Im Revier: Das Ende einer Dienstfahrt

Spezial

Zukunft - Kohlerevier 2018 läuft die Steinkohle-Förderung aus, das Ruhrgebiet und damit ganz Nordrhein-Westfalen stellen sich auf den Wandel mit Hightech und innovativen Lösungen ein.

01. August 2011

Der Strukturwandel in Sachen Energie trifft Nordrhein-Westfalen härter als alle anderen Regionen«, sagt Oliver Lühr, Senior Projektleiter vom Büro Düsseldorf bei Prognos. In NRW gibt es zwei energiewirtschaftlich geprägte Regionen: Die Steinkohleförderung, auf die sich ab dem Jahr 2013 der gesamte deutsche Abbau mit drei aktiven Bergwerken konzentrieren wird, und den länger laufenden Braunkohle-Tagebau in Garzweiler.

Der Steinkohlebergbau hat sich auf das Subventionsende im Jahr 2018 vorbereitet, wobei auch den Hauptabnehmern aus dem Kraftwerksbereich nicht ganz wohl ist beim Ausstieg. Ein RWE-Vertretermeint, dass das Verfeuern ausländischer Steinkohle wegen deren schlechter Qualität ein Problem sei.

So müssen deutsche Kraftwerke etliche Millionen Euro aufwenden, um die Import-Steinkohle minderer Qualität nutzen zu können. Hinzu komme die Abhängigkeit von Energieimporten: In seinem Jahresbericht 2010 weist der Gesamtverband Steinkohle (GVSt) darauf hin, dass sich das Risiko, dass in Deutschland die Primärenenergieversorgung nicht gewährleistet werden kann, im Zeitraum 1990 bis 2008 mehr als verdoppelt hat. Gegenwärtig sieht es nur in Italien und Polen noch ungünstiger aus.

Soweit das Szenario im Jahr 2010: Mittlerweile steigt Deutschland aus der Kernkraft aus, sodass der Bedarf an konventionel-ler, thermischer Energieerzeugung enorm zunimmt, der die extrem schwankenden erneuerbaren Energien ausgleicht. Hier bietet sich an, zumindest einen Sockelbergbau mit einer jährlichen Förderung von 12Mio.t und 17.000 Arbeitsplätzen zu erhalten.

Doch das Revier träumt nicht weiter von guten alten Bergbauzeiten, sondern es ist schon seit längerem in Sachen Energiewende aktiv: Es sind oft kleine Einzelmaßnahmen, die insgesamt aber auch zu einem gesunden Energiemix beitragen können.

Pumpspeicher im Bergwerk

So lassen sich Grubenwasser und Grubengas als Wärmequellen nutzen. Die Steag-Töchter Minegas und Mingas-Power bauen beispielsweise seit zehn Jahren Blockheizkraftwerke, die seitdem mehr als 150.000 Wohnungen mit 5,2TWh Strom versorgt haben. Das entspricht einer Reduzierung von mehr als 20Mio.t Kohlendioxid. Die Bergbauerfahrung nutzen die Steag-Töchter neuerdings auch zur Entwicklung oberflächennaher Geothermie.

Auch um die Erneuerbaren kümmert sich der Steinkohlebergbau. Im Ruhrgebiet eignen sich laut RAG bis zu 40 Halden für die Aufstellung von Windkraftanlagen und von Pumpspeicherkraftwerken. RAG und RWE nehmen nun unter die Lupe, wie weit sich die Bergehalde Sundern als Standort für ein geplantes Kombikraftwerk aus Pumpspeicherkraftwerk und Windrädern eignet.

»Wir brauchen dringend derart intelligente Konzepte, um die natürlichen Schwankungen der Windenergie auszugleichen«, betont Olaf Heil, Leiter des Bereichs Wasserkraft und Neue Technologien bei RWE Innogy. »Ansonsten stoßen wir mit dem Wachstum der Erneuerbaren bald an netztechnische und ökonomische Grenzen.«

Pumpspeicherkraftwerke (PSW) spielen im einwohnerstärksten Bundesland schon seit über 100 Jahren eine wichtige Rolle. RWE unterhält fünf Standorte mit einer Gesamtleistung von 1.400MW. Seit 1930 gibt es eine Anlage in Herdecke mit einer Leistung von 153MW, die 1980 technisch komplett überholt wurde. Innerhalb von 15 bis 60 Minuten kann das ehemalige Koepchenwerk auf überraschende Schwankungen im Netz reagieren, etwa wenn eine Windflaute herrscht. »Wir sind die Feuerwehr im Netz«, sagt Produktionsleiter Andreas Schulz. Neben den PSW steuern noch 44 Laufwasserkraftwerke – mit einer Leistung von rund 280MW – Energie aus Wasserkraft bei.

Eine Hauptrolle in der Energieerzeugung spielt aber die Braunkohle aus dem rheinischen Revier (Garzweiler), mit der 2010 laut RWE-Pressereferent André Bauguitte 13% des deutschen Stroms erzeugt wurde. In NRW führte im vergangenen Jahr die Braunkohle mit einem Anteil an der Stromerzeugung von 40%, gefolgt von Steinkohle mit 19%, erneuerbarer Energien mit 17% und Erdgas mit 14%. Strom aus Atomkraft gibt es seit dem Abschalten der Kernkraftwerke in Würgassen und Hamm-Uentrop seit über einem Jahrzehnt nicht mehr.

Sichere Braunkohle

Somit sehen die Chancen der Braunkohle gut aus, von der rund 11.000 Menschen in den drei Tagebauen Garzweiler, Hambach und Inden jährlich 100Mio.t abbauen, bei einem Auftragsvolumen von rund 1,1Mrd.€. Genehmigt ist der Abbau von rund 3,4Mrd.t. Die Energieversorgung ist langzeitig gesichert, denn es gibt wirtschaftlich gewinnbare Vorräte von 35Mrd.t. »Wir verfügen also bei der Braunkohle über Energievorräte für einige 100 Jahre«, so Bauguitte.

Beim Abbau kommen die weltweit größten Schaufelradbagger zum Einsatz, die pro Tag bis zu 240.000t Kohle oder Abraum bewältigen. Doch die rund 200Mio.€ teuren Giganten verbrauchen dabei mit einer Antriebsleistung von rund 13.000kW sehr viel Energie. Trotzdem fällt die Energiebilanz erstaunlich gut aus. »Der Energieaufwand beim Tagebau betrug früher weit über 30 Prozent. Heute sind es nur noch drei bis vier Prozent«, sagt Jürgen Kwasny, Technologie-Experte bei RWE Power in Grevenbroich:

Doch das Verwandeln von Braunkohle in Strom ist nicht unproblematisch: Braunkohle ist nicht gleich Braunkohle, es gibt etwa 30 verschiedene Mischqualitäten. Scannertechnik und Online-Überwachung sorgen dafür, dass die verschiedenen Sorten gleich im Revier erfasst und vor dem Abtransport entsprechend sortiert werden. Hinzu kommt der hohe 50-prozentige Wasseranteil. Der Heizwert beträgt rund ein Drittel von dem der Steinkohle.

Das Innovationszentrum Kohle der RWE Power AG arbeitet daran, die Wirkungsgrade bei der Braunkohleverstromung zu verbessern. Es befindet sich auf dem Gelände des Kraftwerks Niederaußem in der Nähe von Garzweiler und ist ein sogenanntes Braunkohlekraftwerk mit optimaler Anlagentechnik (BoA), das einen Wirkungsgrad von rund 43% besitzt.

Ziel ist höherer WIRKUNGSGRAD

Mit unterschiedlichen Techniken strebt RWE an, diesen weiter zu erhöhen. Dazu entzieht das Unternehmen der Braunkohle mit Hilfe seiner Wirbelschichttrocknungsanlage die Feuchtigkeit. Das Vortrocknen erhöhte den Wirkungsgrad bereits um 4%. Die dabei entstandene Trockenbraunkohle soll zusammen mit Hochtemperaturtechnik den Wirkungsgrad auf über 50% erhöhen.

Um keine Umweltzertifikate kaufen zu müssen, sollen außerdem Verfahren zur CO2-Abscheidung und Speicherung (CCS) zum Einsatz kommen. »Mit diesem Verfahren lässt sich die CO2-Abscheidrate auf mehr als 90 Prozent erhöhen«, so Peter Moser, Leiter neue Technologien bei RWE Power. Allerdings sorge konventionelle CCS für einen Wirkungsgradverlust von rund 10%.

Der Kraftwerksbauer entschied sich daher für eine CCS-Variante, die CO2-Rauchgaswäsche mit wässrigen Aminlösungen, die er direkt am BoA betreibt. Zusammen mit BASF und Linde entstand eine Pilotanlage zum Test der Wäsche unter Einsatz von Trockenbraunkohle.

Gleichzeitig betreibt RWE zusammen mit Partner Andritz eine Hochleistungsentschwefelungsanlage. Die Ergebnisse lassen aufhorchen: Die Pilotanlage hat pro Tag bei einer Anlagenverfügbarkeit von mehr als 97% 7,2t CO2 in 10.000 Versuchsstunden abgetrennt. In der Entwicklung befindet sich nun eine 550-MW-Großanlage.

Unterm Strich: Die Chancen stehen gut, dass das Revier auch diesen Strukturwandel packt. Es wäre ja auch nicht das erste Mal.

Nikolaus Fecht

Erschienen in Ausgabe: 06/2011