Seminar

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Seminar Ressourcen

• Die fossilen Brennstoffe Braunkohle und Steinkohle

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Gliederung/Inhalte

• Was ist Kohle, Entstehung
• Steinkohle Braunkohle
• Förderung und Verarbeitung
• Quantifizierung und Verbreitung
• Wirtschaftliche Bedeutung

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Entstehung - Historisches

• Bis ins MA Kohle als Mineral, wie die anderen
  Gesteine ? (keine Genese war schon immer auf
  der Erde)
• Bis ins 18. Jhdt Orientierung an Anaximenes
  (Produkt aus der Verdichtung der Luft)
• ABER erkennbare Pflanzenreste in der Kohle (BK)
  bzw. Einschaltungen

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Entstehung

• Abbildung Pflanzenreste

Stammreste in einem Oberflöz (JURASKY)
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Entstehung

• Abbildung Pflanzenreste

Baumstümpfe in einem Oberflöz (JURASKY)
Autochthonie !!!
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Entstehung

• Abbildung Pflanzenreste

Längsschnitt Calamit - in Kohle isoliert erhalten
(KERP)
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Entstehung

• Ursprung der Kohle organ. Substanz (insbes.
  Pflanzenreste)
• Inkohlung Begriff für die Entwicklungsreihe
  organ. Substanz ?Kohle
• 2 Prozess-Abschnitte Biochem. und geochem.
  Inkohlung

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Inkohlung

• Biochemischer Abschnitt Vertorfung
• Geochemischer A. Torf ? Kohle ? ...
• Reife nimmt mit fortschreitender Inkohlung zu !

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Inkohlung

• Chemische Veränderungen

Datenquelle JURASKY, 1936 eigener Entwurf
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Inkohlung

• Visuelle Veränderungen Torf- hellbraun bis
  braunschwarz- Pflanzenreste erkennbar
• Visuelle Veränderungen Braunkohle- gelb bis
  dunkelbraun- Pflanzenreste verschwinden-
  feucht, zerreiblich
• Visuelle Veränderungen Steinkohle- dunkelbraun
  bis schwarz- keine Pflanzenreste erkennbar-
  verfestigt, tlw. glänzend

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Inkohlung

• Vertorfung- gehemmte Zersetzung (O2-Mangel)-
  Tätigkeit aerober Bakterien gemindert-
  Akkumulation von Pflanzenresten- anerobe
  Standorte (semiterrestrisch-Moore)- Verbrauch
  des O2 in der Substanz- Teilprozess
  Humifizierung (? Huminstoffe)

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Inkohlung

• Vertorfung- Zellulose Kohlenhydrat mir
  Beta-D-Glucose als Grundbaustein wird abgebaut-
  Lignin Verholzung, widerstandsfähig

Quelle www.geologieknoten.de (AG Geologie)
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Inkohlung

• Vertorfung Huminstoffe- stabil, braun bis
  schwarz gefärbt- 3 Hauptstoffgruppen
  Fulvosäuren, Huminsäuren und Humine- Träger
  kennzeichnender Eigenschaften der Kohle (Farbe,
  Braunkohlegeruch, Hygroskopizität)

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Inkohlung

• Neben Vertorfung Sapropelbildung -
  Faulschlamm subhydrische Humusform- insbes.
  aus Wachs, Sporen und Harzen- allochthon?
  bildet Bitumen-Kohlen- aber über 80 der
  Kohlen Humuskohlen (Vertorfung)

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Inkohlung

• Die Moore - Ausdehnung (vgl. autochthon)-
  vertikale Mächtigkeit- Zeitfaktor 30-40k Jahre
  für die Bildung der organ. Substanz für ein 10m
  Flöz- Beispiel Kohlerevier Weststeiermark (GKB)

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Inkohlung

• Revier der GKB- vor 20 Mio. a alpidische
  Gebirgsbildung endet Alpen gehoben Wasser
  dringt nur noch in die randlichen Buchten ein
  Trennung Festland-Meer ? Süßwasserkreislauf- in
  den Becken ausgedehnte Moore und Sümpfe
  (ungestörte Bildung) bei konstantem
  Wasserspiegel ? Senkungsvorgänge !!!

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Inkohlung

• Computermodell Weststeiermark

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Inkohlung

• Geochemische Inkohlung? Druck und Temperatur
• Überdeckung (Sedimentation) führt zu Entwässerung
  (Druck)
• C-Gehalt steigt, Wassergehalt sinkt, Heizwert
  steigt

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Inkohlung
Hartbraunkohle
Weichbraunkohle

• Weichbraunkohle - H2O-Gehalt 20-50
  (grubenfeucht)
• Hartbraunkohle - H2O-Gehalt geringer
  (-1/100m)- Homogenisierter- stärker
  verfestigt

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Braunkohlen

• Gelbbraun bis schwarzbraun (abfärbend)
• Hoher Wassergehalt
• Locker/zerreiblich bis verfestigt mit muscheligem
  Bruch
• C 65-80 O 17-28
• Gemeine Braunkohle(erdige BK), Schwelkohle
  (bituminöse Stoffe), Lignit

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Braunkohlen

• Beispiel Revier GKB

Grundflöz wertvollste Kohle
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Inkohlung

• Geochemische Inkohlung zu Steinkohle- tiefere
  Versenkung Qualität mit vertikal. Tiefe-
  Druck (Überdeckung, tekt. Deformation) Faltung
  höherwertigere Kohlen- Temperatur Bedeutung von
  Eruptivgesteinen

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Steinkohle

• Schwarz mit erhöhtem Glanz
• Stark verfestigt, höheres spez. Gewicht
• Geringer H2O Gehalt
• C 80-90 O 4,5
• Muttergestein des Erdgas !

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Entstehung - Zusammenfassung
Quelle Press/Siever, 1995
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Förderung

• Tagebau Tiefbau- Tagebau geringe
  Deckschicht, bis zu 500m möglich, insbes. BK
  (vgl. EntstehungSenkungsvorgänge)- Tiefbau
  Teufe (Tiefenlage), Mächtigkeit, Beschaffenheit
  Deckgebirgsschichten, insbes. Steinkohle

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Verarbeitung

• Trocknung bei BK ? Briketts
• Kohlenchemie Kohlehydrierung (Kohleverflüssigung
  ) ? Benzin !
• Kohlenentschwefelung Schwefelanteil wird
  entzogen ? Emission von Schwefeldioxid (SO2)
  vermindert

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Quantifizierung

• Kohle nicht erneuerbarer Rohstoff(Energiequelle)
• Zentrale Fragen- Wie viel ist vorhanden ?- Wie
  lange wird man auskommen ?
• Begriffe Reserven / Ressourcen - Reserven
  entdeckt, abbaubar (techn./jurist./wirtsch.)-
  Ressourcen weltweite Gesamtmenge nicht
  entdeckte

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Quantifizierung
Quelle STAHL, 1998
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Quantifizierung

• Schätzungen 6,5 Billionen Tonnen
• Hauptförderer

Quelle BP, 1998
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Quantifizierung

• Kohleförderung in EU- England, Deutschland,
  Spanien- Österreich Steinkohle 0
  (1999) Braunkohle 1,054 Mio. t (1999) BRD
  161,282 Mio. t

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Quantifizierung

• Auskommen (bei gleichbleibendem Energieverbrauch,
  bezogen auf Reserven)

Quelle STAHL, 1998
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Verbreitung
Quelle Press/Siever, 1995
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Wirtschaftliche Bedeutung

• Industrielle Revolution Kohle als wichtigster
  Energieträger
• Gegenwart. Verdrängung durch Öl, Gas,
  Kernenergie und erneuerbaren Energieträgern

91 Anteil der fossilen nicht erneuerbaren
Brennstoffe, davon 27 Kohle
Quelle BP, 1998
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Wirtschaftliche Bedeutung

• Abnehmer- E-Wirtschaft (37-45 aus
  Kohle)Deutschland gt90 der BK in Verstromung-
  Schwerindustrie (Eisen/Stahl)

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Wirtschaftliche Bedeutung

• Welthandel- BK kaum im Welthandel ortsnahe
  Verwendung (s. Eigenschaften - H2O-Gehalt)-
  Insgesamt nur 10 der weltweit geförderten Kohle
  wird weltweit gehandelt

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Wirtschaftliche Bedeutung

• Arbeitsmarkt Beispiel Deutschland

Datenquelle Verband der dt. Kohlewirtschaft
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Wirtschaftliche Bedeutung
Datenquelle Verband der dt. Kohlewirtschaft
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• Schriftl. Fassung
• Powerpoint-Präsentation
• Zusammenfassung

sind im Internet unter http//geo4.uibk.ac.at/user
s/jurgeit abrufbar !!!