Anlagen zur Regenwassernutzung: Von der Planung bis zum Betrieb

Regenwasser kann durch Filter im Speicher­zulauf einfach gereinigt und problemlos gelagert werden. Der kalkfreie Rohstoff hilft, Trinkwasser für Toilettenspülung, Waschmaschine und Bewässerung zu sparen – in Einzelfällen bis zu 50 %. Eine Anlage zur Regenwassernutzung in Industrie und Gewerbe ist ebenso Stand der Technik wie im Wohnhaus. Sie besteht aus

• Sammelleitungen mit Filter und
• Speicher mit Überlauf
• einem Leitungssystem zu den Verbrauchsstellen sowie der
• Pumpentechnik mit ­automatischer Nachspeisung von Trinkwasser.

Wird nur der Garten bewässert, kann die Nachspeisung entfallen.

Wasser aus Regenspeichern gilt als sogenanntes Betriebswasser und hat keine Trinkwasserqualität. Dies ist auch nicht erforderlich bei der in Deutschland zulässigen Verwendung für:

• Gartenbewässerung
• Toilettenspülung
• Wäschewaschen
• Gerätereinigung in Hof und Garten.

Die weltweit umfangreichsten Untersuchungen zur Wasserqualität liegen in Deutschland vor und bestätigen, dass bei fachgerechter ­Installation und Beschränkung auf die vorgenannte Verwendung keine Risiken bestehen. Details dazu enthält die fbr-Publikation „Regenwasser sammeln und nutzen“ [3].

Welche Zuschüsse und Einsparungen bringt die Regenwassernutzung?

Das finanzielle Engagement der Bauherren wird durch die Einsparung bei der Trinkwassergebühr, im Fall von Gartenbewässerung zusätzlich bei der Abwassergebühr, belohnt. Bleibt der Überlauf des Regenspeichers auf dem Grundstück, z. B. durch Versickerung, entfällt auch die Niederschlags-Ableitungsgebühr. Wie viel das im Einzelfall ausmacht, liegt am Nutzerverhalten und an der Höhe der von Kommune zu Kommune unterschiedlichen Gebühren.

Einsparungen und Zuschüsse sind bei Regenwassernutzung leider nicht einheitlich, denn der Bund ist nicht zuständig für die Trinkwasserversorgung oder für Wassersparmaßnahmen. Das ist Sache der Länder und Kommunen. Deren Motiv für ein regionales Förderprogramm kann ein Engpass in der Trinkwasserversorgung sein, zum Beispiel ein Mangel an verfügbaren Ressourcen oder ein zu klein dimensioniertes Verteilnetz.

Meist jedoch lautet die Begründung wie bei der „Bremer Umwelt Beratung“: 

„Wasser gibt es bei uns genug, Regen auch. Trinkwasser zu sparen und Regenwasser zu nutzen macht trotzdem Sinn. Langfristig spart das Geld und schont die Grundwasservorräte. Aber es werden auch die Mischwasserkanäle entlastet, Gewässer vor Schadstoffeinträgen geschützt und Keller vor Überschwemmung bewahrt.“

Im Bundesland Bremen, zu dem die Städte Bremen und Bremerhaven gehören, erhält, wer einen Regenspeicher gemäß Förderrichtlinie baut, einen finanziellen Zuschuss. Grundsätzlich kann jedes Bundesland, jede Stadt oder Gemeinde in Deutschland eine ähnliche Regelung beschließen. Aufgrund der häufig wechselnden Förderungen existiert aber keine aktuelle Liste für Deutschland, die zeigt, wo es Zuschüsse gibt. Es lohnt sich deshalb, zum Beginn der Planung bei der zuständigen Kommune nachzufragen.

Planung der Regenwassernutzung: Ertrag und Bedarf gegenüberstellen

In Deutschland regnet es zu jeder Jahreszeit. Doch von Woche zu Woche variieren Menge, Intensität und zeitliche Verteilung. Berechnungen des Regenwasserertrags basieren auf regionalen Wetterdaten der Vergangenheit. Mit der Prüfung, ob Ertrag und Bedarf in einem guten Verhältnis stehen, beginnt die Planung einer Anlage zur Nutzung von Niederschlagswasser.

Hier ein Beispiel: 62,5 m³ Regenertrag sammelt ein Einfamilienhaus mit Ziegeldach pro Jahr in 86150 Augsburg, aus Multiplikation von:

• Jahresniederschlag in Augsburg: 800 mm, also 800 l/m²
• Gebäudemaß mit Dachüberstand: Traufe 13,4 m, Giebel 8,1 m (Auffangfläche = horizontale Dachprojektion, hier 108,5 m²)
• Ertragsbeiwert, bei Ziegeldach 0,8 (d. h. ein um 20 % geringerer Ertrag durch ­Verspritzen, Aufsaugen, Verwehen)
• hydraulischer Wirkungsgrad, ohne spezielle Regenwasserbehandlung 0,9 (d. h. um 10 % geringerer Ertrag durch ­gelegentlichen Speicherüberlauf) 

56,3 m³ Jahresbedarf bestehen für die Toilettenspülung bei drei Bewohnern und für die Bewässerung von 500 m² Garten. Laut Tabelle 1 in der DIN 1989-100 [1] …

• … benötigt 1 m² Nutzgarten / Grünanlage zusätzlich zum Niederschlag pro Jahr 60 l (0,06 m³/m²). Bei 500 m² Garten­fläche ergibt sich ein Bedarf von 30,0 m³/a (500 m² x 0,06 m³/m² = 30,0 m³/a). Doch Vorsicht, je nach Bodenart (sandig, ­locker) und Mikroklima (viel Wind oder warm) variiert der Bewässerungsbedarf laut DIN bis zum Vierfachen des hier angenommenen Wertes!
• … benötigt eine Person im Haushalt für die Toilettenspülung 24 l/d (8,76 m³/a). Bei drei Personen sind es somit 26,3 m³/a.

Tipp: Ist gemäß örtlicher Satzung ein geeichter Wasserzähler in der Regenwasserleitung zum WC und zur Waschmaschine einzubauen, um die ­daraus resultierende Abwassermenge zu erfassen, darf die Gartenwasserleitung davor abgezweigt werden, da durch diese Nutzung kein Abwasser entsteht.

Wie berechnet man die Speichergröße? 

Gemäß DIN EN 16941-1 [2], vereinfachtes Verfahren in Anhang A.2.1, wird von Ertrag und Bedarf das kleinere Volumen, hier der Bedarf mit 56,3 m³/a, gewählt. Dann wird der daraus resultierende ­Tagesbedarf von 154 l/d (56.300 l/a geteilt durch 365 Tage) mit 21 Tagen multipliziert. Dieser Zeitraum gilt als Dauer der statistisch für Deutschland ermittelten Trockenperiode.

Das Ergebnis ist ein Nutzvolumen von 3,2 m³, bei zuvor vollem Speicher theoretisch ausreichend für drei niederschlagsfreie Wochen. Dass Ertrag und Bedarf nicht weit auseinanderliegen und der Ertrag der größere Wert ist, sind gute Voraussetzungen. Dann wird bei starkem Niederschlag der Speicher gelegentlich überlaufen, in der Regel ist aber genug Vorrat da.

Korrekturbedarf bei der Speichergröße besteht allerdings, wenn das Sommerhalbjahr betrachtet wird. Die oben genannte überschlägige Berechnung geht von einem gleichmäßigen Niederschlag und einem gleichbleibenden Bewässerungsbedarf im Jahresverlauf aus. Tatsächlich aber wird im Winter nichts und in der Vegetationszeit eine höhere Tagesmenge für den Garten gebraucht. Ein Zuschlag von 0,5 m³ macht in diesem Fall Sinn, und bei Annahme von fünf statt drei Wochen Trockenperiode sind es weitere 2,5 m³. Das ergibt zusammen eine Speichergröße von 6,2 m³.

Tipp: Wer schneller zum Ergebnis kommen will, kann ein Online-Rechenprogramm nutzen. Diese berücksichtigen oft bereits sinnvolle Zuschläge. Bei www.mall.info/dimensionierung wird beispielsweise bereits den aktuellen klimatischen Veränderungen Rechnung getragen und mit fünf Wochen Trockenzeit kalkuliert.

Wohin mit dem überlaufenden Niederschlagswasser bei vollem Speicher? 

Früher war der Anschluss der Regenwasserleitung an den Kanal der Kommune vorgeschrieben und kostenlos. Heute wird das untersagt und, falls ausnahmsweise zugelassen, wird dafür eine Gebühr verlangt. Deshalb sollte die Überlaufmenge nach Möglichkeit versickern und die erforderliche Größe der Sickermulde gemäß Angabe des örtlichen Tiefbau- oder Umweltamts bemessen werden:

• 10 bis 15 % der Dachgrundfläche ist in ­Freiburg im Breisgau die erforderliche Muldenfläche, um zu gewährleisten, dass auch bei Starkregen mit der vorhandenen ortsspezifischen Bodendurchlässigkeit das Rückstauvolumen von 30 cm Muldentiefe ausreicht und die Mulde nach spätestens 24 Stunden leer ist.
• Fehlt ein Hinweis der Kommune, wird nach Arbeitsblatt DWA-A 138, A.2.2, die Größe der Sickermulde errechnet.

Tipp: Die Berechnung bieten kompetente Speicherhersteller ihren Kunden als kostenlosen Service an. Trotz vorhandenen Regenspeichers gilt die komplette Dachfläche als Bemessungsgrundlage, da im schlechtesten Fall von einem vollen Speicher ausgegangen werden muss.

Kann oder darf ausnahmsweise nicht versickert werden, mündet der Speicherüberlauf mit Erlaubnis der zuständigen Behörde in die Kanalisation. Dennoch lässt sich eventuell ein Teil der Niederschlagswassergebühr einsparen.

Tipp: In der Abwassersatzung der Kommune nachsehen und die geplante Anlage der Verwaltung mitteilen. Die Stadt Friedrichshafen z. B. reduziert ab einer bestimmten Speichergröße die Niederschlagswassergebühr um 50 %. Damit wird der Retentionseffekt durch Regenwassernutzung belohnt.

Warum zwei Normen?

Vorstehend wird Bezug genommen auf die DIN EN 16941-1 und auf die DIN 1989-100. Als letztere im Juli 2022 erschien, wurde die DIN 1989-1 „Regenwassernutzungsanlagen – Teil 1: Planung, Ausführung, Betrieb und Wartung“ nach 20 Jahren unveränderter Gültigkeit zurückgezogen. Weshalb?

Im Sinne der Harmonisierung von technischen Regeln innerhalb der EU und darüber hinaus musste das zuständige Gremium innerhalb des DIN, der „Arbeitsausschuss für Wasserrecycling, Regen- und Grauwassernutzung“, mit den 34 beteiligten Ländern des CEN (Europäisches Komitee für Normung) einen Konsens finden, um die technische Regel auf einen für alle Mitgliedsländer akzeptablen Stand zu bringen. Da die nationale Norm DIN 1989-1 schon sehr „ausgefeilt“ war, ist das Ergebnis DIN EN 16941-1 aus deutscher Sicht ein Minimalkonsens. In solchen Fällen besteht die Möglichkeit, die zuvor gültigen Regeln in einer sogenannten nationalen Restnorm zusammenzufassen, hier in der DIN 1989-100.

Für Planung, Ausführung, Betrieb und Wartung von Anlagen zur Regenwassernutzung in Deutschland gilt deshalb seit Juli 2022: Anwender von DIN EN 16941-1 müssen sich ebenfalls mit der DIN 1989-100 auseinandersetzen.

Dieser Artikel von Klaus W. König erschien zuerst in SBZ 02/2024. Dipl.-Ing. Klaus W. König war 20 Jahre als Architekt selbstständig und ist heute Fachjournalist und Buch­autor, speziell zur wasser­orientierten Stadtplanung und zur energiesparenden Bautechnik. Er ist Mitarbeiter im DIN-Ausschuss Wasserrecycling/Regen- und Grauwassernutzung sowie Gründungsmitglied des gemeinnützigen Bundesverbandes für Betriebs- und Regenwasser e. V. (fbr). www.klauswkoenig.de