het lozen van opgewarmd water in rivieren, meren en andere oppervlaktewateren. Meestal betreft het koelwater van elektriciteitscentrales, d.w.z. water dat gebruikt is om de afgewerkte stoom van stoomturbines te condenseren en dat daarbij zelf wordt opgewarmd.
Bijna alle centrales (ook kerncentrales) wekken elektriciteit op door eerst stoom te maken en deze te gebruiken om een stoomturbine en een daaraan gekoppelde elektriciteitsgenerator in beweging te zetten. Daarbij komt van de oorspronkelijke energie (in gas, olie, kolen of kernsplijtstof) ten hoogste 40 % in de opgewekte elektriciteit terecht. De overige 60 % wordt afvalwarmte: 10 % gaat door de schoorsteen en 50 % komt in het koelwater terecht. De meeste Ned. centrales werken met doorstroomkoeling, d.w.z. zij nemen grote hoeveelheden water in, b.v. uit een rivier, laten deze door de condensors stromen, en lozen het opgewarmde water vervolgens weer. Enkele getallen als voorbeeld: een centrale van 1000 MW elektrisch vermogen produceert ca. 1250 MW aan afvalwarmte in het koelwater. Als dit koelwater ca. 10 °C wordt opgewarmd (b.v. van 8 naar 18 °C) is er ca. 30 m3 water per seconde nodig om deze afvalwarmte af te voeren. Indien dit koelwater geloosd wordt in een rivier met een afvoer van 1000 m3 per seconde (b.v. de Rijn bij lage afvoer) zal de gehele rivier ter plaatse met gemiddeld ca. 0,3 °C worden opgewarmd.Centrales in Frankrijk en de BRD warmen de Rijn al twee of drie graden boven zijn natuurlijke temperatuur op; Ned. centrales voegen hier nog enkele tienden van graden aan toe. Ook de Maas is in bepaalde perioden ca. drie graden boven haar natuurlijke temperatuur opgewarmd. Andere Ned. wateren met meer graden opwarming zijn: het Amsterdam-Rijnkanaal, de Amer, delen van het Bergumermeer en daarmee in verbinding staande wateren, en enige stadswateren bij oude centrales.
In totaal zijn in Nederland centrales met een vermogen van ca. 14000 MW opgesteld, die op enkele uitzonderingen na doorstroomkoeling toepassen, dus thermische verontreiniging veroorzaken.
In België beloopt het maximaal ontwikkelbaar nettovermogen van de klassieke thermische centrales 8158 MW en van de kerncentrales 2565 MW. De kerncentrales Doel 1 en 2 lozen hun koelwater op de Schelde. Tihange 1 loost koelwater in de Maas of maakt gebruik van een koeltoren. Doel 3 en Tihange 2 zijn voorzien van koeltorens. Het merendeel van de klassieke centrales is uitgerust met koeltorens.
De gevolgen van thermische verontreiniging kunnen worden onderscheiden in directe effecten die in het koelwater zelf en vlak bij het lozingspunt optreden, en indirecte effecten die in het ontvangende oppervlaktewater optreden. Bij de directe effecten gaat het om temperatuurverhogingen van ca. 5—15 °C. De gevolgen zijn: (gedeeltelijk) afsterven van sommige vormen van dierlijk plankton, veranderingen in fotosynthese en ademhaling van plantaardig plankton en bacteriën, aantrekking van bepaalde vissoorten naar het lozingspunt (waarbij de conditie van de vissen soms achteruit gaat).
Ook is er sprake van vissterfte bij de innamepunten van het koelsysteem, veroorzaakt door het inzuigen van grote hoeveelheden water via zeven en roosters; het gaat hier echter niet om een temperatuureffect, maar om mechanische beschadigingBij de indirecte effecten gaat het om temperatuurverhogingen van slechts enkele graden, die ontstaan na menging van het geloosde water met het ontvangende oppervlaktewater. De gevolgen zijn subtiele verschuivingen in de soortensamenstelling van de levensgemeenschappen in het water als gevolg van de uiteenlopende reacties van de verschillende soorten op kleine temperatuurverhogingen. Een vast patroon in deze verschuivingen komt uit het vele onderzoek dat in het buitenland en in Nederland sinds de jaren zestig is uitgevoerd, niet naar voren. Soms betreffen de verschuivingen vissen, soms grotere ongewervelde dieren, soms plankton of benthos, soms hogere waterplanten. Ook het vooral ’s zomers optredende botulisme bij watervogels wordt wel in verband gebracht met indirecte gevolgen van thermische verontreiniging.
In België zijn de wettelijke normen betreffende thermische verontreiniging vastgelegd in het KB van 3.8.1976. In de algemene lozingsvoorwaarden voor koelwater en ander afvalwater dan normaal huishoudafvalwater is bepaald dat de temperatuur van het in de gewone oppervlaktewateren te lozen water 30 °C niet mag overschrijden. In de bijlage Kwaliteitsobjectieven van de ontvangende wateren wordt aanbevolen de temperatuur van het ontvangende water niet meer dan 3 °C te laten stijgen. Voor de petrochemische industrie gelden normen die hiervan afwijken. Daar mag de temperatuur van het lozingswater tot 35 °C bedragen. Het KB van 18.9.1980 regelt de lozingsvoorwaarden voor het koelwater van de elektrische centrale UCB te Oostende dat geloosd wordt in het Kanaal Brugge-Oostende. De temperatuur van het geloosde water mag niet meer dan 15 °C hoger zijn dan de temperatuur van het kanaalwater.
In Nederland gelden de volgende (niet wettelijke) beperkingen voor koelwaterlozingen. De opwarming in het koelsysteem, dus het temperatuurverschil tussen in- en uitlaat, mag in de zomer ten hoogste 7 °C, in de winter ten hoogste 15 °C zijn. In geen geval mag de temperatuur bij de uitlaat meer dan 30 °C zijn. In rivieren mag de gemiddelde opwarming van het gehele water niet meer dan 3 °C boven de natuurlijke temperatuur zijn. Bestrijding van thermische verontreiniging is mogelijk door het gebruik van koeltorens, die de warmte niet aan oppervlaktewater, maar aan de lucht afgeven. Omdat deze vorm van koeling minder energie-efficiënt is dan doorstroomkoeling wordt zij in Nederland tot nu toe slechts in situaties toegepast waarin het oppervlaktewater al sterk belast is.
Voorbeelden zijn de koeltorens van de Clauscentrale bij Maasbracht en de koeltoren van de Amercentrale. Stadsverwarming biedt slechts beperkte mogelijkheden tot vermindering van thermische verontreiniging.
In 1972 is tussen Zwitserland, Frankrijk, de BRD en Nederland de afspraak gemaakt dat nieuwe centrales of nieuwe eenheden aan de Rijn slechts zullen worden gebouwd indien zij voorzien worden van koeltorens. Een ‘thermisch verdrag’ is echter tot nu tot niet tot stand gekomen.
Litt. Indicatief Meerjarenprogramma Water 1980—84. Ministerie van Verkeer en Waterstaat (1981); Structuurschema Electriciteitsvoorziening, Ministeries van Economische Zaken en van Volkshuisvesting en Ruimtelijke Ordening, Tweede Kamer, zitting 197475, 13488, nrs. 1-2 (deel a), zitting 1979—80, 13488, nrs. 5—6 (deel d).
