Regenwasser im Betrieb sicher nutzen

Werr & Ludwig

Dezentrale Regenwasserbewirtschaftung war im Gewerbegebiet laut Satzung der Kommune für die von den Dachflächen stammenden Niederschläge gefordert. Wie das geht, was vorgeschrieben war und was in Eigeninitiative darüber hinausgehend entschieden wurde, zeigt ein konkretes Projekt. Sicherheitsaspekte und technische Regeln der Regenwassernutzung stehen bei dieser Betrachtung im Vordergrund.

Der Artikel kompakt zusammengefasst
■ Auf vielen, auch gewerblich genutzten Grundstücken, muss nicht genutztes Regenwasser von Dächern und gegebenenfalls auch von befestigten Flächen vor Ort versickert oder verdunstet werden.
■ Der finanzielle Aufwand für den Bau und Betrieb der zumeist in den kommunalen Satzungen festgeschriebenen Maßnahmen lässt sich in der Regel durch eine zusätzlich installierte Regenwasser-Nutzungsanlage anteilig kompensieren.
■ Für die Planung, Errichtung und den Betrieb von Regenwasser-Nutzungsanlagen macht das Regelwerk konkrete Vorgaben, wie die Sicherheit für das Trinkwassernetz, die Nutzer, den Bodenkörper, das Grundwasser und auch das Grundstück gewährleistet wird.

Im Gewerbegebiet Niederwiesen der Stadt Bräunlingen im Schwarzwald wird versucht, mit dem Niederschlagsabfluss der Dachflächen die Wasserhaushaltsgrößen Verdunstung, Grundwasserneubildung und Oberflächenabfluss soweit wie möglich zu erhalten, trotz Bebauung und Versiegelung [1]. Im Folgenden wird die Regenwasserbewirtschaftung der Ing. G. Werr & S. Ludwig GmbH vorgestellt. Das Familienunternehmen entstand aus einem klassischen Heizungs-, Lüftungs- und Sanitärtechnik-Betrieb, beschäftigt heute 80 Mitarbeiter und fertigt am neu gebauten Standort zusätzlich mobile Energiezentralen.

Blau-grün-graue Infrastruktur

Regenwasser von den 2026 m² Dachflächen der drei Betriebsgebäude wird teilweise durch Dachbegrünung verdunstet, teilweise im unterirdischen Speicher zurückgehalten und dann genutzt oder versickert. Das entlastet die kommunale Entwässerung und hilft, die Gefahr von Überflutung im Stadtgebiet zu reduzieren. Wasserorientierte Stadtplaner sehen darin Teile der sogenannten blau-grünen Infrastruktur. Bestehen deren wesentliche Bestandteile wie in diesem Beispiel aus Beton, wird sie blau-grün-graue Infrastruktur genannt.

König

Die Dachbegrünung auf mindestens 30 m² Dachfläche hatte die Kommune hier laut Bebauungsplan und Abwassersatzung gefordert. Ebenso, dass nicht genutztes Regenwasser von den Dächern auf dem Betriebsgelände versickert werden muss. Das Unternehmen hat sich dafür entschieden, eine komplette Dachfläche mit 216 m² zu begrünen, die WCs mit Regenwasser zu spülen und in der Produktion am Waschbecken manuell Bauteile mit dem weichen Niederschlagswasser zu reinigen.

Um den Trinkwasserbedarf möglichst gering zu halten und zugleich den Speicher wirtschaftlich vernünftig zu dimensionieren, haben Bauherrschaft und Planer aus Wasserertrag und Wasserbedarf die richtige Größe ermittelt. Dafür genügt ein frei verfügbares Simulationsprogramm [2] oder zur überschlägigen Ermittlung das vereinfachte DIN-Rechenverfahren nach DIN 1989-100 Anhang A [3]. Das Ergebnis ist ein unterirdischer Speicher, bestehend aus zwei Betonbehältern mit zusammen 20,4 m³ Nutzvolumen.

Betriebssicherheit zahlt sich aus

Die Zuverlässigkeit der Regenwasser-Nutzungsanlage (RWNA) zahlt sich aus, wenn Regenwasser wie in diesem Fall in der Produktion verwendet wird. Denn nicht vorhergesehene Ausfälle der Versorgung würden zu kostenintensiven Verzögerungen im Betriebsablauf führen. Auch die WC-Spülung für 80 Mitarbeiter darf nicht für Stunden oder Tage ausfallen. Der Vorsorge, um Funktionsstörungen zu vermeiden, kommt in Gewerbe und Industrie und bei öffentlichen Gebäuden eine größere Bedeutung als im Privathaushalt oder bei der Gartenbewässerung zu.

König

Wie alle technischen Systeme benötigt auch die RWNA eine regelmäßige Inspektion und Wartung durch sachkundiges Personal. Bei Werr & Ludwig mit eigener Sanitärabteilung ist das kein Problem. Der richtige Zeitpunkt für Inspektion und Wartung ist im Frühjahr und im Herbst. Vor der Frostperiode sollte die Anlage winterfest gemacht werden, falls es Außenzapfstellen gibt. Es lohnt sich dann auch, den Filterschacht zu reinigen. Was sonst zu tun ist, steht in Kapitel 11 und auf einer zweiseitigen Liste im Anhang E von DIN EN 16941-1 [4].

Sicherheit für das Trinkwassernetz und die Nutzer

Bei privater Gartenbewässerung kann auf eine automatische Nachspeisung aus dem Trinkwassernetz verzichtet werden. In allen anderen Fällen ist sie fester Bestandteil der Anlage – und das schon seit mehr als 20 Jahren, seit im Jahr 2002 die erste technische Regel als DIN 1989 erschienen ist. Und immer war eines gleich:

Eine RWNA ist eine Nichttrinkwasseranlage und darf nicht mit dem Trinkwassernetz direkt verbunden werden. Das Trinkwasser über ein kurzzeitig geöffnetes Absperrventil in den Speicher fließen zu lassen, wäre bequem, aber nicht korrekt. Ein undichtes Ventil und ein Überdruck auf der Regenwasserseite könnten im Normalbetrieb das Trinkwassernetz kontaminieren. Das hat sich unter Planern und Handwerkern herumgesprochen. Was einige jedoch nicht wissen: Ein Rohrtrenner genügt nicht. Die Einspeisung von Trinkwasser in eine RWNA muss über einen freien Auslauf erfolgen.

Während der freie Auslauf dem Schutz des Trinkwassernetzes dient, und zwar sowohl dem hauseigenen als auch dem damit verbundenen öffentlichen, dienen Maßnahmen zur Kennzeichnung von Anlagenteilen dem Schutz der Personen, die das Regenwasser entnehmen. Damit soll einer Verwechslung vorgebeugt werden. Frei zugängliche Entnahmestellen, also Zapfventile, sollen nicht von Personen geöffnet werden, die das Wasser für Trinkwasser halten. Deshalb werden Regenwasser-Entnahmestellen grundsätzlich beschildert, auch im Privathaushalt. Neben anschraubbaren Schildchen gibt es auch entsprechende Aufkleber.

König

Sicherheit für Boden und Grundwasser

Wohin mit dem Speicherüberlauf? Heutzutage müssen die vor Ort zuständigen Kommunen das Gefährdungspotential in Industriegebieten besonders abwägen. Die Stadt Bräunlingen hat für das Oberflächenwasser den Anschluss an die öffentliche Abwasserbeseitigung angeordnet. Im Gegensatz dazu muss sämtliches Dachwasser, soweit es nicht vom Gründach aus verdunstet oder aus dem Regenspeicher genutzt wird, auf dem Grundstück „schadlos beseitigt“ werden. Bei Werr & Ludwig ist das nur unterirdisch möglich, denn das Überlaufrohr des Speichers liegt bereits unter der Erde und die komplette Oberfläche des Betriebsgeländes wird als Lagerfläche sowie als Parkplatz für Kunden und Mitarbeiter benötigt.

Wegen der in Baden-Württemberg kritischen Haltung der Wasserbehörden bei Versickerung ohne bewachsenen Oberboden kam zwischen Dachablauf und unterirdischer Sickerrigole ein „Alleskönner“ zum Einsatz, der Mall-Substratfilter ViaPlus Typ 3000. An diese Regenwasser-Behandlungsanlage dürfen bis zu 3000 m² abflusswirksame Fläche angeschlossen werden. Die Reinigung erfolgt dreistufig:

● Rückhaltung absetzbarer Stoffe
● Trennung abfiltrierbarer Stoffe
● Entfernung gelöster/emulgierter Stoffe

Die Behandlungsstufen sind im Substratfilterschacht so angeordnet, dass die Durchströmung horizontal erfolgen kann. Dadurch ergeben sich ein geringer Fließwiderstand und ein optimierter Höhenversatz [5]. ViaPlus wurde speziell für die Entwässerung von Verkehrsflächen mit hohem Verkehrsaufkommen entwickelt, ist also deutlich „überqualifiziert“ für die Behandlung von Dachabläufen, die im Zulauf zum Speicher bereits gefiltert und sedimentiert wurden. Der Vorteil: Während eine Wartung bei Anschluss stark verschmutzter Flächen alle vier Jahre erforderlich wäre, sind die Intervalle hier um ein Vielfaches länger.

König

Sickertunnel: Standsicher, belastbar und wartungsfrei

Die Entwässerungssicherheit ist auch beim definierten Starkregen gegeben, wenn für die Versickerungsanlage das Rückhaltevolumen nach den Regeln der Technik bestimmt wird. Dafür sind in DWA-A 138-1 [6] für das Gründach sowie die restliche Einzugsgebietsfläche Spitzenabflussbeiwerte genannt und der Regenspeicher sollte als voll angesetzt werden, ein Worst-Case-Szenario also.

Die Simulation mit dem Durchlässigkeitsbeiwert des Bodens und mit einem 60 Minuten dauernden Starkregen, der an diesem Ort alle fünf Jahre zu erwarten ist, ergibt ein notwendiges Rückhaltevolumen von knapp 60 m³ [2]. Mit der Baureihe CaviLine entspricht das einer Rigolenlänge von mindestens 24 m. Erreicht wurden beim Verwenden einheitlich großer Tunnelelemente knapp 30 m. Durch die Bauart bedingt entstand so eine Reserve von 22 %.

Hohlkörperrigolen des Typs CaviLine haben gegenüber den gebräuchlichen Füllkörperrigolen außerdem Vorteile durch den Werkstoff Stahlbeton. Sie sind statisch bestimmt, standsicher, bis SLW 60 belastbar und kommen auch bei großen Hohlräumen ohne innere Aussteifungen aus.

Die Innenhöhe von 1,25 m gilt nach der Definition der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) als „begehbar“. Die Inspektion ist damit unkompliziert, man braucht keine spezielle technische Ausrüstung. Eine Kamerabefahrung ist nicht notwendig. Der Einstieg erfolgt bei Bedarf durch den vorhandenen Domschacht. Nicht erforderlich ist eine regelmäßige Wartung der Sickertunnel, diese beschränkt sich auf den Substratfilter.

Mall / König

Kosten und Kalkül

„Früher“ wäre sämtliches Regenwasser in die Kanalisation eingeleitet und ohne Niederschlagsgebühr von der Kommune entsorgt worden. Die Kosten für die Errichtung der Regenwasserbewirtschaftung plus Dachbegrünung gemäß den behördlichen Auflagen liegen für das Familienunternehmen Werr & Ludwig deutlich über 100 000 Euro.

„Natürlich ist das eine finanzielle Belastung und wir waren bei der Kalkulation zunächst auch erschrocken. Doch mit kühlem Kopf betrachtet finde ich es richtig, dass wir die Umwelt und speziell den Wasserhaushalt schützen – verursachergerecht, und nicht über die Allgemeinheit“, meint Jörg Ludwig. Er ist in der zweiten Generation geschäftsführender Gesellschafter.

„Wir machen aus der Not eine Tugend und zeigen die zukunftsfähige Haustechnik im eigenen Neubau in der bestmöglichen Ausführung. Das dient der Kundenberatung und hilft sogar bei der Suche nach qualifiziertem Personal.“ Auch seine drei Kinder sind schon dabei und können den gut aufgestellten Betrieb bald übernehmen.

Fachberichte mit ähnlichen Themen bündelt das TGA+E-Dossier Entwässerung

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 Bundesverbands für Betriebs- und Regenwasser (fbr). www.klauswkoenig.de

König

König

Literatur

[1] Klemens, Stephan: Ausgeglichene Wasserhaushaltsbilanz – Regenwasser speichern statt ableiten; in: Ratgeber Regenwasser. Für Kommunen und Planungsbüros. Donaueschingen: Mall (Hrsg.) 9. Auflage 2022

[2] Mall-Bemessungs-Software MBS-Online. Kostenloser Download auf mall.info

[3] DIN 1989-100 Regenwassernutzungsanlagen – Teil 100: Bestimmungen in Verbindung mit DIN EN 16941-1. Berlin: DIN Media, Juli 2022

[4] DIN EN 16941-1 Vor-Ort Anlagen für Nicht-Trinkwasser – Teil 1: Anlagen für die Verwendung von Regenwasser; Deutsche Fassung EN 16941-1:2024. Berlin: DIN Media, Mai 2024

[5] Regenwasserbewirtschaftung und Niederschlagswasserbehandlung, Planerhandbuch. Donaueschingen: Mall (Hrsg.), 2024/2025

[6] DWA-A 138-1 Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser – Teil 1: Planung, Bau, Betrieb. Hennef: Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA), Oktober 2024