Nutzung von Dusch- und Badewasser

Fäkalienfreies, gering verschmutztes Abwasser aus Dusch- und Badewannen wird als Grauwasser bezeichnet. Seine separate Erfassung und Zweifachnutzung bieten sich an, da durch sie nicht nur Wasser gespart, sondern auch die im Abwasser enthaltene Wärme zurückgewonnen werden können. So erlaubt die Zweifachnutzung eine Reduktion sowohl des häuslichen Trinkwasserverbrauchs als auch des Abwasseranfalls um ca. 30 – 45 Liter [Nolde (2014b)]. Gleichzeitig wird der Wärmegehalt des Grauwassers zur Vorerwärmung von kaltem Trinkwasser genutzt, was wertvolle Energie bei der Warmwasserbereitung spart.

Ohne den zusätzlichen Vorteil der potenziellen Wärmerückgewinnung fällt auch der Abfluss von Handwaschbecken, Waschmaschinen, Spülen und Geschirrspülmaschinen in die Kategorie Grauwasser und kann nach entsprechender Aufbereitung ohne hygienisches Risiko und Komfortverlust recycelt werden. Aufgrund des höheren Verschmutzungsgrads von Geschirrspülwasser ist hierfür zusätzlich eine entsprechende Vorbehandlung notwendig [VDI 2070 (2013) S. 7], [Nolde (2014b)].

Grauwasser wird zu Betriebswasser aufbereitet, das sich für folgende Einsatzgebiete eignet:

  • Toilettenspülung
  • Reinigungszwecke
  • Pflanzenbewässerung
  • Waschmaschinen

Dabei bietet sich die Grauwassernutzung nicht nur in privaten Gebäuden an, sondern auch im öffentlichen Bereich überall da, wo es in größeren Mengen anfällt, z. B. bei Sportstätten. Durch die dort oftmals anzutreffende Zentrierung der Waschräume wird die Länge des zweiten Leitungsnetzes für Betriebswasser auf ein Minimum reduziert.

Ein großer Vorteil der Grauwassernutzung besteht darin, dass in durchschnittlichen Haushalten der Grauwasseranfall dem Betriebswasserbedarf entspricht. Der zeitlich ungefähr gleiche Grauwasseranfall und Betriebswasserbedarf haben zur Folge, dass Grauwasserrecyclinganlagen im Vergleich zu Regenwassernutzungsanlagen kompakter ausgeführt werden können. Ein zusätzlicher Vorteil liegt in der Ersparnis von Abwassergebühren, die sich bei einer Regenwassernutzung nicht ergeben. Dafür ist letztere im Gegensatz zur Grauwassernutzung ohne Aufbereitung möglich [Nolde (2014a)], [Nolde (2014b)]. Einen entsprechend hohen Grauwasseranfall vorausgesetzt, ist eine Grauwasseranlage im Vergleich zur Regenwassernutzung besonders günstig [Nolde (2002) S. 22].

Technische Umsetzung

Zur Erfassung des Grauwassers sowie zur Verteilung des Betriebswassers sind separate Leitungsnetze erforderlich. Eine unmittelbare Verbindung zur Trinkwasserinstallation ist nicht zulässig. Im Allgemeinen setzt sich eine Grauwassernutzungsanlage aus folgenden Komponenten zusammen:

  • Grauwasserableitungsnetz
  • Filter/Absetzbehälter
  • Speicher
  • Speicherüberlauf
  • Aufbereitungsanlagen
  • Trinkwassernachspeisung
  • Pumpenanlage (zur Druckerhöhung)
  • Betriebswasserverteilnetz

Alle Grau- und Betriebswasser führenden Komponenten sind als solche durchgängig und dauerhaft zu kennzeichnen und zusätzlich mit dem Hinweis „kein Trinkwasser“ zu versehen. Ist bei Entnahmestellen eine Verwechselungsgefahr, z. B. durch Kinder oder sehgeschädigte Personen, nicht auszuschließen, sind diese entsprechend zu sichern. Für Qualitätsanforderungen an aufbereitetes Grauwasser kann die EU-Richtlinie 2006/7/EG zur Badewasserqualität von Binnengewässern herangezogen werden [VDI 2070 (2013) S. 10 ff.].

Detaillierte Informationen zur Anlagentechnik von Grauwasseranlagen, zu den Anforderungen an einzelne Komponenten, zu Aufbereitungsverfahren sowie zur Instandhaltung finden Sie in der Richtlinie VDI 2070 „Betriebswassermanagement für Gebäude und Liegenschaften“.

Vorteile einer Grauwassernutzung:

  • Schonung von Grundwasserressourcen
  • Verringerung von Chemikalien- und Energieeinsatz bei der Gewinnung und Bereitstellung von Trinkwasser
  • Entlastung von Abwasserkanälen, Klärwerken und Gewässern [fbr (2014c)]

Beispiel

Mieter-Passivhaus, Berlin, Arnimplatz

Beim Neubau des ersten Berliner Passivhauses für Mieter mit 41 Wohnungen und vier Gewerbeeinheiten wurde eine Grauwassernutzung mit vorgeschalteter Wärmerückgewinnung installiert. Die Abwässer aus Duschen und Badewannen werden in einem separaten Leitungsnetz erfasst und im Keller des Gebäudes so aufbereitet, dass sie danach als Betriebswasser für die Toilettenspülung zur Verfügung stehen [Nolde].

In energetisch hoch optimierten Gebäuden wie Passivhäusern ist der Energiebedarf für die Heizung auf ein Minimum reduziert, was sich auch entsprechend auf die Energiekosten auswirkt. Will man den Energieverbrauch und die Betriebskosten noch weiter reduzieren, bildet die Grauwassernutzung mit Wärmerückgewinnung in doppelter Hinsicht einen guten Ansatzpunkt: Da die Energie zur Warmwasserbereitung das 1,5-Fache der Energie für Heizung beträgt, empfiehlt es sich, die im Abwasser enthaltene Energie nicht ungenutzt in den Kanal entweichen zu lassen. Zum anderen liegen die Kosten für Wasser und Abwasser in etwa so hoch wie die Stromkosten und stellen jeweils die größten Kostenblöcke bei den Betriebskosten dar. Sie übersteigen deutlich die Kosten für Heizung und Warmwasserbereitung [Nolde (2013) S. 133 ff.]. Damit wirkt sich eine Reduktion der Wasser- und Abwasserkosten durch eine zweifache Nutzung des Grauwassers sehr positiv auf die verbliebenen Betriebskosten in Passivhäusern aus.

Die Anlage zur Grauwassernutzung am Arnimplatz ist wie folgt aufgebaut (s. Abbildung 1 und 2): Zunächst wird dem im Schnitt 31 °C warmen Abwasser in einem Wärmetauscher Wärme entzogen. Hierbei wird kaltes Trinkwasser auf 20 – 25 °C vorerwärmt, so dass bei der Warmwasserbereitung entsprechend weniger Energie benötigt wird. Damit lassen sich aus einem Kubikmeter Abwasser 10 – 15 kWh Energie ernten. Danach wird das Abwasser in zwei Tanks biologisch und mechanisch gereinigt, bevor ein UV-Strahler die Desinfektion übernimmt. Das so aufbereitete Wasser kann dann mittels einer Druckerhöhungsanlage für die Toilettenspülung genutzt werden. Täglich werden so 3 m³ Grauwasser zu hochwertigem Betriebswasser aufbereitet und die natürlichen Ressourcen in entsprechendem Umfang geschont. Gleichzeitig können durch die Grauwassernutzung die Wasserkosten um ca. 50 % reduziert werden. Die gesamte Anlage benötigt keine Chemikalien und lediglich 5 kWh Energie pro Tag. Positiver Nebeneffekt ist eine erhöhte Lebensdauer des Kanalnetzes, da es nicht aufgrund der Einleitung warmer Abwässer zur Kondensation und folgender Korrosion kommen kann. Die Anlagekosten für den Prototypen inklusive der Messtechnik für die F&E-Aktivitäten beliefen sich auf 53.000 Euro [Nolde], [Nolde (2014a)].

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