Wasser in der Gebäudetechnik - Nachhaltigkeit im Umgang mit Ressourcen

Grauwassernutzung

Wasser ist ein ausschlaggebendes Element nicht nur in der Herstellung und Modernisierung von Gebäuden, sondern eben nicht minder umfassend für den Betrieb während der gesamten Nutzungszeit, insbesondere in der Haustechnik. Gleichwohl steht außer Frage, dass der wirklich nachhaltige Umgang mit dieser so elementaren Ressource aus ökologischen und ökonomischen Gründen unumkehrbar notwendig ist.

Der natürliche Wasserkreislauf ist gehörig aus den Fugen geraten. Die moderne Gebäudetechnik bietet jedoch durchaus Möglichkeiten, auf diesem Gebiet einen wichtigen Schritt in die Zukunft zu unternehmen und den Umgang mit Wasser umfassend effizient und nachhaltig zu gestalten. Wichtig ist eine differenzierende Unterscheidung in Art und Weise der Nutzung von Wasser und den daraus resultierenden Anforderungen. Unser Wasserverbrauch und überhaupt der Umgang mit Wasser, wie er sich im Geiste der Begrifflichkeit „Wasserwirtschaft“ erahnen lässt, belastet massiv das öffentliche Kanalsystem, das immer mehr auch überlastet wird. Die immer massiveren und zügelloseren Störungen im natürlichen Wasserkreislauf führen zu einer Heerschar an Folgekosten, die künftige Generationen bewältigen müssen. Der maßlose Zuwachs an Versiegelungsflächen ist hauptverantwortlich für Überschwemmungen. Es fehlen die natürlichen Ausgleichflächen. Weitere Faktoren des ökologischen und ökonomischen Chaos sind: Flurbereinigung, Agrarwüsten, Absenkung des Grundwasserspiegels und ganz zu schweigen von den Vergiftungen des Grundwassers durch landwirtschaftliche Monokulturen, Düngemittel, Medikamente und Impfstoffe, um nur das naheliegendste unmittelbarste der gebäudenahen Umgebung zu nennen. Überlastete Kanalisation belastet die öffentliche Hand gleichermaßen wie jeden einzelnen Bürger. Fakt ist, dass fast jedes Gebäude, ob Wohn- oder Nicht-Wohngebäude, Sonderbau oder Industriehalle, die unterschiedlicher nicht sein können, doch eines gewiss gemeinsam haben: eine Verbindung mit Wasser. Ob im Inneren des Hauses je nach Nutzung und Ausstattung, im Äußeren so doch immer über die Dachflächen und andere diverse Versiegelungsflächen im Umfeld des Bauens und Wohnens.

 

Nutzungsarten von Wasser in der Gebäudetechnik

Elementar ist für uns Menschen das Trinkwasser, welches durch die Qualitätskriterien der Trinkwasserverordnung verbindlich definiert ist. Wir gebrauchen es zur Körperreinigung und Nahrungszubereitung als Lebensmittel. Diese maximale Qualität benötigen wir allerdings in einem sehr kleinen, sehr überschaubaren Maße, trotz Komfortansprüchen der heutigen Zeit. Eine ungleich größere Menge brauchen wir aber schon für die Reinigung unserer Küchenutensilien (Geschirrspülen usw.). Der Energie- und Informationsträger Wasser wird innerhalb der Systeme eines Gebäudes binnen kürzester Zeit zu Schmutzwasser und als Abwasser entsorgt. Und unentwegt schöpft man im Umgang mit Wasser aus dem Vollen.

Wasser zur Nutzung von Umweltwärme

Die Nutzung von Umweltwärme ist untrennbar von Wasser. Wasser aus dem Erdreich, oder auch Oberflächenwasser, wird als natürliche Wärmequelle, z. B. über eine Grundwasser-Brunnenanlage mittels Wärmepumpe als Zentralheizungsanlage genutzt. Dieses Grundwasser wird aber nicht verbraucht, sondern lediglich als Wärmelieferant und Wärmeträger gebraucht. Unmittelbar nach dem Wärmeentzug wird das Wasser wieder direkt und ohne Unterbrechung über einen Schluckbrunnen in den Untergrund geführt, wo es herkam und hingehört, um die natürliche Ordnung das Wasserregimes nicht zu beeinträchtigen. Dabei spielt das Wasser für uns einmal mehr seine Stärken aus, gleichwohl als Wärmequelle, als auch als Wärmeträger. Als unnatürliche Wärmequelle bietet Abwasser fraglos ein enormes Potenzial, insbesondere im Städtebau und in dezentralisierten Siedlungsgebieten. Die gesamte Heizungstechnik und Kältetechnik bedient sich der hervorragenden Eigenschaften des Wassers für thermodynamische Prozesse oder schlicht als Speicher- und Transportmedium zum Heizen und Kühlen. Die wassergeführte Zentralheizungsanlage wird uns aus der Tradition in die Zukunft begleiten; und selbst das Heizungswasser verlangt seine Qualität. Für solarthermische und geothermische Anlagen werden dem Wasser zur Wärmeübertragung für einen notwendigen Frostschutz Glykole zur Sole beigemischt. Die Umweltproblematik ist bekannt, Sicherheitsdatenblätter sind es weniger – wie es mit der Entsorgung oder überhaupt mit dem Umgang damit aussieht, weiß allein der Praktiker. Moderne Solarheizungsanlagen verzichten auf Glykole, auf Wasser aber nicht.

Die Strukturen und Inhalte von Wasser

Dass die Struktur des Wassers sich innerhalb von Gebäudesystemen verändert ist bekannt. Doch allein die  Unterscheidung von Abwassertemperaturen und die im Abwasser enthaltenen Wärmemengen fordern eine genauere Betrachtung. Ebenso wie die Unterscheidung von Schmutzwasser nach seinen grob- und feinstofflichen Inhaltsstoffen und deren Zusammensetzungen. Bei Licht betrachtet wird es nur ein sehr geringer Teil sein, der als Abwasser tatsächlich einer Klärung bedarf. Und wieder kommt man nicht umhin – analog zur Energieversorgung – allein die Dezentralisierung als für den Menschen zukunftsfähig zu entlarven. Wärmerückgewinnung aus Abwasser, Abwasserrecycling und Grauwassernutzung, dezentrale Teich-Kläranlagen, Versickerung, Schaffung von Feuchtbiotopen, Stabilisierung des natürlichen Wasserhaushaltes, werden neben der Trinkwasserhygiene und gesundheitlicher Unbedenklichkeit Aufgabengebiete einer zeitgemäßen Gebäudetechnik.

Betriebswasser und Schmutzwasser

Für Betriebswasser im weiteren Sinn wird die Vielfalt der spezifischen Eigenschaften wie vor allem Löslichkeit, Fließ-, Wisch- und Spülfähigkeit usw. abverlangt. Beispielsweise für Reinigungswasser jedweder Art und – wie in der Regenwassernutzung bereits geläufig – für WC- und Urinal-Spülungen, für Waschmaschinen und Geschirrspülmaschinen, zur künstlichen Bewässerung (weil die natürliche nicht mehr funktioniert), Befeuchtung usw. Schmutzwasser wird gemeinhin pauschal als Abwasser behandelt. Dabei unterscheidet sich allein schon das Schmutzwasser der WC-Spülung von dem aus der Badewanne wesentlich; – nicht nur in der Menge und Temperatur, sondern mindestens ebenso unverwechselbar in den stofflichen Inhalten. Beharrlich höher werden die Kosten für den einzelnen Verbraucher, wie auch für die Gemeinschaft, da diese Infrastruktur – man möchte fast meinen – systemisch darauf ausgelegt ist, ständig größere Kosten zu verursachen. Tatsache ist, dass uns heute das Abfallprodukt Schmutzwasser teurer ist als das als Nahrungsmittel definierte Lebensmittel Trinkwasser. (Dies mag an den zusätzlichen Wärmemengen liegen, die wir doch für gewöhnlich in einem Rutsch mit entsorgen!) Bezogen auf die Inhaltsstoffe sind unsere Abwässer fraglos noch ungleich giftiger als unser Trinkwasser. Wie lange noch? Denn auch hier rächt sich jahrzehntelanges unnachhaltiges Handeln zu einem Teufelskreis über die Grundwasserverseuchung zum Problemfall Trinkwasserqualität. Man kann sich noch so sehr auf die mikro-bakterielle Verkeimung (Stichwort: Legionellen“) fokussieren, doch wird man schon bald ganz andere Probleme zur Kenntnis nehmen müssen, wenn sich unser gesellschaftlicher, politischer, industrieller, als auch ganz privater Umgang mit Wasser nicht grundlegend ändert. Die immer bedeutender werdende Umweltmedizin weiß schon einige lagelieder zu singen.

Gebäudetechnische Differenzierung von Wasser

Die Gebäudetechnik, insbesondere die Sanitärtechnik, bietet einige Möglichkeiten für einen nachhaltigen Umgang mit Wasser. Je nach Nutzung eines Gebäudes gilt es, den Bedarf an Wasser genau zu differenzieren. Folgende Unterteilung von Wassergebrauch gilt beispielhaft für ein Wohnhaus:

a) Wasser als Lebensmittel (Nahrungszubereitung, Kochen),

b) Wasser zur Körperreinigung (Duschen, Baden, Waschen),

c) Wasser als Betriebsmedium (WC-Spülung, Reinigungswasser, Heizungswasser).

Diese Betrachtung beruht auf einem gemittelten Nutzerprofil eines Haushalts mit vier Personen in einem Einfamilienhaus mittlerer Größe als definierter Mindeststandard. Wohl wissend, dass der durchschnittliche Wasserbedarf im Haushalt pro Person in der Literatur mit weit mehr als 100 l veranschlagt wird, soll dieses Beispiel lediglich die Verhältnismäßigkeiten und Nutzungsarten darstellen. Die gesamte Wassermenge beträgt sozusagen im Minimum in einem Jahr gut 90 m³ (= 90 000 l). Diese Wassermenge setzt sich aber aus mehreren unterschiedlichen Anforderungstypologien zusammen, die bislang wenig differenziert wurden. Der aus dem Gesamt-Wasserbedarf resultierende Entwässerungsbedarf beträgt immer noch fast 90 m³. Denn der direkte Verbrauch als Lebensmittel zur inneren Anwendung (Trinken, Kochen, Verdunstung, Mundreinigung) ist der geringste Anteil und beträgt deutlich weniger als 5 %. Der Löwenanteil aber, um nicht zu sagen fast alles, fließt in unserer Wasserwirtschaft als ursprüngliches Trinkwasser mit maximalen Hygienequalitätsanforderungen direkt in die Kanalisation mitsamt der daran angeschlossenen Infrastruktur bis zum Klärwerk. Wasser sparen genügt nicht, zumal eine gewisse Mindestmenge (wie im Beispiel dargestellt) entsprechend unseres zivilisatorischen Standards nun mal notwendig ist. Man möge sich anhand dieses sicherlich nicht übertriebenen Beispiels eines 4-Personen-Haushaltes vorstellen, was Gebäude wie Sportstätten, Wohn- und Pflegeheime, Auto-Waschstraßen, Reinigungsbetriebe, usw. an Potenzialen bereithalten. Vom Mehrgeschosswohnungsbau zur Wohnsiedlung innerhalb einer öko-sozialen Raumordnung.

Die Potenziale der Grauwassernutzung

Bei leicht verunreinigtem Schmutzwasser (Grauwasser) ist der Reinigungs- bzw. Wiedernutzungsaufwand sehr gering und überschaubar. In nebenstehendem Nutzungsprofil ist deutlich zu erkennen, dass das Potenzial an Grauwasser allein durch die äußere Anwendung wie Duschen, Baden, Waschen den Bedarf an Wasser als Betriebsmittel weit übersteigt. Dies spricht eindeutig für eine Grauwassernutzung aus wieder verwendetem Abwasser (Schmutzwasser) – von der Dusch- und Badewanne in den Spülkasten. Bei der Küchenspüle gilt es, genau die Nutzergewohnheiten zu beachten bzw. einzuschätzen, da je nach Nutzung sich größere Mengen an Grobstoffen aus Essensresten usw. im Schmutzwasser befinden können. Auch gilt es klarzustellen, welche Reinigungszusätze dem Spülwasser zugefügt werden. Dennoch gilt es festzuhalten, dass das Potenzial an Grauwasser allein aus der Körperpflege (rund 30 000 l) den Bedarf der Toilettenspülung (rund 26 000 l) deckt. Das bedeutet: Wasser aus der Dusche, der Badewanne oder der Waschbecken wird gesammelt und als Betriebswasser für die WC Spülung bereitgestellt. Auf diese Weise lässt sich nicht nur Wasser einsparen, sondern auch Abwasser reduzieren.

Wasser in der Gebäudetechnik - Nachhaltigkeit im Umgang mit Ressourcen

Regenwassernutzung – der Geist einer Begrifflichkeit

Niederschlagswasser von versiegelten Flächen wird genutzt, weil die Einleitung aus o. g. Gründen bereits untersagt ist oder um Abwasserkosten zu sparen, vielleicht auch um Trinkwasser einzusparen. Das ist die schlichte Erkenntnis der letzten Jahre. Aber der Niederschlag fällt nicht vom Himmel, um unsere Maßlosigkeit an  Komfort, Misswirtschaft und fehlerhaften Strukturen auszubügeln, sondern um auf der Erdoberfläche einen Kreis zu schließen, den die Biologie als Wasserkreislauf definiert und unseren Lebensraum beileibe nicht unwesentlich charakterisiert. Regenwasser von versiegelten Dachflächen muss ortsnah auf dem Grundstück in das Erdreich gelangen können. Sich davon etwas abzuzwacken, wird unsere an sich ja sehr überschwängliche Natur sicher verkraften. Allein auf das Maß kommt es an. Die allgemein veranschlagten 60 l/m² Gartenfläche im Jahr mag durchaus berechtigt sein, doch all dies nützt nichts, wenn das Erdreich durch z. B. Absenkungen des Grundwassers schon so ausgetrocknet ist, dass es gar keine Möglichkeit mehr hat, Niederschlag aufzunehmen. Andererseits ist der Bedarf an Regenwasser doch spezifisch im Kontext der Gartengestaltung detailliert zu ermitteln. In jedem Fall ist eine Versickerung als auch eine Rückhaltung von Niederschlägen, z. B. durch Dachbegrünung, der nachhaltigere Weg für das Wasser, um im Fluss zu bleiben. Sickerteiche sind multifunktionale Biotope für Pflanzen, Tier und Mensch. Die Neuordnung unserer Wasserwirtschaft ist unaufschiebbar und gebäudetechnisch mehr als möglich – nicht nur um eine Entlastung des Kanalnetzes und seiner Infrastruktur (Ökonomie), sondern auch eine Stabilisierung des Untergrunds/ Grundwasser (Ökologie) nachhaltig sicherzustellen.

Autor: Frank Hartmann / Haustechniker & Baubiologe (IBN)

Zum Autor: Frank Hartmann ist Haustechniker und zertifizierter Baubiologe (IBN) mit einer Ausbildung zum Gas-Wasser-Installateur, Heizungs- und Lüftungsbauer und Elektroinstallateur. Im Jahr 2002 gründete er das Forum Wohnenergie als Dienstleistungszentrum für Wärme und Strom aus Erneuerbaren Energien, Energieeffizienz, Wohnwärme- und Raumklimagestaltung und ist auf dem Gebiet auch als Dozent tätig. In den letzten Jahren widmete er sich verstärkt der Hauserneuerung sowie der systemischen Gebäudebetrachtung. Derzeit konzipiert Frank Hartmann für das Institut für Baubiologie und Ökologie (IBN) eine Qualifizierungsmaßnahme zur Baubiologischen Haustechnik, verfasst überdies regelmäßig Beiträge für Fachzeitschriften und ist Autor mehrerer Fachbücher.

Kontakt:

E-Mail: hartmann@forum-wohnenergie.de

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Grauwasseranlagen

Author Grauwasser ist ein teil des häuslichen Schmutzwassers ohne Schwarzwasser. Die Europäische Norm 12056-1 definiert Grauwasser als fäkalienfreies, gering verschmutztes Abwasser. Es ist der Abfluss von Bade- und Duschwannen, Handwaschbecken und Waschmaschinen und kann auch hochbelastetes Küchenabwasser enthalten. Für die Grauwasseraufbereitung wird allerdings nur das geringbelastete Abwasser aus Dusch- und Badewanne und Handwaschbecken empfohlen. . Mehr zum Thema Grauwasseranlagen

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