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Wie aus Kohle Strom wird

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Blick auf eine Kohlemühle im Kesselhaus eines Kraftwerks.

Ein Kohlekraftwerk mit einer elektrischen Leistung von 800 Megawatt - der typischen Größe neuer Anlagen - produziert jährlich so viel Strom, um etwa 1,5 Millionen Haushalte zu versorgen. Doch wie wird aus Kohle Strom gewonnen? In einem mehrstufigen Prozess wird die in dem fossilen Brennstoff Kohle gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt.

Kohle wird zu Staub

In der ersten Phase wird zunächst die Braun- oder Steinkohle von Walzenmühlen zu Staub gemahlen. Anschließend wird der Kohlestaub mit heißer Luft in eine Brennkammer geblasen, wo er bei Temperaturen um 1.300 Grad Celsius verbrennt. Die chemische Energie der Kohle wird in Wärmeenergie umgewandelt.

Rauchgase lassen Wasser verdampfen

Die entstandenen Rauchgase bringen das sogenannte Speisewasser in einem Kesselrohrsystem zum Sieden - das Wasser verdampft, und es entsteht bei bis zu 530 Grad Celsius ein enormer Druck von etwa 240 bar. Die Wärmeenergie hat sich in Phase zwei in potenzielle Energie verwandelt.

Bevor das Rauchgas über einen Schornstein in die Luft entweichen kann, wird es gefiltert und gereinigt. Zunächst werden die beim Verbrennen entstandenen Stickoxide mithilfe eines Katalysators in Stickstoff und Wasserdampf zerlegt. Mit einem elektrischen Filter werden die Partikel, der sogenannte Feinstaub, fast vollständig aus dem Rauchgas gezogen. Schließlich werden die Rauchgase in einem Waschturm entschwefelt.

Dampf treibt Turbine an

In der dritten Phase der Energieumwandlung strömt der Wasserdampf nun durch die Rohrleitungen in eine mehrstufige Dampfturbine und treibt dort die Schaufeln an. Es entsteht Bewegungsenergie. In einem Kondensator verflüssigt sich der Wasserdampf wieder und wird erneut als Speisewasser in den Kessel gepumpt. Der Kreislauf ist geschlossen.

Für den Betrieb des Kondensators wird eine große Menge Kühlwasser benötigt, das zumeist Flüssen entnommen wird. Nach der Erwärmung im Kondensator wird das Kühlwasser in einem Kühlturm verrieselt, so dass es seine Wärme an die Luft abgeben kann. Anschließend wird es wieder in den Fluss geleitet.

Generator erzeugt Strom

In der vierten Phase treibt die Turbine wiederum den angekoppelten Generator an. In der sogenannten Statorspule des Generators wird die mechanische Rotationsenergie ähnlich wie bei einem Fahrraddynamo mittels Induktion in elektrische Energie umgewandelt. Über einen Transformator wird der produzierte Strom mit einer Spannung von 110 beziehungsweise 220 Kilovolt in das Hoch- und Höchstspannungsnetz gespeist.