Auffangen von Regenwasser
Regenwassernutzung ist die Ansammlung und Speicherung von Regenwasser zur Wiederverwendung vor Ort, anstatt es ablaufen zu lassen. Regenwasser kann von Flüssen oder Dächern gesammelt werden, und an vielen Orten wird das gesammelte Wasser in eine tiefe Grube (Brunnen, Schacht oder Bohrloch), ein Reservoir mit Perkolation oder durch Tau oder Nebel mit Netzen oder anderen Werkzeugen gesammelt. Seine Verwendung umfasst Wasser für Gärten, Viehzucht, Bewässerung, häusliche Nutzung mit angemessener Behandlung, Innenheizung für Häuser usw. Das geerntete Wasser kann auch als Trinkwasser, längerfristige Speicherung und für andere Zwecke wie die Grundwasserneubildung verwendet werden.
Die Regenwassernutzung ist eine der einfachsten und ältesten Methoden zur Eigenversorgung von Haushalten, die in der Regel vom Nutzer finanziert wird.
Form und Funktion
Die Kollektoren können in Form und Funktion sehr unterschiedlich sein und aus Metall oder Kunststoff bestehen.
Die älteste Konstruktion und bekannteste Arbeitsmethode ist die einer Regenwasserklappe. Ein halbrund im Durchmesser des Fallrohres angepasstes langgestrecktes „Blech“, das im Fallrohr an zwei horizontalen Befestigungspunkten klappbar gelagert ist. Im geschlossenen Zustand läuft das Regenwasser ungehindert innerhalb der Klappe vorbei. Durch Entfalten wird ein Stück der Klappe in das Fallrohr geschraubt und leitet den Regenwasserstrom aus dem Fallrohr oder aus; z. B. in einem erhöhten Regenfass.
Varianten
Neuere Regenwassersammler, die auch als Regenwasserpunkte bezeichnet werden, haben Siebe oder Filter und werden im Fallrohr verwendet. Das Wasser wird durch einen Ablauf abgelassen, Schmutz wird herausgefiltert oder wird, je nach Ausführung, über das darunter liegende Standrohr weiter in die Kanalisation gespült.
Sieb fallen lassen
Ein Downpipe-Bildschirm besteht in der Regel aus Metallgewebefilter im Fallrohr. Es behält mechanisch Blätter, Moos und andere Trümmer oder Trümmer. Es dient dazu, die nachgeschalteten Rohrleitungen vor Verstopfungen zu schützen oder das Wasser von der Regenwassernutzung zu reinigen (z. B. zur Toilettenspülung).
Zur regelmäßigen Reinigung sollte das Fallrohrsieb leicht zugänglich sein. Zur Wartung oder Beseitigung des Abfalls ist üblicherweise eine leicht zu öffnende Klappe am Fallrohrsieb angebracht. Ohne Wartung besteht die Gefahr, dass das Fallrohr verstopft und das Wasser oberhalb des Fallrohrfilters austritt, im Extremfall sogar bis weit über die Regenrinne. Selbst bei einer stark verschmutzten Bedachung ist ein Fallrohrsieb nicht geeignet, da selbst ein gereinigtes Fallrohrsieb bereits bei starkem Regen verstopfen kann, was das gleiche Regenereignis in einem Backup verursacht.
Fallrohrfilter
Fallrohrfilter dienen zur ersten groben Reinigung des Regenwassers und trennen das Wasser in zwei Fraktionen, im Gegensatz zu Fallrohrsieben, in denen Laub und dergleichen nur in einem regelmäßig zu reinigenden Sieb zurückgehalten werden. Eine Fraktion enthält viele Blätter und dergleichen, relativ wenig Wasser und wird in das Abwassersystem abgegeben. Die zweite Fraktion ist relativ sauberes Wasser, das zur weiteren Verwendung umgeleitet und üblicherweise gelagert wird. Da Fallrohrfilter den Schmutz in das Abwassersystem abgeben, sind sie im Vergleich zu Fallrohrfiltern wartungsarm.
Technologie
Obwohl der Begriff Fallrohr darauf hindeutet, dass das Wasser dort im freien Fall abläuft, verläuft es tatsächlich entlang der Innenwand des Rohrs. Laub, Moos und andere Trümmer fallen jedoch in das Röhrenlumen. Dieser Effekt wird von Fallrohrfiltern ausgenutzt, indem das Wasser von der Innenwand des Rohres abgeleitet und seitlich abgeleitet wird.
Geschichte der Regenwassernutzung
Antike
Die Konstruktion und Nutzung von Zisternen zur Speicherung von Regenwasser kann bis in die Jungsteinzeit zurückverfolgt werden, als wasserdichte Kalkputzzisternen in den Fußböden von Häusern in Dorfstandorten der Levante, einem großen Gebiet in Südwestasien, südlich des Taurusgebirges, errichtet wurden. im Westen an das Mittelmeer, im Süden an die Arabische Wüste und im Osten an Mesopotamien. Gegen Ende des 4. Jahrtausends v. Chr. Waren Zisternen wesentliche Elemente der aufstrebenden Wassermanagementtechniken, die in der Trockenlandwirtschaft eingesetzt werden.
Viele alte Zisternen wurden in Jerusalem und im gesamten Land Israel entdeckt. An der Stelle, die man für die biblische Stadt Ai (Khirbet et-Tell) hält, wurde eine große Zisterne aus der Zeit um 2500 v. Chr. Mit einer Kapazität von fast 1.700 m3 entdeckt. Es wurde aus solidem Stein gehauen, mit großen Steinen ausgekleidet und mit Lehm abgedichtet, um nicht zu lecken.
Die griechische Insel Kreta ist auch bekannt für ihre großen Zisternen für die Sammlung und Speicherung von Regenwasser während der minoischen Periode von 2.600 v. Chr. – 1.100 v. Vier große Zisternen wurden in Myrtos-Pyrgos, Archanes und Zakroach entdeckt. Die in Myrtos-Pyrgos gefundene Zisterne hat eine Kapazität von mehr als 80 m3 und stammt aus dem Jahr 1700 vor Christus.
Um 300 v. Chr. Nutzten landwirtschaftliche Gemeinschaften in Belutschistan (jetzt in Pakistan, Afghanistan und im Iran) und Kutch in Indien die Regenwassernutzung für die Landwirtschaft und viele andere Zwecke. Die Regenwassernutzung wurde von Chola Königen durchgeführt. Regenwasser aus dem Brihadeeswarar-Tempel (in Balaganpathy Nagar, Thanjavur, Indien) wurde im Shivaganga-Tank gesammelt. Während der späteren Chola-Periode wurde der Vīrānam-Tank (1011 bis 1037 n. Chr.) Im Cuddalore-Distrikt von Tamil Nadu gebaut, um Wasser für Trink- und Bewässerungszwecke zu speichern. Vīrānam ist ein 16 km langer Tank mit einer Lagerkapazität von 1.465.000.000 Kubikmetern (41.500.000 m3).
Die Regenwassernutzung war auch im Römischen Reich üblich. Während römische Aquädukte bekannt sind, wurden römische Zisternen auch häufig verwendet und ihre Konstruktion mit dem Reich erweitert. Zum Beispiel in Pompeji, war Dachwasserspeicher vor dem Bau des Aquädukts im 1. Jahrhundert vor Christus üblich. Diese Geschichte ging mit dem Byzantinischen Reich weiter, zum Beispiel die Cisterna Basilica in Istanbul.
Jahrhundertelang war die Stadt Venedig von der Regenwassernutzung abhängig. Die Lagune, die Venedig umgibt, ist Brackwasser, das nicht zum Trinken geeignet ist. Die alten Bewohner von Venedig errichteten ein System der Regenwassersammlung, das auf künstlich isolierten Sammelbrunnen basierte. Wasser sickerte durch den speziell dafür vorgesehenen Steinboden und wurde durch eine Sandschicht gefiltert, die dann am Boden des Brunnens gesammelt wurde. Später, als Venedig Territorien auf dem Festland erlangte, begann es, Wasser mit dem Boot von lokalen Flüssen zu importieren, aber die Brunnen blieben in Gebrauch und waren besonders in Kriegszeiten wichtig, als der Zugang zum Festlandwasser von einem Feind blockiert werden konnte.
Aktuelle Verwendung
Kanada
Eine Reihe von Kanadiern haben begonnen, Regenwassersammelsysteme zur Verwendung in der Regenwasserreduktion, Bewässerung, Wäsche- und Toiletteninstallation zu implementieren. Durch eine grundlegende Reform des kanadischen Rechts seit Mitte der 2000er Jahre wurde der Einsatz dieser Technologie in der Landwirtschaft, in der Industrie und im Wohnbereich verstärkt. In vielen Provinzen bleibt die Zweideutigkeit jedoch weiterhin bestehen. Die Regenwassernutzung wird häufig durch Verordnungen und lokale kommunale Vorschriften geregelt.
Indien
Tamil Nadu war der erste Staat, der die Regenwassernutzung für jedes Gebäude obligatorisch machte, um Grundwassermangel zu vermeiden. Das Programm wurde 2001 gestartet und in allen ländlichen Gebieten von Tamil Nadu umgesetzt. Plakate in ganz Tamil Nadu, einschließlich ländlicher Gebiete, schaffen ein Bewusstsein für die Ernte von Regenwasser TN Govt Website. Innerhalb von fünf Jahren gab es ausgezeichnete Ergebnisse, und langsam nahm jeder Staat es als Vorbild. Seit seiner Einführung hat Chennai den Wasserstand in fünf Jahren um 50% erhöht und die Wasserqualität hat sich deutlich verbessert.
Karnataka: In Bangalore ist die Annahme der Regenwassernutzung für jeden Eigentümer oder Bewohner eines Gebäudes mit einer Grundstücksfläche von 60 Fuß (18,3 m) × 40 Fuß (12,2 m) und darüber und für ein neu errichtetes Gebäude von 30 Fuß (9,1) obligatorisch m) × 40 Fuß (12,2 m) und darüber. In diesem Zusammenhang hat Bangalore Water Supply and Sewerage Board den „Rain Water Harvesting Theme Park“ im Namen von Sir M. Visvesvaraya auf einem 4.900 m2 großen Grundstück in Jayanagar, Bangalore, initiiert und gebaut. In diesem Park werden 26 verschiedene Arten von Regenwassernutzungsmodellen zusammen mit den Wasserspartipps demonstriert. Das Auditorium im ersten Stock ist mit einer „grünen“ Klimaanlage ausgestattet und wird genutzt, um ein Treffen und die Präsentation eines Videoclips über die Regenwassernutzung für Studenten und die Öffentlichkeit zu arrangieren. In der Abteilung für Chemieingenieurwesen, IISc, Bangalore, wurde versucht, Regenwasser zu gewinnen, indem die obere Oberfläche einer Sonnenunterlage verwendet wurde, die zur Wasserdestillation verwendet wurde
In Rajasthan wird die Regenwassernutzung traditionell von den Menschen in der Wüste Thar praktiziert. Viele alte Wasserentnahmesysteme in Rajasthan wurden jetzt wiederbelebt. Auch in anderen Regionen von Rajasthan werden Wassernutzungssysteme eingesetzt, zum Beispiel das Chauka-System aus dem Distrikt Jaipur.
Maharashtra: Derzeit ist in Pune die Regenwassernutzung für die Registrierung einer neuen Wohnungsgesellschaft obligatorisch.
In Mumbai, Maharashtra, wird die Regenwassernutzung als eine gute Lösung zur Lösung der Wasserkrise angesehen.
Der Stadtrat von Mumbai plant, die Regenwassernutzung für große Gesellschaften verbindlich zu machen.
Israel
Das Südwest-Zentrum für das Studium von Krankenhaus- und Gesundheitssystemen in Zusammenarbeit mit Rotary International sponsert ein Regenwasser-Ernte-Modell-Programm im ganzen Land. Das erste Regenwassereinzugsgebiet wurde in einer Grundschule in Lod, Israel installiert. Das Projekt soll in der dritten Phase nach Haifa expandieren. Das Southwest Center ist auch eine Partnerschaft mit dem Water Resources Action Project von Washington, DC eingegangen, das derzeit Regenwassernutzungsprojekte im Westjordanland durchführt. Regenwassersammelsysteme werden in lokalen Schulen installiert, um Schulkinder über Wasserschutzprinzipien aufzuklären und Trennungen zwischen Menschen unterschiedlicher religiöser und ethnischer Herkunft zu überbrücken, während gleichzeitig das Problem der Wasserknappheit im Nahen Osten angegangen wird.
Neuseeland
Obwohl in Neuseeland im Westen und Süden reichlich Regen fällt, ist die Regenwassernutzung für einen Großteil des Landes die übliche Praxis für die meisten ländlichen Wohnungen und wird von den meisten Räten unterstützt.
Sri Lanka
Die Regenwassernutzung ist eine beliebte Methode, um Wasser für landwirtschaftliche Zwecke und zum Trinken in ländlichen Häusern zu gewinnen. Die Gesetzgebung zur Förderung der Regenwassernutzung wurde durch das Gesetz Nr. 36 der Stadtentwicklungsbehörde (Amendment Authority) von 2007 in Kraft gesetzt. Das Lanka Regenwassernutzungsforum leitet die Initiative Sri Lankas.
Südafrika
Die South African Water Research Commission hat die Erforschung der Regenwassernutzung unterstützt. Berichte über diese Forschung sind auf ihrem „Knowledge Hub“ verfügbar. Studien in trockenen, halbtrockenen und feuchten Regionen haben bestätigt, dass Techniken wie Mulchen, Lochfraß, Gratbildung und modifizierte Run-On-Parzellen für die kleinflächige Pflanzenproduktion effektiv sind. Die Hydrofraktionierung wurde regelmäßig eingesetzt, um die Leistung von Wasserbohrungen zu verbessern. Von 1990 bis 1992 wurden 170 Bohrlöcher hydrofrakturiert.
Großbritannien
Im Vereinigten Königreich finden sich oft Wasserstöße in Hausgärten und auf Kleingärten, um Regenwasser zu sammeln, das dann zum Bewässern des Gartens verwendet wird. Der Code for Sustainable Homes der britischen Regierung schlug jedoch vor, große unterirdische Tanks in neu gebauten Häusern zu installieren, um Regenwasser zu sammeln, um Toiletten zu spülen, zu gießen und zu waschen. Ideale Designs hatten das Potenzial, die Nachfrage nach der Wasserversorgung um die Hälfte zu reduzieren. Der Code wurde 2015 widerrufen.
Andere Länder
In China, Argentinien und Brasilien wird die Regenwassernutzung auf dem Dach betrieben, um Trinkwasser, Brauchwasser, Wasser für Vieh, Wasser für kleine Bewässerung und eine Möglichkeit zur Auffüllung des Grundwasserspiegels bereitzustellen. In der Provinz Gansu in China und im semiariden Nordosten Brasiliens werden die größten Projekte zur Regenwassernutzung auf dem Dach durchgeführt.
Thailand hat den größten Anteil der Bevölkerung in der ländlichen Region, der auf die Regenwassernutzung angewiesen ist (derzeit rund 40%). Die Regenwassernutzung wurde in den 1980er Jahren von der Regierung stark gefördert. Nachdem in den 1990er Jahren die staatliche Förderung der Sammeltanks auslief, trat der private Sektor ein und stellte den privaten Haushalten mehrere Millionen Tanks zur Verfügung, von denen viele weiterhin genutzt werden. Dies ist eines der größten Beispiele für die weltweite Selbstversorgung mit Wasser.
In Bermuda schreibt das Gesetz vor, dass bei allen Neubauten eine Regenwassernutzung erforderlich ist, die für die Bewohner angemessen ist.
Die US Virgin Islands haben ein ähnliches Gesetz.
Im Senegal und in Guinea-Bissau sind die Häuser der Diola-Leute häufig mit selbstgebauten Regenwassererntemaschinen aus lokalen, organischen Materialien ausgestattet.
Im Irrawaddy-Delta in Myanmar ist das Grundwasser salzhaltig und die Gemeinden verlassen sich auf mit Schlamm ausgekleidete Regenwasserteiche, um ihren Trinkwasserbedarf während der Trockenzeit zu decken. Einige dieser Teiche sind Jahrhunderte alt und werden mit großer Ehrfurcht und Respekt behandelt.
In den Vereinigten Staaten, bis 2009 in Colorado, haben die Wasserrechte die Regenwassernutzung fast vollständig eingeschränkt; Ein Grundstückseigentümer, der Regenwasser erbeutete, wurde als Diebstahl von denjenigen betrachtet, die das Recht haben, Wasser aus der Wasserscheide zu holen. Jetzt können Eigentümer von Brunnen, die bestimmte Kriterien erfüllen, eine Genehmigung für die Installation eines Niederschlagssammelsystems auf dem Dach (SB 09-080) erhalten. Bis zu 10 groß angelegte Pilotstudien können ebenfalls zugelassen werden (HB 09-1129). Der Hauptgrund dafür, die Legislative von Colorado davon zu überzeugen, das Gesetz zu ändern, war eine Studie von 2007, die ergab, dass in einem durchschnittlichen Jahr 97% der Niederschläge, die in Douglas County in den südlichen Vororten von Denver fielen, nie einen Strom erreichten durch Pflanzen oder verdampft auf dem Boden. Für neue Wohnungen in Santa Fe, New Mexico, ist Regenwassereinzugsgebiet vorgeschrieben. Texas bietet eine Umsatzsteuerbefreiung für den Kauf von Regenwassernutzungsanlagen. Sowohl Texas als auch Ohio erlauben die Praxis sogar für trinkbare Zwecke. Oklahoma verabschiedete 2012 das Wasser für 2060-Gesetz, um Pilotprojekte für Regenwasser und Grauwassernutzung unter anderen wassersparenden Techniken zu fördern.
In Peking fügen einige Wohnungsbaugesellschaften Regenwasser in ihre Hauptwasserquellen nach entsprechender Behandlung ein.
In Irland hat Professor Micheal McGinley ein Projekt ins Leben gerufen, um einen Prototypen für die Regenwassernutzung im Biosystems Design Challenge Modul des University College Dublin zu entwerfen
Neue Ansätze
Anstatt das Dach für das Einzugsgebiet zu nutzen, sammelt der RainSaucer, der wie ein umgedrehter Regenschirm aussieht, Regen vom Himmel. Dies verringert das Kontaminationspotenzial und macht Trinkwasser für Entwicklungsländer zu einer potenziellen Anwendung. Andere Anwendungen dieses freistehenden Regenwassersammlungsansatzes sind nachhaltiger Gartenbau und Kleinlandwirtschaft.
Eine holländische Erfindung namens Groasis Waterboxx ist auch nützlich für den Anbau von Bäumen mit geerntetem und gelagertem Tau- und Regenwasser.
Traditionell diente die Regenwasserbewirtschaftung mit Rückhaltebecken einem einzigen Zweck. Optimierte Echtzeitsteuerung ermöglicht jedoch, dass diese Infrastruktur eine Quelle für die Regenwassernutzung darstellt, ohne die bestehende Haftkapazität zu beeinträchtigen. Dies wurde im EPA-Hauptquartier verwendet, um gespeichertes Wasser vor Sturmereignissen zu evakuieren und somit den Nässestrom zu reduzieren und gleichzeitig die Wasserverfügbarkeit für die spätere Wiederverwendung sicherzustellen. Dies hat den Vorteil, die freigesetzte Wasserqualität zu erhöhen und die Wassermenge zu reduzieren, die bei Mischwasserüberlaufereignissen freigesetzt wird.
Im Allgemeinen werden Kontrolldämme über den Strömen konstruiert, um die Perkolation von Oberflächenwasser in die Untergrundschichten zu verbessern. Die Wasserdurchströmung im wasserbeaufschlagten Bereich der Kontrolldämme kann künstlich um ein Vielfaches verstärkt werden, indem die Untergrundschichten und der Abraum mit ANFO-Sprengstoffen, wie sie im Tagebau verwendet werden, gelöst werden. So können lokale Aquifere schnell mit dem verfügbaren Oberflächenwasser für den Einsatz in der Trockenzeit voll aufgeladen werden.
Nichttraditionell
Im Jahr 1992 schuf der amerikanische Künstler Michael Jones McKean ein Kunstwerk in Omaha, Nebraska, im Bemis Center für zeitgenössische Kunst, das einen komplett nachhaltigen Regenbogen in der Skyline von Omaha schuf. Das Projekt sammelte tausende Gallonen Regenwasser und speicherte das Wasser in sechs Daisy-Chain-Tanks mit einer Kapazität von 12.000 Gallonen. Das gewaltige logistische Unternehmen war während seiner fünfmonatigen Zeitspanne eine der größten städtischen Regenwassergewinnungsstätten im amerikanischen Mittleren Westen.
Regenwassergewinnung durch von Süßwasser durchflutete Wälder
Die Regenwassernutzung ist möglich durch den Anbau von Süßwasser-bewachsenen Wäldern, ohne das Einkommen aus dem genutzten, untergetauchten Land zu verlieren. Der Hauptzweck der Regenwassernutzung besteht darin, das lokal verfügbare Regenwasser ganzjährig ohne großen Investitionsaufwand für den Wasserbedarf zu nutzen. Dies würde die Verfügbarkeit von nicht kontaminiertem Wasser für Haushalts-, Industrie- und Bewässerungsbedürfnisse erleichtern.
Regenwassernutzung durch Solarpanels
Gute Wasserressourcen, die näher an dicht besiedelten Gebieten liegen, werden für die Verbraucher knapp und teuer. Neben Regen- und Sonnenenergie ist Regenwasser die wichtigste erneuerbare Ressource jedes Landes. Das riesige Gebiet wird jedes Jahr in allen Teilen der Welt von PV-Solarmodulen bedeckt. Sonnenkollektoren können auch dazu verwendet werden, den größten Teil des auf sie fallenden Regenwassers zu ernten. Durch einfache Filtrations- und Desinfektionsverfahren kann Wasser in Form von Trinkwasser, das frei von Bakterien und Schwebstoffen ist, erzeugt werden, da das Regenwasser sehr salzarm ist. Die Nutzung von Regenwasser für Mehrwertprodukte wie Trinkwasser in Flaschen macht Solar-PV-Kraftwerke auch bei Starkregen / Bewölkten durch die Mehreinnahmen aus der Wertschöpfung von Trinkwasser rentabel.
Vorteile
Regenwassernutzung bietet die unabhängige Wasserversorgung bei regionalen Wasserbeschränkungen und wird in Industrieländern häufig zur Ergänzung der Hauptversorgung genutzt. Es liefert Wasser, wenn eine Dürre auftritt, kann dazu beitragen, Überschwemmungen in tief liegenden Gebieten zu mindern, und reduziert die Nachfrage nach Brunnen, die eine Aufrechterhaltung des Grundwasserspiegels ermöglichen könnten. Es hilft auch bei der Verfügbarkeit von Trinkwasser, da Regenwasser im Wesentlichen frei von Salzgehalt und anderen Salzen ist. Anwendungen der Regenwassernutzung im städtischen Wassersystem bieten einen substanziellen Vorteil sowohl für die Wasserversorgung als auch für Abwassersysteme, indem der Bedarf an sauberem Wasser in Wasserverteilungssystemen, weniger erzeugtem Regenwasser in Abwassersystemen und eine Verringerung von Regenwasserabfluss verschmutzenden Süßwasserkörpern verringert wird.
Ein großer Teil der Arbeit konzentrierte sich auf die Entwicklung von Ökobilanzen und deren Kostenschätzungsmethoden, um das Ausmaß der Umweltauswirkungen und das Geld, das durch die Implementierung von Regenwassernutzungssystemen eingespart werden kann, zu bewerten.
Unabhängige Wasserversorgung
Die Regenwassernutzung bietet eine unabhängige Wasserversorgung bei Wasserbeschränkungen. In Gebieten, in denen sauberes Wasser teuer oder schwer zu bekommen ist, ist die Regenwassernutzung eine kritische Quelle für sauberes Wasser. In Industrieländern wird Regenwasser oft geerntet, um als zusätzliche Wasserquelle und nicht als Hauptquelle genutzt zu werden, aber die Regenwassernutzung kann auch die Wasserkosten oder die Gesamtnutzung eines Haushalts verringern. Regenwasser ist sicher zu trinken. Regenwasser ist auch unabhängig von Salzgehalt oder Schadstoffen, die im Grundwasser gefunden werden, und erhöht die Menge an trinkbarem Trinkwasser, die verfügbar ist, wenn die Regenwassernutzung genutzt wird.
Ergänzend bei Trockenheit
Wenn Trockenheit auftritt, kann Regenwasser verwendet werden, das in den vergangenen Monaten geerntet wurde. Wenn Regen unvorhersehbar ist, kann die Verwendung eines Regenwassernutzungssystems entscheidend sein, um den Regen zu erfassen, wenn er fällt. Viele Länder, insbesondere solche mit trockenem Klima, nutzen die Regenwassernutzung als billige und zuverlässige Quelle für sauberes Wasser. Um die Bewässerung in ariden Umgebungen zu verbessern, werden Erdkämme konstruiert, um Regenwasser vom Bergabhang abzuhalten. Selbst in Zeiten geringer Regenfälle wird genug Wasser gesammelt, damit die Pflanzen wachsen können. Wasser kann von den Dächern gesammelt werden, Dämme und Teiche können gebaut werden, um große Mengen Regenwasser zu halten, so dass sogar an Tagen, an denen wenig oder gar kein Regen fällt, genug zur Verfügung steht, um Pflanzen zu bewässern.
Darüber hinaus verringert die Regenwassernutzung den Bedarf an Wasser aus Brunnen, so dass Grundwasserstände eher aufrechterhalten als aufgebraucht werden können.
Ökobilanz
Die Ökobilanzierung ist eine Methode zur Bewertung der Umweltauswirkungen eines Systems von der Lebenszeit bis zur Fälligkeit. Devkota et al. Entwickelten eine solche Methodik für die Regenwassernutzung und fanden heraus, dass das Gebäudedesign (z. B. Dimensionen) und die Funktion (z. B. Bildung, Wohnen etc.) eine entscheidende Rolle bei der Umweltleistung des Systems spielen. Das EASTAST-Modell bewertet die Treibhausgasemissionen und die Kosten solcher Systeme über die Lebensdauer einer Vielzahl von Gebäudetypen.
Um die Funktionsparameter von Regenwassernutzungssystemen zu adressieren, wurde eine neue Metrik entwickelt – das Verhältnis von Angebot und Nachfrage (D / S) – zur Ermittlung der idealen Gebäudeplanung (Angebot) und Funktion (Nachfrage) in Bezug auf die Umweltleistung der Regenwassernutzung Toilettenspülung. Mit der Idee, dass durch die Regenwasserversorgung nicht nur Trinkwasser gespart wird, sondern auch Regenwasser in das Kanalnetz eingespart werden kann (und somit eine Behandlung erforderlich ist), sind die Umweltemissionen höher, wenn die Gebäude an ein Mischwassernetz angeschlossen sind ein.
Systemkonfiguration
Regenwassersammelsysteme können in der Komplexität variieren, von Systemen, die mit minimalen Fähigkeiten installiert werden können, bis zu automatisierten Systemen, die eine fortgeschrittene Einrichtung und Installation erfordern. Das grundlegende Regenwassernutzungssystem ist eher eine Klempnerarbeit als eine technische Arbeit, da alle Ausgänge von der Gebäudeterrasse durch eine Rohrleitung mit einem unterirdischen Tank verbunden sind, der Wasser speichert.
Die Systeme sind ideal dimensioniert, um den Wasserbedarf während der Trockenzeit zu decken, da sie groß genug sein müssen, um den täglichen Wasserverbrauch zu unterstützen. Insbesondere muss der Niederschlagsaufnahmebereich, beispielsweise ein Gebäudedach, groß genug sein, um einen angemessenen Wasserfluss aufrechtzuerhalten. Die Größe des Wasserspeichertanks sollte groß genug sein, um das aufgefangene Wasser aufzunehmen. Für Low-Tech-Systeme werden viele Low-Tech-Methoden verwendet, um Regenwasser zu erfassen: Dachsysteme, Oberflächenwassergewinnung und Pumpen des Regenwassers, das bereits in den Boden eingedrungen oder in Stauseen gesammelt und in Tanks (Zisternen) gespeichert wurde.
Bevor ein Regenwassersammelsystem gebaut wird, ist die Verwendung digitaler Werkzeuge nützlich. Um beispielsweise zu erkennen, ob eine Region ein hohes Regenwassernutzungspotenzial aufweist, können Regenwassergewinnungs-GIS-Karten mit einem interaktiven Online-Tool erstellt werden, oder um zu schätzen, wie viel Wasser benötigt wird, um den Wasserbedarf einer Gemeinde zu decken hilft. Werkzeuge wie diese können Zeit und Geld sparen, bevor eine Verpflichtung zum Aufbau eines Systems eingegangen wird, zusätzlich zu dem Ziel, das Projekt nachhaltig und langlebig zu machen.
Anwendungen der Regenwassernutzung
Landwirtschaft
Missionen in sechs karibischen Ländern haben gezeigt, dass die Abscheidung und Speicherung von Regenwasserabfluss für die spätere Nutzung das Risiko eines Ernteverlusts aufgrund von Boden- oder Wasserknappheit erheblich reduzieren kann. Darüber hinaus würden die mit Hochwasser und Bodenerosion verbundenen Risiken während der Regensaison abnehmen. Kleinbauern, vor allem in Hanglagen, könnten von der Regenwassernutzung am meisten profitieren, da sie in der Lage sind, den Abfluss zu erfassen und die Auswirkungen der Bodenerosion zu verringern.
Viele Länder, insbesondere solche mit trockenem Klima, nutzen die Regenwassernutzung als billige und zuverlässige Quelle für sauberes Wasser. Um die Bewässerung in ariden Umgebungen zu verbessern, werden Erdkämme konstruiert, um Regenwasser vom Bergabhang abzuhalten. Selbst in Zeiten geringer Regenfälle wird genug Wasser gesammelt, damit die Pflanzen wachsen können. Wasser kann von den Dächern gesammelt werden, Dämme und Teiche können gebaut werden, um große Mengen Regenwasser zu halten, so dass sogar an Tagen, an denen wenig oder gar kein Regen fällt, genug zur Verfügung steht, um Pflanzen zu bewässern.
Hausgebrauch
In China, Argentinien und Brasilien wird die Dachwasser-Regenwassernutzung genutzt, um Trinkwasser, Brauchwasser, Wasser für Vieh, Wasser für kleine Bewässerung und eine Möglichkeit zur Auffüllung des Grundwasserspiegels bereitzustellen. In der Provinz Gansu in China und im semiariden Nordosten Brasiliens werden die größten Projekte zur Regenwassernutzung auf dem Dach durchgeführt.
Etwa 40% der ländlichen Bevölkerung Thailands nutzt die Regenwassernutzung. Die Regenwassernutzung wurde in den 1980er Jahren von der Regierung stark gefördert. Nachdem in den 1990er Jahren die staatliche Förderung für die Sammeltanks auslief, trat der private Sektor ein und stellte den privaten Haushalten mehrere Millionen Tanks zur Verfügung, von denen viele heute noch genutzt werden. Dies ist eines der größten Beispiele für die weltweite Selbstversorgung mit Wasser.
Die Regenwassernutzung ist für neue Häuser in Santa Fe, New Mexico, obligatorisch.
Texas bietet eine Umsatzsteuerbefreiung für den Kauf von Regenwassernutzungsgeräten.
Sowohl in Texas als auch in Ohio kann die Regenwassernutzung sogar für Trinkwasserzwecke genutzt werden.
Oklahoma verabschiedete 2012 das Wasser für 2060-Gesetz, um Pilotprojekte für Regenwasser und Grauwassernutzung unter anderen wassersparenden Techniken zu fördern.
Im Vereinigten Königreich finden sich oft Wasserstöße in Hausgärten und auf Kleingärten, um Regenwasser zu sammeln, das dann zum Bewässern des Gartens verwendet wird.
Industrie
Der Frankfurter Flughafen verfügt über das größte Regenwassernutzungssystem in Deutschland. Das System spart jährlich rund 1 Million Kubikmeter Wasser. Die Kosten des Systems beliefen sich 1993 auf 1,5 Millionen dm (US $ 63.000). Das System sammelt Wasser von den Dächern des neuen Terminals mit einer Fläche von 26.800 Quadratmetern. Das Wasser wird im Keller des Flughafens in sechs Tanks mit einer Speicherkapazität von 100 Kubikmetern gesammelt. Das Wasser wird hauptsächlich zur Toilettenspülung, zur Bewässerung von Pflanzen und zur Reinigung der Klimaanlage verwendet.
Die Regenwassernutzung wurde im Velodrome – dem London Olympic Park – übernommen, um die Nachhaltigkeit der Anlage zu erhöhen. Ein Rückgang des Trinkwasserbedarfs des Parks um 73% wurde geschätzt. Trotzdem wurde angenommen, dass die Regenwassernutzung eine weniger effiziente Nutzung finanzieller Ressourcen zur Erhöhung der Nachhaltigkeit als das Schwarzwasser-Recycling-Programm des Parks darstellt.
Qualität
Regenwasser muss möglicherweise ordnungsgemäß analysiert und seiner Sicherheit entsprechend verwendet werden. In der Provinz Gansu zum Beispiel wird die solare Wasserdesinfektion durch Kochen von geerntetem Regenwasser in parabolischen Solarkochern vor dem Trinken genutzt. Diese sogenannten „appropriate technology“ -Methoden bieten kostengünstige Desinfektionsoptionen für die Aufbereitung von gespeichertem Regenwasser zum Trinken.
Während Regenwasser selbst eine saubere Wasserquelle ist, oft besser als Grundwasser oder Wasser aus Flüssen oder Seen, hinterlässt der Prozess des Sammelns und Lagerns das Wasser häufig verschmutzt und nicht trinkbar. Regenwasser, das von Dächern geerntet wird, kann Human-, Tier- und Vogelkot, Moose und Flechten, Windstaub, Partikel aus städtischen Verschmutzungen, Pestizide und anorganische Ionen aus dem Meer (Ca, Mg, Na, K, Cl, SO4) und gelöste Gase enthalten (CO2, NOx, SOx). Im Regenwasser in Europa wurden hohe Pestizidkonzentrationen gefunden, wobei die höchsten Konzentrationen im ersten Regen unmittelbar nach einer Trockenperiode auftraten. Die Konzentration dieser und anderer Schadstoffe wird erheblich reduziert, indem der anfängliche Abflusswasserstrom zum Abfall abgeleitet wird. Eine verbesserte Wasserqualität kann auch erhalten werden, indem ein schwimmender Abzugsmechanismus (statt von der Basis des Tanks) verwendet wird, und indem eine Reihe von Tanks verwendet wird, aus dem letzten in Serie abziehen. Die Vorfiltration ist in der Industrie üblich, um das System gesund zu halten und sicherzustellen, dass das Wasser, das in den Tank gelangt, frei von großen Sedimenten ist.
Konzeptionell sollte ein Wasserversorgungssystem die Qualität von Wasser mit der Endnutzung in Einklang bringen. In den meisten Industrieländern wird jedoch hochwertiges Trinkwasser für alle Endanwendungen verwendet. Dieser Ansatz verschwendet Geld und Energie und verursacht unnötige Auswirkungen auf die Umwelt. Die Lieferung von Regenwasser, das vorbereitende Filtrationsmaßnahmen für nicht tankbares Wasser, wie Toilettenspülung, Bewässerung und Wäsche, durchgemacht hat, kann ein wesentlicher Bestandteil einer nachhaltigen Wassermanagementstrategie sein.