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Kleiner Regen ganz groß - "Wechselsprungfilter" hat sich bewährt

(20.6.2005) Seit Anfang der neunziger Jahre gibt es Regenwasserfiltersysteme mit Selbstreinigungseffekt auf dem Markt. Gerade in den letzten Jahren sind jedoch Stimmen  laut geworden, die wesentlich geringere Wirkungsgrade und einen größere Wartungsaufwand reklamieren als von den Herstellern angegeben. Noch problematischer ist es, daß in der Praxis die schlechte Funktion dieser Filter meist gar nicht bemerkt wird, da die Regenwasseranlagen bei Regenwassermangel automatisch auf Trinkwasser umschalten. Wenn aber möglicherweise gar über 50% des wertvollen Regenwassers 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 wertvollen Trinkwassers zu viel verbraucht.

Der ideale Regenwasserfilter sollte dabei folgende Merkmale aufweisen:

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

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: So fallen über 90% des Jahresniederschlages bei besonders kleinen Niederschlägen bis nur 0,3 mm/5min an, wie die folgende Tabelle verdeutlicht:

Niederschlagsereignis
mm/5min
Anteil der Niederschlags-
ereignisse am Gesamt-
niederschlag 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

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 neue Norm für Regenwasserfilter dem Verbraucher?

Mit einer neuen Norm für Regenwasserfilter soll sich nach aktuellem Stand 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 Prozent 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 jedoch der Normenentwurf nach derzeitigem Stand aus. Der Kunde kann also einen Filter kaufen, der nach Norm einen guten Wirkungsgrad hat, aber trotzdem viel zu wenig Wasser sammelt.

Das neue Lösungsprinzip "Wechselsprungfilter"

Dabei kann es so einfach funktionieren. Der Wechselsprungfilter 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 440 μm eine ideale Reinigungswirkung. Dabei ist es unerheblich, ob der Filter lange nicht gewartet wurde. 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 des INTEWA Wechselsprungfilters

Die nächste Abbildung zeigt die beiden Funktionsstufen des Wechselsprungfilters WSP100 für Dachflächen bis 300 m².

Praxiserfahrungen

Nach etwa 2 Jahren mit über 1000 eingesetzten Filtern könnte die Bewertung für das neue System nicht positiver ausfallen. Das Filtersystem hat sich sowohl im Einsatz bei privaten Hausbesitzern (WSP100) als auch im Gewerbebereich (WSP150 bis WSP400 für Dachflächen bis 6000 m²) einen Namen gemacht. Zahlreiche Kunden haben inzwischen ihre alten Filtersysteme gegen das neue ausgetauscht und so den direkten Vergleich.

Zusammenfassung

Das Wichtigste, was den Hausbeseitzer 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 werden.

Mit dem Prinzip des "Wechselsprunges" scheint es gelungen zu sein, 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.

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