Alternativen bei Wassermangel

Gutes Wassermanagement in Trockenperioden erfordert ein Konzept, bei dem der Ressourceneinsatz von Trinkwasser ergänzt wird durch Betriebswasser, abhängig von den ökologischen und ökonomischen Möglichkeiten einer Kommune bzw. Region.

Wenn in der Wurzelschicht der Vegetation überdurchschnittlich lange Wassermangel herrscht, sprechen wir von Dürre. Diese für uns in Deutschland außergewöhnliche Situation hatten wir im Frühjahr und Sommer 2018. Folgen waren Niedrigwasser in den Flüssen, Ernteausfälle und Waldbrände. Ähnlich die Jahre 2019 und 2020: Einige Wasserversorger schlugen Alarm. Sie hatten weniger Trinkwasser verfügbar als für eine weiter anhaltende Dürre erforderlich. So gab es in deren Versorgungsgebieten das Verbot, Wasser aus Flüssen und Seen zu entnehmen oder mit Trinkwasser Außenanlagen und Sportflächen zu bewässern. Bereits 2009 hatte die Europäische Umweltagentur gewarnt: „Die Wasserknappheit ist ein Phänomen, das immer häufiger auft ritt, beunruhigt, und das mindestens 11 % der europäischen Bevölkerung und 17 % des EU-Gebiets betrifft “. Ballungsräume, auch in Deutschland, könnten ohne Fernwasserleitungen aus dem Umland selbst in normalen Jahren nicht mehr existieren. Doch wie geht es weiter, wenn die Ressourcen in deren Umland nach einigen trockenen Jahren erschöpft sind?

Alternative Sportstättenbewässerung

Zur Fußball-WM 2006 in Deutschland mussten sämtliche Spielstätten das anfallende Regenwasser komplett auf den Stadion-Grundstücken bewirtschaft en. Das Ableiten in den öffentlichen Kanal war laut Baugenehmigung bzw. Abwassersatzung der jeweiligen Kommune nicht mehr gestattet. In Berlin, Nürnberg und Stuttgart wird der Niederschlag seither vorwiegend genutzt, in Frankfurt komplett versickert. In Hamburg, Hannover, Köln und München wurden ähnliche Konzepte realisiert. Berlin hat 1400 m³ nutzbares Speichervolumen, Nürnberg 900 m³ und Stuttgart 350 m³. War anfänglich noch großer Wasserbedarf für Toilettenspülung vorhanden, haben die meisten dieser Stadien heute wasserlose Urinale – und damit mehr Vorrat als zuvor für die Bewässerung. Falls in trockenen Zeiten die Regenmengen aufgebraucht sind, wird in der Regel aus eigenen Brunnen nachgespeist.

Kleine Vereine haben zu wenig Regenwasser

Im Breitensport, bei kleinen Vereinen ohne Tribünendach oder bei Freizeiteinrichtungen ohne Gebäude fehlen die typischen Regensammelflächen. Doch die Sportrasenflächen sind genauso groß wie z. B. im Olympiastadion von Berlin. Die Standardgröße eines Fußballfeldes beträgt hier wie dort 7140 m². Und ein kleiner Verein muss wie ein Bundesligaclub je Bewässerung 100 bis 150 m³ kalkulieren, um im Interesse der Rasenfestigkeit ein möglichst weit nach unten reichendes Wurzelwachstum zu erzielen. Wenn aber die Dachfläche nicht wie in Berlin 42 000 m², sondern nur 420 m² beträgt, was tun? Eine alternative Wasserquelle für Sportvereine ist möglicherweise die Oberflächenentwässerung des eigenen Geländes sowie das Zurückführen des Wassers aus den Spielfelddrainagen. Das „Zuviel“ bei kräftigen Niederschlägen landet so im Regenspeicher. Beides geschieht seit dem Jahr 2000 in den „Sportanlagen im Hubland“ der Universität Würzburg, reicht aber nicht aus. Mit zusätzlichem Brunnenwasser erst wird eine optimale Bewässerung gewährleistet.

Ressourcen für Grünanlagen in Stuttgart und Frankfurt

Die Erhebungen der Universität Stuttgart, in enger Kooperation mit den Grünflächen- und Tiefbauämtern der Städte Stuttgart und Frankfurt/M., zeigen, dass in beiden Städten bisher ein großes Potenzial alternativer Wasserressourcen nicht nur ungenutzt vorhanden ist, sondern eher noch als Problem für die Stadtentwässerung auftritt, in dem diese „Abwässer“ die freien Kapazitäten der Kanalisation bei Starkregenereignissen verkleinern. Das sind z. B. in Stuttgart Abläufe der (meist im Überlauf mit Trinkwasser betriebenen) mehr als 250 Wasserspiele und Springbrunnen in Stuttgart, eine Vielzahl von an die Kanalisation angeschlossenen kleinen Dränagen und Quellaustritten. In Frankfurt wird im Rahmen des „Pilotgebietes Wallanlagen“ die Nutzung von Wasser aus der Grundwasserhaltung eines Bankhochhauses im Umfang von 50 000 m³/Monat für die Bewässerung der Wallanlagen näher untersucht. Damit könnte eine nachhaltige Win-Win-Situation für den Hausbesitzer, die Stadtentwässerung Frankfurt, das Grünflächenamt und nicht zuletzt den urbanen Wasserhaushalt und das Stadtklima erreicht werden.

Alternative Wasserquellen und ihre Besonderheiten

Wird Regenwasser genutzt und dafür ein Speicher geplant, kann die wirtschaftlich sinnvolle Größe durch Computersimulation ermittelt werden. Die Berechnung bieten einige Speicherhersteller kostenfrei an, z. B. das Unternehmen Mall auf www.mall.info. Wird mit Trinkwasser nachgespeist, ist zur Absicherung des Trinkwassernetzes der sogenannte Freie Auslauf erforderlich. In anderen Fällen, z. B. wenn bei leerem Regentank Brunnenwasser zum Einsatz kommt, genügt unter Umständen ein Rohrtrenner. Maßgeblich sind hier die Anforderungen der DIN EN 1717.

Weitere Besonderheiten:

• Regenwasserabfluss aus Dachbegrünung: Die Verdunstung (bei intensiv begrünten Dächern besonders hoch) steht im Interessenkonflikt zur Nutzung, da sich der Regenertrag um den verdunsteten Anteil reduziert. Die Technische Regel DIN 1989-1 ist zu beachten. Als Ersatz ist die europaweit gültige DIN EN 16941-1 in Vorbereitung, in Verbindung mit DIN 1989-100.
• Oberflächenwasser aus Bach, Fluss oder See: Normalerweise ist eine wasserrechtliche Erlaubnis erforderlich. In Trockenzeiten drohen wie bei Trinkwasser Entnahmeverbote.
• Brunnenwasser: Das Fördern von Grundwasser, selbst auf dem eigenen Grundstück, bedarf in den meisten Fällen ebenfalls einer wasserrechtlichen Erlaubnis. Die gelösten Bestandteile des Grundwassers sollten im Labor festgestellt und mit den Grenzwerten für Rasenbewässerung gemäß DIN 18035-2 verglichen werden.
• Grauwasser: Herkunft in Sportstätten und Freizeiteinrichtungen überwiegend von Duschen oder von Schwimmbecken-Überläufen. Im Gegensatz zur Verwendung von Regenwasser ist eine Aufbereitungstechnik erforderlich, die in vorgefertigten Modulen verfügbar ist. Die technische Regel fbr-H 202 gibt Hinweise; als Ersatz ist die europaweit gültige DIN EN 16941-2 in Vorbereitung.
• Abwasser: Eine Aufbereitung zu Betriebswasser ist grundsätzlich möglich. Die nötigen Verfahren, z. B. Umkehrosmose, sind i. d. R. aufwendig und teuer.

Investitions- und Betriebskosten

Im Jahr 2004 kalkulierten die Planer beim Nürnberger Stadion Mehrkosten für die Regenwassernutzung gegenüber der reinen Versickerung von 220 000 Euro, Einsparungen für Wassergebühren von 11 900 Euro/a, abzüglich Wartungs- und Stromkosten von 1500 Euro/a. Damit ergab sich rechnerisch eine Amortisation von etwa 20 Jahren. Ein Jahr später war in Publikationen von 10 Jahren zu lesen. Kleine Vereine sollten sich vor einer Umstellung der Sportflächenbewässerung von Trinkwasser auf Betriebswasser vom Wasserversorgungsunternehmen bestätigen lassen, dass bei deutlicher Reduzierung der bezogenen Trinkwassermenge keine unzulässige Stagnation in der Zuleitung droht und keine Bereitstellungsgebühr oder andere Zuschläge erhoben werden.

Autor: Dipl.-Ing. Klaus W. König, Überlingen