Steinkohle als Energieträger
Kohle ist in Deutschland immer noch einer der bedeutendsten Energieträger. Ihre Verwendung hängt von der jeweiligen Zusammensetzung ab, nach der man unterschiedliche Kohlearten definiert.
Der Unterschied in der Zusammensetzung beruht auf dem jeweiligen Stand der Kohlediagenese (Grad der Inkohlung), für den das Massenverhältnis von Kohlenstoff zu Wasserstoff charakteristisch ist. Interessant ist, wenn man diese Zahlen in Atomzahlverhältnisse umrechnet. Denn daraus kann man etwas über die Inkohlungsprozesse ablesen. Das Verhältnis steigt von etwa 0,5 (Biomasse) auf 1 (Braunkohle) nach über 2 (Anthrazit). Je größer diese Zahl ist, desto weniger flüchtige Bestandteile hat die Kohle. Desto höher ist im Allgemeinen auch ihr Heizwert (-> Tabelle).
Die Kenndaten werden aus Gründen der Vergleichbarkeit immer für wasser- und mineralstofffreie (wmf) Kohle, also für die wirklich verbrennbare Kohlesubstanz angegeben.
Heizwerte der Kohlenarten
| Kohlenart | Heizwert (MJ/kg) (wmf-Kohle) |
| Biomasse (Buchenholz) | 15 |
| Braunkohle | 23,8-28,4 |
| Gasflammkohle | 29,5-31,2 |
| Anthrazit | 31,6-33,3 |
| Steinkohleneinheit (SKE) | 29,3 |
Die Steinkohleneinheit (abgekürzt SKE) ist ein normiertes, allgemeines Energiemaß:
1 SKE = 29,3 MJ/kg = 7000 kcal/kg = 8,143 kWh/kg = 0,7 kg Öleinheit
Man unterscheidet darüber hinaus auch Kohlesorten, worunter man genau definierte Größengruppen (wie Staub, Nusskohlen, Briketts) versteht.
Die zutage geförderte Rohkohle ist durch mineralische Einlagerungen verunreinigt. Das begleitende Gestein liegt von der Kohlesubstanz getrennt vor (Berg), oder es ist mit der Kohle innig vermengt (Verwachsenes). Typisch sind vor allem Tonmineralien, Carbonate und oxidische sowie sulfidische Erze wie etwa vom Eisen (Markasit FeS2). Gerade letztere zu entfernen ist eine wichtige Methode zur präventiven Entschwefelung der Kohle.
Dazu kommen noch Spuren von Schwermetallverbindungen wie die von Uran, Quecksilber (ca. 0,5-1 mg/kg Kohle), Cadmium und Arsenverbindungen. Sie alle machen wegen der Freisetzung giftiger Flugasche- oder Abgasbestandteile bei der Verbrennung eine gründliche Abgasreinigung nötig.
Hinzu kommt, dass die Rohkohle eine zu uneinheitliche Zusammensetzung hat, die sie für den Abnehmer unbrauchbar macht.
Aus all diesen Gründen muss die Rohkohle als Primären-Energieträger zunächst aufgearbeitet werden. Dabei wird die Rohkohle von den mineralischen Begleitstoffen befreit, nach Kohlenarten vereinheitlicht (vergleichmäßigt) und nach Stückgrößen (Kohlesorten) sortiert. Erst dann wird daraus ein geschätzter Sekundär-Energieträger.
Literatur:
R. Blume, W. Kunze, H. Obst, E. Rossa, H. Schönemann, R. Meloefski: Chemie für Gymnasien, Auswahlthemen
Organische Chemie 2: Brennstoffe (Erdöl, Erdgas, Kohle, Biomasse). Cornelsen, Berlin 1995.
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