Wie können wir uns in Zukunft noch in überheizten Sitzungssälen über Umweltfragen ereifern, und uns zweimal täglich warm duschen?

In diesem Jahr jährt sich die Veröffentlichung mit dem Namen“ Grenzen des Wachstums“ des berühmten Clubs of Rome zum 42. Mal. Und weil die Zahl 42 nach einem berühmten Science-Fiction die Zahl sein soll, die die Antwort auf alle Fragen des Universums ist, glaube ich, dass es Zeit wäre, bezüglich der Prognosen dieses Clubs of Rome, eine Bilanz zu ziehen. Von unserem Gastautor Helmut Junge.

Die Prognosen damals waren düster und zeigten uns auf, dass wir auf einem Planeten mit endlichen Vorräten leben, und dass diese endlichen Vorräte, abhängig von unserem Verbrauch, nur noch kurze Zeit reichen würden. Die Autoren dieser Studie haben damals 1972 mittels einer Computersimulation die Prognose aufgestellt, dass alle nicht erneuerbaren Rohstoffe und Energieträger nur noch kurze Zeit zur Verfügung stehen würden. Dabei gingen sie sogar noch von der großzügigen Annahme aus, dass es etwa fünfmal mehr Rohstoffe geben könnte, als damals bekannt waren. Die Veröffentlichung dieser Studie schockierte die Welt und es gab sehr viele heftige Diskussionen darüber. Das Buch wurde millionenfach verkauft. Auch ich habe es 1973 als Taschenbuchausgabe gekauft und kann mich noch an einzelne Diskussionen  zu diesen Fragen erinnern.

Hätten die Autoren von „Grenzen des Wachstums“ damals mit ihrer zeitlichen Prognose, wann die Rohstoffvorräte aufgebraucht sein würden, recht gehabt, würden wir heute nicht so locker über diese Fragen diskutieren können. Denn dann hätten wir vermutlich schon den 1. weltweiten Krieg um die letzten Rohstoffe hinter uns. Die Gold und Silbervorräte wären nach dem  vorausgesagten Szenario  schon längst ausgeschöpft, und Öl und Gasvorräte lägen  knappe 5 Jahre vor der Erschöpfung.

Glücklicherweise sind diese düsteren zeitlichen Prognosen bisher nicht eingetreten. Gold und Silber werden immer noch gefördert, für Erdgas werden neue Pipelines gebaut, und selbst Erdöllagerstätten werden immer noch neue gefunden. Allerdings gehöre auch ich nicht zu denjenigen Personen die jetzt fröhlich rufen, dass alles Quatsch war, was die damals geschrieben haben und in Wirklichkeit wären die Rohstoffreserven unendlich groß, und wir müssten uns wegen einer Verknappung keine Sorgen machen.

Die Rohstoffe sind wirklich endlich, auch wenn niemand ansatzweise weiß, wie lange sie reichen werden.

Deshalb ist es auch ganz vernünftig, die Vorräte der nicht erneuerbaren Energiequellen zu schonen und Technologien zu entwickeln, die uns in die Lage versetzen, erneuerbare Energien ökonomisch sinnvoll anzuwenden. Um die Suche nach wirtschaftlichen Verfahren für die Anwendung solcher erneuerbaren Energien zu beschleunigen können, ist es auch sinnvoll Forschung und Erstinvestitionen dieser neuen Technologien finanziell zu fördern, bis diese selbst wirtschaftlichen Gewinn erzielen. Dass solche neuen Technologien überhaupt nur in solchen Ländern vorangetrieben werden können, die über ausreichende finanzielle Mittel und entsprechend ausgebildete Teile der Bevölkerung verfügen, ist naheliegend.

Die natürlichen Ressourcen an Rohstoffen sind zwar größer, als der Club of Rome kalkuliert hatte, aber etwa zeitgleich mit der Veröffentlichung deren Studie, wurden zwei andere Phänomene, die das Weltklima betrifft, entdeckt. Die Ozonschicht der Erdatmosphäre, die uns vor der harten UV Strahlung des Sonnenlichts schützt, wurde durch Substanzen, die der Mensch produzierte, angegriffen und so schwer beschädigt, dass sie löchrig wurde und damit durchlässig für harte UV-Strahlen. Dieses Ozonloch wurde durch florierte Kohlenwasserstoffe (FCKW), die wir früher als Treibgas für Spraydosen verwendeten, chemisch angegriffen und zerstört. Seit 1987 sind diese Substanzen als Treibgas weltweit verboten, und obwohl noch andere Gase an der Zerstörung der Ozonschicht beteiligt sind, scheint sich diese, nach neueren Nachrichtenlage, für uns lebenswichtige Ozonschicht wieder zu schließen. Selbst wenn das glücklich so stimmen sollte, zeigt uns das, dass die Natur uns unsere Fehler nicht allzuleicht verzeiht, und dass wir noch viel mehr über diese Natur wissen müssen, damit wir nicht aus Unkenntnis unsere eigene Lebensgrundlage zerstören.

Das zweite Phänomen war die Entdeckung, dass die Temperaturen global anstiegen. Als Grund dafür werden bis heute von den meisten Wissenschaftlern bestimmte Gase angesehen, die zwar kurzweiliges Licht der Sonne bis zur Erdkruste durchgehen lassen, aber für langwellige Wärmestrahlung intransparent sind. Die Erde reflektiert weniger Licht als sie von der Sonne bekommt. Dieser Effekt führt dazu, dass sich die Erdatmosphäre erwärmt. Zu diesen Gasen, Klimakiller genannt, gehört Methan, aber auch zum Beispiel Kohlendioxid. Beide Gase, vor allem aber Kohlendioxid, werden von Menschen erzeugt. Kohlendioxid entsteht bei jedem Verbrennungsvorgang vom Kerzenlicht angefangen, bis zum Kraftwerk, in dem organisches Material verbrannt wird, aber auch beim Atmungsvorgang von Mensch und Tier.

Im Jahr 2013 wurde allerdings bekannt, dass die Erwärmung der Erdatmosphäre auf dem bis dahin hohen Niveau seit 15 Jahren stehen geblieben ist. Es gab demnach seit dieser Zeit keinen weiteren signifikanten Temperaturanstieg mehr. Das bedeutet aber keineswegs, dass die als Klimakiller bekannten Gase wie Kohlendioxid keinen Einfluss auf das Weltklima hätten, sondern zeigt, dass es auch noch andere Faktoren gibt, die das Weltklima ansteigen oder fallen lässt, die aber von den einschlägigen Theorien bisher nicht erfasst sind.

Dass die Temperaturerhöhung nicht in dem errechneten Maß stattgefunden haben, ist ein günstiges Zeichen, weil wir auf jeden Fall noch einen Zeitaufschub von leider unbekannter Länge haben, bis die mit der angenommenen globalen Temperaturerhöhungen verknüpften Horrorszenarien eintreten werden.

Zeit zu haben ist im Prinzip immer günstig, aber selbst wenn wir Technologien entwickeln, die die Emission von Klimakillergasen reduzieren oder gar verhindern, haben wir damit noch längst nicht das Problem gelöst, dass die Energiereserven endlich sind. Die alternativen Energiequellen, sogenannte erneuerbare Energien, müssen selbstverständlich schnell weiterentwickelt werden, aber solange deren Nutzung, global gesehen, nur einen winzigen Bruchteil unseres Energieverbrauchs abdecken, werden wir noch weiterhin fossile Brennstoffe in elektrische Energie umwandeln müssen. Und die Studie von Club of Rome gibt uns, so falsch sie auch war, immerhin für Steinkohle eine dreimal so hohe potentielle mögliche Lagerstättenkapazität an, wie für Erdöl und Erdgas. Und diese Prognose zieht bisher auch niemand in Zweifel.

Die vielerorts unbeliebte Verbrennung von Steinkohle, wird also dann noch unsere Energiequelle sein, wenn alles Erdöl und alles Erdgas schon längst verbrannt worden ist. Bis es brauchbare Speicher für elektrische Energie gibt, werden alle mir bekannten alternativen Energiequellen nicht ganzjährig, ja, nicht einmal ganztägig zur Verfügung stehen, und so lange müssen die Zeiten, in denen diese Quellen naturbedingt keine Energie liefern, durch Stromlieferungen solcher Kraftwerken abgedeckt werden, die uns die Energie über herkömmliche Verfahren liefern. Und da wir Atomkraftwerke ablehnen, Fusionsreaktoren vermutlich immer in den Bereich von Science-Fiction gehören werden, bleibt einzig die Steinkohle für die nächsten 100 Jahre als möglicher fossiler Rohstoff für Energieumwandlungen übrig. Zeit genug also, sich einmal mit der Technologie moderner Steinkohlekraftwerke zu beschäftigen.

Die  modernen Steinkohlenkraftwerke am Beispiel von Datteln 4.

Es ist kein Zufall, dass ich das Kraftwerk Datteln 4 als Beispiel für ein modernes Kraftwerk wähle, denn mein persönlicher Einstieg in diese Thematik war meine kürzliche Teilnahme an der schon länger laufenden Diskussion über dieses Kraftwerk bei den Ruhrbaronen. Ich hatte also schon etwas Zeit in die Problematik Datteln 4 investiert und deshalb liegt es nahe, dieses Kraftwerk als Beispiel auszuwählen. Mich interessieren bei meiner knappen Analyse in erster Linie welchem Prozedere das Abgas unterliegt und was mit den Abgasen zusammen letztlich in die Atmosphäre emittiert wird.

Da  ich Datteln 4 als technisches Beispiel für ein modernes Kraftwerk untersuche, spielt für mich der Teil der öffentlichen Diskussion, der mit der Nähe der Anlage zur Wohnbebauung in Datteln zusammenhängt, nur eine untergeordnete Rolle.

Beim Kraftwerk Datteln 4 wird Steinkohle verbrannt und mit einem beachtlichen Wirkungsgrad von über 45% in elektrische Energie umgewandelt. Bei der Verbrennung von Steinkohle entsteht leider nicht nur Strom, sondern es entsteht ein Rauchgas das aus Flugasche, dem nicht verbrannten Luftstickstoff, Kohlendioxyd, Stickoxiden, Schwefeldioxid, und den in der Kohle enthaltenen Elementen, wie zum Beispiel dem giftigen Quecksilber besteht. Bis in die Mitte der siebziger Jahre war den Kraftwerkskesseln in Steinkohlekraftwerken lediglich lediglich ein Elektrofilter nachgeschaltet. In den Elektrofiltern wurde die Flugasche abgeschieden. Der Rest des Rauchgases wurde damals über den Kamin in die Atmosphäre geblasen. Man baute die Kamine früher sehr hoch, damit die ausgeblasenen Schadstoffe erst möglichst weit vom Kraftwerk entfernt mit dem Boden in Kontakt kamen.

Immerhin wurden damals an den Kraftwerken schon Experimente mit Versuchsanlagen zur Rauchgasentschwefelung durchgeführt und das erste Kraftwerk das meines Wissens mit einer Rauchgasentschwefelungsanlage die die Abgase eines ganzen Kraftwerkskessels entschwefeln sollte, ausgerüstet wurde, war das Kraftwerk der NWK  in Wilhelmshaven, dass heute witzigerweise auch zum Eonkonzern gehört. Das Verfahren dieser Rauchgasentschwefelung beruhte, wenn ich mir mal den nostalgischen Rückblick erlauben darf, auf einer wässrigen Suspension von Kalziumhydroxid, welches über Düsen in das Rauchgas eingespritzt wurde. An der Entwicklung dieses Verfahrens war ich persönlich beteiligt. Ich hatte damals mein Geld damit verdient, in einem Kraftwerk in Lünen eine Versuchsanlage zur Rauchgasentschwefelung nach dem obigen Verfahren zu betreiben, für das meine damalige Firma Fördermittel vom Bund bekam. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse sind im oben erwähnten Kraftwerk in Wilhelmshaven umgesetzt worden. In den Jahrzehnten danach kam es offenbar zur Entwicklung besserer Verfahren, die  sich entsprechend auch durchgesetzt haben.

Eines dieser neueren und besseren Verfahren wird im Kraftwerk Datteln 4 eingesetzt und ist schon seit einiger Zeit der neue Standard auf dem Gebiet der Rauchgasentschwefelung. Ein wesentlicher Unterschied zu dem Verfahren mit der Kalkmilcheinleitung ist die Nutzung von fein gemahlenen Calciumcarbonat anstelle von Calziumhydroxid. Weil der hohe energetische Wirkungsgrad moderner Kraftwerke von 45 % nur bei höheren Verbrennungstemperaturen möglich ist, entstehen im Kessel bei der Verbrennung von Kohle auch höhere Konzentrationen von Stickoxiden als das sonst der Fall war. Auch diese Stickoxide müssen aus dem Rauchgas entfernt werden. Beim Kraftwerk Datteln 4 und auch in anderen Kraftwerken geschieht das in einer Entstickungsanlage, nach einem Verfahren, mit dem Namen SCR (selective catalytic reduction). Bei diesem Verfahren wird dem heißen, trockenen Rauchgas Ammoniakwasser über Düsen zugeführt, und im Beisein von Katalysatoren  kommt es zu einer Reaktion der Stickoxide mit dem Ammoniakwasser zu Stickstoff und Wasser.

Das Rauchgas im Kraftwerk Datteln 4 durchläuft, wenn es aus dem Kraftwerkskessel austritt drei hintereinander geschaltete Reinigungsprozesse. Zuerst die Entstickungsanlage, dann die Elektrofilter, in denen die Entstaubung stattfindet, und dann die Rauchgasentschwefelungsanlage. Letztere arbeitet, wie ich oben schon erwähnte, mit kleingemahlenen Calciumcarbonat (Dolomit) der dem Rauchgas in einer wässrigen Suspension zugeführt wird. Dieses verbindet sich mit dem Schwefeldioxid in einer Zwischenreaktion zu Kalziumhydrogensulfit, welches in einem weiteren Verfahrenschritt zu Kalziumssulfat (Gips) aufoxidiert wird. Verkürzt dargestellt wird aus dem zugesetzten Calciumcarbonat (Dolomit) mithilfe des Schwefeldioxids das Produkt Gips hergestellt. Bei dieser Reaktion wird zusätzliches Kohlendioxid frei. Das so gereinigte Rauchgas wird über den Kühlturm der Atmosphäre zugeführt.

Die bisher beschriebenen Reinigungsstufen können im Prinzip mit einem extrem hohen Reinigungsgrad ablaufen. Ausschlaggebend für den Wirkungsgrad dieser Verfahren ist letztlich allein die Verweilzeit des Rauchgases in den jeweiligen Prozessen, und die geometrische Anordnung der Reinigungsanlagen. Einfacher ausgedrückt heißt das, je größer die Anlage, desto besser der Reinigungsgrad. Eon gibt einen so extrem guten Reinigungsgrad,, dicht an 100% an, dass ich fast vom Stuhl gefallen bin, als ich davon las. Es hat sich tatsächlich einiges getan seit 1972, denn heutzutage gibt es gesetzliche Grenzwerte für die So2-Emissionen bei Kraftwerken, die einzuhalten sind, und die z.B. für So2 bei 0,05mg/m3 Reingas liegen.

Grenzwerttabelle bei Wikipedia:

http://de.wikipedia.org/wiki/Rauchgasreinigung

Es ist klar, dass die  gesetzlichen Grenzwerte eingehalten werden müssen,  auch wenn ich nicht in jedem Fall beschreiben kann und will, wie diese Grenzwerte im Detail zustande kommen.

Es wäre aus meiner Sicht allerdings natürlich auch wünschenswert, wenn es noch eine vierte Reinigungstufe gäbe, die das Kohlendioxid, das ja als schlimmer Klimakiller gilt, auch herausfiltern würde. Ein solches Filter gibt es nicht bei Datteln 4 nicht. Möglicherweise gibt es so etwas bisher auch weltweit bei Kraftwerken noch nicht, wohl aber in der chemischen Industrie. EON selbst beschreibt auf seiner Homepage direkt drei verschiedene Verfahren, die geeignet wären den CO2 Ausstoß zu vermeiden bzw. deutlich zu verringern. Es sind drei sehr verschiedene technische Verfahren, wovon sich eines auch als vierte Waschstufe in den Prozess bestehender Kraftwerke integrieren ließe.

Ich weiß aber auch, dass dann nach solch einer CO2-Wäsche große Mengen an CO2 die Nachfrage auf dem Weltmarkt weit übersteigen würden, und die Frage zu lösen wäre, wo das Zeugs hin soll. Greenpeace kämpft schon jetzt gegen die Idee, dieses Co2 unter der Erde zu lagern.

Diese Befürchtung teile ich persönlich nicht, denn, wie ich oben ausgeführt habe, ist unser Energiebedarf so riesig, daß er durch alternative Energiequellen auf ganz lange Sicht nicht abgedeckt werden kann. Die Lösung dieses Problem liegt einzig darin, unseren  Energieverbrauch dramatisch zu reduzieren. Das hieße aber konkret, dass wir uns einschränken! Also nicht mehr so häufig warm duschen, nicht mehr so große Wohnungen heizen, nicht mehr so viel Sprit verfahren, viel dieser „nicht mehr“ würden unsere Gewohnheiten drastisch ändern..

Aber wer von den aktivsten Umweltschützern macht das schon? Welche politische Partei sagt das ihren Anhängern, dass die das tun sollen. Wer macht das vor? Ich sehe oft genug Sitzungssäle in denen mitten im kalten Winter Menschen in luftiger Kleidung ganz aufgeregt über Maßnahmen gegen die Klimakatastrophe diskutieren, aber die luftige Kleidung zeigt doch, dass der Raum, in dem sie debattieren völlig überheizt wird, ohne dass das jemanden zu stören scheint. Man gibt die Schuld gerne den Anderen. Meist schimpft man auf die Produzenten. Dabei sind die „Stromriesen“ doch nur die Lieferanten, die unser aller  Bedarf decken.Wir sind es doch selbst, die die Ware Energie anfordern. Da hilft es leider wenig auf den Lieferanten zu schimpfen.

Tut mir leid, dass ich da zu einer differenzierteren Auffassung gelang, wenn ich über die Zusammenhänge nachdenke.

Zuletzt möchte ich doch noch etwas Über den riesigen Kühlturm von Datteln 4 sagen.

Der Kühlturm hat mit 180 m Höhe ein beachtliches Ausmaß. Dafür ist aber auch kein Kamin mehr notwendig. Um mir eine Vorstellung zu machen, wie sich solch  ein riesiger Kühlturm im Betrieb ausmacht, bin ich zum Kraftwerk Duisburg-Walsum gefahren, wo ein ähnlich hoher Kühlturm seit dem Sommer 2013 in Betrieb ist. Ich wohne etwa 9 km von diesem Kraftwerk entfernt.

Auf der Fahrt dahin habe ich den Turm wegen Häuser erst spät gesehen. Aber ich bin dann doch dicht an ihn herangefahren, weil ich mit der Rheinfähre, die direkt am Turm ihren Anlegeplatz hat, auf die andere Rheinseite ach Orsoy fahren wollte. Orsoy liegt 1250 m vom Turm entfernt, und dort hatte es auch wegen des dortigen Tourismus Bedenken gegeben. Infolge seiner Größe und Massigkeit ist so ein Turm sicherlich ein Hingucker. Und mich interessierte ja, ob die Schwaden der Kondenströpfchen die Landschaft einnebeln. Es war ein klares sonniges Wetter und die Kondensfahne löste sich in der Luft schnell auf und ich konnte auch keine Färbung durch eventuelle Feststoffpartikel erkennen. Von der anderen Rheinseite in Orsoy aus gesehen mit einem Abstand von 1200 m wirkte der Kühlturm immer noch ansehnlich, aber nicht bedrohlich. Hingucken mußten aber alle, die dort auf dem Rheindeich ihren Sonntagsspaziergang machten. Im Fall von Datteln 4 ist allerdings zu bemerken, dass der Kühlturm wesentlich dichter an der Wohnbebauung angrenzt.