Regenwasser-Check

Berechnungsbeispiel: Garten / Grünanlage in Karlsruhe

Mit Regenwasser soll das Trinkwasser für die Bewässerung von 300 Quadratmeter Gartenfläche in der Gießperiode von März bis September ersetzt werden. Der Regenwasserbedarf beträgt 18,3 Kubikmeter pro Jahr.

Als Auffangfläche wird das Dach des Wohngebäudes – eine Hälfte mit Ziegelbelag, die andere mit einer Solaranlage – mit 88 Quadratmeter Projektionsfläche (Fläche über dem Grund) an die Zisterne angeschlossen.

Der Regenwasservorrat soll sich nicht länger als fünf Wochen in der Zisterne befinden. Zur Ausspülung einer möglichen Schwimmschicht, z. B. von Blütenpollen, soll innerhalb von neun Monaten mindestens ein Überlauf stattfinden.

Niederschläge am Standort Karlsruhe

Monatliche Niederschlagsmengen in mm / Liter pro Quadratmeter
Monatliche Niederschlagsmengen während des Simulationszeitraums
 X

Monatliche Niederschlagsmengen in mm / Liter pro Quadratmeter
von 2008 bis 2017


Monatliche Niederschlagsmengen in mm / Liter pro Quadratmeter


Quelle: Berechnungen aus Daten des Deutschen Wetterdienstes

Die Niederschlagsmengen der einzelnen Monate und Jahre sind starken Schwankungen unterworfen. Durch den Regenwasservorrat im Zisternenspeicher sollen diese Unterschiede ausgeglichen werden, um möglichst viel Trinkwasser durch Regenwasser zu ersetzen.

Damit sowohl die unterschiedlichen Niederschlagsverläufe über das Jahr berücksichtigt werden, als auch das Ergebnis nahe an den aktuellen Verläufen und Regenwassermengen liegt, wurde mit den Niederschlagsdaten der letzten 10 Jahre gerechnet. Mit den täglichen Regenwasserbedarfen und Regenwassererträgen an Niederschlagstagen, wurde der Zisternenbetrieb über den Zeitraum 2008 bis 2017 simuliert.

Verlauf der Deckungsgrade zu den Speichervolumen

Verlauf der Deckungsgrade zu den Speichervolumen
Verlauf der Deckungsgrade zu den Zisternenspeichergrößen
 X

Verlauf der Deckungsgrade in Prozent zu den
Zisternenspeichergrößen in Kubikmeter / 1.000 Liter


Verlauf der Deckungsgrade zu den Speichervolumen

So lange die vorgegebene Verweildauer des Wassers im Speicher und der Zeitraum zur Ausspülung möglicher Schwimmstoffe nicht überschritten wurden, wurde mit schrittweisen Volumenerhöhungen die Simulation des Betriebs – jeweils über den 10-Jahres-Zeitraum – wiederholt.

Mit dem Zisternenvolumen von 2,8 Kubikmeter (2.800 Liter) konnte der höchste Deckungsgrad von 92,1 Prozent erzielt werden. Diese Wasserqualitäts-Vorgaben würden auch mit den kleineren Volumen eingehalten, wegen der dann niedrigeren Deckungsgrade wäre der Betrieb allerdings weniger wirtschaftlich.

Überschreitungen der Vorgaben mit größeren Speichervolumen

Volumen mit Überschreitungen der Vorgaben
Zisternenvolumen mit Überschreitungen der Vorgaben im Simulationszeitraum
 X

Zisternenvolumen mit Überschreitungen der Vorgaben
im Zeitraum 2008 bis 2017


Volumen mit Überschreitungen der Vorgaben

Die Einhaltung der maximalen Verweildauer des Wassers im Speicher und des Zeitraums, innerhalb dessen zumindest einmal eine mögliche Schwimmschicht ausgespült werden soll, ist Voraussetzung für eine gleichbleibend gute Wasserqualität. Dennoch könnten im Einzelfall begrenzte Überschreitungen dieser Vorgaben zugunsten eines höheren Deckungsgrades noch akzeptabel sein.

Für eine Einschätzung möglicher Überschreitungen in der Zukunft, wurden die der nächstgrößeren Volumen im Simulationszeitraum in einer Tabelle zusammengefasst. Beispielsweise könnte mit dem Volumen von 3,4 Kubikmeter, damit gab es von 2008 bis 2017 insgesamt sechs Überschreitungen der Verweildauer mit bis zu 19 Tagen Dauer, mit einer Erhöhung der nutzbaren Regenwassermenge um etwa 550 Liter pro Jahr gerechnet werden.

Verbräuche und Deckungsgrade nach Kalendermonaten

Verbräuche und Deckungsgrade über die Kalendermonate
Durchschnittliche Regenwasserzuflüsse und -verbräuche mit Deckungsgraden nach Kalendermonaten
 X

Durchschnittliche Regenwasserzuflüsse und -verbräuche in
Kubikmeter / 1.000 Liter mit Deckungsgraden in Prozent
nach Kalendermonaten


Verbräuche und Deckungsgrade über die Kalendermonate

Der Regenwasserbedarf wird durch den Verbrauch des Zisternenvorrats gedeckt, der Trockenperioden überbrücken soll und in niederschlagsreichen Zeiten am schnellsten wieder ergänzt wird. Die durchschnittlichen Deckungsgrade des Regenwasserbedarfs in den einzelnen Kalendermonaten lagen zwischen 88 Prozent im Mai und 99 Prozent im August.

Regenwasser wurde nur an Gießtagen „entnommen“. Deshalb war der Bedarf in Jahren mit geringeren Niederschlägen höher als in denen mit weniger Gießtagen. Der durchschnittliche Bedarf entsprach dabei genau der Vorgabe von 61 Liter pro Quadratmeter und Jahr (an den Standort angepasste Standardgießmenge).

Bei einer Entleerung des Speichers außerhalb des Nutzungszeitraums kann dieser durch einen rechtzeitigen Zulauf von Regenwasser wieder gefüllt werden. Der Zulauf hätte im Simulationszeitraum zwischen Mitte / Ende Januar und Mitte März beginnen müssen.

Wirtschaftlichkeit der Regenwassernutzung

Im Durchschnitt wurden pro Jahr 16,8 Kubikmeter Trinkwasser durch Regenwasser ersetzt, deren Entgelte eingespart werden können. 16,8 Kubikmeter Regen- und 1,5 Kubikmeter Trinkwasser für die Gartenbewässerung gelangten nicht in die Kanalisation und können als „Wasserschwund“bei der Abwassermenge berücksichtigt werden.

Zisternenfüllstände und Überlaufwasser während eines Jahres
Zisternenfüllstände und Überlaufwasser während eines Jahres
 X

Zisternenfüllstände und Überlaufwasser
in Kubikmeter / 1.000 Liter im Jahr 2010


Zisternenfüllstände und Überlaufwasser während eines Jahres

Indirekt kann sich die Investition in eine Regenwassernutzungsanlage auch dadurch ausgleichen, indem diese bei Starkregenereignissen die Kanalisation oder Versickerungsanlage entlasten und dadurch Überflutungsschäden reduzieren oder ganz verhindern kann.

Da die Regenwasserzisterne nur zeitweise ganz gefüllt ist, können in diesem Fall, bei einem mittleren Füllstand im Nutzungszeitraum (s. nebenstehende Grafik) und einem mehrminütigen Starkregen mit 10 Litern pro Quadratmeter, etwa 75 Prozent (ca. 650 Liter) der Niederschlagsmengen auf die angeschlossenen Auffangflächen aufgenommen werden.

Außerdem ist für eine hohe Wirtschaftlichkeit – neben dem richtig bemessenen Speichervolumen – auch eine gute Qualität der Anlage wichtig, die über Jahrzehnte störungsfrei funktionieren soll.


Vollständiger Projektbericht als PDF-Datei (13 Seiten, 316 kB)



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