Energie: Regenwasser nutzen und Umwelt schonen: Warum eine Zisterne sinnvoll ist

Einleitung

Februar 2020 Am 29. Juli 2019 war der Earth Overshoot Day oder Erdüberlastungstag. Die Jahresressourcen der Erde für uns Menschen waren aufgebraucht und wir haben aus ökologischer Sicht über unsere Verhältnisse gelebt. Laut der Organisation Global Foodprint Network, die den Tag jedes Jahr Mithilfe des ökologischen Fußabdrucks berechnet, haben wir bereits in sieben Monaten verbraucht, was eigentlich ein ganzes Jahr an Ressourcen hätte reichen müssen.

Damit der Erdüberlastungstag in den nächsten Jahren wieder weit nach hinten rutscht und wir für künftige Generationen einen lebenswerten Planeten erhalten, sollte jeder seinen Beitrag leisten. Wie etwa Wasser sparen. Zu den größeren Beiträgen gehört sicherlich die Regenwassernutzung im Eigenheim. Welche Vorteile Ihnen die Umstellung auf dieses System bietet, worauf Sie achten müssen und welche Risiken und Kosten auf Sie zukommen, haben wir hier zusammengefasst.

Trinkwasser gezielt nutzen nach oben

Die allgemeine Schadstoffbelastung unserer Umwelt spiegelt sich auch im Grundwasser wider. Immer kompliziertere und kostenintensivere Maßnahmen werden nötig, um die Trinkwasserversorgung in ausreichender Qualität zu sichern. Die vermehrte Nutzung des Regenwassers könnte zu einer drastischen Verringerung des Grundwasserverbrauchs und damit der Aufbereitungskosten von Trinkwasser führen und zusätzlich Ressourcen schonen. Nur rund die Hälfte des durchschnittlichen Pro-Kopf-Bedarfs an Wasser wird zum Kochen, Trinken und zur Körperpflege verwendet und muss Trinkwasserqualität aufweisen. 50.000 Liter Trinkwasser könnten durch die Trennung von Nutz- und Brauchwasser pro Jahr und Haushalt eingespart werden, berechnete das hessische Umweltministerium.

Ein weiteres Problem: Die intensive Bebauung und damit einhergehende Flächenversiegelung verhindert zunehmend das unmittelbare Versickern des Regenwassers. Es kommt zu einem oberirdischen Abfließen dieser Wassermengen in die Kanalisation, was zu einer häufigen Überlastung der öffentlichen Entwässerungseinrichtungen führt. Immer größere Rückhaltebecken der Kläranlagen werden nötig, um die Wasserströme während eines Regengusses aufnehmen zu können. Diese Form der zentralen Regenrückhaltung bedeutet eine enorme finanzielle Belastung der kommunalen Budgets. Eine konsequente individuelle Regenwasserbevorratung und -nutzung würde zu einer spürbaren dezentralen Pufferung der Spitzenniederschläge führen, die ressourcenfressende Anschaffung größerer Rückhaltebecken entbehrlich machen und Überschwemmungen sowie Hochwasser verhindern.

Die zunehmende Oberflächenversiegelung beeinträchtigt aber auch die Neubildung von Grundwasser in erheblichem Umfang. So kommt es, dass regionale Wasserbilanzen, insbesondere in Großstädten, wie z. B. in Hamburg, negativ sind. Das bedeutet, dass dort weit mehr Wasser benötigt wird, als vor Ort verfügbar ist. Im Klartext heißt das, das Trinkwasser wird aus der weiteren Umgebung entnommen und wird mit erheblichem finanziellen Aufwand zugeleitet.

Die Nutzung des natürlichen Niederschlags könnte den Bedarf an Grundwasser erheblich senken und die Ressourcen dort sammeln, wo sie auch gebraucht werden. Zudem belastet jeder Eingriff in die Umwelt das natürliche Ökosystem. Selbst minimale Veränderungen des Grundwasserspiegels können erhebliche Auswirkungen auf die davon abhängige Fauna und Flora haben. Der sparsame Umgang mit Wasser ist deshalb auch bei reichhaltigem Angebot ein absolutes Muss.

Die Regenwassernutzung von Eigenheimen und Mehrfamilienhäusern hilft beim sparsamen Umgang mit unserem wertvollen Nass. Aus diesem Grund wird der dafür nötige Umbau auch in einigen Bundesländern gefördert. Fragen Sie am besten in Ihrer Kommune, ob Sie beim Einbau der Anlage finanziell unterstützt werden. Die Kosten liegen zwischen 2.500 und 5.000 Euro, wobei die Anschaffung des Sammeltanks fast die Hälfte der Investition ausmacht. Daher ist die Berechnung der richtigen Größe essenziell. Im Internet finden Sie viele Konfiguratoren, die Ihnen die Rechnung erleichtern, wie beispielsweise den Regenwasserrechner des FBR unter https://regenwasser-experten.fbr.de/.

Regenwasser vom Dach sammeln nach oben

Für die Nutzung von Niederschlagswasser im Haus ist natürlich etwas mehr nötig, als das Wasser ungefiltert in einer Tonne zu sammeln und abzupumpen. Die Anlage muss vor Licht, Schmutz und Wärme geschützt werden, um Verkeimung und Algenbildung zu verhindern. Aus diesem Grund wird der Regenwassertank häufig unterirdisch im Garten versenkt.

Ein wichtiger Aspekt bei der Planung ist das Dach. Form und verwendetes Material können erheblichen Einfluss auf die Wasserqualität haben. Pro Kopf sollten 25 bis 30 m² Dachfläche zur Verfügung stehen, um genügend Wasser sammeln zu können. Wichtig ist, dass das Material keine Schadstoffe, wie beispielsweise Asbest, absondert und möglichst glatt ist. Fast alle gebräuchlichen Baustoffe wie Tonziegel, Schiefer und Betondachsteine erfüllen diese Anforderungen.

Achtung: Bitumendächer können nur bedingt genutzt werden, da Sie das Wasser häufig gelblich färben. Und bei Gründächern ist die Abflussmenge erheblich reduziert. Auch Metalldächer sind nur eingeschränkt geeignet, da sie besonders bei Neubauten anfangs zu einem erhöhten Metallgehalt im Wasser führen. Bei diesen Dacharten muss vorher gut kalkuliert werden, ob sich die Umstellung auf ein Regenwassernutzungssystem lohnt!

Wasser speichern nach oben

Das Dachablaufwasser wird in die Regenrinnen gespült. Ein Filter trennt dann Schmutzpartikel und Staub vom Wasser. Hierbei gilt es zu beachten, dass Retentionsfilter dafür nicht geeignet sind. Bei dieser Filterart sorgen Sieb, Vlies oder Sand für die Rückhaltung des Schmutzes, während das Wasser weiterfließt. Aufgrund dessen müssen die Filter regelmäßig händisch gereinigt werden, können zu Verstopfungen und bei Starkregen zu einem Wasserschaden führen. Außerdem ist das Risiko für eine Verkeimung erhöht.

Clever Filtern nach oben

Die Lösung ist der Einbau eines Filtersystems, das die Schmutzpartikel nicht zurückhält. Sowohl der dezentrale Einsatz in den einzelnen Fallrohren als auch ein zentraler, der Zisterne im Erdreich vorgeschalteter Einsatz ist möglich. Hier macht man sich physikalische Kräfte, die Adhäsion und Kohäsion, zunutze. Während die Kohäsionskraft für den Zusammenhalt der Moleküle eines Stoffes untereinander sorgt, bewirkt die Adhäsionskraft die Anhaftung der Moleküle eines Stoffes an andere Stoffe. Diese Filtersysteme sind derart konstruiert, dass sie in die Leitungen der Dachentwässerung einen Filtereinsatz als Fortführung der Wandung senkrecht integrieren, der die Adhäsion bei der Filterung des Regenwassers ausnutzt. Diese Kraft sorgt nun dafür, dass das Wasser an dem im Inneren des Filters eingebauten Edelstahlnetz entlangläuft. Durch den am Filtergewebe außen anliegenden Adhäsionszylinder mit seinen tausenden eingestanzten Ausbuchtungen wird das gefilterte Regenwasser gelenkt in den äußeren Sammelbereich abgeleitet. Dazu muss allerdings der Filter mit Regenwasser benetzt sein. Da dies am Anfang eines Regengusses nicht der Fall ist, wird das erste, meist schmutzigere, Dachablaufwasser fast vollständig entsorgt. Schon nach wenigen Minuten werden über 90 Prozent des Wassers gereinigt und zum Tank hin abgeleitet. Selbst kleinste Schwebeteilchen, die größer als 0,17 mm sind, werden herausgefiltert. Die restlichen 10 Prozent sorgen für die ständige Abspülung der ausgefilterten Schmutzpartikel in den Kanal. Der größte Teil der Schadstoffe fließt, mechanisch im übrigen Schmutz gebunden, unmittelbar in die Kanalisation ab. Die Verkeimung organischer Stoffe und das Auslösen von Schadstoffen wird durch ein unmittelbares Abtrocknen des Filtersiebs nach einem Regenereignis verhindert. Dadurch ist der Filter auch in Frostperioden uneingeschränkt betriebssicher. Ein- bis zweimal jährlich sollte der Filtereinsatz mit einem scharfen Wasserstrahl gereinigt werden, um den Wirkungsgrad der Filtereinheit zu erhalten.

Was nach einer solchen Filterung in der Zisterne ankommt, entspricht meist schon den Standards der europäischen Badewasserverordnung. Damit das auch so bleibt, müssen der Auffangbehälter und die Leitungen lichtundurchlässig sein. Auch zu hohe Temperaturen sind für das Regenwasser in der Zisterne schädlich. Bei über 18 °C können sich Bakterien sprunghaft vermehren.

Die Absonderung übriggebliebener Schmutzpartikel geschieht in der Zisterne praktisch von alleine. Feiner Schmutz und Staubpartikel verklumpen miteinander, sinken zu Boden und bilden dort die sogenannte Sedimentschicht. Damit dieser Sedimentierungsprozess nicht gestört wird, ist ein beruhigter Zisternenzulauf erforderlich. Ein Umlenktopf auf dem Zisternenboden leitet das nachfließende Wasser ein, ohne das Sediment aufzuwirbeln.

Sinnvoller Pumpeneinsatz nach oben

Eine schwimmende Entnahmeleitung gewährleistet bei Erdbehälteranlagen, dass immer das sauberste Wasser, ca. 15 cm unter der Wasseroberfläche, abgesaugt wird. Eine entscheidende Komponente der schwimmenden Entnahmeleitung ist der flexible Saugschlauch. Hier sollten keimhemmende Gummispiralschläuche zur Anwendung kommen. Zudem wird die Pumpe vor der Ansaugung von Sedimenten geschützt. Diese sorgt dafür, dass das Wasser aus der Zisterne entnommen und zu den einzelnen Entnahmestellen befördert wird.

Für den geräuscharmen und wartungsfreien Betrieb ist nicht jede Pumpe geeignet. Die meist selbstansaugenden Jet-Pumpen erfüllen diese Leistungsanforderungen beispielsweise nicht und verbrauchen sehr viel Energie. Ein ganz wesentliches Kriterium, denn wer aus ökologischen Gründen Wasser sparen will, der sollte nicht Strom verschwenden. Mehrstufige Kreiselpumpen eignen sich grundsätzlich besser. Hier erbringen mehrere Laufräder die Arbeit, die in einer Jet-Pumpe von einem Laufrad erbracht werden muss. Bei gleicher Betriebsleistung verbrauchen sie nur rund die Hälfte an Energie. Um die ruhigen Laufeigenschaften der Pumpe zu ergänzen, sollten die saug- und druckseitigen Leitungen durch Schläuche akustisch abgekoppelt werden. Schallschluckend sollte auch das Material der Pumpe selbst sein. Es empfiehlt sich deshalb eine Kombination aus Messing und Edelstahl, die obendrein recyclingfähig und korrosionsfest ist.

Achtung: Druckausgleichgefäße, die man an vielen herkömmlichen Pumpen findet, sind in der Regenwassernutzung problematisch. Sie absorbieren Druckschläge, die beim Anlaufen der Pumpe entstehen können. Zudem soll ihr Wasservorrat die Schalthäufigkeit der Pumpe verringern. Die unter Umständen lange Verweildauer des Wassers in einem solchen Behälter kann aber zu verstärkter Keimbildung führen. Da die Gefäße tatsächlich nur rund fünf Liter ausgleichen können und fast jede Brauchwasserentnahme in der Regel diese Menge überschreitet, verringern sie auch das Starten der Pumpe unerheblich. Richtigen Schutz vor Druckschlägen bietet hingegen ein wartungsfreier Durchflusswächter, der die Pumpe nach Bedarf ein- und mit Ende der Wasserentnahme wieder abschaltet. Zusätzlich beinhaltet er einen Trockenlaufschutz, der die Pumpe schützt.

Beachtet man alle Aspekte, steht einer sinnvollen, kosten- & ressourcensparenden Regenwassernutzung nichts mehr im Wege. Und wenn es lange nicht regnet? Dann muss es möglich sein, aus dem normalen Trinkwassernetz nachzuspeisen. Natürlich darf es dabei nicht zu einer direkten Verbindung von Trink- und Brauchwassernetz kommen. Aber auch diese Hürde stellt kein Problem dar: Die Trinkwasserzuleitung kann über einem Trichter frei auslaufen, der das Wasser auffängt und in die Zisterne leitet.

Bei einer Trinkwassernachspeisung wird von der im Auffangbehälter installierten Sensorik ein Signal gegeben, wenn der Wasserstand einen Mindestlevel erreicht hat. Hierdurch wird ein Magnetventil angesteuert, das nun Trinkwasser über den freien Auslauf in die Zisterne einspeist, bis die Sensorik einen wieder ausreichenden Füllstand meldet.