Zisternen

Prinzip

Bei der Regenwassernutzung mit Zisternen wird der Niederschlagsabfluss von Dachflächen gesammelt. Die Nutzung des Regenwassers erfolgt im Haushalt z. B. zur Toilettenspülung, für die Waschmaschine oder zur Gartenbewässerung. Die mögliche Einsparung an Trinkwasser liegt bei bis zu 30 Litern pro Einwohner und Tag (FBR [1999]). Im gewerblichen Bereich bestehen weitere Anwendungsmöglichkeiten für die Regenwassernutzung als Betriebswasser.

Gegen die Regenwassernutzung im Haushalt werden vor allem von Seiten der Gesundheitsämter Bedenken geäußert. Gefahren werden in Fehlanschlüssen und einer damit verbundenen hygienischen Gefahr für das öffentliche Trinkwassernetz und Verwechslungsmöglichkeiten gesehen [LOWIS, 1998]. Die Befürworter sind dagegen der Auffassung, dass diese Gefahren zwar bestehen, sich aber durch einfache Maßnahmen verhindern lassen [LANGE, OTTERPOHL, 1997]. So ist eine Kennzeichnung der Leitungen mittlerweile Pflicht.
 
Das Hauptziel der Regenwassernutzung liegt, in Ergänzung zum Einsatz moderner wassersparender Sanitärtechnik, in der Einsparung von Trinkwasser [FBR, 1999]. Gleichwohl lässt sich durch die Speicherung des Regenwassers zum Zwecke der Nutzung auch eine Reduzierung und Rückhaltung der Niederschlagsabflüsse erreichen. Dieser Effekt steht allerdings dem Ziel der Regenwassernutzung, d.h, einen möglichst hohen Deckungsgrad zu erreichen, entgegen. Es gibt Systeme, die beide Effekte - Speicherung zum Zweck der Nutzung und zur Retention - miteinander kombinieren. Der erforderliche Gesamtspeicherraum, und damit die Kosten, sind dann allerdings höher als bei einer auf reine Nutzung ausgelegten Zisterne. Eine andere Alternative besteht in der Kombination von Regenwassernutzung und Versickerung, entsprechende Produkte sind mittlerweile im Handel (z. B. SICO-Regenspeicher, Fa. Mall).

Anwendungsbereich/Einschränkungen

Die Regenwassernutzung kann sowohl im Haushalt, im haushaltähnlichen Gewerbe als auch im rein gewerblichen Bereich eingesetzt werden. Hier sind zu Beginn die möglichen Nutzungen abzufragen und bei der Planung zu berücksichtigen.

Wasserwirtschaftliche Effekte

Die Wirkung von Regenwassernutzungsanlagen auf den Wasserhaushalt beinhaltet zweierlei Wirkungen. Zum einen wird durch die Einsparung von Trinkwasser weniger Grundwasser (oder Oberflächenwasser) entnommen. Bezogen auf den Wasserhaushalt hat damit die Regenwassernutzung einen ähnlichen Effekt wie die Regenwasserversickerung. Der Effekt ist von der Nutzung abhängig.
Abhängig von der Nutzungsart und -menge ist auch die Reduzierung von Spitzenabflüssen. Untersuchungen zum Hinweisblatt H101 der fbr (Fachvereinigung Betriebs- und Regenwasser e.V.) haben gezeigt, dass eine Verminderung des Spitzenabflusses, insbesondere bei hoher Nutzung für Bewässerung oder Brauchwasserzwecke, möglich sein kann. Dies ist im Einzelfall zu prüfen.

Die mit der Nutzung verbundenen quantitativen Auswirkungen auf den Wasserhaushalt werden in der Fachliteratur allerdings teilweise relativiert. Nach ZDUNNEK [1996] ist eine vollständige Substitution des Brauchwasserbedarfs im Bereich des wasserwirtschaftlichen Rahmenplans Berlins bei weitem nicht möglich, da das Regenwasserdargebot zu gering ist. MIKKELSEN [1998] hat die Potenziale für die Regenwassernutzung in Dänemark untersucht und kommt zu dem Schluss, dass selbst bei maximaler Ausbeute (Sammlung des gesamten Abflusses von allen Dachflächen) nur ca. 24% der jährlichen Trinkwasserproduktion eingespart werden könnte. Er weist aber auch darauf hin, dass lokal durchaus Einsatzbereiche bestehen. LANGE & OTTERPOHL [1996] weisen darauf hin, dass für Regenwassernutzungsanlagen noch keine vollständigen Ökobilanzen vorliegen. LOWIS [1998] zeigt für die Stadt Köln auf, dass Regenwassernutzungsanlagen im privaten Bereich weder ökologisch noch ökonomisch sinnvoll sind.
 
Die zweite Wirkung besteht darin, dass das genutzte Regenwasser dem Abflussvolumen entzogen und damit das nachfolgende Entwässerungs- oder Bewirtschaftungssystem entlastet wird. In welchem Maße diese Reduktion erfolgt, hängt von der Gestaltung der Regenwassernutzungsanlage ab. Bei reinen Zisternen, deren Überlauf an die Kanalisation angeschlossen ist, beträgt die Abflussminderung < 10% [LANGE, OTTERPOHL, 1995]. HERRMANN [1996] hat u.a. die Abminderung der Spitzenabflüsse durch Regenwassernutzungsanlagen untersucht. Es wird deutlich, dass bei den üblichen Größen von 3-6 m³ die Abminderung eher gering ausfällt. Bei größeren Zisternenvolumina kann dagegen eine signifikante Abminderung erreicht werden. Allerdings werden diese aus rein wirtschaftlichen Gründen nicht gebaut. Aus wasserwirtschaftlichen Gründen wären sie sinnvoll.

Bei der Beurteilung der Effekte einer Regenwassernutzung auf den Wasserhaushalt muss immer berücksichtigt werden, dass Zisternen nur mit Dachabläufen beschickt werden. Niederschlagsabflüsse von Verkehrsflächen und anderen befestigten Flächen müssen anderweitig bewirtschaftet werden. Insofern kann die Regenwassernutzung alleine keine allgemeine Lösung zur Regenwasserbewirtschaftung darstellen.
 
Der Schadstoffrückhalt ist auf größere Siedlungsflächen bezogen relativ gering, da i. d. R. nur die gering verschmutzten Dachabläufe genutzt werden und die stärker verschmutzten Abflüsse z. B. von Verkehrsflächen nicht erfasst werden.

Planung, Bemessung, Bau

Der Flächenbedarf einer Regenwassernutzungsanlage ist aufgrund der unterirdischen Anordnung bei Neubauten relativ gering (2x2 m Grundfläche bei 100 m² Dachfläche entsprechend 4%). In Innenstadtbereichen bestehen allerdings oft Schwierigkeiten bei der nachträglichen Anordnung.
 
Regenwassernutzungsanlagen sind nicht genehmigungspflichtig. Allerdings besteht nach der Abwasserverordnung eine Meldepflicht gegenüber dem Betreiber der Abwasserentsorgung. Meistens verlangt dieser den Einbau eines zweiten Zählers, um die Schmutzwassermenge, die ja weiterhin abgeleitet wird, zu erfassen und abzurechnen.
 
Die Bemessung einer Regenwassernutzungsanlage erfolgt bei kleineren Anlagen nach Erfahrungswerten. Bei Einfamilienhäusern sind Größen von 3-6 m³ üblich.

Für größere Anlagen stehen Simulationsmodelle zur Verfügung. Die Anlagen werden auf die Trinkwasserersatz und Nutzungsgrad ausgelegt. Die Auswirkungen von Regenwassernutzungsanlagen auf nachfolgende Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen lassen sich nur mit Simulationsmodellen zutreffend abbilden.

Kosten

Für einen Vier-Personen-Haushalt liegen die Kosten einer Regenwassernutzungsanlage (mit Nutzung für Toilettenspülung und Waschmaschine) bei ca. 4.000 - 5.000 EUR. Anlagen nur zur Gartenbewässerung sind für 1.750 - 2.250 EUR günstiger zu bekommen (Preise: [GEIGER, DREISEITL, 1995], [LANGE, OTTERPOHL, 1997]). Pro m³ Zisternenvolumen können ca. 400 - 500 EUR veranschlagt werden.
 
Diese Investitionen dienen zum größten Teil zur Einsparung des Trinkwassers und erst in zweiter Linie der Regenwasserbewirtschaftung. Insofern ist ein Kostenvergleich mit anderen Maßnahmen schwierig. Wird die Trinkwasserentnahme als äquivalent zu einer Versickerung angesehen, ist dagegen ein direkter Vergleich möglich. Bei einem typischen Einfamilienhaus mit einer angeschlossenen Dachfläche von 100 m² ergeben sich Kosten von ca. 40 - 50 EUR/m². Der Anteil für Pumpen und Filter daran beträgt ca. 10%, für Leitungen ca. 20%. Einfache Regentonnen zum Zweck der Gartenbewässerung sind deutlich günstiger. Eine 300 Liter-Tonne kostet ca. 50 EUR, ein 1000-Liter Fass ca. 250 EUR.
 
Als jährliche Betriebskosten für eine typische Zisterne im Einfamilienhausbereich (4-5 m³) werden Beträge zwischen 75 und 150 EUR/a genannt. LOWIS [1998] führt an, dass moderne Anlagen wartungsarm sind und deshalb eher die niedrigeren Werte herangezogen werden sollten. Bezogen auf die angeschlossene Fläche (100 m²) ergeben sich somit Kosten von 0,75 EUR/m²red/a. Bei ausschließlicher Nutzung zur Gartenbewässerung sind die Kosten sicherlich geringer.
 
Für die durchschnittliche Nutzungsdauer des Zisternenbehälters finden sich unterschiedlichste Angaben: 20 Jahre [LOWIS, 1998], 50 Jahre (KOLB zitiert in [KÖNIG, 1996]) oder 75 Jahre [KÖNIG, 1996]. Die LAWA macht keine Angaben für Zisternen. Sinnvoll erscheint es, den Wert für Kanalisationsschächte aus Beton (50 Jahre) zu übernehmen. Für die notwendigen Leitungen ist eine durchschnittliche Nutzungsdauer von 40 Jahren, für Pumpen und Filter von 10 Jahren zu veranschlagen.

Unterhaltung, Pflege

Zisternen und die zugehörigen Anlagenteile müssen regelmäßig gewartet werden. Dazu gehören:

• Überprüfung der Pumpenanlagen und Rohrleitungen
• Entschlammung des Sammelbehälters bei Bedarf
• Säuberung der Abtrennung für Blätter
• Überprüfung auf Entkopplung von der Trinkwasserversorgung

Die Pumpen sollten bei größeren Anlagen redundant ausgelegt sein.
 
Hinweise zu Planung, Ausführung, Betrieb und Wartung sind in der DIN 1989-1 [2002] zu finden. Weitere Hinweise zur Wartung sind auch dem Arbeitsblatt W 555 des DVGW vom Nov. 2000 und dem Merkblatt für Regenwassernutzungsanlagen des Zentralverbandes Sanitär Heizung Klima ZVSHK (ZVSHK [1997]) zu entnehmen.

Rechtliches

Da Regenwasser (sofern es gesammelt abgeleitet wird) rechtlich gesehen Abwasser ist und Grundwasser im rechtlichen Sinne ein Gewässer darstellt, erfüllt die Flächenversickerung, wie andere technische Versickerungsarten auch, den Tatbestand der Gewässerbenutzung. Nach §57 WHG ist ein derartige Einleitung grundsätzlich erlaubnispflichtig, sofern nicht gemäß einer Niederschlagswasser-Freistellungsverordnung die Bedingungen für die Erlaubnisfreiheit gegeben sind. Die meisten Bundesländer verfügen über eine Niederschlagswasserversickerungsverordnung.

Sofern die (Flächen-)Versickerung über die belebte Bodenzone erfolgt und die sonstigen Anforderungen nach dem technischen Regelwerk (hier DWA-A 138) eingehalten werden, kann von einer Behandlung des Regenwassers nach dem Stand ausgegangen werden.