Fachartikel: Kleiner Regen ganz groß - Neues Filterprinzip hat sich bewährt

Seit Anfang der neunziger Jahre gibt es Regenwasserfiltersysteme mit Selbstreinigungseffekt auf dem Markt. Gerade in den letzten Jahren sind die Stimmen jedoch laut geworden, die wesentlich geringere Wirkungsgrade und einen größere Wartungsaufwand als von den Herstellern angegeben, reklamieren. Noch problematischer ist es, daß in der Praxis die schlechte Funktion dieser Filter meist gar nicht bemerkt wird, da die Regenwasseranlagen heute ja bei Regenwassermangel automatisch auf Trinkwasser umschalten. Wenn aber über 50 % des wertvollen Regenwassers, was in der Praxis häufig zu beobachten ist, einfach im Überlauf verschwinden, sollten eigentlich bei allen Betreibern und Anbietern solcher Anlagen die Alarmglocken klingeln. Jedes Jahr werden zudem so auch viele Millionen m³ wertvolles Trinkwasser zu viel verbraucht.    

Der ideale Regenwasserfilter sollte dabei folgende Merkmale aufweisen:

•    einen effektiven Wirkungsgrad von >90%
•    nahezu wartungsfreie Betriebsmöglichkeit
•    einen minimalen Höhenversatz

Das tatsächliche Niederschlagsverhalten

Über einen Zeitraum von 2 Jahren wurde das tatsächliche Niederschlagsverhalten von der  Forschungsstelle Wasserwirtschaft und Umwelt der Universität Siegen genauer unter die Lupe genommen. Erstaunlicherweise herrscht in der Fachwelt hier noch sehr großer Informationsbedarf:

Niederschlagsereignis
mm/5min
% Anteil der Niederschlagsereignisse
am Gesamtniederschlag 1993-1997
0,1 66,72
0,2 18,99
0,3 7,52
0,4 2,96
0,5 1,19
0,6 0,75
0,7 0,47
0,8 0,29

So fallen über 90% des Jahresniederschlages bei besonders kleinen Niederschlägen bis nur 0,3 mm/5min an, wie die folgende Tabelle verdeutlicht.
Viele auf dem Markt befindlichen Filtersysteme berücksichtigen dieses Niederschlagsverhalten jedoch überhaupt nicht, da sie große Verluste gerade bei diesen sehr kleinen Regenereignissen haben. Häufig sind deren Siebe nach wenigen Regenereignissen schon so verschmutzt, dass gerade diese kleinen Volumenströme einfach in den Überlauf fließen. Einige im Wasserbaulabor der Hochschule Siegen untersuchten Systems wiesen sogar effektive Wirkungsgrade von unter 50 % auf. Die schlechten Ergebnisse werden auch von vielen Endverbrauchern in der Praxis bestätigt, die sich immer wieder wundern, warum ihre Regenwasserspeicher so wenig Wasser sammeln.

Hilft die deutsche Norm für Regenwasserfilter dem Verbraucher?

Mit der deutschen Norm für Regenwasserfilter wird sich auch in Zukunft nichts ändern. Denn als Kriterien für die Tauglichkeit eines Filtersystems sollen verschiedene Wirkungsgrade bei Volumenströmen untersucht werde, die in der Praxis vollkommen irrelevant sind, weil sie zwar einen kurzfristigen starken Volumenstrom bringen, jedoch in der Summe nur wenige % des gesamten Regenertrages ausmachen. Das Wichtigste, was den Kunden interessieren sollte, ist jedoch die Regenwassermenge, die er insgesamt über das Jahr mit seinem Filtersystem sammeln kann. (effektiver Wirkungsgrad) Über diese Menge schweigt sich die Norm jedoch aus. Der Kunde kann also einen Filter kaufen, der nach Norm einen guten Wirkungsgrad hat, aber trotzdem viel zu wenig Wasser sammelt.

Das Lösungsprinzip „Wechselsprung“:

Das Lösungsprinzip „Wechselsprung“:

Dabei kann es so einfach funktionieren. Der PURAIN Regenwasserfilter filtert die kleineren Niederschläge, die die maximale Wassermenge liefern, zu 100 % durch seine zunächst sammelnde Funktion in einer Senke. Dies sorgt für einen effektiven Gesamtwirkungsgrad von 98 %. Große Niederschlagsereignisse, die ca. 4 bis 10 mal im Jahr auftreten und nur zu ca. 3 % zur Wasserausbeute beitragen, werden für die Selbstreinigungsfunktion verwendet. Durch einen Strömungswirbel, dem sogenannten Wechselsprung, wird der Filter bei diesen starken Niederschlagsereignissen sauber gespült. Ein Edelstahl-Spaltsieb gewährleistet mit einer Maschenweite von 800 μm eine ideale Reinigungswirkung. Auf den sogenannten Erstverwurf , der von einigen Anbietern empfohlen wird, verzichtet der PURAIN Filter ganz bewusst. Auch die Anfangsniederschläge werden zu 100 % gesammelt, denn sie tragen erheblich zum effektiven Gesamtwirkungsgrad bei. Schmutz und Wasser können durch den Wechselsprung nahezu auf die gleiche Ebene des Zuflusses wieder angehoben werden. Der Höhenversatz des ablaufenden Wassers ist somit minimal.

Die Funktionsstufen

Die nächste Abbildung zeigt die beiden Funktionsstufen des Filters.

1.    Bei Volumenströmen bis etwa 0,6 l/s funktioniert der Filter als sammelndes System. Das gesamte Regenwasser läuft zu 100 % durch das Sieb in die Zisterne.

2.    Bei Volumenströmen ab etwa 0,6 l/s bildet sich der Wechselsprung aus. Eine rotierende Strömung reißt den Schmutz, der sich in der Senke angesammelt hat, mit in den Überlauf.

Rückstauklappe, Kleintierschutz und  Überlaufskimmer

In der Standardausführung sind PURAIN PR 100 sind ein Skimmerüberlauf und eine Rückstauklappe (gleichzeitig Kleintierschutz) direkt integriert. Bei Anschluss des Überlaufes an einen Regenwasserkanal  muss nach DIN 1989-1 bei Regenwassernutzungsanlagen in Zukunft eine einfache Rückstauklappe zur Sicherung installiert werden. Der Skimmereffekt sorgt für eine zusätzliche Verbesserung des Wasserqualität der Zisterne bei jedem Überlaufereignis.

Für Dachflächen von 60 bis 6.000 m²

INTEWA bietet die PURAIN Filter für Dachflächen zwischen 60 und etwa 6000 m² an. Für noch größere Dachflächen können mehrere Filter gekoppelt werden.

Praxiserfahrungen

Der PURAIN Regenwasserfilter wurde inzwischen bei über 20.000 Regenwassersystemen erfolgreich eingesetzt. Das Filtersystem hat sich sowohl im Einsatz bei privaten Hausbesitzern als auch im Gewerbebereich einen Namen gemacht. Zahlreiche Kunden haben sogar ihre alten Filtersysteme gegen das neue ausgetauscht und so den direkten Vergleich.

Zusammenfassung

Das Wichtigste, was den Kunden interessieren sollte, ist  die Regenwassermenge, die er insgesamt über das Jahr mit seinem Filtersystem sammeln kann. Dies kann nur über den sogenannten effektiven Wirkungsgrad ausgedrückt werde.  
Mit dem Prinzip des „Wechselsprunges“ ist es der INTEWA GmbH gelungen, die wichtigen kleinen Regenereignisse zu 100% zu filtern und somit einen effektiven Wirkungsgrad von 98 % zu erreichen. Die größeren Regenereignisse spülen den Filter mit einem Strömungswirbel einige Male im Jahr vom angesammelten Schmutz frei und sorgen zusätzlich für einen nahezu wartungsfreien Betrieb des Filtersystems. Nach umfangreicher Praxiserfahrung konnte das Filtersystem seine Leistungsfähigkeit eindrucksvoll unter Beweis stellen und somit einen wertvollen Beitrag für die Weiterentwicklung der Regenwassertechnik leisten.

Die vollständigen Untersuchungsergebnisse der Forschungsstelle Wasserwirtschaft und Umwelt der Universität Siegen können Sie downloaden unter www.intewa.de. Dort finden Sie auch ein anschauliches Video zur Funktion des Wechselsprungs.


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Autor: Oliver Ringelstein
Informationen und Bildmaterial:
INTEWA GmbH
Jülicher Str. 336
52070 Aachen
Tel.: 0241-96605-0
Fax: 0241-96605-10
E-Mail: info@intewa.de
Internet: www.intewa.de

Bildersammlung zum PURAIN

PURAIN_Gallerie.zip

Archiv mit Bildersammlung zum PURAIN

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