Steinkohle

Steinkohle: hundert Millionen Jahre Inkohlung

Steinkohle ist ein Sammelbegriff für höherwertige Kohlen, die noch einmal je nach Anteil ihrer flüchtigen Bestandteile untergliedert werden, beispielsweise in Flammkohle, Fettkohle, Esskohle oder Anthrazit. Sie entsteht durch die sogenannte Inkohlung aus abgestorbenem Pflanzenmaterial, welches über Jahrmillionen bio- und geochemischen Prozessen ausgesetzt ist. Genutzt wird Steinkohle überwiegend zur Stromerzeugung, zum Heizen und in Form von Koks auch zur Eisenverhüttung und in der Chemie. Erfahre im Lexikon von Vegan Strom mehr darüber.

 

Der lange Entstehungsprozess von Steinkohle

Der natürliche Entstehungsprozess von Kohle jedweder Art wird als Inkohlung bezeichnet. Er beginnt mit der Vertorfung. Hierbei zersetzen Mikroorganismen abgestorbenes Pflanzenmaterial, wobei zuerst Kohlenhydrate und Proteine, später auch Zellulose und Lignin abgebaut werden. Oftmals bilden sich hier durch neuen Pflanzenwuchs mehrere Torfschichten übereinander. In regelmäßigen Abständen überlagern dann andere Sedimentschichten wie Sand oder Ton den Torf. Die Ablagerungsprozesse komprimieren und entwässern den Torf. In der zweiten, geothermischen Phase ist das Ausgangsmaterial den tektonischen Kräften der Erdkruste ausgesetzt. Sie sorgen unter Sauerstoffabschluss für hohen Druck und hohe Temperaturen. Dadurch wandeln sich die torfführenden Schichten weiter um. Durch die Abnahme des Anteils an Wasser und anderen, flüchtigen Bestandteilen konzentriert sich während des Prozesses immer mehr Kohlenstoff. Aus Torf entsteht so zunächst Braunkohle und später Steinkohle. Schreitet der Prozess noch weiter voran, kommt es auch zur Bildung von Anthrazit, in einzelnen Fällen sogar von Graphit.

Die heutige Steinkohle entstand in den erdgeschichtlichen Zeitaltern Karbon und Perm, also vor 250 bis 350 Millionen Jahren. Sie ist daher weitaus älter als Braunkohle, da der Inkohlungsprozess bei ihrer Entstehung weitaus länger ablaufen muss. Folglich weist Steinkohle einen deutlich höheren Kohlenstoffanteil von mehr als 50 Prozent des Gewichts und mehr als 70 Prozent des Volumens auf. Durch die mehrfache Überdeckung mit anderen Sedimentschichten liegen Steinkohlevorkommen, sogenannte Flöze, viel tiefer als Braunkohle. Ein Abbau erfolgt in der Regel unter Tage.

 

Die vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten von Steinkohle

Steinkohle hat bereits seit der Zeit der Industrialisierung eine wichtige Bedeutung, sowohl in der Stromerzeugung, als auch in der Chemieindustrie und der Metallurgie. In Deutschland werden nach Stand von 2016 etwa 17 Prozent des gesamten Stroms mithilfe von Steinkohle generiert. Hierbei heizt das Verbrennen dieser einen Wasserkessel auf, der dabei entstehende Dampf treibt anschließend Turbinen an.

Große Teile der Steinkohle werden zur weiteren, spezifischeren Nutzung veredelt. Der wichtigste Prozess hierbei ist die Kohleentgasung oder Verkokung. Der Steinkohlekoks findet dann überwiegend Verwendung in Hochöfen zur Eisenproduktion, sowohl als Brennstoff als auch als Reduktionsmittel. Normale Kohle kann hierfür nicht zum Einsatz kommen, da ihre weitaus größere Ruß- und Rauchentwicklung sowie Schwefelfreisetzung die Werkstoffe zu sehr verunreinigen würde. Als Nebenprodukt bei der Steinkohleverkokung entsteht sogenannter Steinkohleteer, der für die chemische Industrie von großem Interesse ist. Die daraus gewonnenen Kohlenwasserstoffe sind vielseitig einsetzbar, etwa zur Herstellung von Kunst- und Farbstoffen. Das nicht chemisch verwertbare Teerpech, das zurückbleibt, lässt sich im Straßenbau als Asphalt, für Dachpappen oder als Bindemittel nutzen.

 

Steinkohle trägt maßgeblich zum Klimawandel bei

Steinkohle mag ein praktischer Stoff sein. Doch sowohl seine Förderung als auch der Großteil seiner Nutzungsmöglichkeiten sind enorm umweltschädlich. So werden zum Beispiel durch das Verbrennen von Steinkohle in Kohlekraftwerken pro produzierter Kilowattstunde etwa 750 bis 1100 Gramm Kohlendioxid freigesetzt. Das ist nur marginal weniger als bei Braunkohle, dem größten Luftverschmutzer bei der Stromerzeugung. Zum Umweltschutz müssen Kohlekraftwerke also abgeschafft werden, der deutsche Kohleausstieg ist hierbei zum Jahr 2038 geplant.

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