Regenwasser als Betriebskostenfaktor

17.11.2010

Boomtown Falkensee bei Berlin, Sanierung des Gymnasiums

Die Stadt Falkensee in Brandenburg ließ ab 2006 in mehreren Bauabschnitten das Lise-Meitner-Gymnasium sanieren. Der Bedarf an Wasser für die Toilettenspülung wurde für ca. 1000 Schüler als großer Betriebskostenfaktor angesehen. Aus diesem Grund sollte ein Betriebswassernetz installiert und eine Regenspeicheranlage gebaut werden. Die Dachflächen aller Gebäudeteile wurden an eine zentrale unterirdische Zisterne angeschlossen. Ein vorgeschalteter Filterschacht reinigt das Regenwasser.
Falkensee gehört zu den am schnellsten wachsenden Kommunen, entgegen dem Trend einer abnehmenden Bewohnerzahl in Ostdeutschland. "Wir kommen kaum nach mit der Infrastruktur. Schulen sind besonders wichtig - und hier wollen wir nicht kleckern, sondern klotzen, " sagt Harald Höhlig, Baudezernent der Stadt Falkensee. "Die Betriebskosten müssen stimmen, aber auch der Umweltschutz." So wurde unter anderem in eine Anlage zur Nutzung des auf den Dächern anfallenden Regenwassers investiert.
Das Lise-Meitner-Gymnasium wurde in mehreren Stufen saniert. Das vorhandene Hauptgebäude, ein Plattenbau aus der DDR-Zeit, musste renoviert und modernisiert werden. Statiker und Haustechniker waren besonders gefordert. Energie und Wasser waren vorrangige Themen. Vom Flachdach des Hauptgebäudes wird der Niederschlag in einem unterirdischen Speicher gesammelt, ebenso vom Gründach der neu erstellten Aula. Für die Beregnung der Außenanlagen und die Toilettenspülung wird der kostenlos anfallende Rohstoff genutzt.
Alles aus einer Hand
Regenspeicher aus Betonfertigteilen werden komplett mit Steuerung und Pumpentechnik geliefert. Die Schnittstelle zwischen Tiefbau (Zisternen und Sammelleitungen) und Sanitärtechnik (Druckerhöhungsanlage und Verteilleitungen) ist einfach und klar. Wird ein Komplett-System dieser Art verwendet, ist damit sichergestellt, dass die Komponenten kompatibel sind, selbst wenn sie von verschiedenen Gewerken montiert werden.
Im Gebäude steht die Regenwasser-Zentrale mit elektronischer Steuerung, Doppelpumpendruckerhöhung und integriertem Vorlagebehälter. Dieser wird von außen her periodisch gefüllt durch eine unter Wasser in der Zisterne stehende Zubringerpumpe. Sie fördert nach Bedarf, von der Regenwasser-Zentrale automatisch gesteuert. Mit einem optischen und akustischen Signal weist die Steuerung auf Fehlfunktionen hin und reagiert darauf. Der potenzialfreie Störmelder ermöglicht eine Fernanzeige der Störung. Zudem verfügt die Steuerung über eine Anschlussmöglichkeit für RS 232-Schnittstellen zur externen Datenübermittlung.
Die Druckerhöhungsanlage ist zweistufig, sitzt im kompakten Regencenter unter dem Zwischenbehälter und erhält so das Wasser im Zulaufbetrieb mit leichtem Vordruck. Bei Spitzenbedarf laufen beide Pumpen gleichzeitig, ansonsten alternierend einzeln. Sie verfügen über einen integrierten Trockenlaufschutz. Versorgt werden von hier aus die Toiletten im Gebäude sowie die Anschlüsse für die Bewässerung außerhalb. An Stelen, die frei im Gelände stehen, kann elektrischer Strom einerseits und Regenwasser andrerseits "gezapft" werden.
Fertigteile schnell montiert
Die Regenspeicher werden als Betonfertigteile im Werk produziert und vom Hersteller vor Ort auf 15 cm hohem Sandbett versetzt. Drei Behälter in monolithischer Rundbauweise sind hier zu einem kommunizierenden Gefäß mit 40 m³ Nutzvolumen verbunden. Die Durchführungen sind mit hochwertigen Dichtungen so in den Behältern eingegossen, dass bei der Montage die Verbindungsrohre nur gesteckt werden müssen. Mit Schachtabdeckungen Klasse D sind diese Behälter befahrbar. Damit kann der Standort flexibel gewählt werden, sowohl unter Grünflächen als auch unter Stellplätzen und Zufahrten.
Vor der Speicherbatterie wird ein Filterschacht montiert. Schwebstoffe, die die Filterkassetten aus Edelstahlgewebe mit einer Maschenweite von 0,4 mm nicht passieren können, sinken als Feinteile zu Boden oder schwimmen auf an die Wasseroberfläche, wie z. B. Blütenpollen. Das mit dem Filter verbundene Ablaufrohr gewährleistet, dass weder Sediment noch Schwimmschicht in den Speicher gelangt.
Um die Planung zu erleichtern, trägt der Filterschacht als Produktbezeichnung die Zahl der maximal anschließbaren Dachfläche. In diesem Fall wurde an den Regenspeicher ein Filterschacht mit der Typenbezeichnung FS 2500 angeschlossen. Das bedeutet, dass der Filter den Abfluss einer Dachfläche bis zu 2.500 m² rückstaufrei bei dem zu Grunde gelegten Bemessungsregen von 300 l/s x ha verkraftet.
Sollte der Regenwasservorrat im unterirdischen Speicher ganz aufgefüllt sein und dennoch weiterhin Niederschlagswasser anfallen, so wird der Speicherüberlauf in einen Regenwasserteich abgeleitet. Dort verdunstet ein Teil, ein Teil versickert. Der Teich wurde als Teil der Landschaft biotopartig angelegt an Stelle eines rein technischen Versickerungsbeckens. In jedem Fall wird so noch auf demselben Grundstück der natürliche Wasserkreislauf kleinräumig geschlossen - neben der Regenwassernutzung eine weitere Vorsorge, um den möglichen Folgen des Klimawandels zu begegnen durch Grundwasseranreicherung und Verdunstungskühlung der Umgebungsluft.
Wartungsvertrag
"Anlagen zur Regenwassernutzung sind preiswert und unkompliziert. Sie funktionieren zuverlässig, wenn Inspektion und Wartung regelmäßig durchgeführt werden. Bei neuerer Bauart entsprechend DIN 1989 genügt ein jährlicher Check", sagt Michael Hänsch, Fachplaner der Regenwassertechnik. Gute Hersteller übernehmen das oder beauftragen dazu einen von ihnen autorisierten Fachbetrieb, der die durchgeführte Prüfung mit Protokoll bestätigt. Falls erforderlich, werden Mängel gegen Berechnung sofort behoben. "Entspricht die Bautechnik nicht DIN 1989, sind die Angaben des Herstellers für die Wartungsintervalle verbindlich. So kann es z. B. notwendig sein, Filter öfter als ein Mal jährlich zu reinigen, " fügt Hänsch hinzu. Er plant bereits an der Regenwassernutzung für das nächste öffentliche Gebäude in Falkensee. Auch die Diesterweg-Schule bekommt Regenwassernutzung für die Toiletten und die Bewässerung der Außenanlagen.
Grundstücks- und Gebäudemanagement
Für alle öffentlichen Einrichtungen macht die Stadtverwaltung Falkensee dem Hochbauamt Vorgaben zur Art und Weise von Neubau- oder Sanierungsmaßnahmen an Gebäuden. Gleichrangige Ziele sind die Senkung der Betriebskosten und die Entlastung der Umwelt. Dies geht aus einer Information des Bürgermeisters Heiko Müller vom 17. Mai 2008 hervor. Neben einem detaillierten Katalog für das Energiemanagement ist auch in jedem Fall die Regenwassernutzung für WC-Anlagen zu prüfen. Handelt es sich um Schulen, so "sind aus pädagogischen Gründen für Schüler Umwelt entlastende umgesetzte Maßnahmen am Objekt zu dokumentieren oder in geeigneter Weise darzustellen, wie z. B. durch das Zentraldisplay im Lise-Meitner-Gymnasium".
Weitergehend hat die Stadtverwaltung Objekte im Eigentum der Stadt als Vorbereitung für eine "Dächerbörse" erfasst. Damit erhalten Investoren Informationen zur Anmietung von Dächern für die Installation von Fotovoltaikanlagen. Falkensee zeigt, wie Kommunen im neuen Jahrhundert ihrer Verantwortung gerecht werden können, um dem Klimawandel zu begegnen und an einer Veränderung der Energie- und Wasserpolitik mitzuwirken.
Projektdaten
Fertigstellung: September 2007
Jahresniederschlag in Falkensee: 560 mm
Sammelfläche Flachdach Hauptgebäude: 2.000 m²
Sammelfläche extensives Gründach Neubau Aula: 500 m²
Speichergröße: 40 m³
Speichertyp: 3-Behälter-Anlage Mall, unterirdisch mit vorgeschaltetem Mall Filterschacht FS 2500
Druckerhöhungsanlage: Mall Monsun XL 14 m³/h max. Förderleistung
Regenwassernutzung für: Toilettenspülung, Bewässerung
Projektbeteiligte
Bauherrschaft: Städtisches Baudezernat, Falkensee
Fachplanung HLS: Ing.-Büro für Haustechnik Michael Hänsch, Falkensee
Ausführung Sanitärtechnik Regenwasser: Haustechnik Nauen, Nauen
Lieferung und Montage Regenwasseranlage: Mall, Coswig
Unterstützung für Planer
Dimensionierung und Ausführung der Behälter- und Haustechnik können genau auf das Projekt abgestimmt werden. Mall hilft den Planern bei der Berechnung zur Speichergröße, zur Pumpen- und Steuerungstechnik und stellt Ausschreibungstexte zur Verfügung. Individuelle Bauhöhen für die unterschiedlichen Behältertypen sind kein Problem. Zu- und Abläufe in Form von Kernbohrungen und Dichtungen lassen sich schon bei der Produktion integrieren. Eine überschlägige Berechnung kleiner Anlagen kann selbst vornehmen, wer auf der Website www.mall.info über „Regenwassernutzung“ auf „Regenspeicherdimensionierung“ klickt.
 
Agenda 21
Wasser wird in allen Lebensbereichen benötigt. Oberstes Ziel ist gesicherte Bereitstellung von Wasser in angemessener Menge und guter Qualität für die gesamte Weltbevölkerung bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der hydrologischen, biologischen und chemischen Funktionen der Ökosysteme, Anpassung der Aktivitäten des Menschen an die Belastungsgrenzen der Natur und Bekämpfung der Vektoren wasserinduzierter Krankheiten. Nur durch innovative Technologien sowie eine Verbesserung einheimischer Verfahrenstechniken wird es möglich sein, vollen Nutzen aus den begrenzt vorhandenen Wasserressourcen zu ziehen und die Ressourcen vor einer Verschmutzung zu bewahren. (Agenda 21, Kapitel 18.2)
 
Paketlösung auch für Privatobjekte
Ideal für Planung und Ausführung sind so genannte Haus- und Garten-Pakete, bei denen außer Leitungen alle Komponenten mit Zubehör vormontiert und steckfertig zum Festpreis geliefert werden! Das „Mall-Garten-Paket“ enthält alle Komponenten wie Regenspeicher, Filter, Tauchmotorpumpe, Entnahmestelle und Zubehör. Das Wasser wird zu Tage gefördert und kann direkt zur Gartenbewässerung sowie zur Reinigung von Haus und Hof verwendet werden. Der Druck ist hoch genug zum Gartensprengen. Die Tauchpumpe mit integriertem Schaltautomat befindet sich unter Wasser und ist daher geräuscharm. Die Gartensäule als Entnahmestelle wird auf einem vor Ort hergestellten Sockelfundament kippsicher befestigt. Befestigungsmittel dazu werden mitgeliefert. Weitere Kombinationen mit Kunststoffspeicher stehen zur Verfügung. Das „Mall-Haus-Paket“ ist steckfertig vorbereitet mit den erforderlichen Zubehörteilen. Dazu gehört ein Regencenter, das im Gebäude an der Wand montiert wird. Trinkwassernachspeisung und Schallschutz sind integriert. Die Außenwand-Durchführung für alle erforderlichen Leitungen ist ebenfalls Bestandteil des Pakets. Bauseits müssen nur Leitungen verlegt und an Regencenter und Regenspeicher angeschlossen werden.
 
Bauökologische Maßnahmen am Lise-Meitner-Gymnasium
  • Regenwassernutzung für WC-Einrichtungen. Inbetriebnahme September 2007
  • Energiemanagementsystem, Erfassen und Auswerten aller verbrauchs- und nutzungsrelevanten Daten durch Monotoring. Inbetriebnahme November 2007
  • Raumabhängige Raumtemperatursteuerung, zentral hinterlegt sind Temperatur- und Nutzungszeiten. Komplette Inbetriebnahme 1. Quartal 2008
  • Fotovoltaikanlage mit 5 KWp. Inbetriebnahme 1. Quartal 2008
  • Zentraldisplay im öffentlichen Schulbereich, Großbildschirm mit Softwareunterstützung zum Abruf von Verbrauchs- und Einspeisewerten, als pädagogische Unterstützung des Energie- und Umweltgedankens. Inbetriebnahme 2. Quartal 2008


Literaturtipp
König, Klaus W.: Ratgeber Regenwasser. Für Kommunen und Planungsbüros. Rückhalten, Nutzen und Versickern von Regenwasser im Siedlungsgebiet. (Hrsg.:) Mall GmbH, Donaueschingen, 2. Auflage, 2008. 36 Seiten, DIN A 4, 12,00 € zzgl. Porto u. Verpackung; ISBN 3-9803502-2-3.

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