Regenwasser-Check

Simulation der Funktionsweise von Regenwasserzisternen

Funktionsschema einer Regenwasserzisterne mit beruhigtem Zulauf, schwimmender Entnahme und Überlauf
Funktionsschema einer Regenwasserzisterne
 X

Funktionsschema einer Regenwasserzisterne


Funktionsschema einer Regenwasserzisterne mit beruhigtem Zulauf, schwimmender Entnahme und Überlauf

Der Regenwasser-Check (ReWaCheck) simuliert mit dem differenzierten Verfahren den Zisternenbetrieb im angegebenen PLZ-Gebiet. In Tagesschritten werden, derzeit von 2008 bis 2017, die örtlichen Regenwasserzuflüsse in und die Entnahmen aus der Zisterne mit einer mathematischen Modellrechnung nachgebildet.

Die Zuflüsse eines Tages werden, entsprechend der statistischen Niederschlagsverteilung, in Mengen vor und nach den Entnahmen aufgeteilt. Ihre Einleitung erfolgt über einen Zulauf am Grund der Zisterne, wodurch das vorhandene Volumen nach oben steigt. Knapp unterhalb des Wasserspiegels finden die Entnahmen des am längsten im Speicher befindlichen und damit klarsten Wassers statt.

Zisternenfüllstände und Überlaufwasser während eines Jahres (Beispiel aus ReWaCheck-Projektbericht)
Zisternenfüllstände und Überlaufwasser während eines Jahres (Beispiel aus ReWaCheck-Projektbericht)
 X

Zisternenfüllstände und Überlaufwasser
während eines Jahres


Zisternenfüllstände und Überlaufwasser während eines Jahres

Um kein Sediment, Teile einer möglichen Schwimmschicht oder Luft anzusagen, wird Regenwasser nur bis zum Mindestfüllstand „entnommen“. So lange es danach im realen Betrieb keine neuen Zuflüsse gibt, muss der Regenwasserbedarf durch Trinkwasser ersetzt werden. Beim Überschreiten des Fassungsvermögens der Zisterne ereignen sich Überläufe.

Überläufe wirken sich positiv auf die Wasserqualität aus: zum einen würde eine Schwimmschicht von Partikeln, die nicht herausgefiltert wurden, ausgeschwemmt. Zum anderen wird auch das am längsten im Speicher befindliche Regenwasser ausgespült und der Vorrat durch frisches ergänzt. Jeder dieser Überläufe wird in der Simulation mit einer Anpassung der Verweildauer des Vorrats im Speicher berücksichtigt.

Verlauf der Deckungsgrade zu den Zisternenspeichergrößen (Beispiel aus ReWaCheck-Projektbericht)
Verlauf der Deckungsgrade zu den Zisternenspeichergrößen (Beispiel aus ReWaCheck-Projektbericht)
 X

Verlauf der Deckungsgrade zu den
Zisternenspeichergrößen


Verlauf der Deckungsgrade zu den Zisternenspeichergrößen

Nach dieser Funktionsweise wird der Betrieb der Zisterne mit ansteigenden Speichervolumen – jeweils über den 10-jährigen Testzeitraum – simuliert. Begrenzt wird die Erhöhung der Volumen durch das Erreichen des größtmöglichen Deckungsgrades von 100 Prozent oder der Überschreitung der Vorgaben des maximalen Zeitraums zwischen zwei Überläufen bzw. der Verweildauer des Regenwassers im Speicher.

Begrenzte Überschreitungen der Vorgaben könnten, zugunsten eines höheren Deckungsgrades, im Einzelfall noch akzeptabel sein. Für eine Einschätzung möglicher Überschreitungen in der Zukunft enthält der Bericht die nächstgrößeren Volumen zusammen mit deren Überschreitungen im Simulationszeitraum (Beispiel aus ReWaCheck-Projektbericht).

 X

Zisternenvolumen mit Überschreitungen der Vorgaben
im Zeitraum 2008 bis 2017


Volumen mit Überschreitungen der Vorgaben

Berechnungsgrundlagen

Um ein sehr genaues Ergebnis zu erhalten, wird der Betrieb der Zisterne realitätsnah nachgebildet. Dafür wird die Berechnung nach folgenden Grundlagen durchgeführt:

Anfangsfüllstand des ersten Simulationsjahres

Es wird der Zisternenbetrieb von 10 vollständigen Jahren simuliert. Damit auch im ersten Jahr mit dem richtigen Anfangsfüllstand gerechnet werden kann, wird dieser über ein Jahr Vorlauf ermittelt.

Entnahmen bei mehreren Verwendungsbereichen

Je nach Wichtigkeit erhält jeder Verwendungsbereich einen eindeutigen Rang als Vorgabe. Die Entnahmen aus der Zisterne werden in dieser Rangfolge simuliert, damit die vorrangigen Verwendungsbereiche zuerst und damit – bei niedrigen Zisternenfüllständen – besser mit Regenwasser versorgt werden. Im Realbetrieb ist dafür eine Füllstandanzeige hilfreich.

Niederschläge

Bei einer Messstation des Deutschen Wetterdienstes (DWD) in örtlicher Nähe zum Zisternenstandort werden deren Messwerte verwendet. Befindet sich keine Station im nahen Umkreis oder liegen zeitweise keine Daten aus einer solchen vor, werden die Niederschläge aus den Messwerten umliegender Stationen errechnet.

Gießwasser für den Garten / die Grünanlage

Die tägliche Gießwassermenge wird aus dem Gießwasserbedarf und den Tagen aller 10 Gießperioden ermittelt, an denen es keine oder zu geringe Niederschläge gab. In niederschlagsärmeren Jahren wird deshalb mit einem höheren Wasserbedarf gerechnet als in Jahren mit weniger Gießtagen, dabei entspricht der durchschnittliche Bedarf genau der vorgegebenen Gießwassermenge.

Die „virtuellen“ Standardzisternen

Als mathematisches Zisternenmodell werden Körper in Form kompakter, stehender Zylinder simuliert, deren Innendurchmesser und maximale Füllhöhe jeweils das gleiche Maß besitzen. Der Mindestfüllstand ist für jedes simulierte Volumen gleich groß und richtet sich nach dem vorgegebenen Mindestfüllstand.



Impressum, KontaktDatenschutzerklärung
Copyright 2013 – 2019 www.rewacheck.de