Betriebswasser aus Grauwasser

Trinkwasser ist viel zu wertvoll, um es die Toilette herunterzuspülen oder zum Putzen zu verwenden. Wenn Sie dafür aufbereitetes Grauwasser nehmen, können Sie bis zu 50 Prozent Ihres Trinkwasserverbrauchs – und entsprechend auch die Gebühren dafür – sparen. Denn in einem durchschnittlichen Haushalt fällt in etwa so viel Grauwasser an, wie Betriebswasser benötigt wird. Zugleich reduzieren sich der Energieverbrauch und der Einsatz von Chemikalien, die für die Gewinnung und Aufbereitung von Trinkwasser notwendig sind.

Über ein 15 bis 20 Zentimeter dickes Abwasserrohr geht mehr Wärme verloren als über die Außenhülle eines modernen Wohngebäudes mit gutem Energiestandard. Wenn Sie zusätzlich zum Grauwasserrecycling noch die Abwasserwärme zurückgewinnen, können Sie je nach System zwischen 30 und 60 Prozent der Energie einsparen, die sie für die Warmwasserbereitung benötigen. Dass die Wärme dort genutzt wird, wo sie auch entsteht, ist dabei ein weiterer Vorteil. Denn auf dem kurzen Weg geht so gut wie keine thermische Energie verloren.

Wenn Sie das Grauwasser aus Dusche und Waschbecken mehrfach nutzen, reduzieren Sie die verbleibende Abwassermenge in Ihrem Haushalt etwa um die Hälfte. Entsprechend sinken auch Ihre Abwassergebühren.

Darüber hinaus schont Grauwasserrecycling die Grundwasservorräte. Denn gerade in Ballungszentren wie Berlin werden Haushalte und Gewerbe oft mit mehr hochwertigem Wasser aus dem Untergrund versorgt, als sich auf natürlichem Wege über die Versickerung im Untergrund neu bilden kann. Je trockener die Sommer in Folge der Klimaveränderungen werden, desto gravierender wird das Problem.

Das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) des Bundesbauministeriums dient als Instrument zur Planung und Bewertung nachhaltiger öffentlicher Bauvorhaben. Die Nutzung aufbereiteten Grauwassers ist darin ein anrechenbares Nachhaltigkeitskriterium.

Bei Ratingsystemen für nachhaltige Gebäude wie dem Deutschen Gütesiegel nachhaltiges Bauen (DGNB), dem Zertifizierungssystem LEED (Leadership in Energy & Environmental Design) oder BREEAM (British Research Establishment Environmental Assessment Method) sorgt Grauwasserrecycling mit Wärmerückgewinnung für eine höhere Klassifizierung.

Gemäß Gebäudeenergiegesetz (GEG) muss der Wärmebedarf in Neubauten ab 2024 bzw. 2026 zu 65 Prozent mit erneuerbaren Energien gedeckt werden. Abwärmenutzung wird auf diesen Anteil angerechnet (§ 42).

Die Kombination von Grauwasserrecycling mit der Nutzung von Regenwasser hat den Vorteil, dass Sie Komponenten wie den Betriebswasserspeicher und die Druckpumpe nicht doppelt anschaffen, sondern für beides nutzen können. Zudem fällt Grauwasser kontinuierlich an. Es ist deshalb eine gute Ergänzung, wenn wegen Trockenheit kein Regenwasser mehr im Speicher ist.

Grauwasser zu recyceln und als Betriebswasser zu nutzen, ist vor allem beim Neubau und einer Kernsanierung sinnvoll und wirtschaftlich. Hier kann direkt ein zweites Leitungsnetz eingeplant und angelegt werden.

In Bestandsbauten, bei denen keine Grundsanierung ansteht, kann zumindest eine Duschwanne mit integrierter Wärmerückgewinnung sinnvoll sein. Der dafür erforderliche Wärmetauscher lässt sich gut nachrüsten.

Grauwasser aus Dusche, Badewanne und Handwaschbecken gilt als schwach belastet (im fbr-Hinweisblatt H 202 als Typ A bezeichnet). Es lässt sich nach der Aufbereitung gut für die Toilettenspülung, zum Putzen oder Bewässern des Gartens nutzen. Das Abwasser aus Spülbecken und Waschmaschine ist stärker verschmutzt (Typ B), lässt sich nach einer etwas aufwendigeren Behandlung aber für die gleichen Zwecke nutzen.

Wie groß eine Grauwasserrecyclinganlage sein und wie viel Grauwasser sie aufbereiten sollte, hängt maßgeblich von der Wasserbilanz des jeweiligen Gebäudes und seiner Nutzerinnen und Nutzer ab. Fachplaner:innen erstellen eine solche Wasserbilanz, indem sie die Grauwasserteilströme erfassen (aus Dusche, Handwaschbecken, ggf. Spülbecken und Waschmaschine), den Bedarf an Betriebswasser berechnen, die gewünschte Qualität des Betriebswassers und in Relation dazu den Aufbereitungsaufwand ermitteln. Um die Aufbereitungsleistung zu identifizieren, werden der tägliche Betriebswasserbedarf und der Grauwasseranfall gegenübergestellt. Als Faustregel gilt: Pro Person sollten etwa 50 Liter Grauwasser am Tag aufbereitet werden. Idealerweise deckt sich die Menge des anfallendes Grauwassers mit der des benötigten Betriebswassers.

Idealerweise wird eine Grauwasserrecyclinganlage im Gebäude, in der Regel im Keller, aufgestellt. Es ist aber auch möglich, sie im Erdreich neben dem Gebäude einbauen zu lassen. Wichtig ist, dass sie frostfrei steht. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit sollte das zweite Leitungsnetz so kurz wie möglich sein, die Anlage also so nah wie möglich bei den Verbrauchsstellen stehen. Zudem müssen alle technischen Einbauteile, die gewartet oder instandgesetzt werden müssen, leicht zugänglich sein.

Platzsparend sind vor allem vorkonfektionierte Grauwasser-Komplettsysteme. Eine Anlage mit Membranfilter, die täglich 5.400 Liter Grauwasser aufbereiten kann und sich damit gut für größere Wohnanlagen mit etwa 500 Bewohner:innen eignet, benötigt ungefähr eine Fläche von fünf mal zwei Metern. Eine kleine Anlage mit 300 Liter Aufbereitungsvolumen misst in etwa 1,5 Quadratmeter. Anlagen mit biologischen Behandlungsverfahren benötigen etwas mehr Platz.

Eine häufig angewandtes, weil energiesparendes und wartungsarmes Behandlungsverfahren für Grauwasser ist das sogenannte Wirbelbettverfahren. Dabei werden unter Zufuhr von Sauerstoff und mithilfe von Trägerwürfeln (beispielsweise aus Schaumstoff) natürliche Mikroorganismen angesiedelt. Diese reinigen das Wasser biologisch.

Andere biologische Behandlungsverfahren sind bewachsene Bodenfilter (meist Sand) und belüftete getauchte Festbettanlagen. Die Festbetten bestehen aus Materialien wie Gittern, Folien oder unterschiedlich geformtem Schüttgut, auf denen sich dann Bakterien für die Grauwasserbehandlung ansiedeln.

Physikalische Verfahren nutzen Membranfilter, um die Stoffgemische zu trennen. Die Poren des Filters sind deutlich kleiner als Bakterien und halten sie dadurch aus dem gewonnene Betriebswasser heraus. Membranfilter sind anfälliger und wartungsintensiver als die biologischen Reinigungsverfahren. Sie sind deshalb eher für Gebäude zu empfehlen, in denen die Bewohner:innen darauf achten, dass keine problematischen Stoffe im Grauwasser landen (unter anderem in Hotels passiert das erfahrungsgemäß leider immer wieder). Denn je öfter die Filter auf solche Stoffe stoßen, desto eher gehen sie kaputt.

Je nach gewünschter Nutzung des Betriebswassers gelten unterschiedliche Qualitätsstufen für die Aufbereitung von Grauwasser. Die folgende Einteilung sind dem Hinweisblatt H 202 der Fachvereinigung Betriebs- und Regenwasser (fbr) entnommen.

Qualitätsstufe C1 bedeutet: Schwach belastetes Grauwassers des Typs A wird mechanisch, biologisch aufbereitet und kann für die Toilettenspülung im privaten Bereich genutzt werden.

Qualitätsstufe C2 erfordert zusätzlich eine Hygienisierung des Grauwassers beispielsweise durch UV-Licht. Das Grauwasser kann sowohl schwach (Typ A) als auch stärker verschmutzt sein (Typ B). Nach der Aufbereitung kann es im privaten Bereich für die Toilettenspülung dienen, um Rasen, Zier- und Nutzpflanzen zu bewässern und Wäsche zu waschen. Im öffentlichen Bereich darf es nur für die Toilettenspülung genutzt werden.

Die DIN 19650 nennt hygienisch/mikrobiologische Qualitätsanforderungen für Bewässerungswasser im öffentlichen Bereich. Es wird empfohlen, sie auch im privaten Bereich anzuwenden. Die genauen Grenzwerte finden Sie ebenfalls im fbr-Hinweisblatt H 202.

Recyclinganlagen für Grauwasser sollten bestimmte – vom Hersteller garantierte – Anforderungen erfüllen:

• Sie müssen hygienisch sicher sein.
• Sie dürfen keine unangenehmen Gerüche, Ablagerungen an der Badkeramik oder verstopfte Abflüsse verursachen.
• Sie müssen umweltverträglich sein, also ohne Chemikalien und energiesparend arbeiten.
• Die Kosten für Betrieb, Wartung und Instandsetzung sollten niedriger sein als die Gebühren für Trink- und Abwasser.

Grauwasserrecyclinganlagen und die dazugehörigen Leitungen müssen strikt von Trinkwassersystemen und -leitungen getrennt und zudem farblich gekennzeichnet sein. Mithilfe technischer Einrichtungen muss sichergestellt werden, dass Grauwasser aus der Grauwasserrecyclinganlage unter keinen Umständen ins Trinkwasserversorgungsnetz gelangt.

Bei Bestandsgebäuden kann es komplizierter sein, nachträglich den Platz für ein zweites Leitungsnetz zu schaffen. Beim Neubau sollte der Platzbedarf frühzeitig eingeplant werden.

Um Querverbindungen zum Trinkwassernetz ausschließen zu können, bieten sich zwei Methoden an: Man sperrt die Hauptversorgungsleitung des Trinkwassers im Gebäude ab und schaltet die Betriebswasserversorgung ein. Dort, wo Trinkwasser gezapft oder verwendet wird, darf kein Wasser mehr fließen. Alle Betriebswasserzapf- und -verwendungsstellen müssen dann mit Betriebswasser versorgt werden. Diese Möglichkeit bietet sich vor allem in Einfamilienhäusern an.

In Mehrfamilienhäusern oder anderen größeren Objekten ist die zweite Methode besser geeignet: Dabei färbt man kurzzeitig das Betriebswasser mit einem Lebensmittelfarbstoff ein, beispielswiese indem man den Farbstoff in die Druckpumpe injiziert oder den Betriebswasserbehälter einfärbt.

Grauwasserrecyclinganlagen dürfen keine Überflutungen verursachen. Deshalb brauchen sie einen ausreichend dimensionierten Überlauf. Wird dieser an die Kanalisation angeschlossen, benötigen Sie einen Rückstauverschluss in der Überlaufleitung. In Abstimmung mit der Wasserbehörde ist auch ein Überlauf mit anschließender Versickerung für behandeltes Grauwasser möglich.

Anlagen zur Nutzung von Grauwasser müssen automatisch mit Wasser nachgespeist werden. Dabei kann es sich sowohl um Trinkwasser als auch um Regenwasser handeln.

Wenn Sie Grauwasser recyceln und zugleich Regenwasser nutzen wollen, benötigen Sie sowohl eine Regenwasserzisterne als auch eine Grauwasserrecyclinganlage. Den Speicher für das Betriebswasser und die Druckpumpe zur Verteilung an die Verbrauchsstellen können Sie hingegen für beide Wasserarten gemeinsam nutzen.

Es empfiehlt sich, für die Grauwasserrecyclinganlagen einen Wartungsvertrag abzuschließen. Die Anlagen sollten je nach System alle ein bis drei Jahre gecheckt werden. In der Regel müssen sie dafür nicht trockengelegt werden. Anfällig sind vor allem die unterschiedlichen Filter- und Membranbauteile. Die UV-Lampen fürs Entkeimen müssen regelmäßig ausgetauscht werden.

Erhältlich sind Komplettsysteme, die dank intelligenter digitaler Steuerung und Fernüberwachung Wartungsempfehlungen geben und die sich, falls vorhanden, ins Gebäudemanagementsystem einbinden lassen. Das kann die Betriebs- und Wartungskosten senken. Bei Anlagen mit automatisiertem Monitoring sind Wartungsintervalle von mehr als einem Jahr vertretbar, da der Betreiber sofort eine Meldung bekommt, wenn etwas vom Normalbetrieb abweicht.