Das zweimonatige Praktikum der Doktoranden der Bergbauuniversität St. Petersburg namens Kaiserin Katharina II. an der Technischen Universität Taiyuan neigt sich dem Ende zu. Angesichts der Tatsache, dass die Universität in der Provinz Shanxi liegt – der Kohlehauptstadt des Landes – wäre es völlig unverzeihlich, sich nicht mit den Prozessen der Gewinnung des „schwarzen Goldes“ vertraut zu machen.
Kohle ist für die VR China so wichtig wie Wasser und Luft. Sie deckt etwa 60 % des Energiebedarfs des Landes. Trotz der Entwicklung „grüner“ Energien wird die Kohleverstromung noch mindestens mehrere Jahrzehnte lang die Grundlage der Energiebilanz in China bleiben.
Dabei ist China nicht nur der weltweit größte Verbraucher dieser Energiequelle, sondern auch deren Produzent. Nach Angaben des Nationalen Statistikamtes (NBS) erreichte die Fördermenge im Jahr 2024 4,76 Milliarden Tonnen, was einem Anstieg von 1,3 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Im Land gibt es fast 3.500 Kohlebergwerke, in denen mehr als 4,5 Millionen Menschen beschäftigt sind.
Gemäß dem im April 2025 veröffentlichten Leitfaden der Regierung zur Modernisierung des Energiesystems plant die Republik den weiteren Bau von Kohlekraftwerken in Regionen, in denen diese zur Deckung des Spitzenbedarfs an Strom oder zur Stabilisierung des Energiesystems erforderlich sind.
Aber es fehlt immer noch an eigenen Rohstoffen. Einer der Hauptlieferanten ist Russland. Laut dem Leiter des Energieministeriums, Sergej Tsivilev, werden wir „im Laufe dieses Jahrzehnts“ die Kohlelieferungen nach China auf 100 Millionen Tonnen pro Jahr steigern. Wurden 2022 noch 67 Millionen Tonnen nach China importiert, so belief sich das jährliche Kohleexportvolumen 2024 bereits auf 94 Millionen Tonnen.
Vor diesem Hintergrund erscheint die Zusammenarbeit im Bereich der Ausbildung von Fachkräften und der Entwicklung von Technologien für die Kohleindustrie als strategisch wichtige Aufgabe für beide Länder.
Im Mai 2025 besuchte eine Delegation von Bergbauingenieuren aus St. Petersburg im Rahmen eines wissenschaftlichen und pädagogischen Praktikums Unternehmen, die sich mit der Erschließung von Kohlevorkommen sowohl im Tagebau als auch im Untertagebau befassen.
Insbesondere besuchten die Doktoranden der Bergbauhochschule den Tagebau „Antaybao“ der China Coal Pingshuo Group, der sich 240 km von Taiyuan entfernt auf dem Gebiet des Daning-Vorkommens befindet. Es handelt sich um eines der größten Industrieprojekte Chinas, das mit ausländischem Kapital realisiert wurde. Es wurde 1987 von der Firma Daosi, einer Tochtergesellschaft der West Petroleum Company, gebaut. Das Projekt war das erste registrierte chinesisch-ausländische Kooperationsunternehmen in der Kohleindustrie.
Große Vorkommen mit mächtigen Flözen und geringer Mächtigkeit erleichtern den Abbau. Das Gesamtinvestitionsvolumen belief sich auf 649 Millionen US-Dollar, die geschätzte Jahresfördermenge auf 15,33 Millionen Tonnen. Nach der Modernisierung im Jahr 2008 wurde die Produktionskapazität auf 20 Millionen Tonnen erhöht.
"Der Tagebau war schon immer als Experimentierfeld bekannt. Heute kommen hier modernste Technologien zum Einsatz, darunter elektrische Tagebau-Bagger der Typen P&H 2800, P&H 4100PC, WK-35, 730E und 930E sowie Muldenkipper. Zur Automatisierung von Prozessen wie der Förderung und Verarbeitung werden aktiv neuronale Netze und 5G eingesetzt. Besonderes Augenmerk wird auf die ökologische Sicherheit gelegt: Seit Beginn des Baus hat das Unternehmen die Praxis der Landrekultivierung eingeführt, was einen wichtigen Präzedenzfall für die chinesische Kohleindustrie darstellt und wertvolle Erfahrungen für andere Objekte geliefert hat“, sagte der Kurator des Praktikums auf russischer Seite, Walentin Morenow, Dozent an der Bergbauuniversität St. Petersburg.
Die St. Petersburger Doktoranden begaben sich zum Produktionskontrollraum, wo sie ein Arbeitstreffen mit der Leitung des Tagebaus abhielten. Anschließend bot sich ihnen die Gelegenheit, Sprengarbeiten am Gesteinsmassiv zu beobachten, die die Kohleförderung gewährleisten. Die jungen Wissenschaftler besichtigten verschiedene Produktionsbereiche, in denen Arbeiten durchgeführt wurden: Bereich der Kohleförderung und -verladung sowie der Abraumförderung mit Hilfe eines elektrisch angetriebenen Tagebau-Bagger und Muldenkippern mit einer Tragkraft von 300 und 500 Tonnen; Bereich der Abraumverladung sowie der Kohlezerkleinerung für den anschließenden Transport. Die Bergleute besuchten auch die Kohleaufbereitungsanlage, in der die Kohle für den Transport vorbereitet und an Verbraucher wie Kraftwerke und Kohle-Koks-Verarbeitungsbetriebe versandt wird.
Darüber hinaus hatte die Delegation die Möglichkeit, die Mine „Segu“ der Firma „Shanxi Coking Coal Group Xishan Coal and Electricity“ zu besuchen.
„Das Unternehmen, das zum Kohlevorkommen des Liyu-Hedong-Beckens gehört, zählt zu den zehn wichtigsten Bergwerken des Landes. Dank seiner Ausstattung erhielt es im Dezember 2019 den Status „Referenz-Intelligentes Bergwerk“ in der Shanxi Coking Coal-Gruppe und wurde im März 2025 als eines der ersten Unternehmen in China als „Intelligentes Bergwerk der Mittelklasse der Stufe I“ zertifiziert. Hier arbeiten mehr als 3100 Menschen, die Kohle mit mittlerem Aschegehalt, niedrigem Schwefelgehalt, hoher Heizleistung und mäßiger Sinterfähigkeit fördern. Sie wird als Energierohstoff, in der chemischen Industrie und als hochwertiger Bestandteil für die Verkokung verwendet“, erklärte Li Yunpeng, Koordinator der St. Petersburger Hochschule für wissenschaftliche und Bildungsprogramme mit der VR China.
Die Informationsreise begann mit einer Präsentation der Mine durch deren Leiter. Nach dem Treffen stiegen die jungen Leute in die unterirdischen Stollen hinab, während die weiblichen Teilnehmerinnen, denen es aus Sicherheitsgründen nicht gestattet war, in die Stollen hinabzusteigen, die oberirdischen Anlagen besichtigten: die Aufbereitungsanlage, die Leitstelle und andere Produktionsbereiche.
Jeder der Doktoranden der Bergbauuniversität sammelte während des Besuchs der Kohlevorkommen Erfahrungen, die für weitere Forschungen von Bedeutung sind. Die neuen Informationen werden beispielsweise für diejenigen nützlich sein, die autonome elektrotechnische Komplexe für den Tagebau von Bodenschätzen untersuchen, sowie für diejenigen, die numerische Simulationen der Entwicklung der Einflusszone über den Abbauhalden durchführen.
Irina Dorozhkina, Doktorandin am Lehrstuhl für Organisation und Management der Bergbauuniversität, analysiert die in der Volksrepublik China angewandten Mechanismen und Instrumente zur Regulierung und Unterstützung der Seltenerdmetallproduktion im Kontext der Entwicklung des Mineralrohstoffkomplexes. Die Auseinandersetzung mit der gesamten Produktionskette der Kohleindustrie ermöglicht es der Wissenschaftlerin, Analogien zwischen den beiden Branchen im Hinblick auf das strategische Ressourcenmanagement zu ziehen.
Seltenerdmetalle sind einer der wichtigsten Zweige der Bergbauindustrie, der gerade in China am weitesten entwickelt ist. Mit den größten Vorkommen ist China Monopolist auf dem Weltmarkt und das einzige Land, in dem vollständige Produktionsketten für die Herstellung von Fertigprodukten auf der Basis von Seltenerdmetallen etabliert sind. Noch vor einigen Jahrzehnten gab es dort jedoch keinerlei Produktionskapazitäten. Dieses schnelle Wachstum ist nicht nur auf fortschrittliche Technologien zurückzuführen, sondern auch auf den Einsatz bestimmter staatlicher Regulierungs- und Fördermechanismen.
"Hinter dieser Branche steht die Zukunft der Hochtechnologie, und die Frage ihrer Etablierung in Russland gewinnt zunehmend an Bedeutung. Heute beschränkt sich die nationale Produktion auf den Abbau und die Gewinnung von Konzentraten, während die auf dem Binnenmarkt verbrauchten Metalle trotz der vorhandenen eigenen Rohstoffvorkommen aus China importiert werden. Die Anwendung bewährter ausländischer Praktiken und Managementlösungen zur Förderung der Branche kann zu ihrer umfassenden Entwicklung im Land beitragen. Genau dieses Problem steht im Mittelpunkt meiner Forschung, und eine gründliche Analyse der chinesischen Erfahrungen könnte zur Lösung einer Reihe von organisatorischen und wirtschaftlichen Fragen im Zusammenhang mit der Etablierung der Branche beitragen“, sagt Irina Dorozhkina.
Für den Doktoranden der Abteilung für Allgemeine und Technische Physik, Nikolai Bukowetski, war das Praktikum an der Technischen Universität Taiyuan eine einzigartige Gelegenheit, sein Wissen über die Anwendung von Plasmatechnologien in der Materialwissenschaft und Metallurgie zu erweitern und zu vertiefen.
„Mein wissenschaftliches Interesse gilt der Wechselwirkung von Plasma mit Materialien für die Oberflächenlegierung von Metallen unter Verwendung der Double-Glow-Plasma-Technologie. Mit dieser Methode lassen sich dünne, gehärtete Schichten auf der Oberfläche von Materialien erzeugen, die deren Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit erhöhen. Im Rahmen des Experiments haben wir eine Schutzschicht auf eine Wolframprobe aufgebracht und dabei zwei Plasmaquellen verwendet. Eine erzeugte eine Entladung zum Erhitzen des Substrats, die andere zum Verdampfen des Legierungselements. Nach der Behandlung wurden die Proben mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM) untersucht und auf ihre Mikrohärte getestet“, erklärt Nikolai.
Die Ergebnisse zeigten, dass mit den richtigen Einstellungen eine gleichmäßige Verteilung der Legierungsschicht mit hoher Haftung erreicht werden kann, was breite Perspektiven für den Einsatz dieser Technologie in der Luft- und Raumfahrt sowie im Maschinenbau eröffnet.
Neben den Doktoranden selbst führten auch die Leiter der Delegation ihre eigenen wissenschaftlichen Forschungen durch. Valentin Morenov, Dozent am Lehrstuhl für Erschließung und Betrieb von Öl- und Gasfeldern, beschäftigt sich mit der Erforschung von Methoden zur Steigerung der Ölausbeute von Kohlenwasserstofflagerstätten und zur Verringerung des CO2-Fußabdrucks der Ölförderung.
"Zu diesem Zweck erwägt man insbesondere die Möglichkeit, CO2-Schaum in die Formationsstrukturen von Ölfeldern einzuleiten. Das Einpressen eines solchen dispersen Systems in den produktiven Horizont anstelle des herkömmlichen Kohlendioxids der Phase verhindert einen vorzeitigen Durchbruch der Gasphase zu den Förderbohrlöchern und erhöht so den Ölförderungskoeffizienten aus dem Lagerstättenhorizont. An der Universität Taiyuan habe ich eine Reihe von Experimenten durchgeführt, um die Stabilität einiger CO2-Schaum-Rezepturen zu bewerten“, betont der Wissenschaftler der St. Petersburger Universität.
Es ist wichtig zu beachten, dass der von Morenow untersuchte Ansatz es ermöglicht, die potenzielle Kapazität des Kollektors für die anschließende CO2-Sequestrierung zu erhöhen. Die Frage der Speicherung von Kohlendioxid in unterirdischen Reservoirs ist für die chinesische Wirtschaft, die bis 2060 CO2-neutral werden will, von großer Bedeutung. Daher könnte dieser Bereich im Rahmen der Fortsetzung der wissenschaftlichen Zusammenarbeit zu einem gemeinsamen Forschungsthema für die Teams beider Universitäten werden.