Saubere Kohleverbrennung ohne CO2-Emissionen

Forscher der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen arbeiten daran, Kohlekraftwerke in Zukunft sauberer zu machen. Das Verbundprojekt Oxycoal-AC – eine Kooperation mit fünf Instituten der Hochschule – wird die Verbrennung von Kohlenstaub mit reinem Sauerstoff untersucht. Langfristiges Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines CO2-emissionsfreien Kohlekraftwerksprozesses.

„Das vor rund dreieinhalb Jahren gegründete Verbundprojekt geht jetzt in eine weitere Phase“, so Bernd Hillemacher, akademischer Direktor von Oxycoal -AC im pressetext-Interview. Für das Projekt konnten mehrere Industriepartner gefunden werden. „Schlüsselkomponente des gesamten Systems ist eine Hochtemperatur-Membran zur Bereitstellung von reinem Sauerstoff“, erklärt der Wissenschaftler.

„Uns ist es gelungen, eine Hochtemperatur-Membran-Technik zu entwickeln, mit deren Hilfe der reine Sauerstoff bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen von etwa 850 Grad Celsius gewonnen werden kann.“ Bei dieser Temperatur komme die Membran aus Perowskit-Kristallstruktur erst richtig in Schwingung, sodass die Sauerstoff-Ionen hindurch gleiten können. Ein weiterer Aspekt des Projektes ist die Partikelabscheidung aus dem heißen Rauchgas mit Hilfe von keramischen Filterelementen. „Das CO2 aus dem Rauchgas kann mit hoher Wirkung ausgeschieden werden.“

„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“, berichtet Reinhold Kneer, Leiter des Lehrstuhls für Wärme- und Stoffübertragung an der RWTH-Aachen. Das sei eine Vorstufe zu einer kommerziellen Nutzung, die allerdings frühestens 2020 in großtechnischem Stil eingesetzt werde. Ob diese Technologie auch bei bereits bestehenden Anlagen angewendet werden könne, sei fraglich. „Es ist möglicherweise auch eine Nachrüstung denkbar“, meint Hillemacher. Es sei allerdings heute viel zu früh, um ein abschließendes Statement diesbezüglich abzugeben. Die Versuche hätten jedenfalls gezeigt, dass die Kohleverbrennung mit reinem Sauerstoff erfolgversprechend sei.

„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“, meint Kneer. Einen Vorteil biete Kohle außerdem auch noch: Der Rohstoff ist, wenn man Experten glaubt, bei konstantem Verbrauch noch für 175 bis 200 Jahre vorhanden. „Wenn Oxycoal-AC funktioniert, ist es eine wirklich umweltfreundliche Art Strom zu erzeugen“, meint Hillemann abschließend im pressetext-Interview.