Kohlekraftwerk ohne Emissionen

Kohlekraftwerke könnten künftig völlig ohne Schadstoffemissionen betrieben werden. Bei der Technik der integrierten Kohlevergasung (IGCC) könnte bei Bedarf sogar das entstehende Treibhausgas Kohlendioxid relativ einfach abgetrennt werden, wie das Siemens-Forschungsmagazin Pictures of the Future in seiner jüngsten Ausgabe berichtet.

Die Vorräte an Steinkohle reichen noch gut 200 Jahre. Öl wird hingegen immer teurer und geht rascher zur Neige. Die US-Regierung fördert daher massiv die Entwicklung von Kohlekraftwerken – sie müssen aber strenge Anforderungen an Emissionen und Effizienz erfüllen. Siemens hat mit Partnern ein Konzept für ein Standard-IGCC-Kraftwerk der 500-Megawatt-Klasse entworfen.

IGCC-Anlagen (Integrated Gasification Combined Cycle) sind wahre Allesfresser: Sie verbrennen Mischungen aus Kohle und Biomasse, Kohle und Petrolkoks oder sogar flüssigen Asphalt. Im System wird der Brennstoff in wasserstoffreiches Synthesegas umgewandelt, das dann in einer Gasturbine verbrannt wird. Die Abwärme nutzt eine Dampfturbine zur zusätzlichen Energiegewinnung. IGCC-Anlagen betreibt heute vor allem die petrochemische Industrie, die darin Raffinerierückstände verarbeitet. Siemens-Experten schätzen, dass allein im Raffinerieumfeld für die IGCC-Technik bis 2010 weltweit ein Leistungspotenzial von 120 Gigawatt besteht. Ob und wann sich IGCC-Kraftwerke auf Kohlebasis zur wirtschaftlichen Stromerzeugung eignen, hängt vom gesetzlichen Rahmen für den Schadstoffausstoß ab.

Der große Vorteil der IGCC-Technik liegt darin, dass der Brennstoff zunächst mit reinem Sauerstoff und dann mit Wasserdampf in Kohlendioxid und Wasserstoff umgesetzt wird. Schadstoffe wie Schwefel oder Schwermetalle werden vor der Verbrennung gebunden und gelangen nicht in die Umwelt – sie können sogar als Rohstoff anderweitig eingesetzt werden. Auch das Kohlendioxid könnte technisch relativ leicht abgetrennt werden, was allerdings Energie kostet und die Leistung schmälert. Durch die Wahl einer geringeren Verbrennungstemperatur entstehen nahezu auch keine Stickoxide. Der Wirkungsgrad von IGCC-Anlagen liegt heute bei 51 Prozent, kombinierte Gas- und Dampfkraftwerke schaffen 58 Prozent. Die Siemens-Experten sehen in der jungen IGCC-Technik noch erhebliches Verbesserungspotenzial.