Eigentlich nichts - und doch gehört es für die meisten Menschen zu
einem begrenzten Gut, das die Grundlage des Lebens ist.
In Deutschland ist Trinkwasser ein teuer aufbereitetes
Lebensmittel, das zu wertvoll ist, um es für geringwertige
Anwendungen zu vergeuden.
Man darf auch nicht ausser acht lassen, dass manch trockene Region
auch in Deutschland mit Fernwasser versorgt wird. Und die Entnahme
großer Wassermengen aus dem Grundwasser führt zu lokalen
Eingriffen in den Grundwasserspiegel und lokalen Auswirkungen in
der Natur. Eine Überstrapazierung von Grundwasservorräten birgt
zusätzlich das Risiko, durch nachströmende Wässer verstärkt
Giftstoffe aus der Landwirtschaft und der Industrie in das
Trinkwasser zu saugen.
Ist das Wasser dann benutzt, muss es über teuere, kilometerlange
Leitungen zur Kläranlage gebracht werden. Dabei besteht ein
Zwiespalt: Während für den Transport eine Verdünnung die Funktion
erleichtert, senkt eine zu große Verdünnung die Reinigungsleistung
der Kläranlage.
Eine weitere Folge von zuviel Wasserverbrauch: Überdimensionierte
Versorgungsleitungen mit negativen Folgen für die Hygiene,
überdimensionierte Entsorgungsleitungen mit negativen Folgen für
den Feststoffabtransport sowie steigende Kosten (=Trinkwasser- und
Abwassergebühren).
Wer auf Autobahnraststätten die
WC-Anlagen besucht hat, wird sie bereits kennen. Die meistens
aus Kunststoff, aber auch in Keramik erhältlichen Urinale gibt
es im wesentlichen mit 2 Techniken:
- Sperrflüssigkeit
- Membran / Spezialventil
Während die Sperrflüssigkeiten die unterschiedliche Dichte und
Wasserdurchlässigkeit einer Flüssigkeit nutzen, öffnen Membrane/
Ventile bei einem kleinen Druck bereits und schließen wieder.
Beiden Systemen gemein ist ein gewisser Wartungsaufwand.
Trotzdem gibt es Aspekte für diese Urinale: Die geringen
Abwassermengen verursachen weniger Probleme mit leergesaugten
Syphons, die Kanalisation wird mit erheblich weniger
Wassermengen belastet und solange die Sperrflüssigkeit / das
Ventil funktioniert ist die Geruchsbelastung merklich geringer.
Nicht zu vergessen: Ein Stück Trinkwasserleitung bei einem
Neubau kann entfallen, beim Altbau muss diese "Totleitung"
stillgelegt werden.
Im normalen privaten Bereich ist der Vorteil der wasserlosen
Urinale geringer, sieht man von einer einfacheren Reinigung ab,
weil ein Teil der Ablagerungen durch die Abwesenheit von Kalk
aus Trinkwasser nicht mehr ausfällt. Wer eine Zisterne betreibt,
wird wohl eher ein sparsames Urinal mit Regenwasser einsetzen.
Geschirrspülmaschinen: Neue Geräte
sind deutlich sparsamer geworden. Eine Tischgeschirrspülmaschine
kommt heute bereits mit weniger als 8 Liter aus, normale
Geschirrspülgeräte mit 10 Liter pro Waschgang aus. Das ist
weniger als mancher mit der Hand benötigt. Wer dabei noch Strom
sparen möchte, kann Warmwasser aus der Solaranlage einsetzen.
Mehr unter "Strom".
Perlatoren sollen Luft unter das
Wasser bringen, so dass mit weniger Wasser ein voller Strahl
entsteht. Das können sie aber nur dann, wenn sie sauber sind. Es
ist also sinnvoll mindestens einmal im Jahr, die Perlatoren in
Essig zu legen.
Die "Volkszisterne" (= Regenfass)
kennt jeder. Beschränkt jedoch die Nutzung auf die Sommermonate
für die Gartenbewässerung. Besser als nichts, jedoch ist es mit
einfachen Mitteln möglich, die Nutzung auf die Toilette zu
erweitern bei deutlich mehr Komfort.
Es gibt viele Diskussionen über Zisternen und viele Experten
wollen einem teuere Komponenten verkaufen. Viele Lösungen und
Ideen sind dabei an der Aufgabenstellung vorbeientwickelt,
unnötige Kosten für Belüftung oder gar der Einsatz von Chemie
stellen nur die Regenwassernutzung in Frage.
Automatische Nachspeisesysteme im Einfamilienhaus sind
verzichtbar, denn jede normale Pumpe mit Regler aus dem Baumarkt
geht auf Störung, wenn kein Wasser angesaugt wird. Sollte das
der Fall sein, wird jeder Nutzer auch den Pegel prüfen und seine
Zisterne eines Blickes würdigen.
Wie einfach es geht, und welche Überlegungen Sinn machen, sollen
im Folgenden dargestellt werden:
Ein
Praxisbeispiel
Ausgangslage
Als die Zisterne angedacht war, stand im Mittelpunkt, dass am
Haus (Baujahr 1963) so wenig Veränderungen wie möglich
durchgeführt werden. Die Toiletten hatten eine eigene
Steigleitung zur Wasserversorgung, die lediglich im Keller auf
die Regenwassernutzungsanlage umgebaut werden mußte, eine
Zweikammerkläranlage war vorhanden und eigentlich überflüssig.
Billiger geht es nicht.
Neben den WC's und dem Gartenwasserhahn kann man noch die
Waschmaschine anschließen, wir haben die Waschmaschine
weggelassen. Für die Waschmaschine ist einerseits weiterer
Aufwand für eine eigene Zapfstelle und bessere Filtertechnik
(z.B. schwimmende Entnahme) nötig als auch der Einspareffekt
gering. Moderne Waschmaschinen benötigen rund 50 Liter pro
Waschgang, je nach dem wie sensibel die Wäsche ist, wird
trotzdem noch ein Spülgang mit Trinkwasser erforderlich, das
würde den Nutzen weiter senken.
Kernstück ist ein altes 2-Kammerklärwerk, das eigentlich schon
kurz nach der Errichtung seine Bedeutung durch einen
Kanalanschluss verloren hat. Trotzdem lief das gesamte Abwasser
in die Zweikammerkläranlage hinein - und zum Kanalüberlauf
wieder hinaus.
Die Änderungen an der Verrohrung waren übersichtlich, der Ablauf
zum Kanal war ja bereits vorhanden, hinzu kamen die Zuläufe von
den Dachrinnen im Dom, die Umverlegung der Abwasserleitung um
die Zisterne herum und die Zusammenführung mit dem Überlauf der
Zisterne erfolgten durch eine Baufirma.
Das graue Rohr auf dem ersten Bild ist der Zulauf für das
Regenwasser des Carports. Es kann für Arbeiten in der Zisterne
aus der Muffe gezogen werden.
Bevor eine Nutzung in Frage kam, wurde der Behälter von einem
Entsorgungsunternehmen per LKW abgepumpt und die 5 1/4 m³ Inhalt
zur Kläranlage gebracht. Dann wurde 1 Jahr lang das Regenwasser
nicht genutzt, das Wasser lief weiter in dieser Zeit über den
Überlauf in den Kanal und spülte so den Behälter aus. Nach
diesem Jahr pumpten wir den Behälter aus und reinigten nochmal
mit einem Hochdruckreiniger das Innenleben.
Wie der Name schon sagt, verfügt ein 2-Kammerklärwerk über 2
Kammern und ich halte das bis heute für ein unschlagbares
Konzept: Eine Kammer dient als Regenzu- und -überlauf, die
andere Kammer als Ansaugkammer mit dem deutlich sauberen Wasser.
Blütenstaub und Laub wird durch die Trennwand vom Ansaugbereich
der Pumpe abgehalten. Die ca. 20 cm x 20 cm große
Überströmöffnung am Boden in der Trennwand wurde mit einem
Backstein verkleinert, dafür wurden mehrere kleine Löcher auf
allen Höhen in der Wand gebohrt, so dass eine Siebwirkung
erzielt wird. Denn Ziel ist es, dass sich der Schlamm in der
Kammer absetzt und schwimmfähige Fremdstoffe wie Laub oder
Pollen beim Erreichen des Überlaufpegels in den Kanal entsorgt
werden.
Weitere Filter vor der Zisterne halte ich für unnötig, die
komplette Wassermenge strömt ohne Filterverluste durch die
Zisterne und sorgt für Sauerstoffzufuhr und nimmt jede Menge
Schmutz mit.
In die Ansaugkammer mündet der Nachspeiseauslauf - das Wasser
stammt aus dem Trinkwassernetz und ist sauber. An geeigneter
Stelle muss ein freier Auslauf nachgerüstet sein, damit es zu
keinem Rücklauf von Nicht-Trinkwasser ins Trinkwassernetz kommen
kann. Wir haben das im Keller ausgeführt und dort ist es auch am
besten aufgehoben (Zugänglichkeit, Sauberkeit). Die
Zugänglichkeit ist ein wichtiger Grund, den Zisternenbehälter so
einfach wie möglich auszuführen: Wer will schon mitten in der
Nacht bei einer Störung in die Zisterne steigen?
Deshalb hat die Zisterne nur eine Saugleitung nach unten, Pumpe
mit Steuerung, Rückschlagventil, Vorfilter stehen im Keller auf
einem Wandpodest. Zisterne und Haus sind über ein Hüllrohr
(DN100) verbunden, darin laufen Nachspeiseleitung,
Klingelleitung und Saugleitung.
Die Klingelleitung wird zur Zeit nicht genutzt, auch eine
automatische Nachspeisung gibt es nicht - sie wird bislang kaum
gebraucht.Wenn es nach langer Trockenzeit zu Engpässen kommt,
dann nur wenn ein Bewohner zu Hause ist und es auch möglich ist
ein Ventil per Hand zu öffnen.
Die Klingelleitung wird zur Zeit nicht verwendet, bietet aber
die Möglichkeit, eine Steuerung oder Pegelmessung nachzurüsten.
Die sonstigen Komponenten:
- Pumpe:
- Bei der Pumpe handelt es sich um ein Billigteil eines
Discounter, mit ordentlicher Förderleistung (~ 3600 L/h)
und Förderhöhe (45 mWS) bei allerdings auch einer
Leistungsaufnahme von 1,0 kW! Die elektronische
Pumpenregelung ist Standard: EIN bei Druckabfall, AUS bei
Volumenstrom = 0. So bedarf es keiner weiteren
Einrichtungen oder Kabel zur Pumpe, Aufstellen,
Anschließen, Befüllen, Einstecken und fertig! Zur eigenen
Sicherheit gibt es noch eine ältere Reservepumpe von Alko,
die mit 800 Watt anfangs auch ausreichte, jedoch beim
Gartenschlauchbetrieb an ihre Grenzen kam.
- Anschluss mit Schläuchen, Absperrhähne vor und hinter
den Schläuchen erlauben einen schnellen Wechsel der Pumpe
ohne Sauerei, das hat sich bewährt
- Keine sogenannten Hauswasserwerke: Manche haben
verschleißanfällige mechanische Schalter, alle haben einen
Druckspeicher. Diese Druckspeicher sind zu klein, um
selbst eine kleine WC-Spülung auszugleichen und die
Aufgabe einer Reduzierung der Schalthäufigkeit zu
erfüllen. Oft sind die verwendeten Materialien noch nicht
einmal für Regenwasser geeignet.
- Wer es ganz leise mag und kein Problem mit 230 Volt in
der Zisterne hat, kann auch eine Tauchdruckpumpe in die
Zisterne einbauen: Zu beachten sind nur folgende Dinge:
- Druck: Die gewünschte Pumpe sollte ausreichend Druck
aufbauen, damit auch der Gartenschlauch noch mit
Wassersprenger funktioniert - ca. 3,5 bis 4,5 bar
Nenndruck sollte die Pumpe schon erreichen (abhängig von
den Leitungslängen und -verlusten)
- Für die schnelle Bergung sind Schnellverschlüsse,
Schläuche und ein an der Pumpe und z.B. dem Deckel
befestigtes Seil aus Kunstfaser sinnvoll
- Für die Stromversorgung ein eigenes Leerrohr bis ins
Haus verlegen
- Regler wie gehabt, am besten im Haus in die
Rohrleitung integrieren, um eine mögliche Störung
schnell zu entdecken
- Feinfilter:
- von Gardena mit etwas größerer Filterfläche, damit auch
bei längerer nicht gereinigter Filterkartusche ausreichend
Durchfluss möglich ist...
- in unserer Anlage ist der Filter vor der Pumpe, um das
Laufrad zu schonen, bei den geringen Mengen von Schmutz
wäre eine Montage hinter der Pumpe genauso möglich und
vermeidet die anfänglichen Probleme mit Luft in der
Leitung wie sie vor der Pumpe (Unterdruck) auftreten
- Rückschlagventil:
- Damit die Pumpe nicht bei jedem Start mühsam Wasser aus
der Zisterne saugen muss, ist in der Ansaugleitung ein
federbelastetes Rückschlagventil eingebaut. Sobald die
Pumpe abschaltet, schließt das Ventil und das Wasser kann
nicht zurücklaufen. In vielen Anlagen wird das als
Fussventil ausgeführt - wenn es also eine Störung gibt,
müßte man wieder an die Zisterne ran. Je nach Hersteller
ist ein Rückschlagventil auch bereits in der Pumpe
integriert, dann kann man getrost darauf verzichten. Jede
Komponente stellt auch einen Widerstand dar, den die Pumpe
überwinden muss - und das kostet Energie!
- Beschriftung der Zapfstellen:
- Um der Sicherheit genüge zu tun - es ist auch in der DIN
1989 vorgegeben - sind alle Zapfstellen mit einem
Hinweisschild als Regenwasserzapfstelle auszurüsten
Erfahrungen mit der Anlage
Man kann die Anlage im positiven Sinne vergessen!
Der Filter wird einmal im Jahr gereinigt, man sieht durch das
Gehäuse, wann es nötig ist. Das Reinigen der Zisterne ist sogar
schädlich. Nach 4-5 Jahren haben wir aus Interesse den Boden
gereinigt. Es war dort eine dünne Schicht Schlamm. Nachdem
Reinigen dauerte es 3-4 Wochen, bis das Wasser nicht mehr roch.
Es ist ein biologisches Gleichgewicht, in das man nicht
eingreifen sollte. Am Boden sammelt sich Schlamm,
Mikroorganismen sorgen dafür, dass die Stoffe ab- bzw. umgebaut
werden. Also keine Chemie, keine Reinigung, keine mechanische
Belüftung.
Sieht man vom regelmässig erforderlichen Spülen der
Nachspeiseleitung ab, ist nur im Sommer ein Blick auf den
Wasserstand nötig, um sicher zu gehen, dass man nicht auf dem
Trockenen sitzt. Aber auch dann: Die Pumpe geht auf Störung,
wenn kein Wasser angesaugt wird.
Füllt man Wasser in die Zisterne und in die Pumpe, läuft die
Anlage weiter.
Die bislang verwendeten Pumpen sind enorm robust, jedoch echte
Stromfresser.
Deshalb gibt es folgende Verbesserungsvorschläge:
- Wie auf dem Bild zu sehen, hat die Zisterne weder einen
Syphon (als Geruchsverschluss gegen Kanalgase) noch einen
Kleintierschutz am Überlauf zum Kanal. Beides sollte man
einbauen. In unserem Beispiel ist es auch aufgrund der Lage
(Hanglage mit wenigen Häuser) noch nicht erfolgt.
- Einbau einer mehrstufigen Pumpe: Die eingesetzten
Kreiselpumpen erzielen ihre Wirkung in einem einstufigen
Laufrad, dafür müssen erhebliche Druckunterschiede mit hoher
Drehzahl aufgebaut werden. Mit einer mehrstufigen Pumpe (3-5
stufig) wird dieser Druckunterschied in mehreren Stufen
erzielt. Allein dadurch kann die Pumpenleistung von ca.
800-1000 Watt auf etwa 600 Watt gesenkt werden.
- Nachrüstung einer einfachen automatischen Nachspeisung:
- einfache Variante: am Boden der Zisterne wird ein Sensor
(z.B. Schwimmschalter) eingebaut, der bei geschlossenem
Stromkreis ein Relais schließt. Bei geschlossenem Relais
(Koppelrelais) wird ein DVGW-zugelassenes
Magnetventil in der Trinkwasserleitung geöffnet.
- Luxusvariante: Sensor wie gehabt, ein Regler mißt den
Widerstand in der Leitung des Sensors. Ist dieser
geschlossen wird ein (Koppel)relais angesteuert, das ein
DVGW-zugelassenes Magnetventil in der Trinkwasserleitung
öffnet. Zusätzlich wird über eine Timerfunktion alle 4
Wochen für eine einstellbare Zeit (z.B. 30 Sekunden) das
Magnetventil angesteuert und so die Trinkwasserleitung
gespült. Statt des Schwimmerschalters sind auch andere
Messverfahren denkbar, so dass eine echte Pegelmessung mit
Messwertausgabe möglich ist (z.B. Abstandmessung von oben
per Ultraschall). Die Zeit richtet sich nach Leitungslänge
und Querschnitt, um eine echte Spülung zu erreichen.
- Nicht wirklich nötig, aber durchaus eine Idee für
Schallempfindliche: Einbau eines Tagesspeichers für WCs: Um
die Schalthäufigkeit zu senken und die Wahrscheinlichkeit
eines nächtlichen Pumpenbetriebs zu senken wäre folgende
Konstruktion möglich (nur bei Umbau/Sanierung...):
- Die Anschlussleitungen der WCs werden über das höchste
WC verlegt, z.B. Dachboden, wenn es dort frostfrei ist
- Dort findet ein Behälter seinen Platz. 50-60 Liter
reichen, nach oben bilden nur Platz und Statik eine
Begrenzung...
- Der Behälter bekommt zwei Sensoren für die Ausgabe
"Behälter voll" "Behälter leer" sowie einen freien Auslauf
mit Magnetventil und einen Sicherheitsüberlauf - falls das
Ventil einmal hängenbleiben sollte
- Der Sicherheitsüberlauf wird mit Syphon an das
Abwasserrohr angeschlossen werden (WC-Abwasserfallleitung)
- Die Regelung kann dann beliebig aufgebläht werden:
- Einfache Version: Ist der Behälter leer, wird
aufgefüllt bis der Behälter voll ist. - Das ginge auch
mit einem einfachen Spülkastenventil (freier Auslauf),
dann könnte jedoch mitten in der Nacht der letzte Nutzer
eine lange Pumpenlaufzeit verursachen, was je nach
Lärmemission zu Diskussionen führen könnte...
- Normale Version: Wie einfache Version mit
Magnetventil. Jedoch wird hier abends zu einer festen
Zeit (z.B. 20 Uhr) der Behälter solange nachgefüllt bis
er voll ist. Die dann vorhandenen 50-60 Liter sollten
für eine Nacht reichen - ansonsten muss natürlich
nachgespeist werden.
- Luxusversion: Wie normale Version, jedoch im
Zusammenspiel mit einer Pegelmessung der Zisterne: Wenn
die Zisterne voll ist, wird (tagsüber) der Tagesspeicher
immer vollgefüllt, solange er nicht voll ist ("Behälter
voll" gibt ein negatives Signal bzw. Widerstand = 0 Ohm
bei Schwimmerschaltern)