Neue Kohle-Revolution könnte alles ändern:
Eine neue, in Japan entwickelte Technologie könnte das globale Energie-Pendel zurück zur Kohle schwingen lassen, indem der alte fossile Treibstoff in eine viel sauberere Energiequelle umgewandelt werden kann. Angesichts der Erwartungen, dass Indien und andere sich entwickelnde Ökonomien ihren Verbrauch des immer noch üppig vorhandenen schwarzen Gesteins steigern werden, könnte die neue Technologie ihnen helfen, ihre CO2-Emissionen unter Kontrolle zu halten [Schade! Anm. d. Übers.] Das Kraftwerk ist „um 30% effektiver bei der Energieerzeugung als die bislang fortschrittlichsten Kohlekraftwerke in Japan und reduziert die CO2-Erzeugung um 30%“. Dies sagte Kenji Aiso, Präsident von Osaki CoolGen. Im Vergleich mit typischen Kohlekraftwerken weltweit verringert das Demonstrations-Kraftwerk den CO2-Ausstoß pro Einheit Energieausbeute um etwa 40%. – Ken Sakakibara, Nikkei Asian Review, 6. Juni 2017
Der Kohle-Boom der neuen Generation
Die Anzahl von Kohle-Projekten der neuen Generation könnte zunehmen, falls Präsident Trump sein Versprechen einhält, Restriktionen von US-Agenturen zu nehmen, welche neue Kohlekraftwerke in anderen Teilen der Welt fördern. Trump hat Gas und saubere Kohle zu Eckpfeilern seiner Energiepolitik erklärt sowie außerdem, die Abhängigkeit der USA von der Versorgung aus dem Nahen Osten zu brechen. Die hoch effizienten Kohlekraftwerke der neuen Generation stoßen nur halb so viel CO2 aus wie die bestehenden Kraftwerke, was sie mit Gaskraftwerken vergleichbar macht. Der Minerals Council of Australia sagt, dass allein in Ostasien bereits über 725 hoch effiziente Kraftwerke mit geringen Emissionen in Betrieb sind. Weitere 1100 Kraftwerke sind im Bau oder geplant. – Graham Lloyd, The Australian, 25 January 2017 [Dieser Link führt nur zur Subskriptions-Seite des Australian, darum ist er gelöscht!]
Vergesst Paris: Indien halbiert Steuer auf Kohle und verdoppelt die Steuer für Solarpaneele:
Es wird erwartet, dass der staatliche Konzern Coal India Ltd., auf dessen Gelände Millionen Tonnen nicht verkaufter Kohle lagern, am meisten von einer kontroversen Entscheidung der Regierung profitieren wird, der zufolge die lokale Umsatzsteuer für den Treibstoff mehr als halbiert werden soll, nachdem die lokalen Vorräte sprunghaft gestiegen waren. Das Land mit den dritthöchsten Treibhausgas-Emissionen [?] sagte kürzlich, dass die Abgaben auf heimische Kohle ab dem 1. Juli sinken wird, während gleichzeitig auf Solarzellen und Modulen eine neue Steuer in Höhe von 18% erhoben wird. Dies ist Teil einer breiter gefassten Steuerreform. – Reuters, 25. Mai 2017
Energie-Supermacht USA: Kohlevorräte für über 500 weitere Jahre
Die Menge der in den USA vorhandenen Kohle ist schwierig abzuschätzen, weil diese im Untergrund liegt. Die EIA hat eine Best estimate der Gesamtmenge von Kohle vorgenommen (einschließlich noch nicht entdeckter Vorkommen) in den USA. Die Gesamt-Ressourcen werden geschätzt mit etwa 3,9 Billionen short tons [Was ist das? Anm. d. Übers.]. Die geschätzten abbaubaren Reserven enthalten nur die Kohle, welche mit der heutigen Bergbau-Technologie abgebaut werden kann nach Berücksichtigung von Behinderungen bzgl. des Zugangs und von Abbau-Faktoren. Die EIA schätzt, dass die USA im Jahre 2015 auf 0,9Billionen short tons Kohle gesessen hat. Dies bedeutet, dass die geschätzten abbaubaren Kohlereserven noch etwa 283 Jahre reichen würden.
– U.S. Energy Information Administration
Energie-Supermacht USA: Der Spitzen-Erzeuger von Kohlenwasserstoffen in Gestalt von Petroleum und Erdgas weltweit
Die USA standen auch im Jahre 2016 an der Spitze der Erzeugung von Kohlenwasserstoffen in Gestalt von Petroleum und Erdgas, und zwar im fünften Jahr nacheinander. Und das, obwohl die Produktion sowohl von Petroleum als auch von Erdgas relativ zum Niveau des Jahres 2015 abgenommen hat. Die USA standen seit dem Jahr 2009 in der Spitzengruppe der Erdgas-Erzeuger, in welchem Jahr die Erdgas-Erzeugung in den USA diejenige von Russland überholt hat. Seit 2013 sind die USA der alleinige Spitzenreiter bei der Erzeugung von Petroleum-Kohlenwasserstoffen als auch Saudi-Arabien überflügelt worden war. – U.S. Energy Information Administration, 7. Juni 2017
Übersetzt von Chris Frey EIKE
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„CoolGen’s plant is totally different as it roasts coal at above 1,300 C while simultaneously blowing oxygen over it in order to convert the solid fuel into a gas.“ Also, das Rösten von Kohle bei Temperaturen bis zu 1300 °C unter Luftabschluß haben wir in Deutschland früher in großem Maße betrieben und Verkoken genannt. Dabei entsteht Koks, bestehend aus ziemlich reinem Kohlenstof, und Kokereigas, bestehend aus Wasserstoff, Methan, Stickstoff und CO2, das man zum Heizen benutzen kann. Als Brennstoff für eine Gasturbine ist es nicht besonders gut geeignet. Wenn ich Sauerstoff auf die erhitzte Kohle blase und den Prozess richtig steuere, erhalte ich ein brennbares Gas mit CO als Hauptbestandteil, mit dem ich einenGasturbine betreiben kann. Das Diagramm auf der folgenden Seite, stellt das Verfahren schematisch dar. Im ersten Schritt wird also die Kohle zur Vergasung geröstet. Aus dem entstehenden Kokereigas muß der Wasserstoff extrahiert werden, damit er zur Stromgewinnung durch eine Brennstoffzelle genutzt werden kann, rechte Seite des Diagramms. Auf der linken Seite des Diagramms wird die vergaste Kohle, also das CO, zur Energieerzeugung verbrannt. Da die Abwärme zur weiteren Energiegewinnung genutzt wird, muß das CO als Brennstoff für eine Gasturbine verwendet werden. Deren Abwärme beheizt dann einen Dampfkessel, der eine Dampfturbine speist. Das wäre also der bekannte GuD-Prozess, der schon Wirkungsgrade von 60 % erreicht hat, z. B. in Irsching, dort allerdings mit Erdgas als Brennstoff. Der angegebene Wirkungsgrad von 55% erscheint also glaubhaft. Wenn sie allerdings CCS anwenden wollen, dann frißt dies den Wirkungsgradgewinn wieder auf. Mit freundlichen Grüßen
Elamr Oberdörffer
Lieber Hr. Oberdoerffer,
besten Dank für diese Erläuterung. Das Ganze erscheint mir als sehr kompliziert. Die prozesstechnische Beherrschung stelle ich mir als Alptraum vor. Zudem sind Gasturbinen nach meiner Kenntnis nicht für den ständigen Dauerbetrieb für mehr als 7000-8000 Stunden pro Jahr geeigent, den man von einer Dampfturbine heute erwarten kann. Nutzt man die Abwärme eines ganz normalen Steinkohlekraftwerks zur Fernheizung, so kommt man auf über 70 % Wirkungsgrad (Grosskraftwerk Mannheim), ohne dabei auf diese komplexe und sicherlich auch störanfällige Prozesskette angewiesen zu sein. Ich glaube kaum, dass sich dieser Ansatz in der Breite durchsetzen wird. Selbst ohne die Totgeburt CCS. Ich könnte mir gut vorstellen, dass da etliches an Forschungsfördergeldern verbraten wurde und jetzt dafür Tamtam gemacht wird.
Mfg
Lieber Herr Mueller, kompliziert ist das Verfahren ganz bestimmt. Bei den Gasturbinen hängt die Lebensdauer der Turbinenschaufeln als den kritischen Bauteilen von der Temperatur ab. Wenn ich die Turbineneintrittstemperatur senke, gewinne ich Lebensdauer, mindere aber gleichzeitig den Wirkungsgrad. Da die Abwärme der Gasturbine ja noch in einem nachgeschalteten Dampfprozess genutzt wird, kann ich bei der Gasturbine einen Kompromiß zugunsten der gewünschten Lebensdauer machen. Der angegebene Gesamtwirkungsgrad von 55 % dürfte aber auf den Heizwert des aus der Kohle gewonnenen Gases bezogen sein. Interessant wäre der Wirkungsgrad bezogen auf den Heizwert der eingesetzten Kohle. Der dürfte merklich niedriger sein, da bei der Kohlevergasung ja Energieverluste auftreten. MfG E. Oberdörffer
Lieber Hr. Oberdoerffer,
besten Dank, ich stimme Ihnen zu. Bei Irsching 5 (modernste Siemens-Gasturbine, im GUD-Verbund eingesetzt) werden bei 60,x % Wirkungsgrad etwa 4.000-5.000 Betriebsstunden im Jahr angestrebt.
Bezüglich des Gesamtwirkungsgrades ausgehend von der eingesetzten Kohle bin ich auch sehr skeptisch. Hinzu kommt noch, wie Hr. Neulen richtig anmerkte, dass der verwendete Sauerstoff ja ebenfalls sehr energieintensiv gewonnen werden muss. Das verschlechtert die Energiebilanz sicherlich nochmals ganz erheblich. Das Ganze sieht für verdächtig nach einer PR-Aktion für zum Fenster hinausgeworfene Forschungsmillionen aus. Kennt man ja auch aus entsprechenden Aktivitäten hierzulande, z.B. dem gescheiterten Pellworm-Projekt.
Mfg
Heute morgen im National Public Radio (NPR) eine interessante Diskussion gehört, die eine erstaunliche Zahl zutage brachte, welchen den auch künftigen Erfolg von Kohle erklärt.
Die Solarindustrie rühmt sich doch immer damit, ein „Jobwunder“ zu schaffen. In den USA sind angeblich etwa 400.000 Menschen in der Solarindustrie beschäftigt. Und diese, mit Milliarden Subventionen gepamperte Industrie erzeugt etwa 1.4% des amerikanischen Stroms.
Die Kohleindustrie erzeugt etwa 28% des Stromes – mit etwa 70.000 Menschen.
Wenn es darum geht, mit möglichst wenig Aufwand soviel Energie wie möglich zu produzieren, führt eben kein Weg an fossilen Energieträgern vorbei.
Es lässt sich durchaus differenziert betrachten. Von einem befürchteten Arbeitsplatzverlust bleibt dann aber kaum etwas übrig.
Reden Sie von Beschäftigungstherapie einschließlich Geldverbrennung oder von effizienter Arbeit?
Die Größe des Ölvorrats könnte sich in Zukunft auf unvorstellbare Mengen steigern, wenn das abiotische (abiogenetische) Öl, genauer gesagt, die chemischen Vorstufen von Öl und Gas, aus großen Tiefen gefördert werden kann. Ich mache mir um die verfügbare Energie für die nächsten Generationen jedenfalls keine Sorgen.
Eine short ton ist 2000 lbs, also 907,2 kg. Mich würde aber interessieren, auf welche Weise sie in Japan ihre Kohlekraftwerke um gleich 30% effektiver machen als die bisherigen, und welchen Wirkungsgrad sie dann erreichen. Gibt’s darüber Informationen? Und wo?
Lieber Hr. Oberdoerffer,
Sie brauchen nur dem Link am Ende des betreffenden Abschnitts zu folgen (Nikkei Asian Review..). Ich habe das mal überflogen und bin nicht überzeugt, habe aber keine Zeit, das genauer unter die Lupe zu nehmen. Da stand auch irgendwas von CCS, und das ist ein Thema, das sogar die Grünen inzwischen ganz diskret beerdigt haben. Wer weiss, welchen Aufwand Ingenieure treiben mussten, um die heute knapp über 40 % Wirkungsgrad bei Braunkohle (BOA-Technologie) oder die 60 % bei der GUD-Technologie zu erreichen, dürfte diese Skepsis teilen. Sollten Sie die Zeit finden, sich damit näher zu beschäftigen, würde mich Ihre Meinung interessieren.
Mfg
Gemäß 1-niedrige Termperatur/höhere Termperatur ergibt sich als maximaler Wirkungsgrad unter Nutzung von 300 K als Umgebungstemperatur eine Erhöhung des maximalen Wirkungsgrades von 57 % auf 72 % (gerundet, im Winter höher als im Sommer) . Die höhere Verbrennungstemperatur wird durch die Verbrennung mit reinem Sauerstoff erreicht. Ist vom Prinzip aber ein alter Hut und wurde auch so im 2. Weltkrieg bei der Synthesegaserzeugung für die Herstellung von synthetischen Kraftstoff so gemacht.
Na den Reinen Sauerstoff müssen die ja erstmal haben. Damit erniedrigt sich der Wirkungsgrad wieder. Auch ein alter Hut. Wie es so zu Schummeleien kommt.
P.S. Korrigierte Rechnung, steigt von 1-300/973 auf 1-300/1573 , also von theoretisch 69 auf 80 %. Praktisch liegt man natürlich immer darunter.
Jeder, der weiß, dass CO2 Molekül nicht die Erde erwärmen kann, kann sich nur wundern.
Wie war es noch damals, als die ersten Eisenbahnen in Betrieb genommen wurden?
„Geschwindigkeiten über 36 Km/std. ist für die Menschen nicht ertragbar“
Was glaubt man denn heute?
Eine warme Erde ist eine Katastrophe!
Eine kalte Erde ist für die „Klimaschützer“ das Ideal!
Ich dachte immer, der Mensch sei ein „vernunftbegabtes“ Wesen (Kant)