Grauwasser-Recycling als Renditebringer bei Neubau und Sanierung
Die Suche nach nachhaltigen Lösungen im Bereich der Wasserversorgung, um die Kosten der stetig weiter steigenden Wasserpreise zu minimieren und der drohenden Ressourcenknappheit vorzubeugen, hat immens an Bedeutung gewonnen.
Ein Gebäude sollte als Gesamtkomplex betrachtet und damit als solches ganzheitlich einem nachhaltigen Wandel unterzogen werden. Dies spielt vor allem beim Thema Wasser eine Rolle, wenn immer mehr Gebäude eine Dach-, Fassaden- oder Anlagenbegrünung integrieren. Wo soll das Wasser für die Bewässerung herkommen, zumal es durch klimatische Bedingungen immer knapper wird.
Eine aktuell stark an Relevanz gewinnende Wasserquelle kann hier die Lösung liefern: Das sogenannte Grauwasser-Recycling. Hierbei wird gering verschmutztes Wasser aus Dusche, Badewanne und Handwaschbecken aufbereitet und meist für die WC-Spülung und die Bewässerung wiederverwendet.
Diese Lösung ist nicht nur extrem nachhaltig, sondern auch ökonomisch äußerst gewinnbringend, denn bei vielen Objekten, wie Mehrfamilienhäusern oder Hotels ab ca. 100 Personen, amortisiert sich ein solches System bereits innerhalb von weniger als 6 Jahren (bei Trink- und Abwasserkosten von 6,00 €/ m³). Aber auch für kleinere Objekte bietet diese Technologie vielfältige Vorteile und sollte in Zukunft für jeden Planer und Bauherren zur Selbstverständlichkeit werden. Das Aachener Unternehmen INTEWA hat die Technologie in den letzten 10 Jahren soweit perfektioniert und weltweit in über 100 Projekten erfolgreich umgesetzt, so dass das Recycling von Grauwasser längst aus der Initiationsphase heraus und auf dem Weg zum festen Bestandteil der modernen, nachhaltigen Haustechnik ist.
Wie funktioniert eine Grauwasser-Recyclinganlage?
Das Grauwasser aus Duschen, Badewannen und Handwaschbecken wird über einen hocheffizienten Filter vorgefiltert, bevor es in den Bioreaktor gelangt. Der im Vorfilter gesammelte Schmutz wird anhand einer Rückspüldüse regelmäßig in den Abwasserkanal zurückgespült. Im Kernstück der Anlage, dem Bioreaktor, findet ein kontinuierlicher, biologischer Abbau mittels Bakterien statt. Diese werden durch einen am Boden der Anlage befindenden Rohrdiffuser mit Sauerstoff versorgt. Das Ansiedeln der Bakterien geschieht auf den vielen hundert Füllkörpern, welche spezielle Schwebekörper mit einer großen Oberfläche sind. Eine ebenfalls am Boden befindliche Schlammpumpe entfernt periodisch, entstehende Sedimente. Im Biorektor befinden sich zudem die Membranstationen, welche das Grauwasser in den Klarwasserspeicher mittels Ultrafiltration filtern. Aufgrund der geringen Membranporenweite von 0,02 µm werden Partikel, Bakterien und sogar Viren zurückgehalten.
Die Membranen werden periodisch durch Rückspülung und durch grobe Luftblasen gereinigt. Anlagen > 5.400 l/Tag Aufbereitungsvolumen, sind mit einer browserfähigen Steuerung und automatischen, chemischen Reinigungstechnologie ausgestattet. Dies ermöglicht besonders bei den größeren Systemen einen noch wirtschaftlicheren und wartungsärmeren Betrieb. Kleinere Anlagen sind dagegen mit der dreifachen Membranoberfläche ausgestattet, um die erforderlichen Wartungsintervalle zu minimieren. Das saubere, hygienisch aufbereitete Betriebswasser wird von Druckerhöhungssystemen zu den Verbrauchern gepumpt und für die Toilettenspülung, Waschmaschine oder die Bewässerung verwendet. Zur Erzielung größtmöglicher Sicherheit durchläuft das bereits ultrafiltrierte Betriebswasser als letzte Stufe noch eine UV-Behandlung.
Wo eignen sich Grauwasser-Recyclinganlagen besonders gut?
Besonders in Sportanlagen, Schulen, Hotels und Mehrfamilienhäusern mit erhöhtem Wasserverbrauch durch Duschen und Baden und einem passenden Betriebswasserbedarf für die Toilettenspülung, Waschmaschine oder die Bewässerung eignen sich Grauwasser- Recyclinganlagen hervorragend, da hier die Effizienz der Anlagen optimal zur Geltung kommt. Aber auch in vielen Bürogebäuden bietet es sich sehr an, das Wasser von Handwaschbecken auf diese Weise aufzubereiten und wiederzuverwenden.
Weitere enorme Vorteile von Grauwassersystemen sind, dass sie - anders als bei Regenwassernutzungsanlagen- unabhängig von Dachflächen und Niederschlagsbedingungen sind und somit im Laufe eines Jahres keinen starken Schwankungen unterliegen! Zudem weisen Grauwasserertrag und –bedarf zeitlich automatisch einen hohen Deckungsgrad auf. Dies ermöglicht eine besonders gewinnbringende und effiziente Nutzung, denn in Urlaubszeiten, in denen beispielsweise weniger Wasser benötigt wird, fällt auch weniger Wasser an. Es wird auch nur entsprechend wenig Wasser aufbereitet. Da für Grauwasser-Recyclinganlagen ein separates Grauwasser- und Betriebswasserleitungssystems benötigt wird, eignen sich in der Regel Neubauten oder Sanierungsprojekte. Hier verursachen die separaten Leitungen vertretbare Zusatzkosten. Um eine gute Zugänglichkeit und Wartung der Anlage zu ermöglichen, sollte die Aufstellung der Anlage innerhalb des Gebäudes erfolgen.
Welche Gründe sprechen für den Einsatz einer Grauwasser-Recyclinganlage?
Wasser sparen
Die Aufbereitung und Nutzung von Grauwasser ist die effizienteste Lösung, um den Trinkwasserverbrauch in großen Gebäuden zu reduzieren. Dies ist entscheidend, denn angesichts ständig steigender Kosten in der konventionellen Trinkwasserver- und Abwasserentsorgung wird das Sparen der wertvollen Ressource Wasser immer wichtiger. Grauwasser-Recycling ist hier die geeignete Technologie, um eine neue Wasserquelle zu generieren. Denn was liegt näher als das genutzte Wasser mittels modernster Technik zu reinigen und so erneut nutzbar zu machen?
Geld sparen
Durch die doppelte Nutzung wird auch doppelt finanzieller Gewinn erzielt: Es werden sowohl die Trink- als auch die Abwassergebühren eingespart. In vielen Ländern liegen die Trink- und Abwasserkosten zusammen bereits bei über 6,00 €/m³. Je nach Wasserpreis und Größe des Systems, können sich inzwischen sehr kurze Amortisationszeiten ergeben, die den Einsatz eines Grauwasser-Recyclingsystems zu einer der wirtschaftlichsten Technologien im Bausektor überhaupt machen.
Beispielkalkulation anhand einer 10.800 l/Tag Anlage
| Anlagenkosten | ca. 4.600,00 € / m³ |
Grauwasser- und Betriebswasserleitungssystem und Installationskosten | ca. 3.000,00 € / m³ |
| Kosten Keller-Aufstellfläche* | ca. 500,00 € / m³ |
| Einsparung von Trink- und Abwasser | ca. 6,00 € / m³ / Tag |
| Betriebs- und Wartungskosten | ca. 1,00 € / m³ / Tag |
| Statische Amortisation | ca. 4,4 Jahre |
*für 1 m³ Aufbereitungsvolumen werden etwa 1 m² Aufstellfläche benötigt.
Nachhaltige Gebäudestandards erreichen
Mit einem Grauwasser-Recyclingsystem tragen Bauherr und Planer durch die Einsparung von Wasser und Abwasser ganz erheblich zur Erreichung der Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen bei.
Erhöhung des Gebäudewertes
Durch die Integration eines Grauwasser-Systems kann eine höhere Klassifizierung bei Gebäudezertifizierung (z.B. beim DGNB, LEED, BREEAM u.v.m.) erreicht werden. Zudem sorgen Finanzierungsvorteile aufgrund der EU Taxonomie und Nachhaltigkeitseinstufung dafür, dass das Gebäude als eine nachhaltige Geldanlage (ESG) eingestuft werden kann.
Geringer Platzbedarf
Grauwassersysteme sind extrem platzsparend, da das Wasser täglich anfällt und direkt wieder verwendet werden kann. Die Notwendigkeit von größeren Speicherkapazitäten entfällt somit, was einen deutlichen Vorteil zu anderen Systemen darstellt. Auf einem Quadratmeter Fläche kann ein Kubikmeter Wasser für den täglichen Bedarf gespeichert werden.
Wie gut und sicher ist die Wasserqualität des aufbereiteten Grauwassers?
Durch den besonderen Aufbereitungsprozess mit einem Membran-Bioreaktor, der sowohl einen biologischen Abbau als auch eine Ultrafiltration mit 0,02 µm Porenweite beinhaltet, liefern die Systeme eine hervorragende Wasserqualität, die den höchsten Standards entspricht. Im Vergleich zu anderen Verfahren werden hier sogar Keime und Viren sicher zurück gehalten. Die INTEWA Systeme sind als erste und bislang einzige Systeme weltweit nach dem bedeutendem Standard NSF "Class C" zertifiziert. Zudem wurden die Systeme nach dem British Standard für eine Sprühbewässerung zertifiziert.
Dimensionierung, Planung und Installation
Die Dimensionierung eines Grauwassersystems richtet sich nach dem Tagesbedarf und Tagesertrag. Inzwischen bietet INTEWA eine Serie von vorgefertigten Systemen von 300 bis 48.600 Liter Aufbereitungsvolumen/Tag an:
Die Systeme AL-GW300 bis AL-GW3600 sind mit einer AQUALOOP –Steuerung ausgestattet.
Die größeren Anlagen AL-GW5400 bis AL-GW21.600 besitzen eine Fernsteuerung mit I-CONNECT und automatischer Reinigung I-CON-ADS.
Die Systeme AL-GW32400 bis AL-GW48600 besitzen neben I-CONNECT und I-CON-ADS zudem eine zentrale Filtrations- und Rückspülpumpe.
Noch größere Systeme werden kombiniert. Die vorgefertigten Systeme lassen sich sehr schnell und sicher in ein Gebäude einplanen und ermöglichen eine unkomplizierte Montage, die durch jeden Installateur zügig vorgenommen werden kann.
Betrieb und Wartung mit I-CONNECT
Die I-CONNECT Steuerung ist das Herzstück der Anlage und ermöglicht mit entsprechendem Zubehör die Fernüberwachung und Fernsteuerung von Grauwasseraufbereitungssystemen über 5.400 l/Tag. Der Online-Zugriff auf die jeweilige Anlage erfolgt über ein Web-Portal oder eine App.
Mit der Viewer Lizenz lassen sich die Anlagen einsehen, die Expert Lizenz ermöglicht Onlinekonfigurationen direkt an der Anlage. Offline können die Steuerungen je nach Ausführung über ein Touchdisplay oder Computer bedient werden. Die Daten werden auf sicheren Servern in Europa gehostet. Der Controller erlaubt die Ausgabe in gängige Gebäude-Management-Systeme wie zum Beispiel Bacnet.
Automatische chemische Reinigung
Anlagen > 5.400 l/Tag sind mit der sog. I-CON-ADS Technologie ausgestattet. Diese ermöglicht die automatische Durchführung einer chemischen Reinigung der Membrankartuschen. Der durchschnittliche Volumenstrom der Ultrafiltrationsmembranen kann somit verdreifacht und die Effizienz des Filtrationsprozesses erhöht werden. Der umfassende Reinigungsprozess besteht aus einer sauren Reinigung mit Zitronensäure, welche anorganische Verbindungen (Scaling) in der Membran und den Leitungen löst. Hinzu kommt eine oxidative Reinigung mit Chlor, um organische Verblockungen zu entfernen.
Referenzen
Rancho Cienega Sport Komplex, USA
In einer der größten und bekanntesten Sportanlagen der USA, dem „Rancho Cienega Sport Komplex“ ( auch Michelle und Barack Obama Sports Komplex genannt) in Los Angeles, werden über ein AQUALOOP Grauwasser-Komplettsystem täglich ca. 5.400 Liter aufbereitetes Duschwasser für die Toilettenspülungen und die Bewässerung der umfangreichen Sportanlagen genutzt.
Campingplatz Gerhardhof, Österreich
Der Ansatz für diesen außergewöhnlichen Campingplatz war ganz einfach: Die vor Ort vorhandenen Ressourcen nutzen und zugleich möglichst wenig in die umliegende Umwelt eingreifen. Mit einer 5.400 Liter Anlage wird das vorhandene Grauwasser aus Duschen und Handwaschbacken aufgefangen und für die Toilettenspülung wiederverwendet. Bei 400 bis 500 Besuchern gleichzeitig, kann so bis zu 6.000 Liter Wasser am Tag eingespart werden.
Mehrfamilienhaus München
Etwa 3.000 Liter Grauwasser aus Duschen, Badewannen und Handwaschbecken dieser Wohnanlage mit 32 Wohneinheiten wird mit einem AQUALOOP System aufbereitet und für die WC Spülung und die Grünflächenbewässerung wieder verwendet.
Fig & Pico, USA
Ein groß angelegtes Grauwasserrecycling-System wird Teil des Projekts The Fig + Pico sein, einem 42-stöckigen Hotelturm in der Innenstadt von Los Angeles, der sich aktuell im Bau befindet. In Übereinstimmung mit der Verordnung der Stadt Los Angeles, die vorschreibt, dass in jedem neuen Gebäude mit mehr als 25 Stockwerken 100 % des Kühlturmwassers aus Nichttrinkwasserquellen stammen muss, wird das System das Duschwasser aus den 727 Gästezimmern auffangen und für den Kühlturm aufbereiten. Es werden durchschnittlich 4.800 Liter Duschwasser pro Tag recycelt.
Zusammenfassung und Ausblick
Die enorme Bedeutsamkeit und das hohe zukunftsweisende Potential von Grauwasser-Recycling für die Wasserversorgung von Gebäuden sind wissenschaftlich anerkannt und die ökonomischen und ökologischen Vorteile dieser Technologie unumstritten. Mit der neuen Serie an anschlussfertigen Grauwassersystemen, zeigt der Wasserexperte INTEWA aus Aachen, dass diese Form der Wasserwiederverwendung technologisch inzwischen höchstes Niveau in der modernen Haustechnik erreicht hat. Die Systeme verfügen über eine automatische Reinigung, Browser basierte Steuerung und Fernwartung und können so weltweit online bequem und unkompliziert betrieben werden. Dies reduziert die Kosten für den Unterhalt und garantiert die Funktionssicherheit und die daraus resultierende, zertifizierte und höchsten Standards entsprechende Qualität des aufbereiteten Wassers.
Die Systeme sind inzwischen nicht nur nachhaltig, sondern können äußert wirtschaftlich mit Amortisationszeiten unter 6 Jahren betrieben werden. Damit sind Grauwasser-Recyclinganlagen nicht mehr nur für „Green Building“ Gebäude von Interesse, sondern sogar ein ersehnter Renditebringer für Investoren.
Autor: Oliver Ringelstein, INTEWA GmbH
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