Kühlturm

Grösse und Aufbau des Kühlturms

144 Meter ragt der KKL-Kühlturm in die Höhe und überragt somit das höchste Zürcher Gebäude, den Prime Tower (126 m). Am Grund hat er einen Durchmesser von 120 Metern; Platz genug beispielsweise für ein Fussballfeld. Das Gewicht von 20’000 Tonnen macht ihn zu einem Leichtgewicht. Seine Wand ist an der dünnsten Stelle nur 16 Zentimeter dick.

Wie funktioniert der Kühlturm?

Der Kühlturm kühlt das im Sekundärkreislauf zirkulierende Wasser, das nie in Berührung mit dem Primärwasserkreislauf im Reaktor kommt. Darum können keine radioaktiven Stoffe über den Kühlturm nach aussen gelangen.

Das Wasser führt lediglich Kondensationswärme ab. Mit gut 40° C erreicht das Wasser den Kühlturm wo es auf Rieselpakete versprüht wird. Ein Teil der Wärme geht in die Luft, das Wasser regnet mit ca. 26° C ins Kühlturmbecken ab. Von dort aus wird es durch vier Hauptkühlwasser-Pumpen zurück zum Kondensator gepumpt – 32 Kubikmeter pro Sekunde.

Im Turm entsteht durch seinen natürlichen «Kamineffekt» ein starker Luftstrom. Die aufsteigende Luft nimmt einen Teil des Wassers auf und bildet eine Wolke aus reinem Wasserdunst über dem Turm.

Das lokale Wetter wird dadurch nicht beeinflusst. Form und Grösse der Wolke sind von den jeweiligen Wetterbedingungen abhängig. Mit der Dampfwolke gehen pro Sekunde durchschnittlich 720 Kilo (2 Prozent) Wasser verloren.

Als Ersatz werden dem Rhein pro Sekunde 1’000 Liter Wasser entnommen – eine für den Rhein unerhebliche Menge von einem Tausendstel seiner Durchlaufmenge.

Das Wasser wird in der Kühlturm-Zusatzwasser-Aufbereitungsanlage von Schwebestoffen und Kalk gereinigt. Der anfallende Kalk (immerhin ca. 40 Tonnen täglich) wird gesammelt und in den Naturkreislauf zurückgegeben. Besonders im Südschwarzwald hilft er saure Böden zu neutralisieren und aufzubessern.

Eine vom KKL massgeblich mitentwickelte, patentierte Innovation erhöht die Kühlleistung des Turms und führt so zu einer Leistungssteigerung des ganzen Kraftwerks von mindestens 4 MW. Durch Einströmhilfen an der Schalenkante wurden am Kühlturm die Aerodynamik der Lufteinströmung am Fundament und beim oberen Austritt verfeinert sowie die Wirbelbildung massgeblich reduziert. Diese innovative Idee stösst bei diversen Kühlturmherstellern und Kraftwerksbetreibern auf reges Interesse.

In der Phase der KKL-Planung waren entlang des Rheins noch weitere Grosskraftwerke vorgesehen. Wären diese alle gebaut worden, hätte sich das Rheinwasser im Winter bei Niedrigwasser um bis zu 2° C erwärmen können. Die Rheinanliegerstaaten kamen deshalb überein, die Flusswasserkühlung von Kernkraftwerken zu verbieten. So wurde der Kühlturm nachträglich in die Planung des Kernkraftwerk Leibstadt aufgenommen. Heute werden rund 2’330 MW, das entspricht etwa zwei Dritteln der Wärmeleistung des Reaktors, über den Kühlturm abgegeben.

Die Wärme der Raumkühlungsapparate oder des Generators muss ebenfalls abgeführt sowie der abgestellte Reaktor gekühlt werden. Die hierbei anfallenden Wasser- und Wärmemengen (50 MW) sind wesentlich geringer als die des Kühlturmkreislaufs, weshalb aus diesen Systemen Wasser an den Rhein abgegeben werden darf, solange es 30° C nicht überschreitet.