Trotz all ihrer Vorteile hat Kohle auch einige Schwächen. Kohleverbrennung ist für 40 % des weltweiten vom Menschen verursachten CO2-Ausstoßes verantwortlich. Der Kohlendioxidausstoß wird als Ursache des Klimawandels angesehen und seine Reduzierung oder sogar Abschaffung wird angestrebt. Darüber hinaus können bei der Energieerzeugung mit Kohle auch schädliche Schwefeloxide, Stickstoffe und Rußpartikel entweichen.
Bei einem Kraftwerk mit einem Wirkungsgrad von 38 % entstehen bei der Verbrennung von 1 t Kohle ca. 2,4 t CO2, oder die Erzeugung von 1 MWh Strom ist mit dem Ausstoß von ca. 0,9 t CO2 verbunden. Der beste Weg zur Reduzierung des weltweiten CO2-Ausstoßes ist also die Erhöhung des Wirkungsgrades. Wenn z. B. die Effizienz der chinesischen Kohlekraftwerke von 23 % auf den deutschen Wirkungsgradstand von 42 % gesteigert werden würde, könnten 1,1 Mrd. t p. a. oder 4 % des weltweiten CO2-Ausstoßes eingespart werden. Die immer weiter fortschreitende technologische Entwicklung bietet hier Lösungen, z. B. in Form verbesserter Kesselkonstruktionen und Verfeuerungsverfahren.
Wirkungsgrad von Kohlekraftwerken weltweit
Quellen: Deutsche Bank (2007); Dr. Lars Schernikau “Economics of the International Coal Trade. The Renaissance of Steam Coal”, Springer, 2010.
Die sich entwickelnde CCS-Technologie (Carbon Capture and Storage) bietet in Zukunft enormes Potenzial, CO2-emissionsfreie Kohlekraftwerke zu betreiben und alle Kohlevorteile umweltschonend zu nutzen. Es gibt grundsätzlich drei Prozesstypen, die zur CO2-Abtrennung verwendet werden können:
- Rauchgaswäsche bei konventionellen Kraftwerken
- Oxyfuel-Prozess
- Gas und Dampfturbinenprozess mit integrierter Kohlevergasung (IGCC)
Das Problem des „Sauren Regen“ wurde schon vor längerer Zeit technologisch gelöst. Denn immer mehr Kraftwerke verfeuern niedrigschweflige Kohle (unter 1 % des Inhalts) oder vermischen hoch- und niedrigschweflige Kohlen zu einem verträglichen Blend. Außerdem können die Schwefeloxide, Stickstoffe und Rußpartikel zu einem zunehmend höheren Grad durch Filteranlagen aufgefangen werden.
Ein interessanter Fakt ist, dass der eigentlich umweltfördernde CO2-Handel in Europa sogar der globalen Umwelt schaden kann. Durch die hohen CO2-Preise wird Kohle relativ zum CO2-freundlicherem Gas bestraft. Dies erscheint auf den ersten Blick sinnvoll. Allerdings bedeutet dies, dass nicht am CO2-Handel teilnehmende Wachstumsländer, wie Indien und China, nun Anreize erhalten, mehr Kohlekraftwerke zu bauen, weil sie diese Kraftwerke mit vergleichsweise günstigerer Kohle befeuern können als Gaskraftwerke, bei denen sie relativ teueres Gas verwenden müssen. Somit wird die globale Umwelt belastet. Um das CO2-freundlichere Gas zu fördern, müssten sich die Preise je Energieeinheit zwischen Kohle und Gas eher annähern, als weiter auseinandergehen.
Die Maßnahmen, die in den hoch industrialisierten Ländern seit Langem angewendet werden, sollten auch mithilfe gesetzlicher Regulierungen ihren Weg in die Entwicklungsländer finden. Dabei können Erfahrungen der Industrienationen genutzt werden, um die Energiepolitik umweltfreundlich und nachhaltig zu gestalten.