Klimawandel Wettlauf um die weiße Kohle

Liebe Frau Schramm,

es ist sehr lobenswert, dass Sie beim Thema CO2-arme Kohlekraftwerke den Blick vom relativ kleinen Deutschland auf die wirklich großen Emittenten China und Indien lenken.

Der entscheidende Aspekt der Thematik fehlt jedoch:
Existieren auf der Welt ausreichend große und geeignete Speichervorkommen? Die Spekulationen der geologischen Fachwelt über die Gesamtgröße saliner Aquifervolumina (der mit Abstand wichtigste Hoffnungsträger) streuen um mehr als drei Zehnerpotenzen! Dabei wäre nur bei optimistischer Schätzung die Speicherkapazität eventuell ausreichend für die Kohlekraftwerke dieser Welt.

International darf die weiße Kohle daher nicht die dringend notwendige Einführung von Energieeffizienz und regenerativen Energien bremsen, trotz oder gerade wegen der energetischen Kohledominanz in Ländern wie China, Indien, Polen.

Wir haben leider nicht viel Zeit für Experimente.

(Siehe dazu mein Beitrag vom 21.03.09 „CO2 – arme Kohlekraftwerke weltweit?“)

Dieser Artikel gibt eine gute Übersicht über die Möglichkeiten, Kohle als Energieträger zu erhalten. Allerdings wird auch deutlich gemacht, dass die Lagerung von CO2 möglicherweise gefährlich ist.
Gänzlich fehlt hingegen der Hinweis auf den Weg, den uns die Natur liefert, um das CO2 Problem vom Tisch zu bekommen: Den Kohlenstoffkreislauf. Dieser gestattet es der Natur dank der im Überfluss zur Verfügung stehenden Sonnenenergie, übers Jahr hinweg CO2 Produktion und Verbrauch im Gleichgewicht zu halten. Dabei spielt die Photsynthese mit ihrem lausigen Wirkungsgrad von unter 1% die zentrale Rolle.

Die Technik sollte langsam daran gehen, das Prinzip des Kohlenstoffkreislaufs industriell nachzubauen allerdings mit besseren Wirkungsgraden, als die Evolution hat erreichen können. Überführen wir die Darwinsche Evolution in eine Einsteinsche Evolution: Aus CO2 werden mithilfe von Wasserstoff -hergestellt durch Sonnenstrom zu Wirkungsgraden von 10% und darüber nach dem von Einstein entdeckten Prinzip der Photovoltaik oder aus Windstrom und der Elektrolyse von Wasser- Kohlenwasserstoffe am besten in flüssiger Form erzeugt.
Diese so hergestellten Brennstoffe könnten in bisherigen Kraftwerken oder Verbrennungsmotoren benutzt werden - man muss dann CO2 industriell aus der Atmosphäre wieder einsammeln- oder in hocheffizienten Verbrennungsmotoren und Kraftwerken, wo der Carnotwirkungsgrad durch hohe Betriebstemperaturen auf Spitzenwerte getrieben wird und im nachgeschalteten Abgasprozessor das CO2 wieder eingefangen wird, oder in Brennstoffzellen, wo flüssige Kohlenwasserstoffe Energie zum Strom und zum Einfang von CO2 liefern, das dann wieder in den Kreislauf eingebracht wird.
All dies ist Stand der Technik. Es geht nicht um wissenschaftliche Forschung sondern um handfeste Anwendung gut bekannter technischer Prozesse.

Die auf Kohlenstoff basierenden flüssigen Brennstoffe sind nicht von ungefähr so beliebt: sie sind leicht handhabbar, leicht lagerbar und stellen eine sehr hohe Energiedichte bereit, die weder Batterien noch gasförmige Brennstoffe erreichen können. Deshalb sollte man diese Brennstoffe auch weiterhin dem Verbraucher zur Verfügung stellen.
Nebenbeibemerkt, ich beschreibe hier kein perpetuum mobile, sondern eine Prozessführung, die den wertvollen Rohstoff Kohlenstoff nicht in die Luft verpuffen oder in unterirdischen Kavernen verschwinden lässt, sondern zur künftigen Endenergieversorgung recycliert.
Dazu wird natürlich mehr Energie als für die Bereitstellung der heutigen Energieträger Kohle und Öl benötigt. Denn die Energie, die dem Brennwert dieser Energieträger entspricht, wurde über Millionen Jahren hinweg bereits aufgebracht, um aus dem damals im Überfluss in der Atmosphäre vorhandenen CO2 über die Photosynthese Biomaterial zu erzeugen, das schließlich in Kohleflöze oder Öle gewandelt wurde. So muss man heute nur noch die Energie aufwenden, um die Brennstoffe verbrauchsgerecht zum Verbraucher zu bringen- also zum Betrieb von Bergwerken, Transport oder Raffinerien. Dieser Energieaufwand beträgt weniger als 10% des Brennwertes, der in den Brennstoffen steckt.
Der Recycling Process aber verlangt, dass nach der Energiewandlung das entstehende CO2 aufgefangen wird und dazu benötigt man etwa 10% des Brennwertes von Kohlewasserstoffen. Um aber aus CO2 wieder einen Brennstoff zu machen, muss man mindestens den im produzierten Brennstoff steckenden Brennwert als Energie bereitstellen. D.h. der Energieaufwand, um den Kreislauf in Gang zu halten beträgt mindestens das 1.1 fache des Brennwertes der aus dem CO2 erzeugten Brennstoffe; wahrscheinlicher ist ein Wert in der Nähe von1.2. Aber Energie ist ja in Form von Sonnenenergie im Überfluss vorhanden: Mehr als das 10000fache der vom Menschen täglich genutzten Energie wird täglich von der Sonne auf die Erde eingestrahlt.

Nutzt man Wind- und Sonnenkraftwerke ausschließlich dazu, CO2 in Kohlenwasserstoffe zu verwandeln, würde man das variierende Wind- und Sonnenenergieangebot in Brennstoffe binden, die genau dann ihre Energie in unserem Endenergiesystem von Kraftwerken und Verbrennungsmotoren freigeben, wenn sie benötigt wird.
Das schlägt zwei Fliegen mit einer Klappe: Das stochastische Energieangebot von Sonne und Wind wird verstetigt und CO2 gelangt in weit geringerem Masse in die Atmosphäre als bisher und kann auf Dauer stabilisiert und geregelt werden. Dies ist natürlich ein über Jahre anzulegendes Investitionsprogramm und entspricht in seiner Größenordnung der Neueinführung des Autos oder der Eisenbahn.
Aber stellen Sie sich vor, das Gerede um CO2 Ausstoss und nachfolgenden Klimawandel hätte ein Ende hat und jeder kann seine SUV oder benzinfressenden Luxusliner fahren, ohne ein schlechtes Gewissen zu haben oder kann Rindfleisch essen, ohne ums Klima fürchten zu müssen.

Winfried Grüter
Bruxelles

Ich möchte hinzufügen, dass sich aus meinen Darlegungen für den Kohlenstoffkreislauf ergibt, dass eine Energiewirtschaft, die Kohlenwasserstoffe aus dem Recycling von CO2 benutzt, etwa 20% mehr Energie benötigt als im gegenwärtigen System, aber kein oder kaum noch CO2 in die Atmosphäre bläst.
Winfried Grüter
Bruxelles