Kohlekraftwerk

Ein Kohlekraftwerk ist eine spezielle Form des Dampfkraftwerkes. Es hat seinen Namen von der Kohle als hauptsächlichem Brennstoff. Es gibt Kraftwerke für Braunkohle und für Steinkohle. Die Kraftwerkstypen sind speziell für den jeweiligen Einsatzbrennstoff mit seinen verfahrenstechnischen Eigenheiten, seinem Heizwert und seinen Ascheanteilen konzipiert.

In Deutschland wird mit braunkohlegefeuerten Kohlekraftwerken Strom für die Grundlast und mit Steinkohle hauptsächlich für die Mittellast erzeugt. Die prozentualen Anteile an der gesamten Stromerzeugung betragen in Deutschland 19 Prozent für Steinkohle und 25 Prozent für Braunkohle, die Anteile am gesamten Energieverbrauch sind geringer. Ein einzelner Kraftwerksblock hat eine typische elektrische Leistung von bis zu 1000 Megawatt; bei der Zusammenschaltung mehrerer Kraftwerksblöcke zu einem Großkraftwerk addieren sich die installierten Leistungen der einzelnen Blöcke.

Anlagenteile

Ein Kohlekraftwerk besitzt folgende typische Anlagenteile:

• Kesselhäuser für Heiz-/Dampfkessel und Kohlemühlen
• Kohleförderbandanlagen, Brechertürme und Bunkerschwerbauten (Mittelschwerbauten) für Transport, Aufbereitung, Zwischenlagerung und Zuteilung der Brennstoffe,
• Maschinenhäuser für Dampfturbinen, Generatoren, Speisewasserpumpen und Kondensatoren,
• Umspannanlagen mit Transformatoren,
• Anlagen zur Rauchgasreinigung,
• Kühltürme (entfallen bei Fluss- oder Meerwasserkühlung),
• Schornsteine (teilweise in Kühltürme integriert),
• Anlagen zur Erzeugung von Kesselspeise- und Kühlwasser aus dem zur Verfügung stehenden Rohwasser,
• Anlagen zur Behandlung des Rohwassers und von Asche, Schlacke sowie sonstigen Nebenprodukten,
• Freie Flächen zur Lagerung der Brennstoffe,
• Nebengebäude für die Verwaltung, Leitwarten und für die umfangreichen Prüflabore

Prinzipielle Funktionsweise

In einem Kohlekraftwerk gelangt die Braun- bzw. Steinkohle zuerst über die Kohleförderbandanlagen in den Bunkerschwerbau. Dabei passiert die Kohle eine Fremdkörper-Abscheideanlage, die z. B. Xylit aussondert, und einen Brecherturm, der die Kohle zerkleinert. Mittels Zuteiler-Förderbändern wird die Kohle auf die einzelnen Kohlemühlen verteilt. In den Kohlemühlen wird die Kohle gemahlen sowie mit Abgasen aus der Staubfeuerung getrocknet und in den Brennerraum der Staubfeuerung eingeblasen und dort vollständig verbrannt. Die dadurch frei werdende Wärme wird von einem Wasserrohrkessel aufgenommen und wandelt das eingespeiste Wasser in Wasserdampf um. Der Wasserdampf strömt über Rohrleitungen zur Dampfturbine, in der er einen kleineren Teil seiner Energie durch Entspannung abgibt. Unterhalb der Turbine ist ein Kondensator angeordnet, in dem der Dampf den größten Teil seiner Wärme an das Kühlwasser überträgt. Während dieses Vorganges verflüssigt sich der Dampf durch Kondensation.

Eine Speisewasserpumpe fördert das entstandene flüssige Wasser als Speisewasser erneut in den Wasserrohrkessel, womit der Kreislauf geschlossen wird. Zur Vorwärmung des Speisewassers im Economiser sowie der über den Frischlüfter angesaugten Verbrennungsluft im LUVO, nutzt man die Rauchgase aus dem Brennraum. Optional sind Dampf-Luftvorwärmer vorgeschaltet. Das in der Turbine erzeugte Drehmoment wird an dem angekuppelten Generator zur Energieerzeugung genutzt.

Das im Brennerraum durch Verbrennung entstandene Rauchgas wird einer Entstaubung, einer Rauchgasentschwefelung und einer Rauchgasentstickung unterzogen, bevor es über den Schornstein bzw., bei Bauweise ohne Schornstein, über den Kühlturm das Kraftwerk verlässt. Dieses Verfahren wird im Ganzen Rauchgasreinigung genannt. Das im Kondensator erwärmte Kühlwasser wird im Kühlturm auf die ursprüngliche Temperatur gekühlt, bevor es entweder erneut verwendet oder aber in ein vorhandenes Fließgewässer abgegeben wird. Die Asche des Brennstoffes wird als Schlacke aus dem Brennerraum abgezogen und für die Weiterverwendung als Baustoff vorbereitet. Das Gleiche gilt für den in der Rauchgasentschwefelung erzeugten Kraftwerkgips.

Steuerung der Abläufe

Sämtliche im Kohlekraftwerk anfallenden Informationen, wie beispielsweise die Messwerte, werden in der Leitwarte angezeigt und ausgewertet. Die Leitwarte ist ein geschlossener Raum mit Messinstrumenten zur Anzeige der Betriebszustände der einzelnen Kraftwerkskomponenten. Mit Schaltern und anderen Steuerorganen kann das Kraftwerkspersonal in den Betriebsablauf eingreifen. Die Eingriffe werden über digitale Datenübertragung an die zugehörigen Hilfsantriebe übermittelt und bewirken in teilweise großer Entfernung von der Leitwarte beispielsweise das Öffnen oder Schließen einer Armatur oder eine Veränderung der zugeführten Brennstoffmenge.

Anfahrverhalten

Im Unterschied zu den meisten Wasserkraftwerken, bei denen die Leistung bei Bedarf im Sekundenbereich abgerufen werden kann, sowie den ebenfalls vergleichsweise schnell regelbaren Gaskraftwerken dauert das Anfahren eines Kohlekraftwerks wesentlich länger. Die angegebenen Zeiten decken das Zünden des ersten Brenners bis zum Erreichen der Volllast ab. Beim Anfahren eines Kohlekraftwerks wird zwischen Heißstart, Warmstart und Kaltstart unterschieden. Heißstart bezeichnet ein Anfahren nach einem Stillstand von weniger als 8 Stunden, ein Warmstart den Zeitraum von 8 bis 48 Stunden und ein Kaltstart ein Wiederanfahren nach einem Stillstand von mehr als 48 Stunden.<ref>Lorenz Jarass, G. M. Obermair: Welchen Netzumbau erfordert die Energiewende? Münster 2012, S. 85.</ref>

Steinkohlekraftwerke benötigen für einen Heißstart 2 bis 4 Stunden, ein Kaltstart nach längerem Stillstand dauert 6–8 Stunden. Braunkohlekraftwerke weisen Kaltstartzeiten von 9 bis 15 Stunden auf und sind deutlich schlechter regelbar. Zudem können heutige Braunkohlekraftwerke nicht unter 50 % Leistung gedrosselt werden, da sonst die Kesseltemperatur zu stark absinken würde. Eine größere Regelbarkeit wird angestrebt, wobei jedoch eine Herunterregelung auf unter 40 % der Nennleistung als unwahrscheinlich gilt.<ref name="Fraunhofer Kohleverstromung">Kohleverstromung zu Zeiten niedriger Strompreise (PDF; 1,9 MB). Fraunhofer ISE. Abgerufen am 11. November 2013.</ref>

Werden Kohlekraftwerke im Teillastbetrieb gefahren, sinkt der Wirkungsgrad etwas ab. Für die modernste Steinkohlekraftwerke liegen die Wirkungsgrad im Volllastbetrieb bei ca. 45–47 %. Werden diese Kraftwerke auf 50 % Leistung gedrosselt sinkt der Wirkungsgrad auf 42–44 % ab.<ref>Fossil befeuerte Großkraftwerke in Deutschland. VDI Statusreport 2013. Abgerufen am 13. April 2014.</ref>

Kohlekraftwerke bieten deutliche Flexibilisierungspotenziale gegenüber dem heutigen Stand. Sie sind jedoch im Wirkungsgrad, maximaler Änderung der Last in fünf Minuten sowie Anfahrtszeit Kaltstart den Gas- und Dampfkraftwerken sowie Gasturbinen unterlegen, selbst wenn die technischen Optimierungspotenziale ausgeschöpft werden können. Zudem sind Gas-Einheiten in der Regel deutlich kleiner als Kohle-Einheiten und können somit gut in Kaskaden betrieben werden.<ref>VDE-Studie: Erneuerbare Energie braucht flexible Kraftwerke – Szenarien bis 2020, S. 20ff.</ref><ref>Agora Energiewende: 12 Thesen zur Energiewende, Langfassung, November 2012, S. 12, unter Verwendung von VDE-Daten</ref>

Aufgrund ihres schwerfälligen Anfahrverhaltens tragen insbesondere Braunkohlekraftwerke zum Auftreten negativer Strompreise bei.<ref> Jürgen Neubarth: Negative Strompreise: Wer zahlt die Zeche? Marktakteure sind unterschiedlich betroffen. In: ew. 109, Nr. 13, 2010, S. 26–28 (Online als PDF; 466 KiB).</ref> So liefen in Zeiten negativer Börsenstrompreise Braunkohlekraftwerke mit einer Auslastung von bis zu 73 %, bei Niedrigpreisen mit bis zu 83 % weiter, da sie nicht flexibel genug heruntergefahren werden konnten. Eine Auslastung von 42 % wurde dabei nie unterschritten.<ref name="Fraunhofer Kohleverstromung" /><ref>DUH-Hintergrund: Energiewende? Kohlewende! Kohlekraftwerke im Dauerbetrieb treiben den Stromexport auf historische Höhen und gefährden die nationalen Klimaschutzziele. Berlin 2013 (PDF; 907 kB)</ref>

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad von Kohlekraftwerken liegt üblicherweise im Bereich von 30 bis 40 %, moderne überkritische Kraftwerke können bis zu 45 % erreichen.<ref>Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Towards an electricity-powered world. In: Energy and Environmental Science 4, (2011), 3193–3222, S. 3197 doi:10.1039/c1ee01249e.</ref> In Deutschland lagen die mittleren Wirkungsgrade im Jahr 2010 bei 35 % bei Braunkohlekraftwerken bzw. bei 38 % bei Steinkohlekraftwerken.<ref name="IASS Emissionsgrenzwerte">CO₂-Emissionsgrenzwerte für Kraftwerke – Ausgestaltungsansätze und Bewertung einer möglichen Einführung auf nationaler Ebene. Institute for Advanced Sustainability Studies. Abgerufen am 1. Mai 2014.</ref> In anderen Staaten, insbesondere Schwellen- und Entwicklungsländer, liegen die Wirkungsgrade z. T. niedriger.

Zur optimalen Ausnutzung der im Brennstoff gespeicherten Energie und zur Verbesserung des Wirkungsgrades werden im Kohlekraftwerk verschiedene Verfahren eingesetzt. Wie in jedem thermodynamischen Kreisprozess wird angestrebt, dass das Arbeitsmittel (hier: Wasserdampf) mit einer möglichst hohen Temperatur in die Dampfturbine eintritt und diese mit einer möglichst niedrigen Temperatur wieder verlässt. Die hohe Eintrittstemperatur wird durch ein einmaliges Überhitzen des Wasserdampfes erreicht, wobei der Dampf schon nach einem Teil seines Weges durch die Dampfturbine erneut wieder durch den Dampfkessel geleitet wird und ihm weitere Wärmeenergie zugeführt wird. Die Grenze für die höchste Temperatur ist die Hitzebeständigkeit der verwendeten Stähle für die Rohre des Wasserrohrkessels. Die niedrige Austrittstemperatur des Dampfes wird durch einen ausreichend bemessenen Kondensator verwirklicht. Die niedrigstmögliche Temperatur ist die Eintrittstemperatur des Kühlwassers in den Kondensator. Als zusätzliche Maßnahme wird die Berohrung des Kondensators kontinuierlich durch das Kugelumlaufverfahren von Verschmutzungen befreit, da an dieser Stelle Verunreinigungen den gesamten Wirkungsgrad verringern.

Die im Abgas vorhandene, ggf. nutzbare Restwärme hängt von der Rauchgasentschwefelung ab. Durch die meist wässrigen Entschwefelungsverfahren werden die Abgase feucht und kühl, sodass die Ableitung über Schornsteine wegen Versottung problematisch ist. Die Reingase müssten durch (ebenfalls korrosionsanfällige) Wärmetauscher, durch Prozessdampf, Elektrowärme oder Brenner wieder erwärmt werden. Eine kostengünstige Variante stellt das Einleiten der gereinigten Abgase in die Kühltürme dar, sofern vorhanden.

Bei der Braunkohleverstromung wird der derzeitige Stand der Technik von Braunkohlekraftwerk mit optimierter Anlagentechnik (BoA) repräsentiert. In Niederaußem ist der erste Block in Betrieb, eine weitere Anlage mit zwei Kraftwerksblöcken im Kraftwerk Neurath von RWE seit 2012. Bei einer installierten Leistung von 2×1100 Megawatt wird hier ein Wirkungsgrad von mehr als 43 % erreicht. Der neue 675-MW-Block des Kraftwerks Boxberg von Vattenfall erreicht ebenfalls 43,7 % Wirkungsgrad, was daher momentan als erreichbares Maximum zu sehen ist.

Bezieht man den Energieaufwand für die Brennstoffversorgung mit ein, so sinkt der Wirkungsgrad. Der Energieaufwand kann nicht per se beziffert werden, da er von den Faktoren Gewinnungsart der Kohle (Tagebau oder Tiefbau) und vom zurückzulegenden Transportweg vom Gewinnungsort (Regional oder Übersee) bis zum Kraftwerk abhängig ist.

Eine Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades (Brennstoffausnutzung) ist durch Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung möglich, wegen der dezentralen Standorte der Kraftwerke in der Nähe der Lagerstätten der Kohle und nicht in der Nähe der Abnehmer der Wärme jedoch gerade bei den Großkraftwerken nicht immer realisierbar. Zudem wird die Wärme in den warmen Jahreszeiten bei den Abnehmern nicht benötigt (bei Nutzung als Heizwärme). Es gibt jedoch Erfahrungen mit mehr als 20 km langen Fernwärmeleitungen des Kernkraftwerks Greifswald. Einige Großkraftwerke des rheinischen Braunkohlereviers würden somit in Reichweite zu potenziellen Abnehmern von Fernwärme liegen.

Ökologische und soziale Probleme

Kohlekraftwerke stehen aus einer Reihe von Gründen in der Kritik von Wissenschaft, Umweltschutz- und Naturschutzorganisationen und Menschenrechtlern. Hauptgründe hierfür sind die schlechte Treibhausgasbilanz von Kohlekraftwerken, ihr hoher Schadstoffausstoß, die damit verbundenen ökologischen und ökonomischen Folgen sowie soziale Probleme infolge des Kohleabbaus.

Auswirkungen auf das Klima

Durch die Verbrennung von Kohle wird pro erzeugter Energieeinheit sehr viel Kohlendioxid freigesetzt. Die zunehmende Emission des Treibhausgases Kohlendioxid seit Beginn der Industriellen Revolution gilt als zentraler Faktor der globalen Erwärmung. Braunkohlekraftwerke stoßen mit 850–1200 g CO₂ pro kWh mehr Kohlendioxid aus als Steinkohlekraftwerke mit 750–1100 g CO₂ pro kWh.<ref name="BWK">CO₂-Emissionen der Stromerzeugung-Ein ganzheitlicher Vergleich verschiedener Techniken. (PDF; 1,7 MB) Fachzeitschrift BWK Bd. 59 (2007) Nr. 10. Abgerufen am 16. Mai 2012.</ref> Damit liegt der Ausstoß von Kohlekraftwerken deutlich höher als der der ebenfalls fossil betriebenen GuD-Gaskraftwerke, die 400–550 g pro kWh emittieren. Bei Einsatz aktueller Technik, wie z. B. im Kraftwerk Irsching, beträgt dieser Ausstoß nur noch gut 330 g CO₂ pro kWh.<ref>Gas und Dampfturbinenkraftwerk Irsching bietet bisher unerreichte Effizienz. In: VDI Nachrichten. Abgerufen am 10. Juni 2011.</ref> Noch deutlich geringere Emissionen weisen erneuerbare Energien auf: Während Windenergie und Wasserkraft ca. 10–40 g/kWh Kohlendioxidemission haben, liegt der Wert bei Photovoltaik bei 50–100 g/kWh. Bei der Kernenergie liegt er bei 10–30 g/kWh.<ref name="BWK" />

Etwa 85 % der Emissionen des deutschen Stromsektors stammen aus Kohleverstromung. Die Abschaltung alter und CO₂-intensiver Kohlekraftwerke in Deutschland könnte daher einen substanziellen Beitrag zur Erreichung der Klimaschutzziele der Bundesregierung leisten. Die ist ein Ergebnis einer Studie des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung. Bei einer zusätzlichen Stilllegung von rund drei Gigawatt Steinkohle- und sechs Gigawatt Braunkohlekapazitäten ergibt sich eine CO₂-Reduktion von 23 Millionen Tonnen. Hinzu kommen Einsparungen, die sich durch den bereits heute angekündigten Rückbau von rund drei GW Steinkohlekraftwerken ergeben. Gleichzeitig steigen die Großhandelsstrompreise, wodurch sich die Wirtschaftlichkeit der Stromerzeugung insbesondere von flexiblen Gaskraftwerken verbessert. Aufgrund des gestiegenen Großhandelspreises sinkt auch die EEG-Umlage.<ref>DIW: Verminderte Kohleverstromung könnte zeitnah einen relevanten Beitrag zum deutschen Klimaschutzziel leisten, PDF</ref>

Von Klimaschützern und Naturschutzorganisationen wie BUND,<ref>Kohlekraftwerke und CCS im Energiekonzept der Bundesregierung (PDF; 58 kB). Abgerufen am 17. Juni 2011.</ref> DUH,<ref>Keine neuen Kohlekraftwerke Abgerufen am 17. Juni</ref> Greenpeace<ref>Mogelpackung CO₂ (PDF; 1,6 MB). Abgerufen am 17. Juni 2011.</ref> sowie weiteren Umweltschutzorganisationen wird daher der Betrieb, insbesondere aber der Neubau von Kohlekraftwerken kritisiert.

Nach einer Studie der Umweltstiftung WWF befinden sich sechs der zehn am meisten Kohlendioxid produzierenden Kohlekraftwerke der EU in Deutschland.<ref>Tagesschau (ARD): Deutsche Kraftwerke unter den schädlichsten der EU@1 @2 Vorlage:Toter Link/www.tagesschau.de → Erläuterung, 9. Mai 2007.</ref> Dabei handelt es sich ausnahmslos um Braunkohlekraftwerke. Allerdings muss darauf hingewiesen werden, dass nur die 30 am meisten Kohlendioxid produzierenden Kraftwerke der EU betrachtet wurden,<ref>WWF: Tatorte des Klimawandels, 10. Mai 2007.</ref> sodass eine Aussage bezüglich der Effizienz nur eingeschränkt möglich ist.

Luftschadstoffe und Gesundheitsbelastungen

Kohlekraftwerke stehen auch aufgrund ihres Schadstoffausstoßes in der Kritik. Auch nach dem Einbau von Elektrofiltern und Abgaswäschern in den 1980er Jahren, die den Großteil der Stäube und des Schwefels entfernen, stoßen Kohlekraftwerke relevante Mengen gesundheitsschädlicher Feinstäube, Schwefeldioxid, verbrennungsbedingte Stickstoffoxide und PAK sowie mit der Kohle eingetragene Schwermetalle aus. Schwermetalle liegen im Fall von Quecksilber gasförmig im Abgas vor, andere Schwermetalle wie die krebserzeugenden Stoffe Blei, Cadmium und Nickel sind im Feinstaub enthalten.

Der Ausstoß schwefelhaltiger Verbindungen gilt zusammen mit Stickstoffoxiden als Hauptauslöser für sauren Regen und die daraus resultierende Schädigung von Pflanzen und Bäumen, die als Waldsterben eine breite Öffentlichkeitswirkung erfuhr. Stickstoffoxide bewirken bei ihrem Niederschlag Umweltschäden durch Überdüngung. Quecksilber kann nicht abgebaut werden; es wird in giftiges Methylquecksilber umgewandelt und gelangt in die Nahrungskette.

Durch den Schadstoffausstoß steigt in der Bevölkerung das Risiko für Erkrankungen, speziell der Lunge und des Herzens, aber auch für Krankheiten wie Nervenschäden und Krebs, wodurch u. a. auch die durchschnittliche Lebenserwartung sinkt. Zugleich führen die Luftbelastungen zu erhöhten Ausgaben für das Gesundheitswesen sowie weiteren wirtschaftlichen Folgekosten, z. B. durch krankheitsbedingt verlorene Arbeitszeit. In der EU betragen diese Kosten laut der Health and Environment Alliance jährlich zwischen 15,5 und 42,8 Mrd. Euro. Die höchsten absoluten Folgekosten wiesen polnische Kohlekraftwerke auf, gefolgt von Kraftwerken in Rumänien und Deutschland. Bezogen auf die erzeugten Kilowattstunden liegen die Folgekosten der deutschen Kohlekraftwerke im Mittelfeld der EU-27.<ref>The unpaid health bill. How coal power plants make us sick (PDF; 5,1 MB). Internetseite der Health and Environment Alliance, S. 35, abgerufen am 9. März 2013.</ref>

Feinstaub aus deutschen Kohlekraftwerken ist für 6 % bis 9 % der gesamten Feinstaubemissionen in Deutschland verantwortlich (größte Emittenten sind Verkehr und Feuerungsanlagen von Gewerbe, Handel, Dienstleistern und privaten Haushalten mit zusammen 57 %).<ref>Emissionsentwicklung 1990–2011, klassische Luftschadstoffe Nationale Trendtabellen für die deutsche Berichterstattung atmosphärischer Emissionen seit 1990, Umweltbundesamt (Excel-Tabelle), 2013.</ref> Zusammen mit Stickstoffoxid- und Schwefeldioxid-Emissionen, die „sekundäre“ Feinstäube bilden, führt der Staub aus Kohlekraftwerken in Deutschland statistisch zum Verlust von jährlich etwa 33.000 Lebensjahren wie eine teilweise umstrittene<ref name="Medscape">Greenpeace-Studie zu Feinstaub: Wie gefährlich ist die Kohlekraft tatsächlich? Abgerufen am 16. Mai 2014.</ref> Studie der Universität Stuttgart im Auftrag von Greenpeace mit Berechnungsmethoden der Europäischen Kommission ermittelt hat.<ref name="IER">Philipp Preiss, Joachim Roos, Rainer Friedrich (IER/Universität Stuttgart): Health Impacts of Coal Fired Power Stations in Germany (PDF; 1,2 MB) Stuttgart, 8. Juli 2013.</ref> Greenpeace hat daraus, ohne dass es in der Studie erwähnt wird,<ref name="Medscape" /> 3.100 vorzeitige Todesfälle abgeleitet.<ref>Sigrid Totz 3.100 Todesfälle durch Deutschlands schädlichste Kohlekraftwerke Greenpeace, Hamburg, 3. April 2013.</ref><ref>Henning Thomas: Tod aus dem Schlot – Wie Kohlekraftwerke unsere Gesundheit ruinieren (PDF; 5,9 MB) Greenpeace, Hamburg, 3. April 2013.</ref> In der Studie wurde für den im Bau befindlichen Block 4 des Kraftwerks Datteln beispielhaft berechnet, dass das höchste Risiko nicht im Nahbereich sondern in 100–200 km Entfernung zum Kraftwerk liegt. Dort würde jeder Mensch in jedem Aufenthaltsjahr durch die Feinstaubemissionen des Kraftwerks im Mittel 10,5 Lebensminuten verlieren.<ref name="IER" />

Die Schadstoffemissionen aller großen Kohlekraftwerke sind im Europäischen Schadstoffemissionsregister (PRTR) veröffentlicht. Eine Auswertung der EU-Kommission im Frühjahr 2014 ergab auf Basis der PRTR-Daten von 2012, dass unter den zehn klima-, umwelt- und gesundheitsschädlichsten Anlagen in Europa fünf deutsche Braunkohlekraftwerke sind, die von RWE und Vattenfall betrieben werden.<ref>Spiegel.de: CO₂-Emissionen: Deutsche Kraftwerke sind die schmutzigsten in Europa 2. April 2014.</ref> Viele deutsche Kraftwerke liegen bezüglich der absoluten Menge CO₂ bei den schlechtesten Anlagen, und auch beim Ausstoß pro erzeugter Stromeinheit (unter den 30 größten Emittenten). In den Top Ten sind aus Deutschland: Niederaußem und Jänschwalde je 1,2 kg/kWh (RWE/Vattenfall), Frimmersdorf 1,187 kg/kWh (RWE), Weisweiler 1,18 kg/kWh (RWE), Neurath 1,15 kg/kWh (RWE), Boxberg 1,10 kg/kWh (Vattenfall).<ref>panda.org Dirty Thirty – Europe’s worst climate polluting power stations, pdf, 2007.</ref>

In Deutschland trug die Energiewirtschaft im Jahr 2011 mit 70 % (6,656 Tonnen) zur Gesamt-Quecksilberemission bei.<ref name="UBA">Emissionsentwicklung 1990–2011, Schwermetalle Nationale Trendtabellen für die deutsche Berichterstattung atmosphärischer Emissionen seit 1990, Umweltbundesamt (Excel-Tabelle, Englisch), 2013.</ref> Im Mai 2014 zeigte eine im Auftrag der Grünen erstellte Studie, dass die 2011 in den USA für 1100 Kohlekraftwerke beschlossenen Quecksilber-Grenzwerte in Deutschland überwiegend deutlich übertroffen werden, da entsprechend strenge gesetzliche Anforderungen fehlen.<ref>| Quecksilberemissionen aus Kohlekraftwerken in Deutschland, Stand der Technik der Emissionsminderung (PDF 573 kB) Barbara Zeschmar-Lahl, BZL Kommunikation und Projektsteuerung, Oyten, 2014.</ref> Das Umweltbundesamt empfiehlt seit mehreren Jahren die Absenkung des Grenzwertes im Abgas von Kohlekraftwerken auf 3 µg/m³ im Tagesmittel und 1 µg/m³ im Jahresmittel.<ref>Rolf Beckers, Joachim Heidemeier, Falk Hilliges (Umweltbundesamt): Kohlekraftwerke im Fokus der Quecksilberstrategie (PDF; 763 kB). Umweltbundesamt, Dessau-Roßlau, 2012.</ref><ref>Ralph Ahrens: USA will Quecksilber-Emissionen drastisch senken ingenieur.de, VDI nachrichten, 24. Februar 2012.</ref> Bei der Umsetzung der europäischen Industrieemissionsrichtlinie haben Bundesregierung und Bundestagsmehrheit Ende Oktober 2012 für Kohlekraftwerke Grenzwerte von 30 µg/m³ im Tagesmittel und (für bestehende Kraftwerke ab 2019) 10 µg/m³ im Jahresmittel beschlossen. Auf der Expertenanhörung im Umweltausschuss des Bundestags am 15. Oktober 2012 war eine Angleichung an die US-amerikanischen Grenzwerte empfohlen worden (im Monatsmittel 1,4 µg/m³ für Steinkohlekraftwerke, 4 µg/m³ für Braunkohlekraftwerke).<ref>Harald Schönberger, Christian Tebert, Uwe Lahl: Expertenanhörung im Umweltausschuss (PDF 1 MB) ReSource, Rhombos Verlag, Berlin, 04/2012.</ref><ref>Textarchiv des Bundestages zur Anhörung am 15. Oktober 2012</ref> Würden die gleichen Grenzwerte für Quecksilber-Emissionen wie in den USA gelten, könnte nur eines der 50 meldepflichtigen Kohlekraftwerke in Deutschland am Netz bleiben. Allein acht Kohlekraftwerke sind für 40 Prozent der Quecksilberemissionen verantwortlich.<ref>BZL: Quecksilberemissionen aus Kohlekraftwerken in Deutschland – Stand der Technik der Emissionsminderung. Studie, 2014</ref>

Das PRTR 2010 nennt u. a. die unten genannten Emissionen der neun größten Braunkohlekraftwerke und vierzehn größten Steinkohlekraftwerke (Emissionen unterhalb der berichtspflichtigen Mengenschwelle sind mit „<“ eingetragen). Zusammen sind diese 23 größten Kohlekraftwerke für ein Viertel aller Treibhausgasemissionen in Deutschland verantwortlich sowie für ein Fünftel der Schwefeldioxide, 10 % der Stickstoffoxide und 44 % der Quecksilberemissionen.

Finanzielle Folgekosten des Luftschadstoffausstoßes

Im November 2011 veröffentlichte die Europäische Umweltagentur eine Studie über die gesellschaftlichen Kosten der Luftverschmutzung durch große Industrieanlagen verursacht werden und ihre Emissionen im Europäischen Schadstoffemissionsregister (EPER) melden mussten. Dabei handelt es sich um externe Kosten, die nicht durch den Verursacher, in diesem Fall die Industrie, getragen werden. In der Studie werden die Kosten dieser Umweltverschmutzung EU-weit auf mindestens 102 bis 169 Mrd. Euro für das Jahr 2009 beziffert, wobei ein großer Teil der verursachten Kosten auf die Energiegewinnung durch Kohlekraftwerke (insbesondere Braunkohlekraftwerke) entfällt. Mit verursachten Kosten von 1,55 Mrd. Euro 2009 rangiert das polnische Braunkohlekraftwerk Bełchatów auf Platz 1 der Industrieanlagen mit den höchsten Folgekosten.

Auf den ersten 10 Plätzen sind ausschließlich Kohlekraftwerke zu finden. Darunter befinden sich fünf deutsche Braunkohlekraftwerke: Jänschwalde (Platz 3 mit 1,23 Mrd. Euro), Niederaußem (Platz 4), Weisweiler (Platz 7), Neurath (Platz 8) und Frimmersdorf (Platz 9 mit 742 Mio. Euro).<ref>Revealing the costs of air pollution from industrial facilities in Europe European Environment Agency (EEA), abgerufen am 29. November 2011.</ref><ref>„Revealing the costs of air pollution from industrial facilities in Europe“ (Offenlegung der Kosten der Luftverschmutzung aus Industrieanlagen in Europa) — eine Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger. European Environment Agency (EEA). Abgerufen am 29. November 2011.</ref><ref>ENERGIE: Teure Braunkohlekraftwerke. Jänschwalde ist der drittgrößte Luftverschmutzer Europas und verursachte 2009 einen Schaden von 1,23 Milliarden Euro Märkische Allgemeine, 25. November 2011. Abgerufen am 29. November 2011.</ref>

Menschenrechtsverletzungen beim Kohleabbau

Menschenrechtsverletzungen im Zusammenhang mit dem Kohleabbau sind dokumentiert, etwa in Kolumbien, dem zweitgrößten Lieferanten der in Deutschland eingesetzten Steinkohle, was ca. 20 % des deutschen Steinkohlebedarfs entspricht. Berichtet wird von Mord, Vertreibung und weiteren Menschenrechtsverletzungen im Zuge der Erschließung der Kohle, wobei vor allem gegen die ansässige indigene Bevölkerung, Gewerkschafter und Umweltschützer vorgegangen wird. Berichten zufolge finden dabei auch Übergriffe von paramilitärischen Gruppen statt, die von internationalen Rohstoffkonzernen finanziert werden.<ref>Antwort der Bundesregierung auf die Anfrage „Import von Steinkohle nach Deutschland“, BT-Drs. 18/2315, vom 5. September 2104</ref>

Erwärmung von Flüssen

Kohlekraftwerke müssen, wie alle Wärmekraftwerke, eine große Menge Abwärme an die Umgebung abgeben. Wenn die Kühlung nicht über einen Kühlturm sondern durch Direktkühlung mit Flusswasser erfolgt, dann führt die Abwärmeeinleitung zu einer Erwärmung des Gewässers. Von Umweltschutzorganisationen wird dabei befürchtet, dass es durch den bei der Erwärmung sinkenden Sauerstoffgehalt der Flüsse zur Veränderung der Flussfauna bis hin zu einem Absterben derselben kommt.<ref>Kraftwerk Moorburg gefährdet die Elbe. Abgerufen am 17. Juni 2011.</ref> Um dies zu verhindern, ist die maximale Erwärmung der Flüsse behördlich festgelegt. Wird die Grenztemperatur überschritten, muss die Kraftwerksleistung gedrosselt werden oder das Kraftwerk ganz vom Netz genommen werden.

Radioaktive Emissionen

Kohle enthält fast immer auch Spuren der radioaktiven Elemente Uran, Thorium und Radium. Der Gehalt liegt je nach Lagerstätte zwischen wenigen ppm und 80 ppm.<ref>Naturally-Occurring Radioactive Materials</ref> Da weltweit etwa 7.800 Millionen Tonnen Kohle pro Jahr in Kohlekraftwerken verbrannt wird, schätzt man den Gesamtausstoß auf 10.000 Tonnen Uran und 25.000 t Thorium, der zum großen Teil in der Asche enthalten ist. Die Asche von europäischer Kohle enthält etwa 80–135 ppm Uran. Zwischen 1960 und 1970 wurde in den USA etwa 1100 Tonnen Uran aus Kohleasche gewonnen. 2007 beauftragte die chinesische National Nuclear Corp die kanadische Firma Sparton Resources, in Zusammenarbeit mit dem Beijing No.5 Testing Institute Versuche durchzuführen, Uran aus der Asche des Kohlekraftwerks Xiaolongtang in der Provinz Yunnan zu gewinnen.<ref>Radioactivity in Coal Ash (World Nuclear Association)</ref> Der Urangehalt der Asche liegt mit durchschnittlich 210 ppm Uran (0,021 %U) über dem Urangehalt mancher Uranerze.

Brennstoffversorgung

Während Steinkohle untertägig und im Tagebau gefördert wird, erfolgt der Abbau von Braunkohle üblicherweise im Tagebau. Bei der Förderung kommt es zum Teil zu gravierenden Eingriffen in die Kulturlandschaft sowie zu massiven ökologischen Problemen. So kann der im Untertagebau betriebene Steinkohlebergbau große Bergschäden auslösen. Hierzu zählen beispielsweise Schäden an Gebäuden und sonstiger Infrastruktur durch Bodensenkungen sowie Veränderungen in der Hydrologie, deren Ausgleich sogenannte Ewigkeitskosten nach sich zieht. Diese betragen laut einem Gutachten der Wirtschaftsprüfungsgesellschaft KPMG im Auftrag des Bundeswirtschaftsministeriums alleine für den deutschen Steinkohlebergbau mindestens 12,5 bis 13,1 Milliarden Euro, wovon 5 Milliarden Euro nur auf die Grubenwasserhaltung entfallen.<ref name="kpmg_pressemitteilung">KPMG-Studie: Ewigkeitskosten der Kohle betragen 13 Milliarden Euro – Unwägbare Risiken für Trinkwasser, Pressemitteilung Wirtschaftswoche, 14. Dezember 2006, abgerufen am 20. Juni 2011.</ref>

Wo Steinkohle relativ nahe an der Oberfläche ansteht, kann Steinkohle auch im Tagebau abgebaut werden. Ein Beispiel hierfür ist die Mine El Cerrejón in Kolumbien, mit einer Fläche von 690 km² eine der größten Steinkohleminen der Welt. In den USA setzt man dagegen auf das Mountaintop removal mining, bei dem zunächst Bergkuppen abgetragen werden und die Steinkohle anschließend im Tagebau gewonnen wird. Dafür wurden in den Appalachen auf einer Fläche von 5.700 km² etwa 500 Bergkuppen abgetragen.<ref>Weg mit den Bergen. In: Die Zeit. 18. Oktober 2007. Abgerufen am 16. Mai 2012.</ref>

Da Rohbraunkohle durch den hohen Wassergehalt ein eher regionaler Energieträger ist kann relativ einfach eine Energiebilanz von Rohstoffförderung und Energieerzeugung aufgestellt werden. Im Rheinischen Braunkohlerevier müssen für den Tagebaubetrieb (Schaufelradbagger, Bandförderanlagen, elektrische Güterbahnen, Absetzer, Grundwasserhaltung) z. B. 530 Megawatt<ref>RWE investiert in flexible Kraftwerke. In: Neuß-Grevenbroicher Zeitung. 11. Oktober 2012. Abgerufen am 11. Oktober 2012.</ref> elektrischer Leistung vorgehalten werden. Das sind ca. 5 % der installierten elektrischen Leistung des im Rheinischen Braunkohlerevier vorhandenen Kraftwerkparks. Das Lausitzer Braunkohlerevier hat in seinen Tagebauen im Jahr 2012 ca. 2,5 % des im Revier aus Braunkohle erzeugten Stroms für den Tagebaubetrieb verbraucht.<ref>Lausitzer Rundschau, Ausgabe Cottbus, 62. Jahrgang, Nr. 65, 18. März 2013, S. 3.</ref> Setzen Kraftwerke andere Energieträger ein, z. B. Steinkohle oder Erdgas, ist die Bilanzierung auf Grund der verschiedenen Gewinnungs- und Aufbereitungsarten, Transportstufen und Entfernungen, die diese Energieträger durchlaufen, weitaus schwieriger.

Der Abbau von Braunkohle im Tagebau ist mit einem immensen Flächenverbrauch verbunden (siehe auch: Liste deutscher Braunkohletagebaue). So wurden z. B. alleine im Rheinischen Braunkohlerevier bis ins Jahr 2006 296 Quadratkilometer Fläche abgebaggert.<ref>Braunkohle und Rekultivierung. Website des BUND Nordrhein-Westfalen. Abgerufen am 20. Juni 2011.</ref> Insgesamt beträgt der Flächenverbrauch aller deutschen Braunkohletagebauten ca. 2400 km²,<ref>Braunkohle im Visier der Umweltschützer. Goethe-Institut. Abgerufen am 9. Mai 2013.</ref> was rund der vierfachen Fläche des Bodensees bzw. nahezu der Fläche des Saarlandes entspricht. Damit einher gingen und gehen großflächige Umsiedlungen für die Bevölkerung (siehe auch: Liste abgebaggerter Ortschaften). Nach Schätzungen des BUND-NRW werden alleine im Zeitraum 1950–2045 45.000 Menschen im Rheinischen Braunkohlerevier umgesiedelt werden, falls die bisher genehmigten Tagebaue vollständig ausgekohlt werden.<ref>Umsiedlungen im Rheinland. Website des BUND Nordrhein-Westfalen. Abgerufen am 20. Juni 2011.</ref> Unter anderem aufgrund der sozialen Komponenten, die mit einer Umsiedlung einhergehen, z. B. dem Auseinanderreißen von Ortsgemeinschaften, dem Verlust der Heimat usw., stoßen Braunkohletagebaue innerhalb der Bevölkerung auf starke Kritik,<ref>Bürger protestieren gegen neuen Vattenfall-Tagebau Welzow II . In: Freie Presse. 14. April 2011. Abgerufen am 20. Juni 2011.</ref><ref>Kritik an Vattenfall-Plan für Tagebau. In: Potsdamer Neueste Nachrichten. 18. Dezember 2008. Abgerufen am 20. Juni 2011.</ref> was sich u. a. in der Gründung von Bürgerinitiativen gegen die Neuausweisung von Braunkohletagebauen äußert.<ref>Links zu einigen braunkohlekritischen Organisation und Gruppen auf dem Weblog Braunkohleausstieg, abgerufen am 10. März 2012. Abgerufen am 20. Juni 2011.</ref> Überdies wird von Kritikern moniert, dass Braunkohletagebaue massiv in die Umwelt eingriffen, dem Tourismus sowie der Naherholungsfunktion der Landschaft schadeten sowie zu großen Wertverlusten an Gebäuden und Grundstücken führten.<ref>GRÜNE LIGA kritisiert Vattenfall-Tagebaue Cottbus-Nord und Jänschwalde. In: Niederlausitz aktuell. 6. Juni 2008. Abgerufen am 20. Juni 2011.</ref> Auch seien Anwohner einer großen Staubbelastung ausgesetzt, die sich in gesundheitlichen Problem äußere.<ref>Feinstaub: Mess-Stellen gefordert. In: NGZ-Online. 28. Mai. 2011. Abgerufen am 20. Juni 2011.</ref>

Politische Diskussion

Verhinderung von Neubauten

Der Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND) und die Deutsche Umwelthilfe (DUH) haben 2013 ein Gutachten vorgestellt, welches die rechtlichen Instrumente zur Verhinderung des Neubaus von Kohlekraftwerken und zur Begrenzung von Laufzeiten für bestehende Kohlekraftwerke untersucht hat. Es zeigt auf, dass es rechtlich möglich wäre, neue Anlagen zu verhindern und die Laufzeit bestehender Anlagen zu begrenzen. Mit den von den Umweltverbänden vorgeschlagenen Kriterien an Emissionen und Effizienz könnte der Gesetzgeber diese klimaschädliche Erzeugungsart beenden, so deren Votum.<ref>Flankenschutz für das Klima: Boom der Kohlekraft beenden, BUND-Pressemitteilung</ref> Ein Gutachten im Auftrag der Grünen zeigt die bestehenden rechtlichen Möglichkeiten in der Bürgerbeteiligung beispielsweise im Planfeststellungsverfahren auf.<ref>Grüne Bundestagsfraktion: Öffentlichkeit beteiligen. Planungsrechtliche Beteiligungsmöglichkeiten heute und in der Perspektive. Berlin 2013. Download: PDF</ref> Mehrfach kam es zu Demonstrationen gegen Kohleverstromung, beispielsweise im August 2014 in Form einer Menschenkette mit ca. 7500 Teilnehmern von Brandenburg bis Polen.<ref>Braunkohlegegner organisieren Menschenkette Die Welt vom 22. August 2014.</ref>

Kohleausstieg

In Deutschland wird sich der Beitrag der Kohle zur Stromversorgung parallel zum Ausbau der Erneuerbaren Energien bis zur Mitte des Jahrhunderts stark reduzieren. Bis 2050 sollen Erneuerbare Energien mindestens 80 % der Stromversorgung leisten, sodass fossile Energien nur noch maximal 20 % decken müssen. Nach einem Eckpunktepapier von Bundeswirtschaftsminister Sigmar Gabriel (2015) sollen alte Kohlekraftwerke bis 2020 deutlich seltener zum Einsatz kommen, was durch eine Klimaschutzabgabe erreicht werden soll.<ref>Klimaschutz: Gabriel will neue Abgabe für alte Kohlemeiler einführen Spiegel Online vom 20. März 2015</ref><ref>Das BMWi-Eckpunktepapier „Strommarkt“ und das neue Klimaschutzinstrument. Eine zusammenfassende Bewertung von WWF und Germanwatch</ref>

Die kanadische Provinz Ontario hat als erste größere Verwaltungseinheit den Ausstieg aus der Kohleverstromung umgesetzt, als 2014 das letzte Kohlekraftwerk vom Netz ging.<ref>Provinz Ontario, Pressemitteilung, Creating Cleaner Air in Ontario – Province Has Eliminated Coal-Fired Generation, 15. April 2014.</ref> Die Weltbank und die Europäische Investitionsbank investieren nur noch in Ausnahmefällen in Kohlekraftwerke.<ref>Handelsblatt, Bund erwägt Ausstieg aus Kohlekraftfinanzierung, 10. April 2014.</ref><ref>Reuters, EU finance arm curbs loans to coal-fired power plants, 24. Juli 2013.</ref> Auch andere Verwaltungseinheiten (z. B. 12 von 34 chinesische Provinzen<ref>Deutschlandfunk, Kohlekraft: Smog-Land China als Klimaretter, 11. April 2014.</ref>) und weitere Investoren (z. B. der staatliche Pensionsfonds Norwegens<ref>FAZ, Norwegens Ölfonds Die schwarze Liste wird länger, 31. Januar 2014.</ref>) diskutieren oder planen schon, aus der Kohleverstromung auszusteigen.

CO₂-Abscheidung

Die technologische Weiterentwicklung der Kohlekraftwerke wird sich in den nächsten Jahrzehnten an ihrem Ausstoß von Kohlenstoffdioxid orientieren. In Deutschland betrug der durchschnittliche CO₂-Ausstoß bei der Steinkohleverstromung im Jahr 2010 ca. 900 g/kWh und bei Braunkohleverstromung ca. 1160 g/kWh.<ref name="IASS Emissionsgrenzwerte" /> Derzeit sind diverse Anlagen in der Versuchsphase, in denen eine Entfernung dieses Treibhausgases aus dem Rauchgas in der Erprobung ist. Drei Prinzipien der CO₂-Abtrennung werden diskutiert:

1. Pre Combustion: Abscheidung der kohlenstoffhaltigen Bestandteile des Brennstoffes vor der Verbrennung,
2. Post Combustion: Abtrennung des Kohlenstoffdioxids aus dem Rauchgas nach der Verbrennung,
3. Oxyfuel-Prozess: Verbrennung des Brennstoffes in reiner Sauerstoffatmosphäre und Verflüssigung des entstehenden Kohlenstoffdioxids.

Alle diese Verfahren beinhalten einen erheblichen Eigenbedarf innerhalb des Gesamtprozesses der Stromerzeugung. Bei gleicher Stromausbeute liegt der Primärenergiebedarf eines CCS-Kraftwerkes gegenüber einem konventionellen Kraftwerke um 14-25 % höher, was vor allem durch den Energieverbrauch der Rauchgastrennung sowie der Verdichtung des CO₂-s verursacht wird. Dafür lässt sich der CO₂--Ausstoß deutlich senken, wenn auch nicht auf Null reduzieren. Während konventionelle Steinkohlekraftwerke in einer Lebenszyklusanalyse einen CO₂--Ausstoß von 790–1020 g/kWh aufweisen, liegt der Ausstoß eines CCS-Kraftwerkes bei 255–440 g und damit deutlich höher als Erneuerbare Energien oder Kernkraftwerke.<ref>Mark Z. Jacobson, Review of solutions to global warming, air pollution, and energy security. In: Energy and Environmental Science 2, (2009), 148-173, S. 155, doi:10.1039/b809990c.</ref>

Die beim Prozess der CO₂-Abtrennung gewonnenen Stoffe wie flüssiges Kohlenstoffdioxid oder der reine Kohlenstoff können ggf. an anderer Stelle verwendet werden. Geplant ist beispielsweise, das Kohlenstoffdioxid in der Erdölförderung zur Erhöhung der Lagerstättenausbeute in den Untergrund zu verpressen. Diese Lagerung von Kohlenstoffdioxid ist jedoch umstritten, da Katastrophen befürchtet werden, falls große Mengen Kohlenstoffdioxid plötzlich austreten (siehe auch: Nyos-See). Zudem werden auch eine Gefahr für das Grundwasser und eine verstärkte Erdbebentätigkeit in den betroffenen Gebieten befürchtet.

Ebenfalls negativ ist der hohe Wasserverbrauch von Kohlekraftwerken mit Kohlenstoffdioxidabscheidung, der höher liegt als bei allen anderen Kraftwerksarten. In Industriestaaten gehören Wärmekraftwerke zu den größten Wasserkonsumenten; in den USA entfallen etwa 40 % der gesamten Wasserentnahme aus Frischwasserquellen auf Wärmekraftwerke.<ref>Edward A. Byers, Jim W. Hall, Jaime M. Amezaga, Electricity generation and cooling water use: UK pathways to 2050. Global Environmental Change 25, (2014), 16–30, doi:10.1016/j.gloenvcha.2014.01.005.</ref>

Von September 2008 bis August 2014, betrieb die Vattenfall Europe Technology Research GmbH eine erste Pilotanlage auf Basis des Oxyfuel-Prozesses. Sie war auf dem Gelände des Kraftwerkes Schwarze Pumpe entstanden und hatte eine Leistung von 30 Megawatt (thermisch).<ref>CCS – eine Technologie für den Klimaschutz. Website von Vattenfall. Abgerufen am 29. November 2011.</ref>

Kosten für Kohlekraftwerksneubauten

In der folgenden Tabelle sind Daten zur Kostenstruktur eines Kraftwerkneubaus für Steinkohle aufgelistet. Hierbei ist zu beachten, dass sich die Kosten seit dem Jahr 2003 teilweise deutlich erhöht haben. Für den Kraftwerksneubau in Herne wurde beispielsweise ein spezifischer Anlagenpreis von 2133 Euro je Kilowatt installierter Leistung zugrunde gelegt.<ref>Der Westen: Gericht weist Klage gegen Kraftwerk in Herne ab, 9. Dezember 2009.</ref> Allerdings kommt es regelmäßig zu unvorhergesehenen Kostensteigerungen und Bauverzögerungen. So sollte das neue Kohlekraftwerk von RWE in Hamm bereits 2012 ans Netz gehen, wohingegen im Oktober 2014 noch kein Fertigstellungsdatum vorlag. Die Kosten stiegen von 2 Mrd. auf 2,4 bis 3 Mrd. Euro.<ref>Mängel im Kraftwerk Hamm: RWE droht Milliardenverlust, 22. September 2014</ref>

Eine von der WestLB finanzierte Studie von 2009 kommt zu dem Schluss, dass neue Kohlekraftwerke unter den neuen Bedingungen des Emissionshandels und des Ausbaus der Erneuerbaren Energien nur noch selten wirtschaftlich rentabel sind: „Unter den heutigen Rahmenbedingungen am deutschen Strommarkt rechnen sich Investitionen in fossile Großkraftwerke oft nicht mehr. … Ein Ausbau der Erneuerbaren Energien hat eine Strompreis senkende Wirkung an der Strombörse. Dies führt zu einer Verschlechterung der Rendite von allen Kraftwerken, die sich am Strommarkt behaupten müssen. (…) Die vermehrte Investition der großen Stromversorger in Erneuerbare Energien ist (…) als wirtschaftlich richtiger Schritt zu werten.“<ref>Climate Mainstreaming: Deutsche Stromversorger – In der CO₂-Falle? Ein neues Spiel hat begonnen</ref>

„Kraftwerksprojekte fallen wie Dominosteine“, überschreibt das Handelsblatt einen Bericht über zahlreiche zurückgezogene Planungen neuer Kohlekraftwerke in Deutschland. Binnen 12 Monaten seien sieben Großprojekte abgesagt worden. Grund seien „immer wieder Proteste von Bürgern vor Ort“. Doch spielten auch wirtschaftliche Faktoren eine Rolle: „Angesichts des rasant wachsenden Anteils erneuerbarer Energien, deren Stromerzeugung stark schwankt, wird es immer schwieriger, ein Kohlekraftwerk über lange Zeiträume im Volllastbetrieb zu fahren. Das macht den Betrieb weniger wirtschaftlich“, konstatiert das Handelsblatt. Zudem lassen steigende Kosten für den Kraftwerksneubau, den Brennstoff Kohle und für Emissionszertifikate die Rentabilität neuer Kohlekraftwerke ebenso schrumpfen wie die Aussicht auf längere Laufzeiten der Atomkraftwerke.<ref>Handelsblatt: Kraftwerksprojekte fallen wie Dominosteine, 7. Februar 2010.</ref> Der dänische Energiekonzern DONG investiert deshalb am Standort Deutschland statt in Kohlemeiler künftig lieber in Gaskraftwerke, berichtet die Financial Times Deutschland. Sie seien als flexibler Ausgleich für schwankende Strommengen aus Wind und Sonne die beste Alternative und emittierten zudem wesentlich weniger Kohlendioxid als Kohlekraftwerke.<ref>Financial Times Deutschland: Dong stellt von Kohle auf Gas um (Memento vom 12. Januar 2012 im Internet Archive), 11. Februar 2010.</ref>

Das Büro für Technikfolgenabschätzung beim Deutschen Bundestag warnt in einem Bericht für den Forschungsausschuss vor Investitionen in neue Kohlekraftwerke und bezeichnet diese als „stranded investment“. Neben dem ökonomischen Aspekt seien Kohlekraftwerke kontraproduktiv für den Klimaschutz und hinderlich für den weiteren Ausbau der Erneuerbaren Energien, da Kohlekraftwerke Schwankungen von Solar- und Windstrom auf Grund ihrer Trägheit kaum ausgleichen können.<ref>TAB-Bericht „Regenerative Energieträger zur Sicherung der Grundlast in der Stromversorgung“, 2012</ref>

In einem Interview im März 2014 meinte der E.on-Chef Johannes Teyssen: „Ich gehe nicht davon aus, dass mit der konventionellen Stromerzeugung künftig noch nennenswert viel Geld verdient werden kann.“<ref> E.on-Chef: Teyssen hält Atom- und Kohlestrom für kaum profitabel, Zitat:" SPIEGEL ONLINE: Ist das klassische Kraftwerksgeschäft tot?, Teyssen: Ich gehe nicht davon aus, dass mit der konventionellen Stromerzeugung künftig noch nennenswert viel Geld verdient werden kann." In: Spiegel Online vom 18. März 2014.</ref>

Externe Kosten

Bei der Stromerzeugung treten verschiedene externe Effekte auf, die externe Kosten verursachen. Diese externen Kosten sind nicht im Strompreis enthalten, sondern werden von der Allgemeinheit in unterschiedlichem Ausmaß getragen. Nach dem Verursacherprinzip müssten diese Kosten zusätzlich über den Strompreis erbracht werden, um eine Wettbewerbsverzerrung zwischen konventionellen und erneuerbaren Energieträgern im Bereich der Stromerzeugung zu vermindern.

Da externe Effekte diffus in ihrer Auswirkung sind, können externe Kosten nicht direkt monetär bewertet, sondern nur durch Schätzungen ermittelt werden. Ein Ansatz die externen Kosten der Umweltbelastung der Stromerzeugung herzuleiten, ist die Methodenkonvention des Umweltbundesamtes. Danach betragen die externen Kosten der Stromproduktion aus Braunkohle 10,75 ct/kWh, aus Steinkohle 8,94 ct/kWh, aus Erdgas 4,91 ct/kWh, aus Photovoltaik 1,18 ct/kWh, aus Wind 0,26 ct/kWh und aus Wasser 0,18 ct/kWh.<ref>Methodenkonvention 2.0 zur Schätzung von Umweltkosten B, Anhang B: Best-Practice-Kostensätze für Luftschadstoffe, Verkehr, Strom- und Wärmeerzeugung (PDF; 886 kB). Studie des Umweltbundesamtes (2012). Abgerufen am 23. Oktober 2013.</ref> Für Atomenergie gibt das Umweltbundesamt keinen Wert an, da unterschiedliche Studien zu Ergebnissen kommen, die um den Faktor 1.000 schwanken. Es empfiehlt die Kernenergie angesichts der großen Unsicherheit, mit den Kosten des nächstschlechteren Energieträgers zu bewerten.<ref>Ökonomische Bewertung von Umweltschäden METHODENKONVENTION 2.0 ZUR SCHÄTZUNG VON UMWELTKOSTEN (PDF; 799 kB), S. 27–29. Studie des Umweltbundesamtes (2012). Abgerufen am 23. Oktober 2013.</ref>

Siehe auch

• Kohle/Tabellen und Grafiken
• Liste deutscher Kraftwerke
• Liste geplanter Kohlekraftwerke in Deutschland
• Liste von Kraftwerken
• Straße der Energie

Literatur

•  STEAG Aktiengesellschaft Essen (Hrsg.): Strom aus Steinkohle. Stand der Kraftwerkstechnik. Springer-Verlag, Berlin 1988, ISBN 3-540-50134-7.
• Ernst Riensche, Sebastian Schiebahn, Li Zhao, Detlef Stolten: Kohlendioxid-Abtrennung aus Kohlekraftwerken – Aus der Erde in die Erde. In: Physik in unserer Zeit. 43(4) (2012), ISSN 0031-9252, S. 190–197.

Weblinks

• Liste geplanter und aufgegebener Kohlekraftwerksneubauten Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND) (regelmäßig aktualisiert)
• Beste verfügbare Techniken (BVT) für Kohlekraftwerke (Großfeuerungsanlagen) (Memento vom 17. Juli 2013 im Internet Archive) EU-Merkblatt für Genehmigungsbehörden (deutsch, englisch), Umweltbundesamt, Dessau
• Umweltlexikon: Kohlekraftwerk Umweltlexikon vom Katalyse-Institut, Köln
• Energielexikon: Kohlekraftwerk Energieinfo von Dr. Michael Bockhorst, Koblenz
• Informationsseite: Kohlekraftwerke Michael W. Busch, Recklinghausen
• Antwort der Bundesregierung (28. November 2011) (PDF; 129 kB) auf eine Kleine Anfrage: Mitverbrennung holzartiger Biomasse in Kohlekraftwerken

Einzelnachweise

<references />bg:Електроцентрала на изкопаемо гориво en:Fossil-fuel power station fa:نیروگاه سوخت فسیلی id:Pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil ja:火力発電 war:Planta hin kuryente nga baya-nga-sungo zh:火力發電廠