Was ist das?
Regenwassernutzung ist das gezielte Sammeln von Niederschlag, meist von einem Dach, und dessen Speicherung zur späteren Verwendung. Wasser fließt vom Dachmaterial in eine Dachrinne, durch ein Fallrohr, passiert einen Erstspülfilter, der den anfänglichen, schmutzigsten Abfluss verwirft, und füllt dann eine Zisterne – einen oberirdischen Tank oder einen vergrabenen, meist aus Beton oder Stahlbeton gefertigten Tank – aus der es bei Bedarf entnommen wird. Es ist eine der ältesten und zuverlässigsten Methoden für einen Haushalt, seine Wasserversorgung von einem Brunnen, einem Rohrnetz oder einem Fluss abzukoppeln.
Wofür ist es gut?
- Bewässerung und Viehtränke, wo keine Behandlung erforderlich ist und der Ertrag die einzige wirkliche Einschränkung darstellt.
- Nicht-trinkbares Haushaltswasser – Wäsche waschen, Spülen, Reinigen – mit nur grober Filtration.
- Trinkwasserversorgung, wenn die Auffangfläche ein sauberes, ungiftiges Dachmaterial ist und das gespeicherte Wasser vor dem Trinken eine zusätzliche Filtration und Desinfektion (siehe water-purification) durchläuft.
- Pufferung bei Dürre: Eine dimensionierte Zisterne versorgt einen Haushalt wochenlang mit trockenem Wetter, nur mit Schwerkraft und gespeichertem Regen.
- Reduzierung von Oberflächenabfluss und Erosion, ein sekundärer Vorteil, der in städtischen und periurbanen Gebieten geschätzt wird.
Die Physik dahinter
Der verfügbare Ertrag ist ein einfaches Produkt:
Ertrag (Liter) = Auffangfläche (m²) × Niederschlagshöhe (mm) × Abflussbeiwert
Ein Millimeter Regen, der auf einen Quadratmeter Dach fällt, entspricht einem Liter Wasser. Ein 100 m² großes Dach bei einem 20 mm Regenereignis leitet also grob 2.000 Liter ab, abzüglich Verluste. Der Abflussbeiwert berücksichtigt Verdunstung, Spritzwasser und Absorption durch das Dachmaterial – etwa 0,8–0,9 für Metall- oder Ziegeldächer, niedriger für poröse oder stark strukturierte Oberflächen. Dies ist dieselbe Logik der Auffangfläche, die auch zur Dimensionierung eines Nebelnetzes verwendet wird, außer dass die treibende Variable die Niederschlagshöhe anstelle des Flüssigwassergehalts des Nebels und der Windexposition ist.
Der Erstspülfilter funktioniert nach einem einfachen volumetrischen Prinzip: Der erste Teil jedes Regenereignisses, typischerweise 0,5–1 Liter pro Quadratmeter Auffangfläche, transportiert Staub, Vogelkot, Pollen und Schmutz, die sich zwischen den Regenfällen auf dem Dach angesammelt haben. Ein vertikales Seitenrohr füllt sich zuerst und fängt dieses schmutzige Wasser auf; sobald es voll ist, fließt der nachfolgende, nun sauberere Abfluss in das Hauptfallrohr zur Zisterne. Ein langsam entleerendes Ventil, ein Schwimmer oder eine Kugel am Boden des Filters entleert ihn zwischen den Stürmen, sodass er bereit ist, den nächsten Erstspülvorgang aufzufangen.
In der Zisterne setzt sich Sediment ab und die Wassersäule schichtet sich; die Entnahme über ein Fußventil, das über dem Tankboden hängt, anstatt über einen Bodenauslass, vermeidet das Aufwirbeln von abgesetztem Schlamm.
Geschichte
Das Sammeln von Regenwasser von Dächern und Innenhöfen in Zisternen ist in den meisten vorindustriellen Zivilisationen unabhängig voneinander dokumentiert – römische Impluvium-Höfe, die in unterirdische Cisternae entwässerten, in Fels gehauene Zisternen im Mittelmeerraum und Nahen Osten, Tanksysteme in Monsunregionen in Südasien und die Sammlung von Dachwasser in Fässern im ländlichen Europa und in Siedlungen der Kolonialzeit ohne Rohrleitungsversorgung. Es ging überall dort zurück, wo zentrale kommunale Wassernetze im 20. Jahrhundert zuverlässig und billig wurden, tauchte dann aber ab den 1970er Jahren wieder auf – zuerst in dürregefährdeten und netzunabhängigen Regionen, in jüngerer Zeit als gängige Praxis für Bewässerung, Resilienz und zur Reduzierung der Nachfrage an kommunalen Systemen.
Einfache Version
Ein einzelnes Fallrohr, das einen lebensmittelechten Behälter oder einen IBC-Container über ein einfaches Laubsieb am Rinneneinlass und eine einfache Netzabdeckung über der Tanköffnung speist, mit einem Überlaufrohr, das unterhalb des Tankdeckels angebracht ist.
Fortgeschrittene Version
Ein richtig dimensionierter Erstspülfilter vor dem Tank, ein abgedichteter, insektenfester Tankeinlass, ein Inline-Sediment- oder Kohlefilter in der Entnahmeleitung, ein schwimmendes Fußventil und ein berechneter Überlauf, der überschüssiges Wasser sicher vom Fundament des Gebäudes wegleitet.
Industrielle Version
Große vergrabene oder oberirdische Beton- oder Stahlbetonzisternen (zehn bis hunderte Kubikmeter), die über eine Pumpe und einen Druckbehälter eine Druckverteilung speisen, oft gekoppelt mit automatisierten Erstspül- und Filtrationsanlagen, UV- oder Chlor-Desinfektion für Trinkwasserzwecke und einem Umschalter für die Hauptwasserversorgung bei Trockenperioden.
Selbst bauen
- Auffangfläche messen: Dachgrundfläche (Grundrissfläche, nicht Neigungsfläche) in Quadratmetern und die typische Niederschlagshöhe pro Ereignis und pro Jahr in Ihrer Region.
- Dachrinne und Fallrohr dimensionieren: Passen Sie den Rohrdurchmesser an Ihre Spitzenregenintensität an, damit die Dachrinne bei einem starken Sturm nicht überläuft.
- Erstspülfilter bauen: Ein vertikales, verschlossenes Rohr, das vom Fallrohr abgezweigt wird, dimensioniert auf etwa 0,5–1 L pro m² Auffangfläche, mit einem langsam entleerenden Ventil oder einem kleinen gebohrten Entlüftungsloch an seiner Basis.
- Tank aufstellen: Ein IBC-Container oder Fass auf einer ebenen, tragfähigen Plattform (Wasser ist schwer – etwa 1 kg pro Liter), oder eine vergrabene/teilweise vergrabene Stahlbeton- oder Betonzisterne für größere Volumina.
- Jede Öffnung abschirmen: Rinneneinlass, Tankdeckel und Überlauf müssen alle ein Netz haben, das fein genug ist, um Mücken und Schmutz auszuschließen, aber nicht so fein, dass es verstopft.
- Überlauf hinzufügen: Ein Rohr nahe der Tankoberseite, mindestens so groß wie der Einlass dimensioniert und weit weg von jeglichem Fundament geleitet.
- Fußventil oder erhöhten Entnahmepunkt installieren: Halten Sie den Auslass über der Sedimentschicht, die sich am Boden absetzt.
Häufige Fehler
| Fehler | Konsequenz / Lösung |
|---|---|
| Kein Erstspülfilter | Dachstaub, Vogelkot und Schmutz gelangen direkt in den Tank → einen installieren, dimensioniert nach der Auffangfläche |
| Tankeinlass oder Deckel nicht insektenfest abgedichtet | Mücken brüten innerhalb weniger Tage im Tank → feines Netz an jeder Öffnung, einschließlich des Überlaufs |
| Unterdimensionierter Überlauf | Tank läuft unkontrolliert um den Deckel über oder staut sich in der Dachrinne zurück → Überlauf ≥ Einlassrohr dimensionieren |
| Entnahme vom Tankboden | Rührt abgesetztes Sediment in die Entnahmeleitung → ein schwimmendes oder erhöhtes Fußventil verwenden |
| Tank unbeschattet und mit transparenten Wänden | Sonnenlicht durch durchscheinenden Kunststoff fördert Algenwachstum → undurchsichtige Tanks verwenden oder beschatten |
| Dachmaterial ignorieren | Einige Dacheindeckungen (älteres verzinktes Blech mit Bleiverkleidung, behandelte Schindeln) geben Schadstoffe ab → prüfen, ob das Dach für die beabsichtigte Wassernutzung sicher ist, bevor es getrunken wird |
| Keine Behandlung vor dem Trinken | Auch sauber aussehendes Regenwasser enthält organische und mikrobielle Belastungen → vor dem Trinkwassergebrauch filtern und desinfizieren |
Wie man misst
Vergleichen Sie das gesammelte Volumen mit einem einfachen Regenmesser und der Auffangflächenformel (Fläche × Niederschlag × Abflussbeiwert), um die tatsächliche Effizienz des Systems mit dem theoretischen Ertrag zu überprüfen. Testen Sie das gespeicherte Wasser regelmäßig auf Trübung und bei Trinkwassersystemen auf mikrobielle Verunreinigungen, um zu bestätigen, dass die Erstspül- und Filtrationsstufen ihre Aufgabe erfüllen.
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Quellen
- Allgemeine Literatur aus Landwirtschaftsberatung und Bauingenieurwesen zum Design und zur Dimensionierung von Regenwassernutzungsanlagen auf Dächern
- Technische Richtlinien der WHO/UNICEF zur Sammlung und Speicherung von Regenwasser im Haushalt für den häuslichen Gebrauch