Umwelttipps für den Umgang mit Wasser für Hausbesitzer
Umgang mit Regenwasser
Traditionelle Siedlungsentwässerung bedeutete bisher, Regenwasser so schnell und vollständig wie möglich aus Siedlungsgebieten entweder in einem Mischwasser- oder Regenwasserkanalnetz abzuleiten. Damit waren aber nachteilige Auswirkungen verbunden, insbesondere:
- erhöhter Regenwasserabfluss von den befestigten Flächen,
- erhöhte Kosten bei der Ableitung im Kanal und bei der Behandlung,
- hydraulische Belastung von Kläranlagen mit Regenwasser,
- Gewässerbeeinträchtigungen durch hohe punktuelle Einleitungen,
- Verringerung der Grundwasserneubildung,
- Rückgang der Verdunstung.
Der "Neue Umgang mit Regenwasser" im Bereich der Siedlungsentwässerung hat in den letzten Jahren zu einem Umdenken bei der Entwässerungsplanung geführt. Eine "naturnahe Regenwasserbewirtschaftung" verfolgt das Ziel, die wesentlichen Nachteile des reinen Ableitungsprinzips zu entschärfen und das Gleichgewicht des natürlichen Wasserkreislaufes zu unterstützen. Im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung muss unter Beibehaltung des bisherigen Sicherheitsstandards eine Planung so gestaltet und umgesetzt werden, dass das Gleichgewicht des Wasserkreislaufes (Verdunstung, oberirdischer Abfluss und Grundwasserneubildung), so wie es natürlich vorhanden ist, durch die geplante Maßnahme so gering wie möglich verändert wird. Dabei darf die Benutzung der Gewässer durch Versickerung und/oder oberirdische Einleitung nur so erfolgen, dass keine Verunreinigungen oder sonstige nachteilige Auswirkungen zu erwarten sind.
Die Wasserbilanz in Siedlungen
Zum Verständnis ist ein Blick auf die Änderung der Wasserbilanz einer Siedlung im Vergleich zur Bilanz in der unberührten Natur hilfreich.
Wasserbilanz unberührte Natur
Wasserbilanz einer Siedlung
In natürlichen Einzugsgebieten steht der Niederschlag im Gleichgewicht mit Verdunstung, oberirdischem Abfluss und Versickerung. Durch eine Bebauung des ursprünglich bewachsenen Gebietes wird der Oberflächenabfluss von den privaten und oft auch von den öffentlichen Grünflächen durch Auffüllung, Abtrag, Zäune, Mauern, Wege, Bordsteine etc. von den oberirdischen Gewässern abgeschnitten. Die Garten- und Grünflächen sind dann nicht mehr an Wasserläufe angeschlossen, in der Regel aber auch nicht an die Kanalisation. Der ursprüngliche Abfluss von bewachsenen Flächen wird aufgrund der Siedlungsbildung zurückgehalten und kann nur noch versickern. Die Verdunstung von diesen Flächen steigt nur unwesentlich an.
So wird zum Beispiel bei einer mittleren Jahresniederschlagshöhe von etwa 840 mm in Bergkirchen, einem Ort nahe München, der Abfluss von den bewachsenen Flächen durch die Siedlungsbildung stark behindert, so dass die ursprüngliche Grundwasserneubildungsrate mit dem Beginn der Bebauung deutlich ansteigt. Mit zunehmender Bebauung geht die erhöhte Versickerung wieder zurück, da auf versiegelten Flächen kein Niederschlagswasser versickern kann. Gleichzeitig nimmt mit der Umwandlung von Grünflächen oder Feldern in befestigte Flächen die Verdunstungsrate ab.
Je nach Befestigungsgrad können folgende Aussagen für die langjährige Wasserbilanz in Siedlungen gemacht werden:
- die Verdunstung geht deutlich zurück,
- der jährliche Oberflächenabfluss aus dem gesamten Siedlungsgebiet steigt gegenüber dem ursprünglichen Wert entsprechend an,
- die Grundwasserneubildungsrate ist bezogen auf das gesamte Siedlungsgebiet höher, als allgemein vermutet wird.
Welche Maßnahmen sind möglich?
Eine naturnahe Regenwasserbewirtschaftung hat zum Ziel, das Gleichgewicht des natürlichen Wasserhaushalts so weit wie möglich zu erhalten. Besonderes Augenmerk ist hierbei darauf zu richten, dass man nicht vom Extrem des "nur Ableitens" in das Extrem des "nur Versickerns" verfällt.
Ein naturnaher Umgang mit Regenwasser wird beispielhaft mit folgenden Maßnahmen erreicht:
- gering verschmutztes Wasser von Dächern an Ort und Stelle über bewachsenen Oberboden versickern,
- den Versiegelungsgrad auf ein Mindestmaß beschränken,
- Entwässerungseinrichtungen möglichst naturnah ausbilden und lebende Baustoffe verwenden,
- gering verschmutzte Wegeflächen durch Verwendung spezieller Oberflächenbefestigungen wie zum Beispiel wasserdurchlässige Flächenbeläge, Pflaster ohne Fugenverguss, Rasengittersteine, Rasenpflaster usw. durchlässig gestalten (Beispiele: Innenhöfe, wenig benutzte Park- und Stellplätze, Grundstückszufahrten),
- Überleiten des Regenwassers durch einfache Rinnen und Gräben auf nicht unmittelbar benachbarte Bodenbereiche zur Rückhaltung und Verdunstung in Teichen und Pflanzenbeeten oder zur Versickerung in Grünanlagen,
- ist das Sammeln von Regenwasser unvermeidlich, dann geschieht dies am besten oberirdisch in bewachsenen Rinnen, Mulden und Gräben, um Rückhalt, Verdunstung und Versickerung zu fördern,
- Regenwasser durch Gründächer, Einstaudächer, Teiche, Pflanzenbeete, Mulden usw. zurückhalten,
- nicht versickertes Regenwasser in Teichen, Mulden, Gräben oder Zisternen speichern und gedrosselt in oberirdische Gewässer einleiten,
- Regenwasser speichern, um es für vielfältige Zwecke zu nutzen (Beispiele: Bewässerung im Garten, Regenwassernutzung im Haus).
Die gestalterischen Möglichkeiten zur Förderung der Verdunstung, Versickerung und Nutzung von Regenwasser sind mannigfaltig. Sie können durch Bauherren, Architekten, Ingenieure und Planer mit Fantasie und Ideenreichtum in die Praxis umgesetzt werden.
Die Niederschlagsqualität
Durch die Einleitung von Regenwasser werden Schadstoffe, die von Straßen, Plätzen oder Dächern aufgenommen werden, in das Grundwasser bzw. in oberirdische Gewässer eingetragen. Ist der gesamte eingeleitete Regenabfluss stärker belastet, als es dem Schutzbedürfnis des aufnehmenden Gewässers angemessen ist, muss er vor der Einleitung ausreichend gereinigt werden.
Wie kann der Abfluss reduziert werden?
Der erste Schritt zu einer naturnahen Regenwasserbewirtschaftung sollte immer die Abflussreduzierung und Förderung der Verdunstung sein. Dies kann durch Verminderung der abflusswirksamen Flächen, durchlässige Gestaltung von Plätzen und Wegen sowie Dachbegrünung geschehen.
Durchlässige Beläge können sowohl mit als auch ohne Vegetation ausgeführt werden. Zu Befestigungen mit Vegetationsanteil zählen z.B. Rasengittersteine oder Schotterrasen. Diese sollten nur bei schwach beanspruchten Flächen, z.B. gelegentlich genutzten Parkplätzen, eingesetzt werden. Einer größeren Belastung hingegen können durchlässige Befestigungen ohne Vegetationsanteil ausgesetzt werden. Zu diesen zählen z.B. wassergebundene Wegedecken (z.B. Kieswege), Pflaster mit hohem Fugenanteil, Porenpflaster oder wasserdurchlässiger Asphalt. Während der Abfluss bei undurchlässig befestigten Flächen bei ca. 75 bis 90 % liegt, kann er durch den Einsatz durchlässig befestigter Beläge je nach Art der Ausführung auf bis zu 15 bis 50 % reduziert werden.
Ein weiteres Mittel zur Abflussreduzierung und vor allem zur Verdunstungsförderung ist die Dachbegrünung. Das Niederschlagswasser wird im Substrat zurückgehalten und über die Pflanzen verdunstet. Dachbegrünung kann sowohl auf Flachdächern als auch auf gering geneigten Dächern (bis ca. 20°) zum Einsatz kommen. Der Abfluss kann von ca. 90 bis 100 % bei Dächern mit Ziegel-, Metall- oder Schiefereindeckung auf ca. 50 % bei extensiver Begrünung mit einem Substrataufbau bis 10 cm und auf weniger als 30 % bei intensiver Begrünung mit einem Substrataufbau von mehr als 10 cm reduziert werden.
Welche Anlagen zur Versickerung gibt es?
Bei neuen Vorhaben ist oberirdischen und hydraulisch gering belasteten Versickerungsanlagen mit Oberbodenpassage der Vorzug zu geben. Unterirdische Anlagen sind in begründeten Fällen als Ausnahme möglich.
Flächenversickerung
Diese oberirdische Versickerungsart kommt der natürlichen Versickerung am nächsten, hat aber auch den höchsten Platzbedarf aller vorgestellten Anlagen. Wichtig ist, dass auf Dauer eine gleichmäßige Beschickung gewährleistet wird.
Muldenversickerung
Die Versickerung durch den bewachsenen Oberboden über Versickerungsmulden kommt im Allgemeinen zur Anwendung, wenn die verfügbare Versickerungsfläche oder Durchlässigkeit des Untergrundes für eine Flächenversickerung nicht ausreicht. Mulden sollten nicht länger als einen Tag mit einer maximalen Einstauhöhe von 30 cm eingestaut werden, um eine Verschlickung und Verdichtung der Oberfläche zu vermeiden.
Schema Funktionsweise Muldenversickerung
Rigolen- und Rohr-Rigolenelement
Bei der Rigolenversickerung entfällt meist die Reinigungsleistung des bewachsenen Oberbodens. Das Niederschlagswasser wird oberirdisch bzw. über einen perforierten Rohrstrang in einen mit Kies oder anderem Material gefüllten Graben (=Rigole) geleitet. Dort kann es zwischengespeichert und langsam versickert werden. Dadurch ist auch eine Versickerung bei geringeren Durchlässigkeiten des anstehenden Bodens möglich. Bei einer unterirdischen Zuleitung sollten absetzbare Stoffe im Vorfeld (z.B. in einem Absetzschacht) entfernt werden. Zu beachten ist, dass nach neuesten Erkenntnissen die Rigole nur noch von oben durch ein Vlies vom umgebenden Boden abgegrenzt werden soll.
Schema Funktionsweise von Rigolen- und Rohr-Rigolenelementen
Mulden-Rigolen-Element
Durch die Verwendung solcher Elemente kann die Versickerung u.U. auch bei geringeren Durchlässigkeiten eingesetzt werden, sofern die geringere Versickerungsrate durch ein vergrößertes Speichervolumen ausgeglichen wird. Aus der begrünten Mulde wird der Niederschlagsabfluss in die darunter liegenden Rigole geleitet. Dabei sollte sichergestellt werden, dass die Muldensohle eine Schicht von mind. 10 cm Oberboden und eine gute Durchlässigkeit aufweist. Dadurch kann das Wasser gereinigt und zügig in die Rigole versickern.
Versickerungsschacht
Der Einsatz von Versickerungsschächten ist die Ausnahme und zu begründen. Sie bewirken eine hohe punktuelle Belastung des Untergrundes
Grundsätzlich werden bei den Schächten zwei Typen unterschieden. Bei beiden Arten muss der Mindestinnendurchmesser der Schachtringe 1,0 m (DN 1000) betragen. Außerdem dürfen schützende Deckschichten größerer Mächtigkeit nicht durchstoßen werden.
Beim Typ A kann das Wasser auch durch seitliche Öffnungen versickern. Daher muss für den Schutz des Grundwassers und zur Erhaltung der Versickerungsfähigkeit zusätzlich ein Filtersack in den Schacht eingesetzt werden. Das verfügbare Speichervolumen ist bei Schacht Typ A bei gleicher Schachtgröße größer als bei Schacht Typ B.
Die seitlichen Sickeröffnungen des Typ B liegen dagegen im Sohlbereich unterhalb der Filterschicht. Da das Wasser dabei ausschließlich über die Filterschicht versickert, werden absetzbare und abfiltrierbare Stoffe auf deren Oberfläche zurückgehalten.
Schema Funktionsweise eines Versickerungsschachtes
Das Ableiten und Einleiten in ein Gewässer
Wenn die oben stehenden Möglichkeiten nicht anwendbar sind, kann das Niederschlagswasser in ein oberirdisches Gewässer eingeleitet werden. Dabei sollte das Niederschlagswasser bevorzugt oberirdisch geführt werden. Vor dem Einleiten muss aber die Belastbarkeit des Gewässers abgeschätzt werden, um zu beurteilen, ob eine Vorbehandlung des Regenwassers notwendig ist. Dabei ist sowohl die qualitative als auch quantitative Seite zu beachten.
Absetzanlagen
Diese Anlagen entsprechen den Absetzteichen oder -becken, in denen die Fließgeschwindigkeit so weit abnimmt, dass spezifisch schwere Stoffe nach unten sinken und spezifisch leichtere Stoffe auf schwimmen. In Kombination mit einem Speicherbecken kann auch der Abfluss weiter gedrosselt werden.
Leichtflüssigkeitsabscheider
Bei Betriebstellen mit hohem Gefährdungspotential muss u.U. eine solche Anlage vorgeschaltet werden. Sie dient dem Rückhalt von wassergefährdenden Flüssigkeiten.
Abflussdrosselung
Durch das Drosseln eines Regenabflusses z.B. durch ein Speicherbecken wird die hydraulische Belastung für das oberirdische Gewässer verringert.
Regenwassernutzung
In Bayern verbraucht eine Person im Durchschnitt 136 Liter Trinkwasser pro Tag .
Durchschnittlicher bayerischer Wasserverbrauch pro Person und Tag in Liter
Davon könnten theoretisch ca. 60 Liter durch Regenwasser ersetzt werden. Am Häufigsten wird dabei im Garten Regenwasser genutzt, da dieser ohne großen Aufwand mit Regenwasser bewässert werden kann. Daneben kann im Haus Regenwasser für die Toilettenspülung, das Wäschewaschen sowie die Raumreinigung verwendet werden.
Besonders bietet sich die Regenwassernutzung in "wasserarmen" Gebieten an, in denen das Trinkwasser beispielsweise über eine Fernwasserversorgung bereit gestellt werden muss. Ein weiterer Einsatzbereich findet sich in Gegenden mit überlasteten Kanälen. Hier kann das Regenwasser in Zisternen (besonders in Zisternen mit Rückhaltevolumen) zurückgehalten und gepuffert werden. In Baugebieten mit geringen Versickerungsmöglichkeiten (schlechte Bodendurchlässigkeit; Platzmangel) kann durch den Bau solcher Retentionszisternen der Regenabfluss abgepuffert und verzögert werden. Dadurch wird der Kanal oder das Gewässer, in welches eingeleitet wird, entlastet.
Es gibt mannigfaltige Einsatzmöglichkeiten für den Gebrauch von Regenwasser. Dabei sind hauptsächlich folgende Bereiche zu nennen:
- Haushalt,
- Sportanlagen,
- Öffentliche Bereiche,
- Gewerbe- und Industriebetriebe.
Bei Sportanlagen, wie Tennis-, Fußball-, Golfplätzen, Reitanlagen oder Eislaufflächen, kann Regenwasser zur Bewässerung der Flächen oder für die Toilettenspülung eingesetzt werden.
Im öffentlichen Bereich wie Friedhöfe, Grünanlagen können beispielsweise Brunnen mit Regenwasser betrieben werden. Daneben bieten sich z.B. Löschwasserteiche als Einsatzmöglichkeiten an. Für die Toilettenspülung in öffentlichen Gebäuden (Büroräume, Schulen etc.) werden ca. zwei Drittel des gesamten Wasserverbrauchs benötigt.
Regenwasser kann in Gewerbe- und Industriebetrieben beispielsweise als Brauchwasser, Kühlwasser oder Löschwasser verwendet werden. Hier ergeben sich u.U. weitere Einsparungen durch die Weichheit des Regenwassers. So kann der Einsatz von Reinigungsmittel oder der Verschleiß von Anlagenteilen vermindert werden.
Fachliche Vorgaben - die wichtige Norm DIN 1989
Für Regenwassernutzungsanlagen ist die DIN 1989 von Bedeutung. Teil 1 regelt die Planung, die Ausführung, den Betrieb und die Wartung solcher Anlagen. Dadurch wird gewährleistet, dass die notwendige Betriebssicherheit sichergestellt ist und die erforderlichen Arbeiten zur Instandhaltung leicht durchgeführt werden können. Insbesondere ist es wichtig, dass Auswirkungen auf die Qualität des Trinkwassers ausgeschlossen werden!
In der Norm werden Anlagen in Haushalten, Gewerbe- und Industriebetrieben sowie in öffentlichen Einrichtungen behandelt. Neben den einzelnen Anlagenkomponenten werden beispielsweise auch die Inbetriebnahme durch einen Fachkundigen, Inhalte der Betriebsanleitung sowie Inspektions- und Wartungsmaßnahmen und -intervalle vorgestellt.
Regenwassernutzungsanlagen müssen angezeigt werden!
Gemäß § 13 Abs. 3 TrinkwV muss der Bau sowie die Veränderung (auch Stilllegung) einer Anlage der zuständigen Kreisverwaltungsbehörde angezeigt werden. Anlagen, die bereits bei In-Kraft-Treten der neuen TrinkwV (2000) bestanden, unterliegen ebenfalls der Meldepflicht.
Vor dem Errichten einer Regenwassernutzungsanlage ist dem zuständigen Wasserversorgungsunternehmen eine Mitteilung nach § 3 Abs. 2 AVBWasserV zu machen, da dadurch nicht mehr die volle Abnahme der Menge an Trinkwasser gewährleistet wird. Dieser Antrag ist von den Unternehmen zu billigen, sofern es diesen aus wirtschaftlicher Sicht zumutbar ist.
Zisternen mit einem Volumen unter 50 m3sind laut BayBO (Art. 64) genehmigungsfrei. Größere Anlagen müssen bei der Bauaufsichtsbehörde angezeigt werden.
Auch der Überlauf des Speichers ist zu beachten. Wenn das Überlaufwasser direkt versickert oder in ein oberirdisches Gewässer eingeleitet werden soll, sind die einschlägigen Technischen Regeln zusammen mit der Niederschlagsfreistellungsverordnung zu beachten. Einer Einleitung in die öffentliche Kanalisation liegen die kommunalen Entwässerungssatzungen zugrunde.
Der Aufbau einer Regenwassernutzungsanlage
Die wesentlichen Bestandteile einer Regenwassernutzungsanlage sind in der folgenden Abbildung dargestellt.
Aufbau einer Regenwassernutzungsanlage
Die Wasserqualität
Für die Regenwassernutzung in den o. g. Bereichen ist das Wasser von normal verschmutzten Dächern von ausreichender Qualität. Stark verschmutzte Dachflächen sollten jedoch nur bei großen Anlagen mit einbezogen werden, da in einem solchen Fall eine bessere Reinigung vorgeschaltet werden muss.
Sofern wesentliche Aspekte der Anlagenkonzeption eingehalten werden (vgl. "Goldene Regeln"), kann von einer ausreichend guten Wasserqualität ausgegangen werden.
Goldene Regeln zur Regenwassernutzung
- Es sollte nur Dachablaufwasser von nicht stark verschmutzten Dächern verwendet werden (Ausnahme: größere Anlagen mit einer aufwändigeren angeschlossenen Reinigung). Nicht für alle Anwendungsbereiche sind u. U. Grün- und Bitumendächer oder unbeschichtete Kupfer-, Zink- und Bleidächer geeignet.
- Vor dem Speicher ist eine Feinfilterung zu installieren, damit keine Grobstoffe in die Zisterne gelangen können (Wasserqualität).
- Das Wasser sollte im Speicher kühl und dunkel gelagert sein. (Problem: Kunststoffbehälter im Heizungskeller!)
- Im Speicher ist auf eine kontrollierte Wasserführung zu achten. Das Regenwasser sollte beruhigt in den Speicher laufen, wodurch eine Sedimentation gefördert wird. Stoffe, die sich nicht ablagern, sollten als Schwimmstoffe ausgetragen werden können (angeschrägter Siphon). Die Entnahme des Wassers sollte nicht unmittelbar an der Wasseroberfläche, aber auch einige Zentimeter über dem Boden stattfinden.
- Nach Möglichkeit sollte der Speicherüberlauf vor Ort versickert werden.
- Es sollten hochwertige, korrosionsbeständige und umweltfreundliche Materialien verwendet werden.
- Keinesfalls darf es zu einer Verbindung zwischen dem Trinkwasser- und Regenwassernetz kommen! Die Nachspeisung muss daher durch einen freien Auslauf erfolgen. (Eine Nachspeisung muss vorhanden sein)
- Alle Leitungen und Entnahmestellen für Regenwasser müssen deutlich gekennzeichnet (Bsp.: Trassenband, Schilder) und ggf. gesichert (Bsp.: abnehmbare Griffe) sein.
- Die Anlagen sind ordnungsgemäß zu melden (s. o.).
Die Auslegung einer Regenwassernutzungsanlage
Bei kleinen bis mittleren Regenwassernutzungsanlagen ist eine Abschätzung des Zisternenvolumens ausreichend. Die DIN 1989, Teil 1 gibt für Ein- bis Zweifamilienhäuser als Faustwert 800 bis 1.000 l pro Bewohner an.
Anlagen in Mehrfamilienhäusern sowie kleineren Gewerbebetrieben können über die Nutzvolumina des Wasserertrags oder -bedarfs ermittelt werden. Maßgebend dabei ist das Nutzvolumen, welches den kleineren Wert liefert.
Nutzvolumen aus dem Wasserertrag: (bei 600 - 1.200 mm Jahresniederschlag)
Hartdächer: 25 - 50 l pro m2 angeschlossene Dachfläche
Gründächer: 10 - 20 l pro m2 angeschlossene Dachfläche
Nutzvolumen aus dem Wasserbedarf:
Alle Nutzungen die an die Regenwassernutzungsanlage angeschlossen werden sollen, werden ermittelt und die jeweiligen Verbrauchszahlen addiert. Dieser Wert ergibt mit 0,06 ( Wasservorrat für 21 Tage) multipliziert den Jahresbedarf.
Personen: vgl. Abbildung zum durchschnittlichen Wasserverbrauch
Gärten: 80 - 200 l pro m2 Gartenfläche im Jahr
Sonst. Brauchwasser: muss spezifisch ermittelt werden
Größere Anlagen (u. a. Gewerbe- und Industriebetriebe) müssen in jedem Fall über ein Simulationsprogramm berechnet und ausgelegt werden.
Wärmepumpenanlagen
Wärmepumpenanalgen nutzen Sonnenenergie, gespeichert in Untergrund und Wasser als Heizwärme. Der Leitfaden für die Erstellung von Erdwärmesonden für Wärmepumpenanlagen in Bayern bis 30 kW Heizleistung steht auf den Internetseiten des "Bundesverband WärmePumpe (BWP) e. V." zur Verfügung; siehe "weiterführende Informationen" am Ende der Seite.
Weiterführende Informationen
Links zu anderen Angeboten
- [EXT] Bundesverband WärmePumpe (BWP) e.V.
- [INT] Abwassersammlung - Regenentlastungsanlagen
- [INT] Abwasserbehandlung - Regenenbecken zur Mischwasserbehandlung
- [INT] Abwasser - Niederschlagswasser
- [INT] Hinweise für Heizölverbraucher: Vorsorge zur Vermeidung von Ölunfällen
Dokumente zum Download/Bestellen
- [EXT] Publikationsshop des Geschäftsbereichs: Leitfaden Erdwärmesonden in Bayern
- [EXT] Publikationsshop des Geschäftsbereichs: Faltblatt "Hinweise zur Regenwassernutzung"
- [EXT] Publikationsshop des Geschäftsbereichs: Praxisratgeber für den Grundstückseigentümer - Regenwasserversickerung
- [EXT] Publikationsshop des Geschäftsbereichs: Faltblatt "Neuer Umgang mit Regenwasser"
