Technik der Regenwassernutzung

Filterung

Schachtsammler

Der Schachtsammler besteht aus einem Kunststofftopf mit ca. 40 cm Durchmesser. Er kann sowohl in das Erdreich, in einen Vorschacht oder direkt in die Zisterne eingebaut werden. Es sind zwei Zuläufe vorhanden. Der Überlauf und der Ablauf in den Regenwasserspeicher liegen nur wenige Zentimeter unter den Zulaufrohren.
Im Schachtsammler trifft das Wasser auf einen halbrunden Edelstahleinsatz mit sehr feinen Maschen (0,05 mm), der zum Reinigen leicht herausgenommen werden kann. Leitflächen an den Seiten sorgen dafür, dass dem Filter auch bei stärksten Regengüssen möglichst viel Wasser zugeführt wird.
Deshalb kann ein Wirkungsgrad von mehr als 90 Prozent veranschlagt werden. In einem Vorschacht oder direkt in der Zisterne kann das System offen betrieben werden.
Soll der Schachtsammler jedoch im Erdreich eingebaut werden, so ist für die Revisionsöffnung zur Filterreinigung der Aufsatz eines Kunststoffrohres, Durchmesser 400 erforderlich.

Wirbelfilter

Wirbel- oder Strudelfilter werden im Erdreich untergebracht. Sie eignen sich für Dachflächen bis 500 m². Auch hier kommt ein feinmaschiges Filtersieb zum Einsatz. Das Wasser strömt aus dem fast waagerecht verlaufenden Zuflussrohr strudelförmig an der Innenwand entlang und trifft auf den innensitzenden Filtertopf. Steine, Laub und andere Schmutzpartikel sowie überschüssiges Wasser werden durch die große Öffnung in der Mitte weggeschwemmt.
Der Wirkungsgrad dieses Filtersystems liegt bei über 90 Prozent.
Für die Reinigung des Filtertopfes ist eine Revisionsöffnung über dem Wirbelfilter vorgesehen, die je nach Einbautiefe mit einem entsprechend dimensionierten Kanalrohr verlängert werden muss.
Beim Einbau des Filters ist zu beachten, dass das Zulaufrohr frostfrei (mindestens 80 cm tief) verlegt wird. Aus dem Höhenunterschied zwischen Zulauf (von Dachfläche) und Ablauf (zum Regenwassertank) von ca. 50 cm ergibt sich die Einbautiefe des Regenwassertanks.

Tankeinlauf und Tanküberlauf:

Beruhigter Einlauf

Trotz Filterung bleibt es nicht aus, dass feine Schmutzpartikel in den Tank gelangen. Sie sinken mit der Zeit nach unten und setzen sich am Boden ab. Damit beim nächsten Regen diese Schmutzteilchen nicht wieder aufgewühlt werden, darf das nachfolgende Wasser nicht im hohen Bogen in den Tank plätschern, sondern über einen beruhigten Einlauf in den Tank geleitet werden.
Dazu wird das Zulaufrohr bis kurz über den Boden des Tanks geführt und mit einem Bogen nach oben versehen, so dass sich der Zulauf etwa 10 cm über dem Boden befindet. Sobald der Wasserstand die Einlauföffnung überschritten hat, gibt es nur noch geringe Turbulenzen im Wasser.
Da die Saugleitung für die Pumpe in der Regel etwas höher als die Zulauföffnung montiert wird, bleibt der Wasserspiegel über dem Zulaufrohr stehen.

Tanküberlauf

Auch bei großzügig dimensionierten Tanks wird es immer wieder einmal passieren, dass bei einem Wolkenbruch mehr Regenwasser anfällt als in den Speicher passt. Für diesen Fall muss ein Tanküberlauf vorhanden sein, damit das überschüssige Wasser abgeführt wird. Am einfachsten ist es, das Überschusswasser direkt in die Kanalisation zu leiten. Dabei ist die Beachtung der Rückstauebene besonders wichtig. Sofern keine besondere Festlegung für ihr Grundstück getroffen wurde, gilt allgemein die Höhe des Straßenschachts als Rückstauebene.
Liegt der Tanküberlauf über dieser Rückstauebene, genügt ein Kanalrohr um das Wasser in die Kanalisation zu leiten. Um ein Austreten von übelriechender Gasen aus der Kanalisation zu vermeiden, sollte ein Geruchsverschluss verwendet werden. Er besteht aus einem Rohrbogen, der mit Wasser gefüllt bleibt, wie man es vom Waschbecken im Haus kennt.
Liegt der Überlauf unterhalb der Rückstauebene, muss das überschüssige Wasser mit einer schwimmergesteuerten Pumpe in den Abwasserkanal gefördert werden. Am einfachsten ist es, wenn man eine Tauchpumpe verwendet und das Wasser in einen deutlich über der Rückstauebene liegenden Ablauf pumpt. Aus Sicherheitsgründen sollte die Pumpe, die ständig betriebsbereit sein muss, fest an das Stromnetz angeschlossen sein.
Die ökologisch sinnvollste Lösung ist die Versickerung des überschüssigen Regenwassers auf dem eigenen Grundstück.

Pumpenanlage

Um das in der Zisterne gespeicherte Wasser nutzen zu können, benötigt man eine geeignete Pumpe. Welche Art hängt von der gewünschten Benutzung und den angeschlossenen Verbrauchern ab.

Nur Gartenbewässerung

(Tauchpumpe)

Hier genügt eine einfache Gartenpumpe deren Saugleitung bei Bedarf in den Regenwasserspeicher gehängt wird.

Praktischer ist eine Tauchpumpe. Sie arbeitet unter Wasser fast geräuschlos und fördert je nach Ausführung und Stärke das Wasser in einem Gartenschlauch einige Meter hoch. Sie haben aber nur einen geringen Druck.

Wenn man Gartenregner anschließen will wird eine Tauchdruckpumpe erforderlich.

(Gartenpumpe)

Für Waschmaschine, Toilette u. Garten

Tauchdruckpumpen  können auch Verbraucher im Haus versorgen. Sie werden vor allem dann eingesetzt, wenn keine Pumpengeräusche im Haus zu hören sein sollen.

Jetpumpen sind sehr einfach gebaut und selbstansaugend. Das heißt, sie saugen das Wasser aus dem Tank auch dann an, wenn sich Luft in der Saugleitung befindet. Die starke Saugleistung ist notwendig, da diese Pumpen nicht im Tank sondern im Keller eingebaut werden und über eine Saugleitung mit dem Wasserspeicher verbunden sind. Jetpumpen sind sehr robust und preiswert, haben jedoch einen hohen Energieverbrauch und sind außerdem sehr laut.

(Hauswerk mit Kreiselpumpe)

Kreiselpumpen gibt es in normalsaugender und selbstansaugender Ausführung. Sie verbrauchen 30 Prozent weniger Energie als vergleichbare Jetpumpen und sind relativ laufruhig. Die teueren Kreiselpumpen, möglichst in mehrstufiger Ausführung sind die erste Wahl für eine Hauswasserversorgung mit Regenwasser. Hierbei ist die selbstansaugende Ausführung vorzuziehen. Sie lassen sich einfach in Betrieb nehmen und sind wenig störanfällig gegen Luft in der Saugleitung.

Wichtig ist bei allen Pumpenarten, für einen Trockenlaufschutz zu sorgen, denn längere Trockenlaufphasen haben einen hohen Verschleiß der Pumpe zu Folge. Der einfachste Trockenlaufschutz ist ein Schwimmerschalter an der Saugleitung, der die Pumpe abschaltet, wenn der Wasserspiegel auf wenige Zentimeter über die Saugöffnung abgesunken ist.

Wahl der richtigen Pumpe

Für die Wahl der richtigen Pumpe gilt es, nicht nur die geförderte Wassermenge mit dem Wasserverbrauch der angeschlossenen Verbraucher zu vergleichen, sondern es muss auch der Druckverlust in den Saug- und Druckleitungen berücksichtigt werden. Die Pumpe sollte auf den Wasserverbrauch optimal abgestimmt sein. Eine zu große Pumpe hat nur sehr kurze Einschaltzeiten. Im ungünstigsten Fall würde sie dauernd ein- und ausschalten, was sehr unwirtschaftlich ist und zu hohem Verschleiß führt. Eine zu klein dimensionierte Pumpe wäre dagegen schnell überlastet. Sie müsste häufig an ihrer Leistungsgrenze arbeiten und würde doch nicht genügend Wasser pumpen.

Ermittlung der Fördermenge

Die gewünschte Fördermenge ist abhängig von den angeschlossenen Verbrauchern:

Je WC-Spülkasten ohne Druckspüler:
Je WC-Spülkasten mit Druckspüler:
Je Waschmaschine:
Je Gartenregner:

10 Liter/Minute
72 Liter/Minute
25 Liter/Minute
15 Liter/Minute

Ermittlung des erforderlichen Wasserdrucks

Erforderlicher Wasserdruck, den die Pumpe liefern muss:

(Der übliche Druck in der Hauswasserleitung beträgt  4,0 bar)

= Summe der Reibungsverluste + 4,0 bar

Reibungsverluste in den Leitungen:

Je 1 m senkrechte Saug- u. Druckhöhe:  0,1 bar

Je 1 m waagerechte Saug- u. Druckleitung: 0,1 bar

Pumpensteuerung

Damit die Pumpe nicht dauernd in Betrieb ist oder jeweils manuell ein- und ausgeschaltet werden muss, sorgt ein elektromechanischer oder elektronischer Druckschalter für die Pumpensteuerung. Bei einem Druckabfall in der Regenwasserleitung infolge Wasserabnahme schaltet die Pumpe ein. Ist der eingestellte Maximaldruck wieder erreicht, schaltet die Pumpe aus. So steht an den Verbrauchern immer genügend Wasserdruck zur Verfügung.

Um die beim Ein- und Ausschalten der Pumpe entstehende Druckstöße abzufangen, die zu Schäden im Leitungssystem führen können, werden die Pumpen oft mit einem kleinen Druckregelautomaten kombiniert. Das ist ein Behälter mit einer Flachmembran und einem Luftpolster, das die Druckstöße abpuffert. Das Volumen ist jedoch meist sehr gering, so dass die Pumpe dennoch bei jedem Öffnen einer Zapfstelle anspringt.

Diese Art der Pumpen mit Druckluftbehälter sind aus zwei Gründen für die Regenwassernutzung nicht zu empfehlen:

1 )Der Druckluftbehälter verstärkt die Vibrationsgeräusche der Pumpe

2) Im Druckbehälter befindet sich eine Membran aus  Kautschuk, welche als Naturprodukt einen starken Wachstum von Pilzen  und Bakterien fördert.

Sie können sich die Pumpe sowie die Steuereinheit zwar individuell zusammenstellen. Sinnvoller ist es jedoch, bereits aufeinander abgestimmte Komponenten zu erwerben. Sind sie bereits vormontiert, werden sie unter dem Begriff Hauswasserwerk verkauft.

Ein Hauswasserwerk ist nämlich nichts anderes als eine Pumpe mit Druckschalter, häufig mit Manometer, eventuell mit Druckbehälter.

Ansauggarnitur

Für den Anschluss der Pumpe im Regenwasserspeicher benötigt man, wenn es sich nicht um eine Tauchpumpe oder eine Tauchdruckpumpe handelt, einen vakuumfesten Saugschlauch. 

Außerdem sollte ein Saugkorb aus feinem Draht verhindern, das Schmutz in die Ansaugöffnung eindringen und sich festsetzen kann. 

In der Regel wird der Saugschlauch so im Tank angebracht, dass die Ansaugöffnung etwa 10 cm über dem Boden hängt, um möglichst wenig Schmutz anzusaugen.

Die beste Wasserqualität ist jedoch knapp unter der Wasseroberfläche zu finden.  Mit einem Schwimmfilter lässt sich das Wasser auch im oberen Bereich absaugen. Eine luftgefilterte Schwimmkugel hält den Filter mit der Ansaugöffnung immer wenige Zentimeter unter der Wasseroberfläche.

Hausinstallation

Für die Versorgung der Verbraucher im Haus müssen vom Trinkwassernetz getrennte Wasserleitungen verwendet werden. Dieses lässt sich natürlich am einfachsten beim Neubau realisieren. Doch auch nachträglich können Regenwasserleitungen verlegt werden. Da der Einbau unter Putz relativ aufwendig ist und auch viel Schmutz verursacht, bietet sich die Vorwandinstallation an. Da es sich in der Regel nur um eine einzelne Regenwasserleitung handelt, reicht häufig auch schon eine vergrößerte Sockel- oder Eckleiste, um das Rohr zu verdecken.

Zu beachten ist, dass keine Verbindung zu Trinkwasserleitungen entsteht. Die gemeinsame Versorgung eines Verbrauchers mit Trink- und Regenwasser darf nur über einen freien Einlauf realisiert werden, damit bei einem Unterdruck in der Trinkwasserleitung kein Regenwasser eingesaugt wird.

Um Verwechslungen zu vermeiden, sollte an der Wasseruhr im Keller ein Schild den Installateur darauf hinweisen, dass im Haus eine Regenwassernutzungsanlage installiert ist.

Feinfilter

Bei guter Vorfilterung des zulaufenden Regenwassers wird in den Versorgungsleitungen im Haus oft kein weiterer Filter benötigt. Das Wasser ist so sauber, dass es ohne weiteres für Reinigungsarbeiten und die Toilettenspülung genutzt werden kann.

Nur wenn das Wasser auch in der Waschmaschine verwendet werden soll, empfiehlt sich der Einbau eines Feinfilters.

Zweckmäßig sind Rückspülfilter, bei denen der Schmutz durch Aufdrehen eines Ablaufs weggespült wird. 

Eine Entleerung der Leitung ist hierfür nicht erforderlich.

Frischwassernachspeisung

Da in unseren Breiten längere Trockenperioden auftreten können, ist es möglich, dass dann der gespeicherte Regenwasservorrat nicht ausreicht. 

Um die an die Regenwassernutzungsanlage angeschlossenen Verbraucher weiterhin mit Wasser zu versorgen, muss bei leerem Tank Trinkwasser nachgespeist werden. 

In der Regel erfolgt die Frischwassernachspeisung zentral mit automatischer Steuerung für die gesamte Anlage.

Dafür kommt ein Messfühler in den Tank, der bei Unterschreiten des Mindestwasserstands ein Signal an die Steuereinheit gibt, welche ihrerseits ein elektromagnetisches Zulaufventil öffnet. 

Als Messfühler kommt ein einfacher Schwimmerschalter oder eine Messleitung mit Füllstandsanzeige in Betracht. In der Regel werden elektronische Füllstandsanzeiger verwendet, die über eine manuell abrufbare Leuchtdiodenanzeige den Wasserstand im Tank (in Zentimeter, Prozent oder Liter) ausweisen u.  gleichzeitig das Ventil für die Frischwassernachspeisung steuern. Zusätzlich dient diese Steuerung als Trockenlaufschutz für die Pumpe.

Die Nachspeisung des Trinkwassers in den Regenwassertank muss nach den technischen Regeln der DIN 1988 über einen freien Auslauf erfolgen, d. h.: zwischen dem Auslauf des Wasserhahns u. dem Einlauf des Regenwassertanks muss ein lichter Abstand sein, der größer als der doppelte Rohrdurchmesser ist, mindestens aber 2 cm beträgt, damit bei einem Unterdruck in der Trinkwasserleitung kein Regenwasser angesaugt wird.

Um eine Verkalkung zu verhindern, ist es sinnvoll, das Ventil über eine Schaltuhr alle paar Tage für einige Sekunden zu bestätigen. Der Wasserverbrauch ist minimal, jedoch wird die Betriebssicherheit der Anlage erhöht.

Frischwassernachspeisung

Elektronischer Füllstandsanzeiger mit gleichzeitiger Steuerung der Frischwassernachspeisung