Lexikon: Kohle
Was ist Kohle?
Kohle, genauer gesagt Braun- und Steinkohle, ist ein fossiler Energieträger, der hauptsächlich aus Wasser und Kohlenstoff besteht und heutzutage vor allem zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt wird. Kohle stellte gerade während und nach der industriellen Revolution (Mitte 19. Jahrhundert bis Mitte 20. Jahrhundert) den wichtigsten Energieträger dar, bis sie schließlich von Erdöl und Gas verdrängt wurde.
Die Entstehung von Kohle
Kohle entsteht im Laufe vieler Millionen Jahre aus abgestorbenen Pflanzen in Mooren, Meeren oder Flüssen. Dabei bezeichnet man den natürlichen Prozess der Entstehung von Kohle als Inkohlung, welche sich in zwei Phasen aufteilt: die biochemische und die geochemische Inkohlungsphase.
Der Prozess der Inkohlung ist allerdings bis heute nicht vollständig nachzuvollziehen. Direkt nach dem Absterben der Pflanze beginnt die biochemische Inkohlungsphase, welche auch Vertorfung genannt wird, in der Mikroorganismen (niedere Pilze und aerobe/anaerobe Bakterien), durch Diagenese, die pflanzliche Substanz zu Torf umwandeln. Durch die ständige Ablagerung neuer Pflanzenteile wird der Torf anschließend zusammengepresst und entwässert und die Torfschicht sinkt nach unten. In dieser Phase nimmt der Kohlenstoffgehalt des Sedimentgestein von ca. 40 Prozent auf über 60 Prozent zu.
In der geochemischen Inkohlungsphase gibt das Sedimentgestein aufgrund steigender Druck- und Temperaturverhältnisse erst Wasser und schließlich auch Kohlenstoffdioxid und Methan ab und der Kohlenstoffgehalt des Gesteins steigt. So wird aus Torf letztendlich Braunkohle und später auch Steinkohle.
Der gesamte Prozess der Inkohlung kann bis zu 50 Millionen Jahren dauern. Die heutigen Kohlereserven sind größtenteils im Karbon, dem fünften geochronologischen Zeitalter (vor etwa 359 bis 299 Millionen Jahren), entstanden. Heutzutage kann der Prozess der Inkohlung durch das Erhitzen von Biomasse in Druckbehältern auch synthetisch nachgeahmt werden. Diese hydrothermale Karbonisierung vollzieht sich innerhalb weniger Stunden und kann Braunkohle Substitut („Hydrokohle“) herstellen.
Die Gewinnung von Kohle
Die Prospektion (Auffindung) von Kohlelagerstätten beginnt mit einer umfangreichen Analyse der tektonischen Strukturen. Dafür wird mithilfe von Schallwellen die Dichte der geologischen Schichten untersucht, welche durch Tiefenbohrungen ausgeweitet und ergänzt werden. Hat man eine Kohlelagerstätte auf die geologischen Strukturen und eventuelle Störungen untersucht, kann die Kohle durch verschiedene Bergbauverfahren gefördert werden.
Weltweit werden ca. 40 Prozent der Kohlevorräte im Tagebau (Braunkohle) gewonnen. Im Tagebau wird in Gruben und Brüchen durch große Bagger Kohle gewonnen. Anschließend wird das Gestein in Brechern zerkleinert und mit Muldenkippern oder über Bandförderanlagen abtransportiert.
Die restliche Kohle wird in sogenannten Untertagebergwerken (Steinkohle) gewonnen. Hierbei beginnt die Erschließung einer Kohlelagerstätte mit der Herstellung unterirdischer Hohlräume im anstehenden Gebirge.
Dabei kann die Erschließung entweder per Stollenbau oder über Schächte stattfinden. Die Kohle wird mit speziellen Abbauverfahren unterirdisch abgebaut und zur weiteren Verarbeitung zu Tage gefördert. Das Abbauverfahren und die Art des Untertagebergwerkes hängt dabei u.a. von der Gestalt der Erdoberfläche, der Kohlelagerstätte und der Standfestigkeit des Gebirges ab.
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