Steinkohle – Alles Wissenswerte zu dieser Energiequelle!
Steinkohle – Alles Wissenswerte zu dieser Energiequelle!
Die Steinkohle hat ihren Urpsprung vor sehr langer Zeit. Vor ca. 300 Millionen Jahren war unsere Gegend in Mitteleuropa sehr stark mit Pflanzen und Bäumen bewachsen. Das hat zur Folge, dass sehr viel Biomasse (alte Pflanzen, Blätter, abgestorbene Bäume, usw.) entstanden ist, die zu sumpfartigen Böden geführt hat. Diese Biomasse-Schichten wurden dann von anderen Bodenschichten überlagert, z.B. Sand (z.B. bei einer Überschwemmung), was dafür gesogrt hat, dass die Biomasse-Schichten durch den Druck der übergelagerten Schichten komprimiert wurden und entwässert wurden. Ebenso wurde der Sauerstoff entzogen. Über viele Millionen Jahre hat sich dann aus diesen Biomasse-Schichten Steinkohle entwickelt. In Deutschland gibt es reichhaltig Steinkohle. Diese Prozesse der Kohlebildung sind also sehr häufig und mancherorts regelmäßig abgelaufen.
Steinkohle ist ein sehr energiehaltiges Brennmittel.
Es wird vor allem in Steinkohlekraftwerken verbrannt, um damit Strom zu erzeugen. Die Technik dahinter ist recht einfach: Die Hitze bei der Verbrennung verdampft Wasser in einer Rohrleitung zu Gas, dieser Wasserdampf treibt eine Turbine an, die die Energie in Strom umsetzt. Außerdem kann man Steinkohle auch als Brennmittel in Öfen nutzen. Dies macht man z.B. in der Eisenproduktion.

Was ist Steinkohle?

Steinkohle ist die am stärksten metamorphisierte Form der Kohle. Da sie mehr festen Kohlenstoff und weniger flüchtige Bestandteile als andere Kohlen enthält, hat sie einen Heizwert von fast 35 Megajoule pro kg. Anthrazit ist die am wenigsten häufig vorkommende aller Kohleressourcen. In den Vereinigten Staaten ist sie vor allem im Nordosten Pennsylvanias zu finden und macht weniger als 2 % der Kohlereserven des Landes aus. Geringe Mengen an Anthrazit finden sich in Südafrika, Australien, der Ostukraine, Westkanada und China.
In Deutschland gibt es ebenfalls Steinkohle-Vorkommen. Der Abbau von Steinkohle wurde allerdings von ein paar Jahren hierzulande eingestellt.

Welche Beschaffenheit hat Steinkohle?

Steinkohle ist von schwarzer bis stahlgrauer Farbe und hat einen hellen metallischen Glanz. Es kann poliert und zur Dekoration verwendet werden. Anthrazit ist hart und spröde und bricht in scharfe Bruchstücke mit kegelförmigen Rissen. Im Gegensatz zu den meisten bituminösen Farben fühlt es sich sauber an. Obwohl Anthrazit schwer zu entzünden ist, brennt es mit einer hellblauen Flamme und erfordert wenig Aufmerksamkeit, um das Feuer aufrechtzuerhalten.
In der Vergangenheit wurde es wegen seines geringen Staubgehalts bei der Verarbeitung, seiner langsamen Verbrennungsgeschwindigkeit und seiner relativ geringen Rauchentwicklung als Heizmaterial für den Hausgebrauch verwendet.
Heute wird Anthrazit nur noch selten für diesen Zweck verwendet, da es nur begrenzt verfügbar und relativ teuer ist und andere Energiequellen (wie Erdgas oder Elektrizität) zum Heizen zur Verfügung stehen.

Wo gibt es Steinkohle?

Anthrazit ist in der Regel in geologisch deformierten Gebieten zu finden, wie z. B. in den stark gefalteten Sedimentgesteinen der Anthrazitregionen, wo es durch eine überdurchschnittliche Erhitzung aufgrund von nahe gelegenen Magma-Intrusionen und hohen geothermischen Gradienten entsteht. Diese beiden Phänomene führen dazu, dass die Temperaturen in den meisten Sedimentbecken viel höher sind als in der Tiefe. In der Antarktis beispielsweise ist eine große magmatische Schicht in das Kohleflöz eingedrungen und hat einen Teil der vorhandenen bituminösen Kohle in Anthrazit umgewandelt. Es heißt, dass für die Bildung von Anthrazit Temperaturen von 170-250 °C erforderlich sind.

Steinkohle Förderung in Deutschland

In Deuschland ging die Steinkohle Förderung immer stärker zurück. Die Preise für dieses Brennmittel sind relativ niedrig durch günstige Importe aus anderen Ländern, wodurch sich die Förderung derzeit nicht mehr rentiert. Ebenso liefen alle Subventionen für den Steinkohle-Bergbau aus, die nötig sind, um den Betrieb am Leben zu halten. Bis 2018 wurden alle Bergwerke in Deutschland geschlossen.

Steinkohle kaufen für den heimischen Ofen

Es gibt die Möglichkeit, Steinkohle als Brennmittel für den heimischen Gebrauch zu kaufen. Es gibt sie z.B. als Briketts. Manche Menschen nutzen sie gerne als Brennmittel, da sie einen höheren Brennwert als Holz haben und über einen längeren Zeitraum Wärme abgeben. Der Heizwert ist also auch wesentich höher als der von Holz. Für die heimische Nutzung von Steinkohle ist möglicherweise ein anderer Ofen nötig und natürlich eine Abklärung mit dem Schornsteinfeger.

Was ist Kohle im Allgemeinen?

Kohle ist ein schwarzes oder dunkelbraunes Sedimentgestein, das in seiner Zusammensetzung variiert. Manche Kohle brennt heißer und sauberer, während andere mehr Wasser und Verbindungen enthalten, die bei der Verbrennung Umweltverschmutzung wie sauren Regen verursachen können. Kohle wird weltweit in verschiedenen Zusammensetzungen als fossiler Brennstoff für die Stromerzeugung und die Stahlproduktion verwendet. Nach Angaben der Internationalen Energieagentur ist Kohle die am schnellsten wachsende Energiequelle der Welt.

Über die Kohleproduktion

Kohle entsteht über Jahrtausende hinweg durch geologische Prozesse und die Zersetzung organischer Stoffe. Es wird aus unterirdischen Schichten oder "Flözen" gewonnen, entweder durch unterirdische Gänge oder durch Abtragung großer Teile der Erdoberfläche. Die geförderte Kohle muss gereinigt und aufbereitet werden, bevor sie kommerziell genutzt werden kann.

Unterschied von Steinkohle zu anderen Kohlen

Steinkohle und Braunkohle: Es gibt zwei Hauptarten von Kohle: Steinkohle und Weichkohle. Weichkohle wird auch als Braunkohle bezeichnet. Chinas Steinkohleproduktion ist etwa dreimal so hoch wie die anderer Länder. Chinas riesige Steinkohleproduktion beläuft sich auf 3,162 Milliarden Tonnen und ist damit höher als die der zweit- und drittgrößten Produzenten, der USA mit 932 Millionen Tonnen und Indiens mit 538 Millionen Tonnen.
Bei der Förderung von Weichbraunkohle liegen Deutschland und Indonesien fast gleichauf auf dem ersten Platz. Diese Länder produzieren 169 Millionen Tonnen bzw. 163 Millionen Tonnen.
Vergleich von Kokskohle und gewöhnlicher Kohle: Kokskohle wird wegen ihres geringen Schwefel- und Phosphorgehalts und ihrer Hitzebeständigkeit auch als metallurgische Kohle bezeichnet. Kokskohle wird zur Pyrolyse ohne Sauerstoff in einen Ofen gegeben und auf etwa 1.100 °C erhitzt, um flüchtige Bestandteile und Verunreinigungen zu schmelzen und reine Kohle zu erhalten. Bei hohen Temperaturen gewaschen, verfestigt sich die flüssige Kohle zu einem Klumpen, der Koks genannt wird und zusammen mit Eisenerz oder Kalkstein in einen Hochofen gegeben werden kann, um Eisen herzustellen. Dampfkohle, auch gewöhnliche Kohle genannt, ist besser für die Stromerzeugung geeignet. Da es zu einem feinen Pulver gemahlen und bei hoher Hitze schnell verbrannt werden kann, wird es in Kraftwerken zum Erhitzen von Wasser in Kesseln und zum Betrieb von Dampfturbinen verwendet. Es wird auch zum Heizen von Wohnungen und Unternehmen verwendet.

Energie aus Steinkohle

Alle Kohlearten enthalten neben dem festen Kohlenstoff, der eine Energiequelle darstellt, unterschiedliche Mengen an Wasser, Asche, flüchtigen Bestandteilen, Quecksilber und Schwefel. Da die physikalischen Eigenschaften und Qualitäten von Kohle sehr unterschiedlich sind, müssen Kohlekraftwerke so konzipiert werden, dass sie den Eigenschaften des Rohstoffs entsprechen und die Emissionen von Schadstoffen wie Schwefel, Quecksilber und Dioxinen reduzieren.
Bei der Verbrennung von Kohle entstehen Wärme und thermische Energie, aber auch Kohle und Asche. Die Asche enthält Mineralien wie Eisen, Aluminium, Kalkstein, Ton und Kieselsäure sowie Spurenelemente wie Arsen und Chrom.
Das in der Kohle gespeicherte Energiepotenzial wird als "Heizwert", oder "Wärmekapazität" bezeichnet. Die Einheiten sind Btu (British Thermal Unit) oder MJ/kg (Millijoule pro Kilogramm). 1 Btu ist die Wärmemenge, die etwa 0,12 US-Gallonen (1 Pfund Wasser) um 1 Grad Fahrenheit auf Meereshöhe erwärmt. 1 MJ/kg ist die in 1 Kilogramm gespeicherte Energiemenge. MJ/kg ist die Menge an Energie, die in einem Kilogramm gespeichert ist. MJ/kg ist die in einem Kilogramm gespeicherte Energiemenge, d. h. die Energiedichte eines Brennstoffs in Bezug auf das Gewicht.

Vergleich und Rangfolge

Die International Standards Association hat ein Klassifizierungssystem für Kohle oder Vitrinit veröffentlicht, das aus biologisch abgebauten torfartigen Huminstoffen und organischem Material besteht. Die Klassifizierung von Kohle basiert auf geologischer Metamorphose, festem Kohlenstoff und Heizwert; sie wird als ASTM D388-05 Standard Classification of Coals by Rank" bezeichnet. Im Allgemeinen gilt: Je härter die Kohle, desto höher der Energiewert und desto höher der Rang. Hier eine vergleichende Rangfolge der vier Kohlearten, von der höchsten bis zur niedrigsten Kohlenstoff- und Energiedichte

Rang Art der Kohle Brennstoffwert (MJ/kg)

  1. Steinkohle 30
  2. Bituminös 18,8 bis 29,3
  3. Subbituminös 8,3-25
  4. Braunkohle 5,5-14,3

Fazit - Steinkohle ist sehr energiehaltig und hochwertig.

  • Steinkohle: die höchste Kohlenstoffsorte. Eine harte, spröde, glänzende schwarze Kohle, manchmal auch Anthrazit genannt, die sich durch einen hohen Anteil an festem Kohlenstoff und einen geringen Anteil an flüchtigen Bestandteilen auszeichnet.
  • Braunkohle: Braunkohle ist die am wenigsten konzentrierte Kohle. Braunkohle hat einen niedrigen Heizwert und einen hohen Feuchtigkeitsgehalt und wird hauptsächlich für die Stromerzeugung verwendet.