Betriebswassernutzung

Referenten: Rahel Germershausen, Simone Maxl, Evi Scheller, Lena Weiß

2. Anlagen zur Wasseraufbereitung

Im Folgenden werden Anlagen beschrieben, die den Trinkwasserverbrauch verringern. Ihre Einsatzgebiete sind sehr vielseitig, sie reichen von Einfamilienhaushalten über Mehrfamilienhaushalten, Industrie bis hin zur Wiederaufbereitung des verschmutzen Wassers, welches in Schwimmbädern anfällt.


2.1 Grauwasseraufbereitungsanlagen

Grauwasser ist der Teil des häuslichen Schmutzwassers, das durch den Abfluss von Badewanne, Dusche, Waschtisch und Waschmaschine anfällt. In einem Wasser sparenden Haushalt entstehen in diesem Bereich ca. 55 Liter Grauwasser pro Person. Das Aufkommen des Grauwassers geschieht in kontinuierlicher Menge und ist unabhängig von Jahreszeit oder Witterung. Das anfallende Grauwasser ist im Vergleich zum Schwarzwasser, welches das restliche Abwasser eines Haushaltes ausmacht, nur gering verschmutzt und wenig bakteriell belastet. Grauwasser ist frei von Fäkalien, Fett- und Feststoffen und frei von hoch belastetem Küchenwasser.
Zunächst kann man allgemein gültig für alle Grauwasseranlagen sagen, dass sie jeweils ein separates Leitungsnetz zur Erfassung des Grauwassers sowie zur Verteilung des Betriebswassers benötigen.
Die Aufbereitung des Grauwassers erfolgt in unterschiedlichen Anlagetypen, die, abhängig von der Anwendung, variieren.

2.1.1 Grauwasseraufbereitungsanlage

Das häusliche Grauwasser wie Dusch-, Bade- und Handwaschwasser wird in die Grauwasseranlage geleitet, die für jedes Haus als eigene Anlage installiert werden muss. Dort wird das Wasser zuerst durch ein Absatzbecken geführt, in dem sich die gröbsten Schmutzpartikel des Wassers absetzen und so eine auf biologischen Eigenschaften basierende Vorreinigung erfolgt.

Im 28 - 34° C warmen Abwasser aus der Dusche, Badewanne und Waschmaschine verbirgt sich ein hohes Energiepotential, das zur Wärmerückgewinnung verwendet werden kann. 1000 Liter warmes Grauwasser enthalten durchschnittlich 23 kw h nutzbare Wärmeenergie. Durch die Wärmerückgewinnungsanlage "Thermo Cycle" von Aquatronic werden aus 1000 l Grauwasser durchschnittlich 16 kw h Wärmeenergie bei minimalen Betriebskosten. Bei dieser Anlage wird die im Grauwasser enthaltende Wärmeenergie zur Vorwärmung des Boilerwassers weiter/umgenutzt.

Beim Eintritt in die Wärmerückgewinnungsanlage wird das warme Duschwasser von Schmutzpartikeln wie Haare, Wollflusen, Sand und dergleichen gereinigt. Das gereinigte Duschwasser gibt jetzt seine Wärmeenergie an das frische, dem Boiler zufließende Kaltwasser ab. Die zurückgehaltene Schmutzfracht wird automatisch in die Kanalisation abgeführt.
Die beiden Wasserkreisläufe werden dabei nicht vermischt, es handelt sich um ein hygienisch unbedenkliches Verfahren. Das Resultat dieses Prozesses weist eine Ersparnis von 50% Heizenergie für Warmwasser auf. Nach dem Prozess der Wärmerückgewinnung für die Vorwärmung des Boilers wird das Grauwasser biologisch zu Klarwasser aufbereitet und desinfiziert.

2.2.3 Reinigung von Grauwasser mit Hilfe von vertikal durchströmten Pflanzenkläranlagen

Versuche in der Landespflege/ LWG Veitshöchheim

Die Pflanzenkläranlage, mit der die Landespflege LWG Veitshöchheim verschiedene Versuche zur Wiederaufbereitung von Grauwasser durchgeführt hat, besteht aus vier vertikal durchströmten Bodenfiltern mit verschiedenen Substraten und Repositionspflanzen.

Das Ziel dieses Versuches ist es, das im häuslichen Bereich anfallende Grauwasser mittels bepflanzten Bodenfiltern so gut zu reinigen, dass die Grenzwerte der EU-Richtlinien für Badegewässer eingehalten beziehungsweise unterschritten werden können.

Dabei hat sich der Einsatz verschiedener Substrate und Repositionspflanzen zur Wiederaufbereitung bewährt. Sie ermöglichen eine Optimierung der Reinigungsleistung bezüglich der organischen Stoffe, der Tenside (im Waschmittel) und der pathogenen Keime, welche im anfallenden Grauwasser enthalten sind.

Die festgestellte Reinigungsleistung von 80 - 99,3% garantiert eine Unterschreitung der geforderten Grenzwerte der EU-Richtlinien für Badegewässer.
Alternativ zu den vertikal durchströmten Pflanzenkläranlagen ist auch eine Versickerung in Rigolen, Mulden oder Schächten möglich.
Pflanzen mit einem flachstreichenden Wurzelwachstum haben sich während des Versuches nicht bewährt.

Diese Art des Grauwasserfilters verbindet, im Gegensatz zu anderen Wiederaufbereitungsanlagen, Reinigungsleistungen mit gestalterischen Möglichkeiten in Form von Grünflächen.

2.2 Regenwasseraufbereitungsanlagen

Um den Verbrauch von Trinkwasser zu substituieren, kann man Regenwasser sammeln, wiederaufbereiten und als Betriebswasser verwenden.
Jede Leitung durch die Betriebswasser fließt muss gekennzeichnet sein und auch am Wasserhahn müssen Warnschilder angebracht werden. In einem Mietshaus müssen die Mieter die Wahl haben, ob sie Betriebswasser oder Trinkwasser verwenden möchten.


2.2.1 Qualität von Regenwasser

Regenwasser hat eine sehr gute Qualität, fallender Niederschlag hält, mit Ausnahme des Ph-Wertes, die Anforderungen an die Trinkwasserverordnung.
Die Qualität unterscheidet sich in geringem Maße dadurch wie sauber die Luft in dem Gebiet wo der Niederschlag gesammelt wird ist. In Großstädten nimmt der Niederschlag Verunreinigungen über die Luft auf.
Das der Ph-Wert von der Trinkwasserverordnung abweicht hat insofern Vorteile, dass das Wasser weicher ist und die Waschmaschine nicht so viel Waschmittel benötigt. Der nächste Faktor, der die Qualität von Trinkwasser beeinflusst ist die Regenauffangfläche.

Wasser welches nur von Dachflächen gesammelt wird hat eine bessere Qualität als Wasser, welches auch von anderen Oberflächen wie z.B. Höfen gesammelt wird. Bei Dachflächen ist das Material des Daches ein zu beachtender Punkt. Ebenso unterscheiden sich die Inhaltsstoffe des Regenwassers dadurch, ob es längere Zeit nicht geregnet hat oder kontinuierlich regnet, da man den Abspüleffekt miteinbeziehen muss.
Allgemein kann man sagen, dass zur Aufbereitung des Niederschlags von Dachflächen eine Filteranlage genügt, und von anderen Oberflächen eine spezielle Reinigung notwendig ist.

2.2.2 Regenwasseraufbereitungsanlage von Dachablaufwasser

Das Regenwasser läuft von der Dachrinne durch einen Filter in die Zisterne.
Die Zisterne besteht entweder aus Kunststoff, Stahl oder Beton, der aber wegen des Säuregehaltes im Wasser angreifbar wird und deswegen beschichtet werden muss.

Das Wasser wird am Boden der Zisterne durch einen beruhigten Zulauf eingeführt, so dass sich das Wasser sedimentiert. Das Wasser kann dann mit Hilfe einer Saugpumpe ins Haus zu Verwendung gepumpt werden.
Bestenfalls ist diese Pumpe schwimmend damit immer nur das oberste und sauberste Wasser verwendet wird. Eine Zisterne muss außerdem noch mit einem Überlauf ausgestattet sein, für den Fall, dass die Zisterne für das anfallende Regenwasser nicht ausreicht.

Dieser Überlauf führt entweder in die Kanalisation, wobei dann auf einen Geruchsabschluss zu achten ist oder das Wasser wird auf dem Grundstück versickert. Für den Fall, dass das Regenwasser den Betriebswasserbedarf nicht deckt, muss eine Trinkwassernachspeisung in der Zisterne gewährleistet sein.

2.2.3 Regenwasseraufbereitungsanlage von Oberflächenwasser

Um die Menge des aufzufangenden Niederschlags zu erhöhen kann man zusätzlich zum Niederschlagswasser der Dachfläche das Niederschlagswasser von anderen Oberflächen wie z.B. von Höfen sammeln. Dies ist besonders wichtig bei Mehrfamilienhäusern, wo der Bedarf an Betriebswasser allein durch die Dachfläche nicht gedeckt werden kann.

Das Niederschlagswasser das von anderen Oberflächen gesammelt wird ist stärker verschmutzt als das der Dachfläche. Aus diesem Grund muss das Wasser zusätzlich gereinigt werden. Das Wasser wird in einer Zisterne gesammelt nachdem es erstmal grob von einem Schlammfang und Ölabscheider gereinigt wurde. Danach wird das Wasser biologisch gereinigt und mit Hilfe von UV desinfiziert.

Das gereinigte Wasser wird dann in einer weiteren Zisterne gesammelt, um von dort aus als Betriebswasser genutzt zu werden. Die Qualität ist nun besser als die des Dachablaufwassers nach der in 2.2.2 beschriebenen Anlage.