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Saubere Kohlekraft – wie geht das?

Intelligente Membranen zur effektiven CO2-Abscheidung gesucht

Das Kohlevergasungskraftwerk in Puertollano, Spanien, bei Sonnenaufgang. © RUB

Auf den Ausbau erneuerbarer Energien hoffen alle, auf das Verschwinden von Kernkraft warten viele. Kohlekraftwerke gelten als Treibhausgas-Schleudern und Fossilien der Stromerzeugung, doch mindestens bis 2030, so lauten die Prognosen, werden Kraftwerke auf Basis fossiler Brennstoffe weiter produzieren. Sie wollen bis dahin weiterhin über zwei Drittel des weltweiten Strombedarfs decken. Soll Klimaschutz trotzdem erfolgreich sein, gilt es daher, den Treibhausgas-Ausstoß der Kohlekraftwerke möglichst zu minimieren. Aber wie?

Eine der diskutierten Möglichkeiten ist die CO2-Abscheidung – die Trennung des Treibhausgases vom Abluftstrom der Kraftwerke und seine gesonderte Speicherung oder Verwertung. Doch noch ist die CO2-Abscheidung bei Kohlekraftwerken weltweit großtechnisch nicht im Einsatz. Unter anderem, weil deren Integration in den Kraftwerksprozess enorme Energieeinbußen zur Folge hat.

Gesucht werden daher technische Lösungen, die eine Abscheidung und damit eine Verringerung der CO2-Emissionen ermöglichen, ohne den Wirkungsgrad der Kraftwerke stark zu senken. Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum setzen dabei auf Verfahren mit Hilfe der Membrantrennung. Neue selektive Gastrenn-Membranen sollen dazu beitragen, den „größten gemeinsamen Nenner“ zwischen Wirkungsgradverlust und CO2-Abscheidung zu finden.

Inhalt:

  1. Die Sache mit dem CO2
    Kohlekraftwerke als - noch - unverzichtbare Treibhausgas-Schleudern
  2. Abscheiden ist das Problem
    Bisherige Trennmethoden sind kompliziert und teuer
  3. Drei Kraftwerkstypen - drei Konzepte
    Die Verfahren der CO2-Abscheidung bei Kohlekraftwerken
  4. Trenn-Membran gesucht
    Pre-Combustion-Verfahren als Forschungsansatz
  5. Nicht alle kommen durch…
    Das Prinzip der Membrantrennung
  6. Kraftwerke im Computer
    Simulationssoftware hilft bei Tests unterschiedlicher Membranen und Szenarien
  7. Wirkungsgrad: Einbußen unumgänglich
    CO2 Reduktion „kostet“ bis 90 Megawatt Strom

Viktor Scherer, Johannes Franz / aus RUBIN (Ruhr-Universität Bochum)
Stand: 14.05.2010

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Saubere Kohlekraft – wie geht das?
Intelligente Membranen zur effektiven CO2-Abscheidung gesucht

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