Die Entstehung von fossilen Brennstoffen – Kohle

Kohle ist als Energieträger spätestens seit dem 19. Jahrhundert von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Kohle als Energieträger ist maßgeblich für die Industrialisierung in Europa und mindestens genauso bedeutend wie die Erfindung der Dampfmaschine, welche ohne die Kohlebefeuerung in dieser Form gar nicht möglich gewesen wäre. So siedelten sich beispielsweise im Rohrgebiet rund um die Kohlevorkommen die deutsche Schwerindustrie an, welche maßgeblich zum Aufstieg von Deutschland bzw. des damaligen Deutschen Reiches zu einer der führenden Industrienationen beigetragen hat.

Doch wie entsteht eigentlich Kohle? Zur Bildung von Kohle waren warmes und feuchtes Klima sowie ausgedehnte Senken notwendig, in denen sich riesige Moore und Sumpfwälder bilden konnten. Es entwickelte sich eine üppige Sumpfwald-Vegetation, wobei aus den Pflanzenresten durch biologische Umwandlungsprozesse langsam Torf entstand. Wurden diese Torfgebiete durch festes Gestein oder Schutt überlagert, wurden sie vom Sauerstoff der Atmosphäre abgeriegelt und durch das Gewicht des Gesteins komprimiert, wobei Wasser aus dem Torf ausgepresst wurde. So wandelte sich der Torf langsam in Weichbraunkohle um. Dieser Vorgang aus Torfbildung und luftdichter Abschottung wiederholte sich teilweise mehrfach, wobei mit jedem Vorgang ein neues Kohleflöz entstand. Für die Umwandlung in festere Braunkohle bzw. Steinkohle kam dann zusätzlich zu dem Druck die Faktoren Zeit und Temperatur hinzu. Unter dem Einfluss der Geothermie schieden sich zunächst Kohlenstoffdioxid und dann Methan ab, wobei sich die Kohle weiter verfestigte und sich die Kohlenstoffatome in der Kohle zu immer größeren Netzen zusammenschlossen. Dies führte im Endstadium zu Anthrazit bzw. Graphit. Je tiefer die Kohlevorkommen unter der Erde liegen, d.h. je größer die Deckschicht, welche auf dem Kohlevorkommen lastet, desto geringer der Anteil der flüchtigen Bestandteile.

Dabei nimmt der Anteil an flüchtigen Stoffen pro 100m Deckschicht um 2% ab. Die Einteilung der Kohle erfolgt jedoch nicht nur nach dem Wasseranteil bzw. dem Anteil an sich verflüchtigenden Stoffen, sondern insbesondere auch nach dem Heizwert und nach dem Grad der Verunreinigung. So ist der Anteil an Schwefel in der Kohle maßgebend für schädliche Schwefelwasserstoff-Emissionen, welche entweder aufwändig aus dem Abgas herausgefiltert werden müssen und in der Vergangenheit für massive Umweltschäden in Form von "saurem Regen" verantwortlich waren. Darüber hinaus haben die Verunreinigungen in der Kohle Einfluss auf die Aschebildung.

Der Heizwert von Kohle wird üblicherweise in MJ/kg bzw. in BTU (British Termal Unit) angegeben. Eine BTU entspricht ca. 1055J.

Dabei sind in der nachfolgenden Tabelle der Anteil an flüchtigen Bestandteilen sowie der Heizwert verschiedenen Steinkohle-Arten dargestellt:

Kohle wird auch in Zukunft ein wichtiger Energieträger bleiben. Welche weiteren Umwandlungs- und Verwendungsmöglichkeiten es für Kohle gibt, erfahren Sie morgen.

Ihr Manuel Giesen

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