Steinkohle als Rohstoff und Energiequelle. Über Arbeiten des Max-Planck-Instituts für Kohlenforschung

68 Pages·1952·2.41 MB·German

by  August Götte

ARBEITSGEMEINSCHAFT FUR FORSCHUNG
DES LANDES NORDRHEIN-WESTFALEN
7.Sitzung
am 23.}anuar 1951
in Dusseldorf
ARBEITSGEMEINSCHAFT FUR FORSCHUNG
DES LANDES NORDRHEIN-WESTFALEN
HEFT 7
SPRINGER FACHMEDIEN WIESBADEN GMBH
ISBN 978-3-663-04007-1 ISBN 978-3-663-05453-5 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-663-05453-5
Copyright 1952 by Springer Fachmedien Wiesbaden
U rspriinglich erschienen bei Westdeutscher Verlag -Koln und Opladen 1952
INHALT
Prof. Dr.-Ing. August Gotte, Technische Hochschule Aachen
Steinkohle als Rohstoff und Energiequelle . . . . 7
Prof. Dr. Karl Ziegler, Max-Planck-Institut fiir Kohlenfor
schung, Miilheim a. d. Ruhr
Dber Arbeiten des Max-Planck-Instituts flir Kohlen
forschung . . . . . . . . . . . . . . . 30
Diskussionsbeitrage
von Ministerialdirektor Brandt, Dr.F.Gummert, Land
tagsabgeordnetem Baumann, Prof. Dr.-Ing. A. Gotte,
Prof. Dr. F. Micheel, Prof. Dr. K. Ziegler, Prof. Dr.-Ing.
F. Schmidt, Professor Dr.-Ing. H. Schenck, Prof. Dr.
Ing. F. Seewald, Prof. Dr. H. Braun, Prof Dr. med.
G. Lehmann, Oberregierungsrat Flesch . . . . . 49
Steinkohle als Rohstoff und Energiequelle
Professor Dr.-Ing. A. Gotte, Technische Hochschule Aachen
In den letzten W ochen, Ende des Ja hres 1950, sind Bevolkerung und
Industrie Westdeutschlands durch offenbare Schwierigkeiten in der Beliefe
rung mit Kohle, Koks und Gas bedroht gewesen. Die MaEnahmen, die er
griffen werden muEten, urn die Versorgung der Haushalte, der Gaswerk
betriebe und der Industrie einigermaEen zu sichern, sind bekannt.
KraE steht dieser Erscheinung die Tatsache gegenuber, daE wir noch vor
gar nicht langer Zeit zur yom Ausland geforderten Herabsetzung der deut
schen Ausfuhrpreise bereit waren, weil wir hofft en, uns auf die Weise eine
begehrte Absatzmoglichkeit fur die befurchtete Zeit einer kunftigen Koks
schwemme zu sichern. In die gleiche Richtung gehoren die Bedenken, die auf
tauchten, als es bekannt wurde, daE Lander, die fUr uns bisher als Koks
abnehmer wichtig waren, erfolgversprechende Versuche unternahmen, sich
in absehbarer Zeit von deutscher Kohle und deutschem Koks frei zu machen.
Wenn man dessen gewiE ist, daE der jetzige Zustand der plotzlich gestei
gerten Anforderungen (Korea!) als nicht normal und als vorubergehend be
trachtet werden muE, dann taucht die wichtige Frage nach dem wahren Stand
unserer kohlenwirtschaftlichen Lage auf. NaturgemaE ist diese Frage fur
Nordrhein-Westfalen von besonderer Bedeutung: es ist das Land der grofhen
Menge an dies en Bodenschatzen, des Sitzes der weitaus bedeutendsten Unter
nehmungen, die sich auf der Steinkohle aufbauen, und es ist der Lebens
raum einer auEergewohnlich stark zusammengedrangten Ansammlung von
Menschen, die mittel bar oder unmittelbar von der Kohle leben.
Das Ruhrgebiet schlieEt nach den neuesten Ermittlungen einen durch
Forderschachte erschlossenen, also sicher nachgewiesenen Steinkohlenvorrat
von 10,4 Mia t ein und der als wahrscheinlich zu veranschlagende Vorrat
umfaEt 275 Mia t und damit rd. 18 Ofo der Vorrate Europas einschlieElich
der UdSSR oder uber 50 Ofo derjenigen ohne die UdSSR. Dabei ist es zu
Bewertungs- und Vergleichszwecken beachtenswert, daE die wahrscheinlichen
Vorrate der Erde 6 Bio t betragen und daE davon etwa 20 Ofo auf die UdSSR
8 A. Gotte
entfallen, denen sich an dritter Stelle China anschlidk Die wahrscheinlichen
Vordite des Ruhrgebiets bilden also knapp 5 der Vorrate der Erde.
%
Wie laBt sich nun die wirtschaftliche Lage der Steinkohle flir ungestorte
Verhaltnisse kennzeichnen?
Wirft man die Frage auf, wie die unter normalen Bedingungen gegebene
wirtschaftliche Lage der Steinkohle zu kennzeichnen ist, so muBte vorweg
erklart werden, welche Zuge diese normalen Verhaltnisse selbst auszeichnen.
Eine solche Darstellung vermag niemand zu geben. Zwar laBt sich die Folge
rung mit Sicherheit aussprechen: der Energiebedarf der Erde wird kunftig
erheblich und rasch steigen neue Energiequellen werden vorerst nicht ver
1,
fugbar sein und darum ist es notwendig, soviel Kohle zu ford ern wie moglich.
Es ist sicher richtig, diesen Anspruch zu vertreten, aber sich mit ihm zu be
gnugen, bedeutet eine Vereinfachung, die einer sorgsamen Beobachtung des
Schicksals der Steinkohle nicht forderlich ist. Es erscheint vielmehr ratsam,
das Verlangen nach Mehrforderung gewissermaBen als anerkanntes Fernziel
anzusehen, es hier sogleich auBer Betracht zu lassen und statt dessen die hem
mend en und fordernden Einflusse zu beobachten, die gegenwartig auf die
Steinkohle, ihre Gewinnung und ihre Veredlung einwirken. So wird es mog
lich, gewissermaBen unter dem sichernden Schirm der Nachfrage, die auf
lange Zeit fUr die Steinkohle bestehen wird, die auf- und abspielenden
Einzelzuge des Schicksals der Kohle zu verfolgen und fur ihre vorteilbrin
gende Steuerung zu sorgen.
Tritt man an den Bereich von Fragen heran, der hier angesprochen ist, so
wird zunachst zu priifen sein, welche Moglichkeiten fur den Einsatz der
Steinkohle unter Beriicksichtigung ihrer naturlichen Eigenschaften vorhanden
sind und wie sie dementsprechend nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten
in bezug auf ihre Verwendbarkeit anzusprechen ist.
Fur eine solche Beurteilung ist die Gliederung nach Arten und Sort en
erforderlich.
Die weithin geHiufige Einteilung der Steinkohlen in eine Reihe verschie
dener Arten berucksichtigt als unterscheidendes Merkmal den Gehalt an
fluchtigen Bestandteilen, an denjenigen Stoffen, die sich durch thermische
Entgasung aus der Kohle frei machen lassen.
Dies Verfahren der Gliederung der Steinkohle ist fUr die verbrauchende
Industrie wesentlich, denn der Gehalt an fluchtigen Bestandteilen ist ganz
oder uberwiegend ausschlaggebend oder wegweisend fur die Verwendung
1 Seit J ahrzehnten laBt sid! als praktisch bestiitigte Regel feststellen, daB der deutsche
Bedarf an Gesarnt-Energie in stets je 10 Jahren urn 100% anstieg.
Steinkohle als Rohstoff und Energiequelle 9
der Kohle und fUr ihren Einsatz als Rohstoff. Gasflamm- und Flammkohlen
sind wichtig fUr die Leuchtgas- und Generatorgas-Erzeugung, aber nur Fett
kohl en sowie sehr gasarme, d. h. altere Gaskohlen und ein T eil der EBkohlen,
lassen sich fUr die Verkokung verwenden, wenn es darauf ankommt,
wertvolles Gas neben hochwertigem Koks zu erzeugen. Alle anderen Kohlen
arten liefern keinen festen Koks, wie ihn die Hutten als wichtigste Koks
abnehmer fordern. Die EBkohle ist die gegebene Schmiedekohle und neben
der Magerkohle fUr die Brikettierung bevorzugt.
v. H. flumtige
Anstehender Forder-
Kohlenart Bestandteile Vorrat anteil Bevorzugter Einsatz
bez. a. Rein-
kohle Mia t v.H. inv.H.
Anthrazit 5-10 } 0,43 4,12 { 2,8 Dauerbrandkohle,
Magerkohle 10-12 2,6 Brikettierkohle;
Rohstoff fur Karbid
und Elektroden
EBkohle 12-18 1,5 14.48 5,5 Brikettierkohle,
Hausbrand,
Smmiedekohle
Staubfeuerung.
Fettkohle 18-28 6,12 58,93 69,9 Kokskohle, Schwel-
kohle, Kesselkohle.
Gaskohle 28-35 1,5 14,44 } Fur Leumtgas- und
FIammkohle 40-50 0,25 2,40 19,2 Generatorgas -Erzeu-
GasfIammkohle 35-40 0,58 5,63 gung; Industriekohle,
Bunkerkohle,
Hydrierkohle.
=
10,38 100,00 100,00 110 Mio t
Tafel 1 - Aufteilung der Vorrate und dec Forderung des Ruhrgehiets
nam Kohlenarten 1951
Andere Kohlenarten sind hauptsachlich fUr sonstige Zwecke anzuwenden.
Fur die Kesselfeuerung und fUr die Lokomotivfeuerung eignen sich am
besten diejenigen mit hoherem Gehalt an fluchtigen Bestandteilen, fUr neu
zeitlichste Feuerungsarten sind in mehr oder minder hohem Grade auch
andere Kohlen geeignet. - Als Ausgangsstoff fUr die Herstellung von
Elektroden fur die Aluminiumgewinnung kommen dagegen in erster Linie
die an fluchtigen Bestandteilen armsten Kohlen in Frage.
Wenn man demnach erkennen kann, daB unterschiedliche Verbraucher
auch verschiedenartige Kohlearten verlangen oder bevorzugen, und wenn
10 A. Gotte
daraus geschlossen werden kann, daB die einen Arten besser abzusetzen sind
als die anderen, so trifft diese Unterschiedlichkeit noch starker in bezug auf
die verschiedenen KorngroBen der Steinkohle zu, die falschlich als Sorten
bezeichnet werden: "Sortenproblem". Bekannt sind Bezeichnungen wie
Stiickkohlen, NuBkohlen, Feinkohlen und Staubkohlen.
Die Wichtigkeit der KorngroBenanspriiche ist sehr bedeutend: Eisenbahn
und Schiffahrt verlangen vorwiegend grobstiickige Kohle, der Hausbrand
zieht bestimmte NuBsorten vor, die Kokerei und die Brikettfabrik Fein
kohle von unter 10 mm und die Staubfeuerung eben den Staub.
Die verschieden hohe Nachfrage nach den unterschiedlichen Sorten und
Arten hat abweichende Verkaufspreise zur Folge, und es ist eins der
schwierigsten Probleme des Steinkohlenbergbaus, daB er trotz aller Be
miihungen unter- und iibertage kaum in der Lage ist, die giinstigen Mog
lichkeiten dieses Problems auszunutzen und die ungiinstigen zu meiden, sich
also der Marktlage anzupassen. Es ist nur in beschranktem Umfang fiir
eine Zeche moglich, etwa Fettkohle mit Vorzug vor EBkohle zu fordern; es
verursacht technisch groBe Schwierigkeiten, weil mit Riicksicht auf vielerlei
Erfordernisse der Untertagearbeit ein FlOz nicht willkiirlich und beliebig
weit im Abbau hinter den anderen zuriickbleiben darf. Und trotz aller An
strengungen, Planungen und technischen Bemiihungen ist es nicht moglich,
in der Grube dafiir zu sorgen, daB je nach Marktlage mehr grobe oder mehr
feine Kohle anfallt. Wie auch hereingewonnen wird, ob in Bohr- und
SchieBarbeit oder in mehr mechanisierten Verfahren, immer fallen die Korn
groBen in einer wenig beeinfluBbaren Mischung von sehr grob bis sehr fein
an und die Aufbereitung, d. h. die mechanische Veredlung kann iibertage
wohl versuchen, das mehr gefragte Grobe zu schonen, aber im ganzen ist
auch ihr EinfluB auf den "Sortenanfall" nicht groB. Das Stichwort "Sorten
problem" oder besser "Sorten- und Artenproblem" ist so zu einem manch
mal Schrecken verbreitenden Begriff geworden.
Es sei in diesem Zusammenhang nicht unterlassen, darauf hinzuweisen,
daB umfangreiche Versuche gemacht wurden, urn dieser Schwierigkeiten
Herr zu werden. Die erfreulich weit fortgeschrittene Erforschung des Ge
birgsdrucks in seiner Einwirkung auf die Standfestigkeit des Gebirges ist
auch dafiir eingesetzt worden, einen auswertbaren Zusammenhang zwischen
ihm und der KorngroBenzusammensetzung der anfallenden Kohle aufzu
finden; in den gleichen Zusammenhang gebracht wurde die unterschiedlich
mogliche Anordnung der Abbaubetriebe im Raumbild des Gebirges, die
Technik des SchieBens, die der sonstigen Gewinnungsverfahren, und sorg-
Steinkohle als Rohstoff und Energiequelle 11
Hiltigste Untersuchungen gaIten der Frage, mit Hilfe welcher Lade- und
Fordereinrichtungen unter- und ubertage die groBtmogliche Schonung der
gefragten stuckigen Kohle erreicht werden konnte. 1m gleichen Sinn und mit
gleichem Eifer wurden Untersuchungen in der Aufbereitung angestellt, urn
Wege fur die Hilfe zu finden.
Alles das andert nichts daran, daB es Zeit en gibt, in denen eine Grube, die
nur sehr gasreiche Kohle fordern kann, wirtschaftlich unrettbar ebenso
schlecht daran ist wie die andere, die zu vie! feine KorngroBen liefert, fUr
die zeitweilig kein guter Markt vorhanden ist. Die unterschiedliche Bewer
tung der verschiedenen Sorten und Arten mit ihrer Auswirkung am Ma t kt
bildet daruber hinaus eine weitere Schwierigkeit.
Das kann besondersartige Folgen haben.
DieBundesbahn bemangelte vor einigerZeit denPreisunterschied zwischen
Vollbriketts und Stuckkohlen, der sich auf 40,00 DM minus 37,00 DM
= 3,00 DM stellte. Da sie glaubte, mit Stuckkohlen wohl ebensogut zu
fahren wie mit Briketts, kaufte sie nur Kohlen. Die Folge war ein groBer
ObersmuB an Fein-EBkohle, die sonst brikettiert wurde, und diese Kohle
gab man dann als Zumismung in die Kokskohle; die Folge war ein weiterer
Anstieg der Erzeugung von Koks, der smon ohnehin keinen guten Absatz
mehr fand und z. T. auf Halde genom men werden muBte, wo er naturlim
erhohte Kosten verursacht. Neuerdings geht die Nachfrage selbst nam
Stuckkohle zuruck, da die Lager- und Ladeeinrichtungen der Bahn vielfam
auf die Behandlung auch anderer Kohlen-"Sorten" eingerichtet werden, die
wiederum noch billiger sind: damit werden die Stuckkohlen notleidend und
der Bergbau muE sehen, sie anderweitig unterzubringen, gegebenenfalls auch
zu einem ungunstigeren Erl& als vorher.
Wenn man schon aus den unterschiedlichen Absatzmoglimkeiten und Be
wertungen der verschiedenen Sorten und Arten auf deren abweichende
Eignung fUr diese oder jene Verwendungszwecke smlieBen kann, so erlau
tert ein genauerer Einblick in den Aufbau des Stoffs "Steinkohle" noch
mehr die Moglichkeit solmer Untersmiede. Eine solche genauere Kenntnis
vermittelt die mikroskopische Untersumung.
Fur die Petrographie ist die Steinkohle ein Gesteinspaket, das aus einer
ganzen Reihe von Bestandteilen aufgebaut sein kann. Dieser Gesteinsver
band setzt sich aus hauptsamlich vier Arten von "Gesteinen" zusammen,
die als Streifenarten bezeichnet werden, wei I diese unterschiedlimen Be
standteile oftmals in streifenartiger Wechsellagerung auftreten: Vitrit,
Clarit, Durit und Fusit. So wie sich jedes Gestein entweder aus einem
12 A. Gotte
einzigen Mineral aufbaut oder aus mehreren, von denen die einen uberwie
gen und als "wesentliche Bestandteile" bezeichnet werden, wahrend die an
deren dahinter zuriicktreten und als "begleitende Bestandteile" erscheinen -
genau so ist die Aufteilung des Gesteinsverbands Steinkohle in wesentliche
und beigemengte Bestandteile vorzunehmen.
Aus der Tafel 2 geht hervor, wie sehr das wichtige Verkokungsverhalten
als Beispiel der Kohleverwertung von der Zusammensetzung der Steinkohle
abhangt: Vitrit und Clarit sind vorteilhafte Bestandteile, der fur die Teer
bildung wesentliche Durit spielt eine je nach seinem Aufbau unterschiedliche
Rolle und der Fusit ist als inert anzusprechen, gibt keine Wertstoffe bei
thermischer Behandlung, kann aber u. U. fur die Koksausbildung Bedeutung
erlangen.
Streifenart
Vitrit Clarit Durit Fusit
(Gestein)
Wesentlidte Vitrinit Mikrinit
I
Bestandteile Vitrinit als Grundmasse al. Grundmasse Fusinit
(Minerale) ±Einlagerungen von Exinit.dh.Sporen + Kutikeln
Begleitende Resinit
Resinit
Bestandteile Vitrinit Vitrinit Semifusinit
dh. Harze u. Wamse
(Minerale) Fusinit
vorwiegend Pflanzenasche neben Pflanzenasche
Asdtetrager
wenig Fremdasche vie! Fremdasche
5 bis > 10
Asdtegehalt % 0,5 - 1 meist 3 - 5 Phoflmanszteenr aGsmehe alitn faonl ge
Inkohlung. Fremd-
asme infiltriert.
Exinit eigentlicher Mikrinit """' opake
eigentlimer Trager Teerbildner. Grundmasse. inert wie ohne jedes
Fusit. Bei viel Exinit
des Backvermogens (Bitumen. SporeD. backend. Bei viel Mi- Backvermogen
Verkokungs- Kutikeln) krinit inert.
verhalten
Backvermogen unge- pulvriger. nimt zu-
backend. gut geblahter Koks wiS. wenig geblliht. sammengescbmolzener
oft rissiger Koks. Koh.
Tafel 2 - Gesteinsverband Steinkohle
Soweit die Kennzeichnung des Rohstoffs Steinkohle nach verschiedenen
Gesichtspunkten. Welches sind nun die heutigen Probleme, die sich mit ihm
und seinem Einsatz verknupfen?