Mario Sedlak
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Was man sieht, ist nur Wasserdampf.

Umweltwirkungen von Wärmekraftwerken

Luft

Klimawandel

Wärmekraftwerke auf Basis fossiler Energie gehören zu den größten Produzenten von Kohlendioxid und damit zu den Hauptverursachern des Klimawandels.

Leider kann man das Kohlendioxid nicht einfach ausfiltern, da es einen Hauptbestandteil des Abgases ausmacht. Die Technik der Kohlendioxidabscheidung ist zwar prinzipiell bereits verfügbar, wird aber kaum wo eingesetzt.

Luftverschmutzung

Obwohl immer ausgefeiltere Filter verwendet werden, belasten alle Wärmekraftwerke die Luft mehr oder weniger mit Schadstoffen:

  • Kohlekraftwerke sind die größten "Dreckschleudern". Sie zählen zu den bedeutendsten Quellen von giftigen Schwermetallen wie Quecksilber und emittieren von allen Kraftwerken am meisten Stickoxide, Schwefeldioxid und Feinstaub.
  • Gas verbrennt vergleichsweise sauber. Nur Stickoxide entstehen in bedeutenden Mengen. Gaskraftwerke, die nur für die Abdeckung der größten Stromverbrauchsspitzen oder als Reserve gedacht sind und daher billiger aufgebaut sind, haben relativ hohe Emissionen, sind aber nur selten in Betrieb. Im Durchschnitt stoßen Gaskraftwerke weniger als halb so viel Stickoxide wie Kohlekraftwerke aus.[1]
  • Biomasse gibt es in unterschiedlichen Qualitäten mit fließendem Übergang zu Abfall.

Moderne Filter halten 80% der Stickoxide, über 90% des Schwefeldioxids und 99,5% aller festen Stoffe[2] zurück. Bei kleineren oder selten verwendeten Kraftwerken wird aus Kostengründen oft eine weniger wirksame Abgasreinigung vorgenommen.

Typische Emissionswerte

Die direkten Emissionen eines Wärmekraftwerks sind hauptsächlich vom verfeuerten Brennstoff, vom Wirkungsgrad des Kraftwerks und von der Qualität seines Filters abhängig. Die kleineren Werte in folgender Tabelle werden von neueren, effizienteren Kraftwerken erreicht und die größeren von älteren oder seltener genutzten und daher nicht so optimierten. Die Werte beziehen sich auf reine Stromerzeugung (ohne Wärmenutzung).

Kohlendioxid Stickoxide Schwefeldioxid Feinstaub
Braunkohlekraftwerke 946[3]–1250 g/kWh 400–700 mg/kWh[4] 150–950 mg/kWh[4] 10–25 mg/kWh[4]
Steinkohlekraftwerke 780–931 g/kWh[3] 450–650 mg/kWh[4] 200–600 mg/kWh[4] 20–40 mg/kWh[4]
Gaskraftwerke 349–544 g/kWh[3] 130–734[5] mg/kWh 1[6]–19[7] mg/kWh 0,5 mg/kWh[6]
Biomasse-Kraftwerke 0 g/kWh 250–450 mg/kWh[8] 50–350 mg/kWh[9] 10–40 mg/kWh[10]

Für eine vollständige Bilanz muss man noch die indirekten Emissionen, die bei Abbau und Transport des Brennstoffs, Errichtung des Kraftwerks usw. entstehen, hinzuzählen. Die machen aber vergleichsweise wenig aus.

Vergangenheit

1968 hieß Umweltschutz bei einem Dampfkraftwerk noch: "der 150 Meter hohe Schlot soll mit Efeu begrünt werden".[11] Erst als in den 1980er Jahren das Problem des sauren Regens massiv in das öffentliche Bewusstsein kam, wurde in verbesserte Filter investiert.

Wasser

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Wärmekraftwerk mit Kühlturm und Flusswasser

Jedes gängige Wärmekraftwerk (wie auch Atomkraftwerk) braucht Wasser zur Kühlung, sonst wäre die Stromerzeugung weniger effizient oder gar nicht möglich. Zur Kühlung stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung:

  • Kühlturm
  • Flusswasser

Das Kühlwasser wird im Kraftwerk typischerweise um 10°C erwärmt. Bei Einleitung in einen großen Fluss kann es diesen um 1°C aufheizen. Diese Erwärmung verringert den Sauerstoffgehalt, was eine Bedrohung für Wasserbewohner sein kann.[12] Dieses Problem dürfte jedoch nicht höchste Priorität haben, da ich von den Umweltschutzorganisationen kaum jemals etwas dazu gehört habe.

Es gibt Vorschriften, wie viel Grad die Aufheizung maximal betragen darf. Bei Hitzewellen kann das dazu führen, dass das Wärmekraftwerk gedrosselt oder ganz abgeschaltet werden muss, sofern nicht aufgrund von Stromknappheit die Behörden eine Ausnahme von der Regelung erlauben.

Über das Abwasser der Rauchgasreinigung können Schadstoffe auch direkt in Gewässer kommen. Typischerweise sind diese Mengen aber klein gegenüber den in die Luft abgegebenen Schadstoffmengen.

Weiter

Kohlendioxidabscheidung

Quellen

[1] Health and Environment Alliance: Was Kohlestrom wirklich kostet (PDF, 7 MB), 2013, S. 32
[2] Antwort der Bundesregierung auf eine Kleine Anfrage zur Zukunft der Kohleverstromung (PDF), 2008, S. 10
[3] CO2-Emissionen der Stromerzeugung (PDF, 2 MB), S. 3
[4] Abgeschätzt anhand der Daten aus den Meldungen der deutschen Kraftwerksbetreiber an das Europäische Schadstoff-Freisetzungs- und Verbringungsregister (E-PRTR) lt. Wikipedia
[5] GEMIS/ProBas: Ökobilanz für ein Gasturbinenkraftwerk in Deutschland 2010 – NOx-Emissionen = 204 kg/TJ = 734 mg/kWh
[6] RheinEnergie: Aktualisierte Umwelterklärung der Standorte HKW Köln-Merkenich und Köln-Niehl 2016 (PDF), S. 10
[7] Greenpeace: Tod aus dem Schlot. Wie Kohlekraftwerke unsere Gesundheit ruinieren (PDF, 3 MB), S. 7 – Maximalwerte laut EU-Industrieemissionsrichtlinie für Kohle und Erdgas
[8] Health and Environment Alliance: Was Kohlestrom wirklich kostet (PDF, 7 MB), 2013, S. 32 – Biomasse-Kraftwerke emittieren typischerweise 61% so viel Stickoxide wie Kohlekraftwerke.
[9] Health and Environment Alliance: Was Kohlestrom wirklich kostet (PDF, 7 MB), 2013, S. 32 – Biomasse-Kraftwerke emittieren typischerweise 36% so viel Schwefeldioxid wie Kohlekraftwerke.
[10] Health and Environment Alliance: Was Kohlestrom wirklich kostet (PDF, 7 MB), 2013, S. 32 – Biomasse-Kraftwerke emittieren typischerweise genauso viel Feinstaub wie Kohlekraftwerke.
[11] Arbeitskreis für ökonomische und soziologische Studien: Die zweifelnde Gesellschaft. Perspektiven des Fortschritts. Wien: Österreichischer Bundesverlag, 1983, S. 144
[12] WWF: Kleines Umweltschutz-Taschenlexikon, 1987, S. 6

Seite erstellt am 2.3.2008 – letzte Änderung am 10.10.2021