Der Inkohlungsprozess und die Entstehung von Kohle
Die Kohleentstehung beginnt in feuchtwarmen Klimazonen mit hohem Grundwasserspiegel, typischerweise in Sumpf- und Moorwäldern. Wenn Pflanzenmaterial unter Wasser- und Luftabschluss gerät, findet keine normale Verwesung statt. Stattdessen setzt der Inkohlungsprozess ein, der letztendlich zur Bildung verschiedener Kohlearten führt.
Der Prozess beginnt biochemisch: Bakterien und Pilze lösen chemische Reaktionen aus, die zur Bildung von Torf führen. Mit fortschreitender Absenkung des Bodens und steigendem Grundwasser nimmt die Torfschicht zu. Gleichzeitig spülen Flüsse sandige und tonige Materialien ein, die den pflanzlichen Substanzen nichtbrennbare Bestandteile hinzufügen. Dieser Vorgang kann sich mehrfach wiederholen und bildet mehrere Torfschichten übereinander.
Im geochemischen Teil des Inkohlungsprozesses werden die Torfschichten durch weitere Sedimente überlagert. Der zunehmende Druck und steigende Temperaturen pressen flüchtige Bestandteile wie Wasserstoff, gebundenen Sauerstoff und Methan heraus. Der Kohlenstoffanteil erhöht sich kontinuierlich, wodurch sich der Torf zuerst in Braunkohle, dann in Steinkohle und schließlich in Anthrazit umwandelt.
Wusstest du? Der Unterschied zwischen Braunkohle und Steinkohle liegt hauptsächlich im Kohlenstoffgehalt: Braunkohle enthält 60-75% Kohlenstoff, während Steinkohle mit 78-90% deutlich kohlenstoffreicher ist. Dies erklärt auch den höheren Energiegehalt von Steinkohle!
Die Inkohlungsreihe zeigt die chemische Veränderung im Verlauf des Prozesses: Aus Holz (ca. 50% C) wird Torf (55-64% C), dann Braunkohle (60-75% C), Steinkohle (78-90% C), Anthrazit (94-98% C) und theoretisch am Ende reiner Graphit (ca. 100% C). Die Verdichtung ist enorm – aus einer 50m dicken Torfschicht kann eine nur 5m dicke Anthrazitschicht entstehen.
Auch Kohleflöze erfahren durch gebirgsbildende Prozesse weitere Veränderungen wie Schiefstellung, Verbiegung oder Verwerfung. Diese tektonischen Bewegungen beeinflussen, wie und wo wir heute Kohle gewinnen können.