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Energie Klimafeind auf Ökokurs

Stein- und Braunkohle sind die Stromlieferanten Nummer eins. Wollen sie überleben, brauchen sie flexible, saubere und klimafreundliche Kraftwerke. Doch sind die überhaupt bezahlbar?

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Gruppenbild mit Tagebau. Allein Garzweiler liefert täglich Tausende Tonnen Braunkohle für Kraftwerke wie Niederaußem Quelle: dpa

Wo andere nur die Nase rümpfen oder Protestaktionen starten, wenn es um die Kohle geht, gerät Michael Bong ins Schwärmen. Der Landwirt in fünfter Generation freut sich über seinen riesigen Nachbarn, das Braunkohlekraftwerk Niederaußem. Seine Felder und Gewächshäuser liegen nur rund einen Kilometer von der Anlage entfernt, der zweitgrößten Deutschlands. Der Mann, Mitte 40, nennt das einen „schönen Standortvorteil“. Denn er heizt seine Tomaten im Gewächshaus und den Rhabarber auf dem Feld mit warmem Wasser aus dem Kraftwerk.

Auf seinen Feldern hier im Rheinland westlich von Köln kann Bong fünf Wochen vor der Konkurrenz ernten, im Gewächshaus das ganze Jahr über. Die Abwärme bekommt er günstig vom Kraftwerkbetreiber RWE und spart schätzungsweise mehrere Tausend Euro Heizkosten pro Jahr. Ganz genau hat er das noch nicht berechnet. Aber das Geschäft läuft so gut, dass Bong expandieren will. Demnächst kommt ein Spargelfeld dazu, samt riesiger, kohlebetriebener „Fußbodenheizung“, wie er sagt.

Die Pläne von RWE, ab 2017 Niederaußem zu erweitern, kommen ihm da gerade recht. Auch der Essener Konzern freut sich über den Abnehmer der Wärme, die sonst ungenutzt in die Atmosphäre entweichen würde. Schließlich soll der neue Block BoAplus „ein Vorzeigeprojekt“ für umwelt- und klimaschonende Stromerzeugung werden, verspricht der Energieversorger.

Anteil der Kohle an der Energie muss stark sinken

Aber Landwirt Bong und die RWE-Ingenieure sind mit ihrer Begeisterung für die Kohle recht allein. Das 1,5 Milliarden teure Projekt BoAplus, an dessen Technologien der Konzern seit Jahrzehnten forscht, könnte zur Sackgasse für den Versorger werden – denn kaum ein fossiler Energieträger ist derzeit umstrittener als die Kohle.

In wie weit die Stromproduktion in Kohlekraftwerken sinken muss, damit sich die Erde nicht um mehr als zwei Grad erwärmt. (Für eine vergrößerte Ansicht bitte klicken)

Das Kohlendioxid (CO2) aus den Kohlekraftwerken heizt das Klima auf. Kein fossiler Energieträger verursacht pro erzeugter Kilowattstunde Strom mehr des Treibhausgases. Soll sich die Erde nicht um mehr als zwei Grad erwärmen, müsste der Anteil der Kohle am Energiemix drastisch sinken (siehe Grafik). Zudem kreiden Umweltorganisationen der Kohle allein in Deutschland Gesundheitsschäden in Milliardenhöhe an. Und sie verliert ihre wichtigsten Fans: China, weltweit größter Verbraucher des Rohstoffs, will wegen der verheerenden Luftverschmutzung durch Kohlekraftwerke stärker auf Atomkraft und Erneuerbare Energien setzen. In den USA geht in den nächsten Jahren Prognosen zufolge ein Viertel der Kraftwerke vom Netz, auch weil US-Präsident Barack Obama strenge Klimaschutzvorgaben plant.

Derzeit erzeugt die Kohle rund 40 Prozent des Stroms weltweit und ist damit die Nummer eins in diesem Bereich – noch. Der Analyst Elad Jelasko von der Ratingagentur Standard & Poor’s aus London fasste die Situation kürzlich so zusammen: „König Kohle könnte bald seine Krone verlieren.“ Im Umkehrschluss bedeutet das: Will sie eine Zukunft haben, muss sie sauber werden. Doch geht das überhaupt?

1000 Tonnen Braunkohle pro Stunde

Wer diese Frage beantworten will, muss nach Niederaußem fahren. Dort sind die Technologien für das Kohlekraftwerk der Zukunft im Test, dort entscheidet sich, wie sauber Kohle zu vertretbaren Kosten sein kann und welchen Platz sie künftig im Energiemix einnehmen wird.

3000 Unterschriften gegen den Neubau in Niederaußem haben Umweltschützer gesammelt. Zudem wächst, um den Hunger des Kraftwerks zu stillen, der Tagebau Garzweiler II. 1600 Menschen müssen umsiedeln. Bis zu 1000 Tonnen Braunkohle würde allein BoAplus fressen – pro Stunde.

Kohle soll klimafreundlich werden

Trotz des massiven Eingriffs in die Natur ist Reinhold Elsen überzeugt, dass an der Stein- und Braunkohle „auch künftig kein Weg vorbeiführt“. Der Ingenieur leitet die Abteilung Forschung und Entwicklung für konventionelle Stromerzeugung bei RWE. Laut ihm sei kein anderer fossiler Energieträger so wirtschaftlich und zuverlässig zu beschaffen. Gleichzeitig liefere die Kohle Energie, wenn Wind und Sonne ausfallen. Und das beim aktuellen Verbrauch noch für die nächsten 200 Jahre.

Über Gedeih und Verderb der Kohlekraft entscheidet nach Ansicht vieler Experten eine Technologie, die Elsen und die RWE-Ingenieure „die Waschanlage“ nennen. Sie besteht aus zahllosen Rohren, die an der Kraftwerkswand verschraubt sind. 40 Meter hoch ragen sie an ihr empor wie eine stahlgewordene Schlingpflanze. Die Anlage wäscht aus den Abgasen 90 Prozent des CO2 heraus und soll die Kohle endlich klimafreundlich machen. RWE betreibt sie zusammen mit dem Chemieriesen BASF und dem Anlagenbauer Linde seit 2009.

Nachdem der Rauch aus dem Kraftwerk durch einen Staub- und Schwefelfilter geschickt wurde, kommt er in das Röhrensystem. In einem Behälter fließt der Rauch durch eine wässrige Lösung. Darin enthalten sind Amine, die normalerweise in Waschmitteln, Schmier- und Farbstoffen stecken. Sie ziehen das CO2 aus dem Rauch, binden es und transportieren es in einen zweiten Behälter. Dort erwärmen sich die Amine und geben das Kohlendioxid wieder ab, das abgesaugt wird.

Bisher reicht die Kapazität der Waschanlage aber nur für die Reinigung von weniger als ein Prozent der gesamten Rauchgase in Niederaußem. Dass mehr drin ist, davon sind die Entwickler überzeugt. BASF wirbt weltweit für das in der Anlage verwendete Waschmittel. Ab 2016 soll es in Japan in einer Raffinerie zum Einsatz kommen.

Vermeidung des Klimawandels wird teuer

Wie dringend ein flächendeckender Einsatz der Technik wäre, zeigte erst vor wenigen Wochen eine Hochrechnung von US-Forschern. Alle derzeit aktiven Kohlekraftwerke stoßen demnach innerhalb ihrer noch verbleibenden Laufzeit rund 200 Milliarden Tonnen CO2 aus. Ändert sich daran nichts, wird sich die Erderwärmung kaum auf zwei Grad begrenzen lassen.

Prominente Klimaschützer wie Hans Joachim Schellnhuber, Leiter des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung PIK, plädieren deshalb schon lange dafür, stärker auf die CO2-Abscheidung zu setzen. „Verzichten wir auf sie, so wird es erheblich teurer, einen gefährlichen Klimawandel zu vermeiden“, warnt er. Allerdings ist die Technik alles andere als günstig. Und: Bisher weiß niemand, wohin mit dem eingefangenen CO2.

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Eine Möglichkeit wäre es, das Gas als Rohstoff in der Industrie zu nutzen. Der Chemiekonzern Bayer zum Beispiel will ab 2016 Vorprodukte von Schaumstoff aus Kohlendioxid produzieren und so Erdöl einsparen – die Klimabilanz des Verfahrens ist exzellent. Nur verarbeitet die Bayer-Anlage erst einmal nur rund 1000 Tonnen CO2 pro Jahr. Allein in Niederaußem fallen im selben Zeitraum 29 Millionen Tonnen an. Auch weltweit ist das Potenzial begrenzt. Selbst wenn die Chemieindustrie Erdöl vollständig durch CO2 als Ausgangsmaterial ersetzte, könnte sie nur ein Prozent der globalen Emissionen nutzen.

Erste Tests waren erfolgreich

Deshalb bleibt den Unternehmen nichts anderes übrig, als CO2 in den Boden zu pressen. Platz gäbe es genug. Deutschland und seine größten Nachbarstaaten könnten an Land und in der Nordsee 40 Jahre lang ihre gesamten Emissionen aus Kraftwerken und Industrie einlagern. Infrage kämen Sandsteinschichten, die das Kohlendioxid wie ein Schwamm aufsaugen, oder leergepumpte Gasfelder. Das Verfahren, CO2 in Kraftwerken abzutrennen und zu verpressen, nennt sich kurz CCS, Carbon Capture and Storage.

Ein erstes Testprojekt des in Potsdam angesiedelten Deutschen Geoforschungszentrums verlief erfolgreich. Nahe der Kleinstadt Ketzin/Havel westlich von Berlin pumpten Forscher seit 2008 rund 67 000 Tonnen CO2 unter die Erde. Bis heute ist nichts davon entwichen, sagt Projektleiter Axel Liebscher.

CCS-Verfahren sind noch zu teuer

Die Gegner des Verfahrens überzeugt das nicht. Sie fürchten, das Klimagas könne Salzwasser an die Oberfläche drücken und Grundwasser verunreinigen. Liebscher hält die Vorsicht grundsätzlich für richtig. „Aber wenn Geologen eine Lagerstätte vorher gründlich auf Risse und Störungen untersuchen und sie genau überwachen, sind die Risiken beherrschbar“, versichert er. Dennoch verhinderten Anwohnerproteste ein weiteres Projekt in Sachsen-Anhalt ebenso wie eines von Vattenfall in Brandenburg. Das Unternehmen stellte daraufhin im April alle Forschungen zur CO2-Abtrennung in Deutschland ein.

Bleibt eine Alternative: Das Kohlendioxid muss raus in die Nordsee, wo ohnehin mehr als 70 Prozent der potenziellen CO2-Lagerstätten der Anrainerstaaten liegen. 2016 will der Öl- und Gasmulti Shell dort das größte CCS-Projekt Europas unter dem Namen Peterhead starten. 100 Kilometer vor der Küste Schottlands sollen pro Jahr eine Million Tonnen CO2 aus einem Gaskraftwerk eingelagert werden. Mit einem neuen Kohlekraftwerk in England Namens White Rose plant der französische Technikkonzern Alstom mit zwei Partnern Ähnliches. Die britische Regierung will die Vorhaben mit 1,3 Milliarden Euro unterstützen; die EU schießt bei White Rose 300 Millionen zu. Dafür will Alstom ein ganz neues Verfahren für die Kohle entwickeln, das bei der Verbrennung statt Luft sehr reinen Sauerstoff verwendet und so hauptsächlich CO2 und Wasser produziert – eine teure Wäsche wie in Niederaußem ist nicht mehr nötig.

Reinigungen machen Kohle so teuer wie Solarenergie

All diese CCS-Verfahren sind derzeit noch teuer – zu teuer, um je am Markt bestehen zu können, urteilt jedenfalls der Industrie-Ökonom Christian von Hirschhausen von der Technischen Universität Berlin. Und nennt das Verfahren bereits spöttisch den „Transrapid der Energiewirtschaft“.

Derzeit kostet es zwischen 30 und 40 Euro, um eine Tonne CO2 in einem Kraftwerk einzufangen. Allein bei RWE in Niederaußem würde sich das auf mindestens 750 Millionen Euro pro Jahr summieren. Auf die fünf Cent, die eine Kilowattstunde aus einem neuen Braunkohlekraftwerk im Schnitt kostet, kämen rund drei Cent hinzu, plus Transport und Lagerung des CO2. Strom aus Kohlekraftwerken würde damit in etwa so viel kosten wie Energie aus Gaskraftwerken, Wind- oder Solaranlagen.

Die gesundheitsschädlichsten Kohlekraftwerke Deutschlands

Dennoch können sich klimafreundliche Kohlekraftwerke lohnen. Das will jedenfalls der kanadische Energieversorger Saskpower ab Oktober mit dem ersten kommerziellen CCS-Projekt weltweit beweisen. Strengere Klimavorgaben zwangen das Unternehmen, einen Block in seinem Kraftwerk Boundary Dam nahe der Grenze zur USA für 900 Millionen Euro nachzurüsten. Nur einen Teil des CO2 zweigen die Ingenieure künftig ab, die Kohle zieht so in der Klimabilanz mit Erdgas gleich. Zudem verkauft Saskpower sein Kohlendioxid an eine Ölförderfirma, die damit alte Felder wieder zum Sprudeln bringt. In den USA sind derzeit zwei ähnliche Projekte im Bau.

Hohe Gesundheitskosten bleiben

Aber selbst wenn CCS eines Tages wirtschaftlich wird und sich CO2 entsorgen lässt: Umweltschützern und Anwohnern der Kohlekraftwerke reicht eine weiße Klimaweste längst nicht. Denn auch Schadstoffe wie Feinstaub, Quecksilber und Stickoxide, die Kohlekraftwerke ausstoßen, sorgen regelmäßig für Schlagzeilen.

Forscher der Universität Stuttgart haben im Auftrag von Greenpeace ausgerechnet, dass Feinstaub aus deutschen Kohlekraftwerken pro Jahr zu 3100 vorzeitigen Todesfällen führt. Eine Studie der Health and Environment Alliance (Heal) sprach 2013 von Gesundheitskosten von 2,3 bis 6,4 Milliarden Euro, die Schadstoffe aus Kohlekraftwerken in Deutschland verursachen. Heal ist ein europaweiter Zusammenschluss von Nichtregierungsorganisationen. Auch das Umweltbundesamt (UBA) kreidet der Kohle erhebliche Gesundheitskosten an.

Der Großteil des Feinstaubs kommt aus dem Straßenverkehr

Vertreter der Kohleindustrie halten naturgemäß wenig von diesen Zahlen. Den Umweltschützern gehe es nicht um eine „seriöse Debatte, sondern vielmehr darum, den Energieträger Kohle zu diskreditieren“, glaubt der Verband der europäischen Kraftwerksbetreiber VGB PowerTech.

Feinstaub ist ohne Frage schädlich. Insgesamt fordert er 47 000 vorzeitige Todesfälle im Jahr in Deutschland laut UBA. Die meisten der winzigen Partikel, die sich in der Lunge anreichern und in die Blutbahnen gelangen können, kommen aber aus dem Auspuff von Autos. Nur rund sechs Prozent der Staubbelastung geht auf die Kohlekraft zurück. Wer Feinstaub bekämpfen wolle, solle bei den Hauptverursachern anfangen, fordern die Kraftwerksbetreiber.

Zahlen zur Erderwärmung

Thomas Kuhlbusch, der sich seit Jahren mit dem Thema beschäftigt und den Bereich Luftreinhaltung am Institut für Energie- und Umwelttechnik in Duisburg leitet, hält die Ergebnisse der Greenpeace- und Heal-Studie für eine „erste Näherung“. „Allerdings fehlen bisher Daten, um bessere und genauere Aussagen machen zu können, welche Quellen von Luftschadstoffen wie auf den Menschen wirken“, sagt er.

"Auch in Zukunft das Backup für die erneuerbaren Energien"

Hinzu kommt: Auch Schwefeldioxid und Stickoxide aus Kraftwerken wandeln sich in der Atmosphäre zu kleinsten Staubpartikeln um. Ein erheblicher Teil dieser Emissionen stammt aus den deutschen Kohlemeilern. Doch wie schädlich diese sekundären Feinstaubpartikel sind, ist umstritten. Ohnehin verweisen die Energiekonzerne darauf, dass ihre Kraftwerke alle gesetzlich vorgegebenen Grenzwerte einhalten.

Das reiche aber nicht zum Schutz der Bevölkerung, moniert das UBA seit Jahren und fordert schärfere gesetzliche Vorgaben. Technisch wären bessere Filter durchaus möglich. Kosten würden sie die deutschen Kraftwerksbetreiber laut einer UBA-Studie rund 80 Millionen Euro pro Jahr.

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Wird Kohlestrom durch zusätzliche Klima- und Schadstoffvorschriften zu teuer? RWE-Forschungschef Elsen meint Nein. Er arbeitet daran, das Kraftwerk BoAplus mit neuen Materialien so flexibel wie möglich zu machen. Die Kohle sei „auch in Zukunft das Backup für die erneuerbaren Energien“, sagt er. Fallen Wind und Sonne aus, soll BoAplus einspringen – und sich das gebührend bezahlen lassen. 70 Prozent seiner Leistung soll der Block in nur 30 Minuten ans Netz bringen können – damit wäre er so schnell wie ein Gaskraftwerk.

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