Entstehung von Braunkohle

Prinzipiell kann sich Kohle in verschiedenen Ablagerungsräumen bilden: An sumpfigen Ufern von Seen, Flüssen und Flussdeltas oder in Mooren.

Der natürliche Prozess der Kohlebildung wird als Inkohlung bezeichnet. Die Inkohlung findet in zwei Phasen statt. Wichtig für die Entstehung von Braunkohle ist vor allem der Prozess, bei welchem die abgestorbenen Pflanzen unter Wasser stehen. Die Pflanzenreste werden damit unter Luftabschluss abgelagert. Pilze und Bakterien zersetzen die Pflanzen. Es entsteht Torf. Heute entsteht dieser noch in den Mooren.

Auf der Torfschicht wird neues Material ablagert. Je mehr Material es ist, desto mehr Gewicht liegt auf der Schicht aus Torf. Dadurch wird das Wasser herausgepresst und aus dem Torf entsteht dann Braunkohle.

Video zur Versenkung einer Torfschicht und Umwandlung in Kohle: https://www.youtube.com/watch?v=nWgvncV-pVY (Anbieter: Projektträger Jülich, ohne Ton, 2:20 min).

Für die Entstehung von großen Kohlelagerstätten benötigt man großflächige Gebiete, in denen viel pflanzliches Material abgelagert wird und es zur Bildung von Torf kommt. Dafür müssen über Zeiträume von Millionen Jahren warmfeuchte Klimabedingungen herrschen, so dass es zu einem üppigen Pflanzenbewuchs kommt. Das war in Mitteleuropa im Tertiär (65 bis 2,5 Millionen Jahren) der Fall. Zu dieser Zeit gab es große Waldgebiete mit verschiedenen Pflanzenarten, die auf teilweise sumpfigen Böden standen.

Durch sich ändernde Ablagerungsbedingungen können auch nicht-organische Sedimente, zum Beispiel Sande oder Tone, auf die Torfschichten abgelagert werden und diese voneinander abgrenzen. Eine parallel zwischen anderen Sedimentschichten abgelagerte Kohleschicht nennt man Flöz, die Dicke eines Flözes ist im Fachjargon die Mächtigkeit.

Durch die weitere Versenkung der Kohleschicht setzt die Phase der Inkohlung ein, die hauptsächlich durch die Veränderung von Temperatur und Druck beeinflusst wird. Während für den Prozess der Inkohlung bis zur Braunkohle vor allem die biochemischen Bedingungen im Vordergrund stehen, sind bei der Umwandlung in Steinkohle, Anthrazit und Graphit vor allem geochemische Faktoren von Bedeutung, also zunehmend hoher Druck und Temperatur bei der Versenkung. Dabei nimmt das Volumen des Kohleflözes stark ab und die Dichte steigt, denn flüchtige Bestandteile wie Wasser oder Gas werden durch den hohen Druck ausgepresst wie bei einem nassen Schwamm, den man plattdrückt.

Da das Klima im Tertiär wesentlich wärmer war als heute, war der Meeresspiegel höher und die Nordsee erstreckte sich vor etwa 20 Millionen Jahren über weite Teile von Mittel- und Norddeutschland.

In der Lausitz, im Niederrheinischen Becken und im Mitteldeutschen Revier bei Leipzig, aber auch in Polen sind große Braunkohlelagerstätten entstanden, die heute abgebaut werden. Die Mächtigkeiten der Kohleschichten in diesen Braunkohlerevieren liegen bei bis zu 100 m. Es wurden damals also gewaltige Mengen an organischem Material abgelagert, für die es keine rezente (heutige) Entsprechung gibt.