Nachdem wir in der ersten Phase das Membranmodul entwickelt und das Verfahren optimiert haben, testen wir in den nächsten drei Jahren das Zusammenspiel der Komponenten in unserer Pilotanlage“, resümiert Kneer. Die Forschungsarbeiten werden intensiv verfolgt, nicht zuletzt von den internationalen Energie-Versorgern. Frühestens 2020 jedoch, so schätzt der RWTH-Wissenschaftler realistisch, könne das Verfahren bei erfolgreichen Tests im großtechnischen Stil eingesetzt werden. Der Rohstoff Kohle sei indes noch reichlich vorhanden: „Schätzungen von Experten gehen davon aus, dass die bekannten und abbaubaren Kohlevorkommen bei konstantem Verbrauch noch für 175 bis 200 Jahre reichen“, so der Professor.

Infos:
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Reinhold Kneer,
Lehrstuhl für Wärme- und Stoffübertragung der RWTH Aachen,
Tel. 0241/8095400, E-Mail: kneer@wsa.rwth-aachen.de