Brunt kull

Lignite (utstilling i det tyske gruvedriftmuseet i Bochum)
Brunkull fra den Welzow-Süd dagbrudd gruve , som ble brent i Klingenberg termiske kraftverk (BSC) før det ble omdannet til naturgass i 2017.

Lignitt (tidligere også kjent som torv ) er en brunsvart, hovedsakelig løs sedimentær stein som ble opprettet under trykk og i fravær av luft gjennom karbonisering av organiske stoffer. Lignitt er et fossilt drivstoff som brukes til å generere energi . Rå brunkull har rundt en tredjedel av brennstoffverdien av kull , som tilsvarer rundt 8  MJ eller 2,2  kWh per kilo. Bearbeidet (tørket) brunkull har omtrent to tredjedeler av brennverdien av stikkull.

Fremvekst

Trestubber ( brunkull ) i brunkulet på grunn av den ikke helt fullstendige forkullingen

Det meste av brunkull som er lagret i Tyskland, stammer fra tertiæren , den geologiske tiden for rundt 65 til 2 millioner år siden. Kullet i Lausitz og Rheinland stammer fra Miocene (for 5 til 25 millioner år siden), det rundt Helmstedt og Leipzig for 50 til 60 millioner år siden.

I andre land er det kull i mye eldre formasjoner som ligner brunkul i sine fysiske og kjemiske egenskaper ( Alpine dalene , Alpine foten).

Som med kull , organisk materiale fra døde planter , f.eks. B. Trær og busker, i utgangspunktet som torv i heier og, etter å ha blitt dekket av sedimenter, gjennomgikk den geokjemiske prosessen med kullisering under trykk og i fravær av luft .

Lignitt er mindre karbonatisert enn hardkull. Den har et høyere svovelinnhold og en grovere, løsere og mer porøs base. Noen ganger inneholder dette store stubbehorisonter (noen ganger hele trestubber , se tilstøtende bilde).

Kjemisk oppbygning

Når det gjelder aske - og vannfritt kull, kan man snakke om brunkull hvis karboninnholdet er mellom 58 og 73%, oksygeninnholdet er mellom 21 og 36% og hydrogeninnholdet er mellom 4,5 og 8,5%.

I det renske kullfeltet inneholder brunkull maksimalt 0,5 prosent svovel, i Lausitz brunkuldistrikt 0,2 til 1,5 prosent. I det sentrale tyske gruvedriftområdet er det maksimalt 2,1 prosent, og i gruveområdet Helmstedt brunkull (i drift frem til august 2016) var det opptil 2,5 prosent svovel (se også røykgassavsvovling ). I tillegg inneholder brunkull små mengder av forskjellige sporstoffer.

Rå lignitt består av ca. 55% vann, 5% (2… 20%) ikke-brennbare komponenter og 40% kull.

arter

Om de ytre egenskapene til brunkull, uttrykkes dette i:

tildelt.

En annen klassifisering er basert på deres petrografiske og tekniske egenskaper

Økonomisk betydning

Aksjer

I 2006 estimerte Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR) reservene som var økonomisk utvinnbare over hele verden til prisene på den tiden til 283,2 milliarder tonn brunkull, hvorav 32,3 prosent (91,6 milliarder tonn) i Russland, 14,4 prosent (40,8 milliarder tonn) i Tyskland og 13,3 prosent (37,7 milliarder tonn) i Australia. Med konstant produksjon (966,8 millioner tonn i 2006), kunne etterspørselen oppfylles innen 2300.

I Tyskland, ifølge BGR, med konstant produksjon (176,3 millioner tonn i 2006), ville reservene være tilstrekkelig i 231 år. I 2012 utgjorde brunkullreservene i Tyskland 40,4 milliarder tonn og ressursene til 35,2 milliarder tonn (definisjon: ressurser = den påviste mengden brunkull som for øyeblikket ikke kan utvinnes teknisk og / eller økonomisk , samt mengden som ikke har blitt bevist, men er geologisk mulig, fremtidig utvinnbar mengde av et brunkullforekomst).

økonomisk støtte

ryddet brunkelsøm i den "åpne gropen til den tsjekkoslovakiske hæren" ( Tsjekkia Lom ČSA ), Tsjekkia

Rundt 1,1 milliarder tonn brunkull ble utvunnet over hele verden i 2012. Tyskland (16,8 prosent), Folkerepublikken Kina (13,1 prosent), Russland (7,0 prosent), Tyrkia (6,8 prosent) og USA (6,5 prosent) finansierer rundt halvparten av dette. Andre store gruveområder for brunkull i Europa er i Polen , Tsjekkia og i Sørøst-Europa .

I Tyskland er det tre store brune kull distrikter : den Rheinische i Niederrheinische Bucht , den MITTELDEUTSCHE (se også: MITTELDEUTSCHE Strasse der Braunohle ) og Lausitz distriktet . Den Helmstedt brunkull område og andre mindre områder i den øvre Pfalz (inkludert nær Wackersdorf ) så vel som i det nordlige og sentrale Hesse ( Borken , i Wetterau , i den Kaufunger Forest nær Großalmerode / Hirschberg eller på Hohe Meißner ) har nå blitt forkullet.

Det største tyske brunkulsselskapet er RWE Power AG (tidligere RWE Rheinbraun AG) med base i Essen og Köln .

I Østerrike bl.a. i forbundsstaten Øvre Østerrike frem til midten av 1990-tallet ble brudd i Ampflwang ( Hausruck ) og Trimmelkam ( Salzach kullgruve ) utvunnet under jorden. I Vest- Steiermark ble underjordisk gruvedrift drevet i Fohnsdorf til 1978, i Voitsberg-distriktet i Zangtal og i Rosental an der Kainach til 1990 og Oberdorf-Bärnbachs gruvearbeid til 2004. Den Langau-Riegersburg dagbrudd lignitt gruven i Niederösterreich ble avsluttet i 1963.

Lignite mining (2017)
rang land Produksjon
(i millioner t )
rang land Produksjon
(i millioner t)
1 TysklandTyskland Tyskland 171.3 11 Tsjekkisk RepublikkTsjekkisk Republikk Tsjekkia 1 39.3
2 Folkerepublikken KinaFolkerepublikken Kina Folkerepublikken Kina 145,0 12. plass HellasHellas Hellas 37.8
3 RusslandRussland Russland 1 75,0 1. 3 BulgariaBulgaria Bulgaria 1 34.4
4. plass TyrkiaTyrkia Tyrkia 74.1 14. plass RomaniaRomania Romania 1 25.7
5 forente staterforente stater forente stater 63.6 15. ThailandThailand Thailand 16.3
Sjette PolenPolen Polen 61.2 16 Bosnia og HerzegovinaBosnia og Herzegovina Bosnia-Hercegovina 1 14.0
7. IndonesiaIndonesia Indonesia 1 60,0 17. LaosLaos Laos 13.4
8. plass AustraliaAustralia Australia 56.1 18. CanadaCanada Canada 9.2
9 IndiaIndia India 46,7 19. UngarnUngarn Ungarn 1 8.0
10 SerbiaSerbia Serbia 1 39.8 20. KosovoKosovo Kosovo 7.6

1 Inneholder også utvinning av hard lignitt

Med opptil 300 millioner tonn årlig produksjon var DDR på toppen av produksjonslandene over hele verden til slutten av 1980-tallet.

×  Hvor utvinnes brunkull?
Hvis du ønsker å se et mer detaljert kart over verden om gruvedrift "fritt flyttbart" i stort format (5,6 MB), følg denne lenken

behandling

Industrielt monumentbrikettfabrikk Herrmannschacht i Zeitz
Unionbrikett fra RWE Power AG

Typene med høy andel flyktige komponenter kan bearbeides til brunkullkoks i koksplanter . Avhengig av temperaturen i prosessen oppnås ulming eller Grudekoks . Lignittkoks brukes primært i industriell skala for filtrering , og materialet erstatter aktivt kull av tre, noe som er vanlig i laboratorieskala . I tillegg bearbeides rå brunkull til forskjellige faste brensler (briketter, brunkulstøv, brunkull med fluidisert seng ) i kullraffineringsanlegg gjennom knusing, tørking og forming .

I Tyskland produserer RWE Power AG og Vattenfall Europe Mining AG (tidligere Lausitzer Braunkohle AG ) brunkullbriketter . RWE selger sine briketter under handelsnavnet Union-Brikett og Vattenfall under navnet Rekord-Brikett .

bruk

Lignitt anheng som en steinalderhulefunn ( Magdalenian , 18.000–12.000 f.Kr.)

I dag (2017) brukes brunkull - malt og tørket - 90 prosent som drivstoff for kraftproduksjon . De resterende 10 prosentene er z. B. bearbeidet til briketter . Lignitt, som er spesielt rik på bitumen, brukes til å produsere montan voks . I mindre grad markedsføres brunkull som et jordunderlag som erstatning for barkdekke .

I 2010 var det primære energiforbruket til brunkull 1.637 PJ (= nesten 12 prosent av det primære energiforbruket i Forbundsrepublikken Tyskland (13.645 PJ)). I 2016 var det 1519 PJ og i 2017 1.510 PJ.

miljøspørsmål

Den ekstraksjon av lignitt forårsaker dype inngrep i økologi av de gruveområder . Det er verdt å streve for å minimere menneskeskapte påvirkninger gjennom fremtidsrettet miljøplanlegging og å bruke energiske ressurser effektivt.

The IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) krever en rask og fundamental transformasjon av den globale energiforsyningen, for å unngå dyp klimaendringer. Dette inkluderer også utfasing av produksjon av strøm fra brunkull . Elektrisitetsproduksjon fra brunkull steg litt over hele EU i 2017, men et trekk unna brunkullbasert kraftproduksjon er ennå ikke identifisert.

Ekstraksjon og sanering

Schleenhain brunkullgruve med åpen støpt nær Heuersdorf i Sachsen

Lignitt i betydelige mengder utvinnes bare i Europa i dag i åpen gruvedrift. Utvinningen av brunkull i utvunnet gruvedrift er assosiert med et høyt landforbruk . Disse områdene gjenbrukes etter at de har blitt brukt av gruveselskapet . Områder blir skogplantet og / eller returnert til landbruket gjennom målrettet dyrking. Gjenværende hull oversvømmes vanligvis og forvandles til innsjøer for turistbruk ( Leipziger Neuseenland , Villeseen ).

For å kunne gjenopprette forekomster så fullstendig som mulig , i samsvar med tysk gruvelov , blir hele landsbyer flyttet og gravd ut ( ødelagt ), noe som kan føre til konflikter med befolkningen (se også liste over utgravde landsbyer ).

Tidligere ble lignitt utvunnet i sivilingeniør i stor skala i alle tyske gruvedriftområder. Med økende mekanisering flyttet gruvedriftens betydning til åpen gruvedrift. Fordelen innen anleggsteknikk var blant annet selektiv utvinning av forskjellige typer kull. for den kjemiske industrien. Fokus her var det sentrale tyske området rundt Halle. Som regel inngikk gruveselskapene en leieavtale med eierne av landet, som innebar restaurering av jorda til jordbruksbruk etter at gruvedriften var avsluttet. Bruddfeltene over de demonterte feltdelene ble derfor utjevnet og returnert til eierne. Denne prosessen var ikke alltid fri for konflikt.

I følge en studie publisert i 2016, er bestemmelsene fra energiselskaper for rehabilitering av bruttittgruver med åpen stein satt for lave og er ikke tilgjengelige i en nødsituasjon.

Luftforurensing

Dampplommer fra kjøletårnene til Niederaussem lignitt kraftstasjon i nærheten av Köln

Luftforurensende stoffer

Lignittkraftverk avgir forskjellige forurensninger, hvorav noen slippes ut i miljøet til tross for avgassfiltrering. Disse inkluderer B. forskjellige tungmetaller, kvikksølv og fint støv . Sammenlignet med hardkull inneholder tysk brunkull bare omtrent en tredjedel av de radioaktive elementene uran , thorium og radium .

Egnede tekniske forholdsregler har hittil vært i stand til å redusere utslipp av spesielt svoveldioksid og flyveaske. Flueasken er z. B. separert av elektrostatiske utfellere til 99,5%. Svoveldioksidet separeres til 90% ved røykgassavsvovling , hvorved store mengder gips produseres som et biprodukt , som hovedsakelig brukes av byggebransjen.

Klimarelevans

Når brunkull blir brent, produseres karbondioksid uunngåelig . Lignittkraftverk, som alle kraftverk basert på fossile energikilder , frigjør karbon lagret i drivstoffet i atmosfæren i form av karbondioksid under forbrenning. I tillegg genereres store mengder vanndamp i kraftverk. De frigjorte mengdene karbondioksid og vanndamp er viktige klimagasser som drivere for global oppvarming . Med en andel på 77% er karbondioksid den viktigste klimagassen som frigjøres av menneskelig påvirkning. Hvis andelen CO 2 i atmosfæren dobler seg sammenlignet med den førindustrielle verdien på 280 ppm, kan en temperaturøkning på mellom 2 og 6 ° C forventes innen år 2100 , ifølge IPCCs fjerde vurderingsrapport .

Siden karbonet som finnes i drivstoffet for energiomdannelse fullstendig omdannes til karbondioksid med optimal forbrenning, kan utslipp av karbondioksid ikke forhindres i slike kraftverk på grunn av prinsippet, men kan bare reduseres foreløpig gjennom en bedre effektivitet av kraftverkene og dermed lavere kullforbruk. Likevel er karbondioksidutslippene fra brunkullkraftverk på 980–1230 g CO 2 / kWh, på grunn av drivstoffet, betydelig høyere enn i andre fossilfyrte kraftverk (se også: kullkraftverk ). Moderne kombinerte syklus kraftverk med 410-430 g CO 2 / kWh z. B. bare rundt en tredjedel av karbondioksidet fra brunkullkraftverk.

Lignittkraftverk står for rundt halvparten av karbondioksidutslipp forårsaket av kraftproduksjon i Tyskland, mens andelen brunkull i strømproduksjon bare er rundt en fjerdedel (verdiene gjelder 2011). Dette resulterer i omtrent tre ganger så høye CO 2 -utslipp per kWh generert for brunkull som for gjennomsnittet av de andre energikildene som brukes til å produsere strøm.

Den foreslåtte og planlagte separasjonen av CO 2 ( CCS - Carbon Capture and Storage) i "karbondioksidfrie" kraftverk er forbundet med tekniske, energiske og økonomiske utgifter, noe som reduserer effektiviteten og dermed øker forbruket av kull. I 2008 opprettet energiselskapet Vattenfall et testanlegg for karbondioksidseparasjon i Brandenburg by Schwarze Pumpe . Opprinnelige planer om å lagre karbondioksid fanget på denne måten under jorden ble gitt opp av tyske politikere på grunn av populær motstand og "manglende vilje" til å implementere det. CCS-teknologien er kontroversiell, ettersom effektiviteten til kraftverkene synker som et resultat, og den trygge plasseringen av CO 2 ikke endelig kan garanteres.

litteratur

  • Hans-Georg Schäfer: Opprinnelse og utvikling av termisk raffinement av brunkull . I: Chemiker-Zeitung . teip 115 , nr. 1 , 1991, ISSN  0009-2894 , s. 19-24 .
  • Wirtschaftsvereinigung Bergbau (red.): Gruvehåndboken . 5. utgave. Glückauf, Essen 1994, ISBN 3-7739-0567-X .
  • Friedrich H. Franke, Klaus J. Gunstermann, Michael J. Paersch: Kull og miljøkommentar = gruvedrift, råvarer, energi. teip 26 . Glückauf, Essen 1989, ISBN 3-7739-0518-1 .
  • Thole, Bernhard (1993) Lignite som en energiressurs. Geovitenskap; 11, 2; 50-58; doi: 10.2312 / geofag . 1993.11.50 .

Se også

weblenker

Wiktionary: Brunkull  - forklaringer på betydninger, ordopprinnelse, synonymer, oversettelser
Commons : Brown Coal  - Samling av bilder, videoer og lydfiler

Fotnoter

  1. Ressursbrunitt. (Ikke lenger tilgjengelig online.) Deutscher Braunkohlen-Industrie-Verein eV , arkivert fra originalen 21. februar 2014 ; Hentet 3. februar 2014 .
  2. a b c Wirtschaftsvereinigung Bergbau (red.): Gruvehåndboken . 5. utgave. Glückauf, Essen 1994, ISBN 3-7739-0567-X , brunkull, s. 181 .
  3. gvst.de ( Memento fra 2. april 2018 i Internet Archive )
  4. braunkohle-wissen.de ( Memento fra 2. april 2018 i Internet Archive )
  5. Reserver, ressurser og tilgjengelighet av energiressurser 2013. (PDF 11.5MB) Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR), s. 88 , åpnet 6. desember 2014 .
  6. ifølge seksjonen Mining in West Styria på nettstedet til Karl-Schacht Mining Museum, åpnet 15. mars 2019.
  7. BGR Energy Study 2018. (PDF) Data og utvikling i tysk og global energiforsyning. Federal Institute for Geosciences and Natural Resources, s.140 , åpnet 21. august 2019 .
  8. Energiforbruk i Tyskland i 2017 , s.26.
  9. Engelbert Weiß: Lignite bør erstatte landbrukskjemikalier på www.mittelbayerische.de, 29. september 2015.
  10. Energiforbruk i Tyskland i 2012. (PDF) Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen , s. 2 , åpnet 3. februar 2014 .
  11. Energiforbruk i Tyskland i 2017 , s.26.
  12. ^ IPCC, arbeidsgruppe 3, sammendrag for politiske beslutningstakere
  13. 2017: For første gang mer strøm fra vind, sol og biomasse enn fra kull i EU.In : agora-energiewende.de , 30. januar 2018, åpnet 31. januar 2018.
  14. Michael Haubofd-Rosar, Anke Schwarzenberg: Landbruksrekultivering i Jänschwalde åpen støpt brunkullgruve av Vattenfall Europe Mining AG. (PDF 2.5MB) Hentet 3. februar 2014 .
  15. ^ P. Franke et al.: 25 år med Carl Adolph Riebeck . 50 år med A. Riebeck'sche Montanwerke Aktiengesellschaft 1858 - 1933. München 1933.
  16. ^ German Brown Coal Industry Association (Ed.): 50 Years of Central German Brown Coal Mining . Festschrift for 50-årsjubileet for den tyske brunkullindustriforeningen 1885–1935. Første utgave. Knapp, Halle 1935, s. 600 .
  17. ^ Otfried Wagenbreth : Brunkullindustrien i Sentral-Tyskland . Geologi, historie, materiell bevis. 1. utgave. Sax, Markkleeberg 2011, ISBN 978-3-86729-058-6 , pp. 352 .
  18. ^ FÖS / IASS: Finansielle avsetninger i brunkulssektoren. Alternativer for å sikre avsetninger for brunkull og for å implementere forurenser betaler prinsippet 2016 ( Memento fra 4. desember 2016 i Internet Archive )
  19. a b Svar fra den føderale regjeringen på et lite spørsmål om fremtiden for kullkraftproduksjon. (PDF; 447kB) Tysk forbundsdag 5. mai 2008, s. 10 , åpnet 23. mars 2019 .
  20. Valentin Crastan , elektrisk energiforsyning 2 , Berlin Heidelberg 2012, s. 19f.
  21. Christopher Schrader: CO2-utslipp. Klimabalansen til kraftverkene. I: Süddeutsche Zeitung . sueddeutsche.de, 8. mars 2007, åpnet 20. januar 2015 .
  22. En sammenligning av CO 2 -balanser fra forskjellige energikilder. (PDF 1.1MB) (Ikke lenger tilgjengelig online.) German Bundestag - Scientific Services, s. 20–21 , arkivert fra originalen 21. november 2010 ; Hentet 3. februar 2014 .
  23. Vattenfall stopper prosjektet verdt milliarder for lagring av CO2. I: Spiegel online . 5. desember 2011, åpnet 3. februar 2014 .
  24. Forskere stiller spørsmål ved sikkerheten og effektiviteten til CCS-teknologi. I: Märkische Oderzeitung . 4. juni 2010, Hentet 21. april 2012 .