Wie der fossile Brennstoff entsteht

Urwald des Carbon-Zeitalters.

Steinkohle

Wie der fossile Brennstoff entsteht

Riesige Sümpfe, tiefe Moore, undurchdringlicher Urwald, gigantische Bäume, die mehr als hundert Meter in den Himmel wuchsen. So sah es auf dem Gebiet des heutigen Deutschland vor fast 300 Millionen Jahren aus als die Steinkohle entstand.

Vertorfen statt verfaulen

Unzählige Bäume und Farne starben im Laufe von Jahrmillionen ab, neue wuchsen. Es bildeten sich Humusschichten. Wo die abgestorbenen Pflanzen im Sumpf versanken, kam kaum Sauerstoff an die Pflanzenreste.

Sie konnten hier nicht durch aerobe Bakterien – Bakterien, die Sauerstoff zum Leben brauchen – zersetzt werden. Darum verfaulten die abgestorbenen Pflanzen nicht einfach, sondern wurden zu Torf. Torf ist die erste Stufe im Prozess der sogenannten Inkohlung, der Verwandlung von Pflanzen in Kohle.

Unter gewaltigem Druck

Gestochener Torf an Moorteich in den Niederlanden

Der erste Schritt zur Steinkohle: Torf

Sümpfe und Torf wurden später von Ozeanen überflutet, die große Mengen von Sand und Geröll mit sich führten. Im Laufe der Jahrtausende wiederholte sich dieser Prozess mehrfach: Mal lagerte sich Gestein ab, dann wieder abgestorbene Pflanzen.

Der Druck der schweren Erdmassen nahm zu und presste das Wasser aus den Torfschichten. Im Zusammenspiel mit höheren Temperaturen und einem komplizierten biochemischen Prozess führte dies dazu, dass aus dem Torf zunächst Braunkohle wurde. Und als die Kohle immer tiefer sackte, Druck und Temperatur in Kilometertiefe immer weiter zunahmen, entstand aus Braunkohle letzten Endes Steinkohle.

Achtung: gefährliche Gase!

Die abgestorbene Vegetation war luftdicht verschlossen. Bei der Zersetzung dieser Pflanzenreste entwickelten sich Gase, die nicht in die Atmosphäre entweichen konnten und sich daher in der Kohle sammelten: Unter anderem Methan, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, einige Stickoxide sowie Wasserstoff.

Hauer mit Grubenpferd unter Tage.

Gasmessungen retten Bergarbeitern unter Tage das Leben

Dieses Grubengas kann bei einer Konzentration zwischen fünf und 14 Prozent in der Luft explodieren. Die Bergmänner sprechen dann von einem Schlagwetter, das sehr gefährlich werden kann. Deswegen wird heute im Bergbau bestens vorgesorgt. Gasmessgeräte überprüfen ständig die Luft-Konzentration.

Falls Grubengas auftaucht, wird es abgesaugt, bevor überhaupt die Arbeit an den Kohleflözen beginnt. Angenehmer Nebeneffekt: Das abgesaugte Gas ist ein wertvoller Energieträger und kann in Heizkraftwerken zu Strom und Wärme umgewandelt werden.

Bewegte Zeiten in NRW

Vor etwa 50 Millionen Jahren, im Zeitalter des Tertiär, trennte sich gerade Europa von Nordamerika. Der Rheingraben sank ab und verband die Nordsee mit dem Mittelmeer. Kontinentalplatten krachten aufeinander und falteten die Alpen auf.

Vulkane spieen im heutigen Süddeutschland Feuer. Bewegte Zeiten also, auch auf dem Gebiet des heutigen Nordrhein-Westfalen: Es bildete sich das rheinisch-westfälische Schiefergebirge, und die Steinkohle-Schichten, die vor Urzeiten entstanden waren, wurden zwischen Rhein, Ruhr und Lippe durch Erdverwerfungen emporgehoben. Dort lagen die Steinkohleflöze nun frei und warteten darauf, entdeckt und abgebaut zu werden.

Jede Menge Kohle

Zeche Lohberg bei Dinslaken.

Die Zeche Lohberg bei Dinslaken

Auch wenn in Deutschland bereits seit dem Mittelalter Steinkohle gefördert wird: Es ist noch immer jede Menge vorhanden. Für ganz Deutschland wurden 1998 die geologischen Vorräte an Steinkohle auf rund 230 Milliarden Tonnen geschätzt.

Wegen der enormen Fördertiefen von mehr als 1000 Metern ist heimische Steinkohle inzwischen allerdings um ein Vielfaches teurer als Importkohle, etwa aus Polen oder Südafrika.

Autorin: Claudia Kracht

Stand: 23.06.2016, 13:00

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