PharmaWiki - Kohle

Kohle

Kohle ist ein fossilisiertes, braunes bis schwarzes Sedimentgestein, das sich über Jahrmillionen im Erdreich unter dem Einfluss von Druck und Temperatur aus Pflanzen gebildet hat. Die in der Kohle gespeicherte Energie stammt von der Sonne, deren elektromagnetische Strahlung von den Pflanzen mithilfe der Photosynthese in chemische Bindungsenergie umgewandelt wurde. Kohle spielt weltweit nach wie vor eine wichtige Rolle für die Gewinnung von Elektrizität und Wärme. Jährlich werden Milliarden von Tonnen gefördert. Kohle ist jedoch in einem hohen Ausmass gesundheits- und umweltschädlich. Weil bei der Verbrennung grosse Mengen Kohlenstoffdioxid freigesetzt werden, trägt sie massiv zum Treibhauseffekt und zur Klimaveränderung bei. In der Pharmazie wird Aktivkohle für die Behandlung von Durchfallerkrankungen, Verdauungsstörungen und als Antidot verwendet. Sie wird jedoch aus pflanzlichem Material durch Verkohlung hergestellt. Dasselbe gilt für die Grillkohle (Holzkohle).

synonym: Coal, Charbon

Produkte

Kohle ist hauptsächlich als Brennstoff im Handel.

In der Pharmazie wird die → Aktivkohle mit einer anderen Herkunft verwendet, welche zum Beispiel in Form von Kapseln und als Suspension erhältlich ist (siehe dort).

Struktur und Eigenschaften

Kohle ist ein fossilisiertes, schwarzes oder braunes Sedimentgestein, das unter der Einwirkung von Druck und erhöhter Temperatur im Erdreich aus Pflanzen hervorgegangen ist, die vor hunderten Millionen Jahren gewachsen sind. Kohle ist reich an Kohlenstoff (C) und Kohlenstoffverbindungen. Darüber hinaus enthält sie Wasser und Mineralien. Sie ist zum Beispiel in Sumpfgebieten entstanden, wo die Pflanzen unter Wasser unter anaeroben Bedingungen dem natürlichen Abbau nur wenig ausgesetzt waren. Der erste Schritt ist die Bildung von Torf.

Im Unterschied zu Holz glüht Kohle länger und gibt deutlich mehr Wärme ab. Sie kann auch zu flüssigen und gasförmigen Produkten umgewandelt werden. Qualitativ steht Anthrazit an erster Stelle, gefolgt von Steinkohle und Braunkohle.

Die Energie der Kohle stammt letztlich von der Sonne. Elektromagnetische Strahlung der Sonne wurde von den Pflanzen mithilfe der Photosynthese in chemische Bindungsenergie umgewandelt.

Für die technischen Anwendungsgebiete wird Kohle oft in Kombination mit Wasserdampf verwendet. Die Kohle dient dabei als Brennstoff zum Erhitzen des Wassers. Wasser hat im gasförmigen Aggregatzustand ein höheres Volumen, kann unter Druck gesetzt und stärker erwärmt werden. Diese Eigenschaften ermöglichen zum Beispiel den Antrieb von Dampfmaschinen und Turbinen, mit welchen auch Elektrizität gewonnen werden kann.

Kohle hat vor allem zu Beginn der Industrialisierung eine zentrale Rolle gespielt. Und nach wie vor ist sie neben Erdgas und Erdöl der wichtigste fossile Energieträger. Weltweit werden jährlich immer noch Milliarden von Tonnen Kohle gefördert, wobei China mit Abstand an erster Stelle steht.

Die in der Pharmazie verwendete Aktivkohle wird aus pflanzlichen Materialien durch geeignete Verkohlungs- und Aktivierungsverfahren gewonnen. Auch Grillkohle (Holzkohle) wird durch die Verkohlung aus Holz hergestellt.

Verbrennung eines Kohlenwasserstoffs, zum Vergrössern anklicken. Illustration © PharmaWiki

Anwendungsgebiete

Zur Gewinnung von Elektrizität in Kohlekraftwerken.
Für die Freisetzung von Wärme, zum Heizen.
Als Antrieb, zum Beispiel für traditionelle Dampfschiffe, für Linienschiffe (Ocean Liners) wie die Titanic und Dampflokomotiven.
Für die Herstellung von Stahl mit Eisen.
Für die Gewinnung von Steinkohlenteer, Chemikalien, Graphit und Koks.

Weitere Kohlearten:

Für das Grillieren (Holzkohle).
In der Medizin für die Behandlung von Durchfallerkrankungen, Verdauungsstörungen und als Antidot (Aktivkohle).

Unerwünschte Wirkungen

Bei der Verbrennung der Kohle werden grosse Mengen Kohlenstoffdioxid (CO₂) frei, welche den Treibhauseffekt fördern und zur globalen Erwärmung beitragen. Mit der Verbrennung entstehen viele weitere Schadstoffe, welche die Umwelt und die Gesundheit schädigen. Dazu gehören beispielsweise Schwefeldioxid, Stickoxide, Schwermetalle, Asche und Feinstaub.

Des Weiteren ist auch die Kohlegewinnung umweltschädlich, führt zu unumkehrbaren Eingriffen an der Landschaft und kann bei den Arbeitern zu Krankheiten führen. So werden bei der Kohlegewinnung im Tagebau beispielsweise gigantische Flächen abgetragen oder ganze Bergspitzen gesprengt.

siehe auch

Aktivkohle, Erdöl, Erdgas, Photosynthese, Elektromagnetische Strahlung, Kohlenstoff, Verbrennungen, Kohlenstoffdioxid, Wasserdampf, Steinkohlenteer

Literatur

Arzneimittel-Fachinformation (CH)
Europäisches Arzneibuch PhEur
Fachliteratur

Autor

Interessenkonflikte: Keine / unabhängig. Der Autor hat keine Beziehungen zu den Herstellern und ist nicht am Verkauf der erwähnten Produkte beteiligt.