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BETRACHTET
Bild: marina rodyukova/Shutterstock.com
Gebäudetechnik Klimaanpassung

Eine Frage der VerantwortungGebrauchtes Wasser für die Grundwasserneubildung nutzen

Wir sind privilegiert. Wir dürfen hierzulande davon ausgehen, dass aus einem Wasserhahn Trinkwasser kommt – es sei denn, er ist eindeutig anderweitig gekennzeichnet. Dieser Luxus war für einen Gast aus Pakistan, den ich vor einigen Jahren im VDI-Haus in Düsseldorf begrüßen durfte, nahezu unfassbar. Da ist es schon ein zwiespältiges Gefühl, wenn man eine Trinkwasser-Entnahmestelle öffnet, und erstmal eine Menge Wasser einfach so, völlig ungenutzt, in den Abfluss laufen lässt.

Trinkwasser ist eine Ressource, die mit fortschreitendem Klimawandel knapper wird. Regionen in Asien, die beispielsweise von Gletscherwasser aus dem Himalaya abhängig sind, bekommen das jetzt schon zu spüren. Mitteleuropa mit seiner klimageografisch günstigeren Lage ist noch nicht so stark betroffen, aber auch in Spanien und Portugal traten schon Engpässe auf.

Grundwasserspielgel sinken rapide

Die jährlichen Niederschlagsmengen nehmen ab, und wenn Niederschläge anfallen, dann häufiger in Form von Starkregenereignissen. Dann ist Wasser im Überfluss da – wir saufen förmlich ab, denn die ausgetrockneten und versiegelten Böden können das Wasser nicht aufnehmen und nicht halten. Das Wasser fließt, im besten Fall ohne Menschen und Güter zu gefährden, schnell ab, aber dann ist es futsch. Es trägt nicht zur Grundwasserneubildung bei.

Über die vergangenen Jahre beobachten die Wasserversorger:

  • längere Trockenphasen
  • sinkende Pegelstände in Brunnen
  • abnehmende Grundwasserneubildungsraten
  • mehr und höhere Verbrauchsspitzen im Sommer

In einzelnen Regionen Deutschlands ist der Grundwasserspiegel über die letzten Jahre um mehrere Meter gefallen. Schneller, als Baumwurzeln nachwachsen. Musste man zunächst die Flachwurzler (Nadelgehölze, Weiden, Obstbäume) fällen, weil sie starben, geht es jetzt zunehmend auch Tiefwurzlern wie Buchen, Eichen und Kastanien an den Kragen. Und die sind nicht binnen weniger Jahre wieder aufgeforstet.

Feuerwehr muss Wasser selbst mitbringen

Schon heute geben die Wasserversorger in manchen Regionen der Feuerwehr in Hitzeperioden den Hinweis, dass sie bei Brandfällen bitte das Wasser gleich mitbringen möge, da es eng werden könnte.

Szenarien für den Fall, dass die Versorgungsnetze an ihr Limit kommen, fangen ganz harmlos an:

Zunächst appelliert man: „Bitte bewässern Sie Ihren Garten im Moment nicht.“ Wenn Trockenheit und Hitze länger andauern, muss man zu Verboten und Sanktionen übergehen. Aber wie sieht das Eskalationsszenario aus?

Nach dem Grundsatz der Verhältnismäßigkeit könnten bei einem abgestuften Vorgehen nach und nach eingeschränkt werden:

 

  1. „Nice-to-haves“, also private Gartenbewässerung, Springbrunnen, Pools, Teiche, Sportanlagen usw.
  2. Löschübungen der Feuerwehr
  3. Bewässerung öffentlicher Flächen (Parks, Sportanlagen, Straßenbegleitgrün)

Bis hierher ist das noch erträglich. Aber dann geht es ans Eingemachte: Jetzt muss auch in Wertschöpfungsprozesse eingegriffen werden, z.B.  

     4. Beregnung forstwirtschaftlicher Flächen
     5. Beregnung landwirtschaftlicher und gewerblich genutzter Gartenflächen
     6. Versorgung öffentlicher Schwimmbäder
     7. Versorgung von Industrie und Gewerbebetrieben
     8. Versorgung von Tierhaltung in der Landwirtschaft

(4) bis (6): Haken dran. Schade, wenn das Freibad geschlossen ist, aber na ja. Aber (7) wird für die betroffenen Betriebe Kurzarbeit bedeuten. Und richtig unangenehm wird es bei (8): Landwirtschaft ist Daseinsvorsorge. Mangelt es Obst und Gemüse an Wasser, dann wird es in unseren privilegierten Regionen im besten Fall etwas teurer. Das kennen wir aktuell schon von den Energiepreisen. Aber stellen Sie sich einmal vor, man muss einer Tierhaltungsanlage mit Tausenden von Tieren das Wasser abdrehen!

Wasser versickern lassen

Aber was dagegen tun?

Ganz wichtig sind Versuche, das Wasser „in der Fläche zu halten“. War es bis dato bei einem Starkregenereignis das vorrangige Ziel, das Wasser schnell aus dem Weg zu haben, so muss jetzt ein Paradigmenwechsel eintreten: Wir müssen Wege finden, Wasser nicht schnell über die Entwässerung zu entsorgen, sondern es, beispielsweise nach Flächenentsiegelung, langsam versickern zu lassen, um es so für die Grundwasserneubildung zu nutzen.

Ein weiterer Baustein wird die Nutzung Betriebswasser, zum Beispiel Niederschlagswasser und Grauwasser und speziell für industrielle Prozesse aufbereiteten Wässern sein. Was mit der Regentonne im Kleingarten schon seit vielen Jahren funktioniert, geht auch im größeren Maßstab (siehe VDI 2070). Wasser ist aufgrund seiner hohen Verdampfungsenthalpie und Ungiftigkeit beispielsweise ein beliebtes Kühlmittel. Kühltürme können jedoch abhängig von der Kühlwasserqualität auch Gesundheitsgefährdungen auslösen (siehe VDI 2047).

Bedenklicher Temperaturanstieg des Trinkwassers

Wir gehen von einer fünfstelligen Anzahl von Verdunstungskühlanlagen in Deutschland aus. Sie werden für die Lebensmittelverarbeitung ebenso gebraucht wie für große IT-Anlagen. Man muss sie indes nicht mit Trinkwasser speisen, sondern könnte auch aufbereitetes Betriebs- oder Regenwasser dafür nutzen. Dieser Weg ist auch bei vielen anderen Prozessen gangbar, etwa der Beregnung landwirtschaftlicher Flächen. Bisher lohnte das nicht den Aufwand. Entwicklungen in diesem Bereich wird aber in den nächsten Jahren größere Bedeutung zukommen.  

Und zu Hause?

Das Trinkwasser in Deutschland hat eine hervorragende Qualität. Aber wir beobachten einen bedenklichen Temperaturanstieg des Trinkwassers schon am Hausanschluss. Das mag Warmduschern nett erscheinen, spart es doch Energie. Es ist aber ein Problem: Trinkwasser ist nicht steril, und Mikroorganismen – gerade auch solche, die den Menschen krank machen können, wie Legionellen – vermehren sich umso schneller, je wärmer das Wasser ist. War man sich früher noch einig, dass kaltes Trinkwasser so kalt wie eben möglich sein sollte und 25 Grad Celsius wirklich die absolute Obergrenze der Trinkwassertemperatur sei, so überlegt man heute, ob man nicht an den 25 Grad Celsius rütteln müsste.

Warmes Wasser in den Leitungen begünstigt Legionellen

Die Legionellen sind dieselben wie früher, und es gibt auch keine neuen Erkenntnisse aus der Mikrobiologie, dass sie sich erst ab 30 Grad Celsius stärker vermehrten. Die Verschiebung der tolerablen Temperatur nach oben – weniger in den normativen Grenzwerten (siehe VDI 6023 Blatt 1) als in den Diskussionen – ist purer Pragmatismus; sie löst das Problem nicht: Das Wasser kommt (zu) warm am Hausanschluss an. Wir wissen, dass die Temperaturzunahme durch den Klimawandel entsteht und nicht von allein wieder verschwinden wird. Aber was tun?

Arbeiten wir uns mal von den Verbrauchern – uns allen – rückwärts durch die Lieferkette: Sie und ich haben in den eigenen vier Wänden tatsächlich nur eine Möglichkeit, Wasser kühl und gesundheitlich unbedenklich zu halten: Wasser fließen zu lassen. Wasser, das in der Installation stagniert, wird früher oder später ebenso warm sein wie die Wand, in der die Leitung verläuft. Wenn die Umgebungstemperatur 25 Grad Celsius überschreitet, dann ist es nur eine Frage der Zeit, bis das in den Leitungen stehende Wasser diesen Wert auch reißt – und damit Gesundheitsgefährdungen möglich sind.

Aber Wasser im Sommer, gerade wenn es knapp wird, einfach ablaufen lassen? Das tut fast weh.

Einen Schritt weiter in Richtung Quelle, zum Vermieter und professionellen Gebäudebetreiber. Er ist gesetzlich verpflichtet, dafür zu sorgen, dass das Wasser, das er gewerblich den Verbrauchern zur Verfügung stellt, vor nachteiligen Veränderungen geschützt wird. Dazu muss er die Trinkwasser-Installation seines Gebäudes fachgerecht instandhalten und betreiben. Was er tun kann (und muss), haben wir in VDI 3810 Blatt 2 und VDI 6023 Blatt 3 zusammengefasst.

Die richtige Installation verhindert, dass Wasser zu lange in den Leitungen steht

Vor der Nutzung steht die Errichtung. Der Errichter hat die Trinkwasser-Installation nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik auszuführen, also warme und kalte Leitungen thermisch zu entkoppeln, das Installationsvolumen zu minimieren und so weiter. Das heißt: Leitungen so kurz wie möglich und Nennweiten so gering wie möglich, nur so groß wie nötig, sodass keine Engpässe entstehen. Vereinfacht ausgedrückt: Die Dusche muss auch noch funktionieren, während sich der Spülkasten des WCs füllt, aber das Installationsvolumen insgesamt muss möglichst klein bleiben. So wird dafür gesorgt, dass Wasser nicht unnötig lange in der Installation verbleibt.

Architekt und Planer haben ihrerseits Voraussetzungen zu schaffen, etwa durch Vorsehen getrennter Schächte für warme und kalte Leitungen und die Verlegung von Strängen außerhalb von Technikräumen, in denen Wärmequellen vorhanden sind (zum Beispiel Heizungskeller) sowie durch günstige Grundrissplanung. Die im September 2022 erschienene Richtlinie VDI 6023 Blatt 1 fasst all diese Aspekte zusammen. Keiner der bis hier genannten Beteiligten hat jedoch einen Einfluss darauf, wie warm das Trinkwasser am Hausanschluss ankommt.

Trinkwasser gelangt durch erdverlegte Leitungen zu uns

Also kommen wir jetzt wieder beim Wasserversorger an. Er erzeugt das Trinkwasser und liefert es durch erdverlegte Leitungen bis zum Hausanschluss. Die Temperatur im Erdreich verändert sich langsamer als die Lufttemperatur. Während einer ausgedehnten Hitzeperiode, wie wir sie seit Jahren immer häufiger, intensiver und ausgedehnter erleben, wandert die 25-Grad-Grenze mit zunehmender Dauer der Hitzewelle immer tiefer ins Erdreich. Je flacher im Untergrund die Leitungen verlegt sind, desto schneller wird das Wasser zu warm.

Das Erdreich unter dunklen Straßendecken erwärmt sich zudem schneller als das unter einer Grünfläche. Aus den Pflanzen verdunstet Wasser. Das trägt zur Kühlung bei. Erdaushubarbeiten sind teuer. Heißt: Man möchte möglichst flach graben und die einmal gezogenen Gräben gerne mehrfach nutzen. Dadurch liegen oft Heizstäbe in denselben Gräben wie Trinkwasserleitungen, die eigentlich kalt bleiben sollen. Wir nennen sie selbstverständlich nicht Heizstäbe, denn die Erwärmung ist nicht gewollt. Es handelt sich um Verluste. Es geht etwa um Stromleitungen. Ein Kabel, über das durch zunehmenden Strombedarf, zum Beispiel die stärkere Verbreitung von E-Autos, immer mehr Energie geführt wird, oder eine Fernwärmleitung oder warme Quelle in der Nähe der Trinkwasserleitung wirken wie eine Rohrbegleitheizung.

Die Dosis macht’s

Weil das Wasser vielfach schon grenzwertig warm am Hausanschluss ankommt, gibt es Ansätze, es wieder zu kühlen und kaltes Trinkwasser ebenso im Gebäude zu zirkulieren, wie es bei erwärmtem Trinkwasser aus Komfortgründen schon lange Praxis ist. Wasser ist aber ein Lebensmittel. Wir wissen alle, dass Tiefkühlkost, deren Kühlkette unterbrochen wurde, nicht mehr sicher ist.

Auch nachträglich wieder heruntergekühltes Wasser ist etwas anderes als Trinkwasser, das die ganze Zeit kühl war. Trinkwasser ist nämlich nicht steril. Es enthält immer ein paar Mikroorganismen. Für gesunde Menschen ist das kein Grund zur Sorge, nicht einmal dann, wenn einige der Mikroorganismen krankmachende Keime sind. Grund zur Besorgnis ist jedoch gegeben, wenn diese Keime sich vermehren. Die Dosis macht’s.

Wir wollen unser Privileg einer sicheren Versorgung mit gesundheitlich unbedenklichem Wasser erhalten. Das wird nur gehen, wenn alle Beteiligten an der Lieferkette – Wasserversorger, Fachplaner, Hersteller von Bauteilen der Trinkwasser-Installation, Errichter und Nutzer – die schon veränderten und sich weiter ändernden Rahmenbedingungen berücksichtigen.

Unser Autor

Dipl.-Phys. Thomas Wollstein

Kommentare

Inzwischen haben 4 Leser einen Kommentar hinterlassen.
Thomas Wollstein | 05.04.2023

@Norbert Arndt: Für die Toilette und einige anderen Nutzungen kann man tatsächlich auch Niederschlagswasser nutzen. Dafür ist es nicht einmal erforderlich, dass das Wasser farb- und geruchlos ist. Ist es oft auch nicht oder nicht ganzjährig. So kommt es aufgrund z.B. von Humin aus Laub im Herbst häufiger mal zu leichter Gelbfärbung. Dazu gibt es übrigens (schon lange) unsere Richtlinie VDI 2070 "Betriebswassermanagement".

@Helmut Müller: Einspruch, Euer Ehren! Auch zum Duschen und anderen menschlichen Gebrauch MUSS das verwendet werden, was wir "Trinkwasser" nennen. "Trinkwasserverordnung" ist nur eine Kurzbezeichnung für die Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch. Das hat gute Gründe: Bleiben wir bei den bekannten Legionellen: Mit Legionellen kontaminiertes Wasser können Sie schadlos trinken - solange Sie nichts davon aspirieren, also fein verteilt einatmen. Denn die Infektion mit Legionellen geschieht praktisch nur über einen Weg: lungengängiges, also sehr feines Aerosol. Das tritt aber auch beim Duschen schon auf. Also muss man Ihren Appell schon ein bisschen relativieren. Viel Wasser lässt sich auch durch den Verzicht auf abgepacktes Wasser ("Flaschenwasser") einsparen. Wir haben in jeder Wohnung eine Quelle für Trinkwasser in hervorragender Qualität. Warum also im Laden verpacktes Wasser kaufen, bei dem für 1 l Mineral- oder Tafelwasser rund 20 l Trinkwasser zusätzlich verbraucht werden? Warum es nach Hause schleppen? Warum den Aufwand für die Verpackung und deren Reinigung und Transport und den Transport der gefüllten und leeren Flaschen treiben?

@Wilhelm Neikes: Bitte nicht nur die Überschrift lesen. Es ist die Rede von der Verwendung von speziell für bestimmte Zwecke aufbereitetem Wasser. Wie die Aufbereitung aussehen muss, ist eine Frage der Anwendung. "Trinkwasser" oder richtiger "Wasser für den menschlichen Gebrauch" ist eine spezielle Anwendung. Die Anforderungen ergeben sich aus der gesundheitlichen Unbedenklichkeit für einen normal gesunden Menschen. Trinkwasser kann z.B. schon bei immunkompromittierten Patienten (Patienten nach Transplantationen oder während und nach einer Chemotherapie) nicht gut genug sein. Da muss mitunter das Trinkwasser zusätzlich durch Sterilfilter aufbereitet werden. Auch für manche technische Anwendung muss Wasser anders - damit ist nicht "besser" oder "schlechter" gemeint - aufbereitet werden als für den menschlichen Gebrauch. Als Ausgangsmaterial muss man dann aber nicht zwingend das rare Gut Trinkwasser benutzen, sondern kann ggf. Niederschlagswasser durchaus nutzen. Dass die Aufbereitung immer aufwändiger wird, haben wir uns selbst zuzuschreiben. Mikroplastik ist ein zwar schönes, weil inzwischen bekanntes Stichwort, aber eigentlich ein schlechtes Argument für den Anschlusszwang. Da es mittlerweile schon im Eis der Antarktis, aber auch im Gemüse (gleich, ob Bio-Anbau oder nicht) nachweisbar ist, und umso mehr sicherlich in der Gartenerde, können Sie Dachablaufwasser nach meinem Erachten ohne Probleme auch zur Grünflächenbewässerung verwenden. Tatsächlich wäre ein gutes Argument für die Versickerung genau der im Beitrag beschriebene Wunsch, das Wasser "in der Fläche zu halten".

Norbert Arndt | 01.04.2023

Mich hat es schon immer geärgert wenn wir Trinkwasser (!!!) durch unsere Toiletten jagen. Ich benutze seit dem Jahr 2006 hierfür nur noch Regenwasser. Das kommt kostenlos vom Himmel und ist aufgrund einiger Filter dem Trinkwasser hinsichtlich Farbe und Geruch gleichwertig. Die Mehrkosten (Investition Zisterne, Stromkosten für Pumpe, Kosten für die Befreiung vom Anschlusszwang der Gemeinde) habe ich gerne in Kauf genommen um meinen Beitrag zur Ressourcenschonung zu leisten. Für alle Neubauten, egal ob Firmen oder Privatleute, sollte eine Regenwassernutzung gesetzlich vorgeschrieben werden.

Helmut Müller, Dipl.-Ing. (FH) | 29.03.2023

Die Nutzung von Wasser muss dringend auf den Prüfstand, d.h. Wasserqualitätstufen sollten entsprechend der Nutzung eingeführt werden.
Kein Trinkwasser für Nicht-Lebensmittelnutzung!

Wilhelm Neikes | 28.03.2023

Das Thema ist wichtig und gut, dass es hier angepackt wird mit einigen praktischen Ratschlägen. Aber gebrauchtes Wasser und Grundwasserneubildung sind nur zwei Schlagworte, die man nicht so ohne die Problematik der zunehmend schwierigen und teuren Reinigung des Schmutzwassers in Kläranlagen ansprechen sollte. Arzneimittelreste, Mikroplastik, etc. werden von einfachen Anlagen nicht aufgehalten und verschmutzen das Grundwasser.
Wohlmeinende aber unbedarfte Leser kommen durch den Titel zu der Schlussfolgerung, dass geklärtes Schmutzwasser wieder verrieselt werden sollte. Warum also noch teure Abwassergebühren bezahlen? Diese Frage wurde mir ernsthaft gestellt, als über den Beitrag einer 5.000-Einwohner-Gemeinde zum Abwasserzweckverband diskutiert wurde. Das haben Sie doch nicht beabsichtigt, oder?

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