Kohleveredlung
Die Kohleveredlung macht aus Kohle vielerlei verwendbare Folgeprodukte. Teilweise wird z. B. die Braunkohle durch die Veredelung überhaupt erst brauchbar. Dabei hat sich die Kohleveredlung seit Beginn der Industrialisierung mit Erweiterung des chemischen und ingenieurwissenschaftlichen Wissens stets den gewandelten Bedürfnissen des Marktes angepasst.
Arten der Kohleveredlung
Verkokung
Die früheste Kohleveredlung ist die Verkokung in Kokereien oder, wenn der Schwerpunkt mehr auf der Gaserzeugung liegt, die Kohlevergasung in Gaswerken. Rohkohle ist durch den Gehalt an flüchtigen und schwefeligen Bestandteilen für manche Verbrennungsprozesse – so bei der Verhüttung – nicht oder weniger geeignet. Der erste Koks aus Steinkohle wurde 1713 in England hergestellt, in Deutschland 1796 im Industriegebiet Oberschlesiens. Das Kokereigas machte zu Beginn des 19. Jahrhunderts als Gasbeleuchtung in den städtischen Laternen die Straßen hell und befeuerte später die Küchenherde. Es wird heute nur noch industriell genutzt. Auch Braunkohle wird heute zu Koks veredelt und in bestimmter Körnung als Aktivkohle zum Beispiel in Filter- und Kläranlagen eingesetzt.
Verflüssigung
Die Kohleverflüssigung wurde vor allem im Zweiten Weltkrieg als Ersatz für Rohöl wichtig. Die Fischer-Tropsch-Synthese wurde 1925 im heutigen Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr entwickelt. Das Kohleverflüssigungsverfahren wurde später vor allem während der Apartheid in Südafrika durch die Firma Sasol genutzt, um den Treibstoffbedarf des Landes trotz Handelsboykott zu decken. Obwohl dieses seit dem Ende der Apartheid nicht mehr besteht, kann das Verfahren weiter wirtschaftlich genutzt werden, da es weiter entwickelt wurde und die Anlagen immense Dimensionen erreichen konnten. Mit der aufstrebenden Volksrepublik China ist nun ein Land an diesem Verfahren interessiert, das einen sprunghaft wachsenden Energiemarkt decken muss, dabei jedoch nicht über Rohölvorkommen verfügt, wohingegen Kohle in großem Maße vorhanden ist.
Forschungen zur Kohlehydrierung und Kohleumwandlung zu Synthesegas werden betrieben.
Brikettproduktion
Der bei der Steinkohlegewinnung anfallende Staub wurde mit etwa 7 bis 9 % Steinkohlenteer als Bindemittel zu Briketts gepresst. Für den Hausbrand waren die beliebten Eierbriketts wichtig.
Braunkohle wurde ursprünglich nur von Hand in Holzformen gepresst und an der Luft zu im Rheinischen Klütten genannten Formen getrocknet, um den hohen Wassergehalt von bis zu 55 % zu reduzieren. Die ersten Brikettfabriken entstanden Mitte des 19. Jahrhunderts im Mitteldeutschen Braunkohlerevier um Halle (Saale). Wenig später begann man auch in Brühl (Rheinland) mit der industriellen Braunkohlegewinnung und -verarbeitung.
Bei der Braunkohlebrikettierung reicht eine Pressung in Strangpressen nach vorheriger Mahlung im Nassdienst und Trocknung in mit Heißdampf betriebenen Röhrentrocknern und anschließender Abkühlung zur Vermeidung von Selbstentzündung. Der dazu nötige Prozessdampf wird in angeschlossenen Kraftwerken mit Kraft-Wärme-Kopplung, die mit den gröberen Teilen der Braunkohle (Stubben, weniger gut verinkohlten Baumstumpfen) aber auch mit zugesetztem Klärschlamm und Altholz befeuert werden, selbst erzeugt. Nicht gebrauchter Elektrischer Strom wird ins Stromnetz eingeleitet. Prozessdampf und Abwärme können ebenfalls weiter genutzt werden. Der modernste und effizienteste Veredlungsbetrieb gehört der Vattenfall Europe Mining AG und befindet sich im Lausitzer Braunkohlerevier auf der Ländergrenze zwischen Brandenburg und Sachsen. In der Brikettfabrik Schwarze Pumpe werden neben zwei unterschiedlichen Ganzsteinen, auch ein Halbstein- sowie ein Industriestein-Brikett der Qualitätsmarke "Lausitzer REKORD" produziert (siehe Rekord-Brikett). Der größte Produzent von Braunkohlebriketts ist die RWE Power, die ihre Briketts als 3- oder 6-Zöller unter dem Markennamen Union-Brikett europaweit vermarktet. Briketts für Hausbrand und Industrie werden von RWE Power nur noch im Kohleveredlungsbetrieb Frechen gepresst. Dem seit 2006 neuesten Produkt, dem Irland Brikett werden 30 % Steinkohlestaub zugemischt. Es setzt dadurch verglichen mit normalen Braunkohlebriketts weniger Schwefel und Rauch frei und ist deshalb für die irischen Gebiete mit Weichkohle-Verbot geeignet (bituminous coal ban, seit 1990).[1] Die Iren können dadurch in den Innenstädten ihre traditionellen Kohleheizungen beibehalten. Man erhofft sich eine Produktion von jährlich 100.000 to. Im Jahre 2003 wurden von der Rheinischen Brennstoff GmbH in Köln, einer 100%igen Tochter von RWE-Power, etwa eine halbe Million Tonnen Briketts (aus beiden Revieren) verkauft. Da es die traditionellen Kohlenhändler fast nicht mehr gibt, werden die Briketts gebündelt als Haus- oder Kaminbrand in Baumärkten oder über Raiffeisen-Genossenschaften vertrieben.
Sonstige Steinkohlenveredelung
Anthrazit- Feinstkohle mit 75 % < 0,060 mm war ein Produkt der ehemaligen Zeche Niederberg in Neukirchen-Vluyn. Sie wurde unter dem Markennamen "Carborat"[2] vermarktet. Das Erzeugnis (trotz der Namensgleichheit nicht mit der chemischen Verbindung Carborat zu verwechseln) hatte Eigenschaften, die sich von anderen Kornklassen grundlegend unterschieden. Es wurde sowohl als Brennmaterial, als auch als Grundstoff für die chemische Industrie verwendet. So wurde Carborat als Füllstoff verschiedenen Kunststoffen, wie etwa den Gehäusen von Autobatterien beigemischt. Auch Carbofol[3] bzw. NB-Folie, die als Dach-, Teich- oder Deponie- und Straßenfolie teilweise in riesigen Ausmaßen verlegt wurde, bekam durch Carborat als Füllstoff seine Eigenschaften. Ebenso fand Carborat als Zuschlag für Autoreifen und als Filterkohle für die Trinkwasseraufbereitung Verwendung. Es ließ sich ähnlich wie Öl in Tankwagen transportieren und mit Förderluft durch Rohre und Schläuche fördern. Damit wurde Anthrazitkohle etwa so bequem und kostengünstig handhabbar wie Heizöl. Diese Eigenschaft erhielt das Produkt durch Mahlen in feinste Körnung im Bereich von Tausendstel Millimeter. Durch die fast vollständige Wasserfreiheit von < 1 %, gab es zwischen den mikroskopisch feinen Körnern keine Haftbrücken und das Erzeugnis wurde fließfähig.
Sonstige Braunkohleveredlung
Der größte Teil der Rohbraunkohle wird nach der Trocknung zu Braunkohlenstaub und Wirbelschichtkohle vermahlen, die in industriellen Großfeueranlagen bei offenem Rost in den Kessel geblasen und verbrannt werden. Das besonders effektive und damit verhältnismäßig umweltfreundliche zirkuläre Wirbelschichtverfahren verwendet eine Staubkohle bestimmter Körnung. RWE Power hat drei Werke zur Kohleveredlung. Der Kohleveredlungsbetrieb Ville/Berrenrath im Industriegebiet von Hürth-Knapsack produziert ausschließlich Braunkohlenstaub. Der Kohleveredlungsbetrieb Fortuna-Nord in Niederaußem in der Stadt Bergheim produziert auch zu einem Drittel Braunkohlenkoks.
Zum Braunkohlenkoks siehe oben bei Verkokung.
Verstromung
Letztlich mag man auch die Nutzung von Kohle in Kohlekraftwerken, die aus Kohle Elektrizität erzeugen, als Veredlung bezeichnen.
Information
Über die Braunkohlegewinnung und -Veredlung im Rheinischen Braunkohlerevier informieren das RWE Power Informationszentrum Braunkohle in Schloss Paffendorf in Bergheim sowie die dort beginnende Themenstraße Straße der Energie.
Weblinks
Einzelnachweise
- Department of the Environment, Community and Local Government: ‘Smoky’ Coal Ban (Memento vom 1. Juli 2015 im Internet Archive).
- Geschichte des Steinkohlenbergwerks Niederberg, Tagesbetrieb
- Kunststoffdichtungsbahn CARBOFOL®