DE4429201C2 - Wasserversorgungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Wasserversorgungssystem mit einem drucklosen Behälter, der am höchsten Punkt des Systems angeordnet ist und der Anschlüsse für verschiedene Wasserarten aufweist und mit einer Steuerung.

Solch ein Wasserversorgungssystem mit einem drucklosen Behälter dient zur Reduzierung des Frischwasserbedarfs in Speicherkästen von WC- Spülungen und ist aus der DE 39 37 264 A1 bekannt. An Stellen wie Dusche, Bad oder Waschbecken angefallenes Abwasser, auch Grau- beziehungsweise Brauchwasser genannt, wird in dem drucklosem Behälter gesammelt und zur WC-Spülung weiterver-wendet. Der drucklose Behälter ist dabei über den WC-Speicherkästen angeordnet und bei Bedarf wird durch Schwerkraft der WC-Speicher-kasten mit dem Brauchwasser aus dem drucklosem Behälter aufgefüllt. Ist kein Brauchwasser vorhanden, so fließt Leitungswasser nach. Bei diesem Verfahren werden lediglich 20-35% Frischwasser eingespart.

Die DE 23 36 744 A1 und die DE 41 34 272 A1 beschreiben ebenfalls ein solches Wasserversorgungssystem mit einem drucklosen Behälter.

Die DE 92 13 823 U1 beschreibt eine Anlage zur Mehrfachnutzung von Mischwasser in einem druckbeaufschlagten System. In einem Haupt­ speicher wird Grauwasser, das aus Bad, Dusche und Waschmaschine abfließt, gesammelt. Geht das Wasser in dem Hauptspeicher zur Neige, fließt Regenwasser aus einem Vorratsspeicher nach. Wird in dem druckbeaufschlagten System ein WC-Speicherkasten entleert, so öffnet das Ventil und der WC-Speicherkasten wird über einen Druckbehälter und mittels einer Pumpe aus dem Hauptspeicher mit Mischwasser aus Grau- und Regenwasser aufgefüllt. Der Druckbehälter und die Pumpe sind dabei unterhalb der WC-Speicherkästen angeordnet. Die WC-Speicherkästen werden ausschließlich mit Mischwasser versorgt, ein Auffüllen der Speicherkästen mit Leitungs- beziehungsweise Trinkwasser ist nicht vorgesehen.

Die DE 37 22 240 A1 beschreibt ein Aufbereitungssystem für leicht verschmutzte Abwässer, das in Wohnhäusern wiederverwendet wird. Aus Badewannen und Waschbecken abfließendes Brauchwasser wird gesammelt und Toiletten Spülkästen zugeführt. Es wird sowohl ein druckloses offenes System mit zwei Behältern oberhalb der WC- Spülkästen als auch ein druckbeaufschlagtes System mit Sammel­ behältern unterhalb der WC-Speicherkästen vorgeschlagen.

Die DE 35 37 163 A1 beschreibt eine Versorgung von Toilettenspülkä­ sten mit Regenwasser, das in unterhalb des Hausdaches angeordneten Behältern gesammelt und von dort aus bei Bedarf drucklos in die Toilettenspülkästen weitergeleitet wird. Das Regenwasser fließt über speziell ausgestaltete Ziegel in die unterhalb des Hausdaches angeordneten Behälter.

Die DE 93 02 054 U1 beschreibt eine druckbeaufschlagte Regenwasser­ nutzungsanlage. Regenwasser, das über eine Regenrinne abfließt, wird in einen Keller abgezweigt und dort in einem Behälter gesammelt. Toilettenspülkästen und eine Waschmaschine werden über eine Pumpe mit Regenwassser versorgt.

Aus der DE 28 20 504 A1 ist eine Badewannenfüllstandssteuerung bekannt.

Ein- und Mehrfamilienhäuser werden von Wasserwerken über ein Leitungsnetz mit sauberem Leitungswasser versorgt. Um der Umwelt gerecht zu werden und um weniger sauberes Wasser zu verbrauchen, wird in neueren oder modernisierten Häusern einmal benutztes Was ser, nämlich Grauwasser, in Kellerbehältern aufgefangen und wiederver­ wendet. Grauwasser ist das Wasser, das aus Badewannen, Duschen, Waschbecken, Waschmaschinen etc. abfließt. Eine Pumpe, die im Keller an dem Grauwasserbehälter angeschlossen ist, pumpt das Wasser bei Bedarf in Toilettenspülkästen. Von dort aus wird das Wasser über die Toilette als Schmutzwasser endgültig aus dem Haus in die Kanalisation abgeführt. Diese Methode, bei der ein druckbeaufschlagtes System ohne Leitungswasserzuführung beschrieben ist, hat den Nachteil, daß bei Stromausfall die Toilettenspülung nur noch einmal betätigt werden kann.

Bei vielfacher Benutzung der Toilette muß also die Versorgung der Toilettenspülkästen auch in einem druckbeaufschlagten System über das Leitungsnetz (Trinkwasser) hergestellt werden. Dabei ist zu beachten, daß Grauwasser- und Leitungswasserversorgungssystem strikt voneinander getrennt bleiben, um sicherzustellen, daß kein Grauwasser in das Leitungswasserversorgungssystem gelangt und der eigene oder andere Haushalte das unsaubere Grauwasser als Trinkwasser verwenden. Unzulässige Lösungen dieser Trennung zwischen Grauwasser- und Leitungswasserversorgungssysteme sind flexible Schläuche, die per Hand entweder an das Leitungswassersystem oder das Grauwassersystem angeschlossen werden oder auch Rückschlagventile in den einzelnen Zuführungsleitungen. Bei defekten Rückschlagventilen oder falsch montierten Leitungsverbindungen, starken Grauwasserpumpen und schwachen Leitungswasserpumpen kann Grauwasser in das Versorgungssystem für Leitungswasser gelangen. Dieser Zustand ist nicht wünschenswert und auch unzulässig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Wasserversorgungssystem zum Einsparen von Leitungswasser anzugeben.

Diese Aufgabe wird gemäß der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß regelt die Steuerung das Befüllen des Behälters so, dass bei sich leerendem Behälter eine erste Wasserart in den Behälter einläuft, bei Fehlen der ersten Wasserart und Unterschreiten einer Grenze eine zweite Wasserart in den Behälter einläuft und bei Fehlen der ersten und der zweiten Wasserart und Sinken des Wasserpegels unter eine definierte Wasserebene eine dritte Wasserart einläuft. Beim Füllen des Behälters wird immer erst die niederwertigste Wasserart, in diesem Fall also Grauwasser, nachgefüllt. Ist einmal kein Grauwasser vorhanden, so wird beim Fehlen dieser Wasserart und Unterschreiten einer Grenze eine zweite Wasserart (z. B. Zisternenwasser) in den Behälter gepumpt. Ist auch diese nicht vorhanden, wird eine dritte Wasserart in den Behälter gepumpt, bzw. läuft ein (z. B. Trinkwasser). Dies ist beliebig erweiterbar. Damit ist sichergestellt, dass immer die niederwertigste Wasserart verbraucht wird. In den drucklosen Behälter wird also Wasser von zwei niederwertigen Quellen wie einer Grauwasserquelle und einer Zisternen­ wasserquelle eingespeist, bevor kostbares Trinkwasser angezapft wird.

Der Behälter wirkt als druckloser Speicher oder Tank. Damit wird vermieden, dass andere Wasserarten durch Überdruck und direkte Rohrverbindungen in das Leitungswasserversorgungssystem gedrückt werden.

Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles in den Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 ein Wasserversorgungssystem in Blockschaltung,

Fig. 2 einen Behälter in geschnittener Frontansicht,

Fig. 3 den Behälter in geschnittener Seitenansicht,

Fig. 4 den Behälter in einer weiteren geschnittenen Seitenansicht und

Fig. 5 den Behälter in der Draufsicht bei abgenommenem Deckel.

Fig. 1 zeigt ein Wasserversorgungssystem 1 mit einem Behälter 2, mit einer Grauwasserquelle, die eine Grauwasserpumpe 3 und einen Grauwasserbehälter 4 aufweist, mit einer Waschmaschine 5, mit einer Badewanne 6, mit einem Wasserwerk 7, mit einer Dachrinne 8 an einem Haus 9, mit einer Zisternenquelle, die eine Zisterne 10 und eine Zisternenpumpe 11 aufweist, mit vier Toilettenspülkästen 12 und mit einem Überlaufrohr 13. Das Wasserwerk 7 pumpt sauberes Leitungs- bzw. Trinkwasser über Zuführungsrohre 14, 15, 16 und 17 zu dem Behälter 2, der Waschmaschine 5 und der Badewanne 6. Von der Waschmaschine 5 und der Badewanne 6 gelangt das Grauwasser, also das einmal benutzte Wasser, über eine Rohrverbindung 18 zu dem Grauwasserauffangbehälter 4 und kann von dort über ein Pumpenzuflußrohr 19, die Grauwasserpumpe 3 und über ein Grauwasserzuführungsrohr 20 in den Behälter 2 gepumpt werden. Regenwasser, das auf das Dach eines Hauses 9 fällt, wird in einer Regen­ rinne 8 gesammelt und über ein Fallrohr 21 der Zisterne 10 zugeführt. Von dort gelangt das Regenwasser über ein Zisternenzuflußrohr 22, der Zister­ nenpumpe 11 und einem Zisternenzuführungsrohr 23 in den Behälter 2. Aus dem Behälter 2 gelangt Mischwasser über einen Durchgang 24 und einem Verteiler 25, sowie weiteren Rohrverbindungen 26 zu den Toilettenspül­ kästen 12. Von dort aus wird das Mischwasser durch die Toilettenspülung über Fallrohre 27 in die Kanalisation 28 abgeführt.

Fig. 2, 3, 4 und 5 zeigen den Behälter 2 mit dem Überlaufrohr 13 und den Zuführungsrohren 15, 20 und 23, die in Öffnungen 29, 30, 31 und 32 des Behälters 2 münden. Alle Öffnungen 29, 30, 31 und 32 sind mit Anschlüssen 55, 56, 57 und 58 versehen, die jeweils ein genormtes Gewinde aufweisen. Das Gewinde an dem Abflußanschluss 55 ist für ein 1" Rohr (1 Zoll Rohr), die Gewinde für die übrigen Anschlüsse 56, 57 und 58 sind für 1/2" Rohre ausgelegt. Ebenen 33, 34, 35 und 36 markieren Füllstandshöhen des Mischwassers in dem Behälter 2, an denen teilweise Schalter 37, 38 und 39 schalten. Der Grauwasserschalter 37 schaltet bei Absinken des Wasserpegels innerhalb eines Sektors 61 die Grauwasserpumpe 11 auf elektrischem Wege ein und innerhalb eines Sektors 62, der in etwa der Grauwasserebenen 34 entspricht, wieder ein. Ein Schwimmer 59 öffnet bei Sinken des Wasserstandes unter den Pegel 35 das Ventil 38 über einen Hebelmechanismus mechanisch. Öffnet das Ventil 38 in dem Zisternenrohr 23, so reagiert die Zisternenpumpe 11 mittels eines Druckschalters auf den Druckabfall und pumpt Wasser in den Behälter 2. Sinkt der Wasserstand unter den Pegel 36, so öffnet ein Schwimmer 60 das Ventil 39 über einen Hebelmechanismus mechanisch und gewährleistet so den Trinkwasserzufluß. Das Leitungswasserzuführungsrohr 15 und das Zisternenwasserzuführungsrohr 23 sind Druckrohre, von denen aus das Trinkwasser beziehungsweise das Zisternenwasser in den Behälter 2 einlaufen.

In dem Trinkwasserzuführungsrohr 15 und dem Zisternenwasserzuführungs­ rohr 23 sind Absperrventile 40 und 42 vorgesehen. Damit sind die Zuführungen 15 und 23 auch von Hand absperrbar.

Der Behälter 2 weist eine Stirnwand 43, eine Rückwand 44, zwei Seitenwände 45 und 46, einen Boden 47 und einen Deckel 8 mit einer Gummidichtung 49 auf. Der Deckel 48 weist einen Stutzen 50 auf, an dem ein Abluftschlauch 51 befestigt ist. Der Deckel 48 liegt mit der Dichtung 49 auf Stirnflächen 52 der Stirnwand 43, der Rückwand 44 und der Seitenwände 45 und 46 auf. An der Stirnwand 43 weist der Behälter 2 in seinem unteren Bereich knapp über dem Boden 47 Durchgänge 24 auf, auch Einzelabgänge oder Auslässe genannt. Von dort aus läuft das Mischwasser zu den Toilettenspülkästen 12 ab. An der Stirnwand 43 ist oberhalb des Verteilers 25 ein Schaltkasten 53 angeordnet. Dieser Schaltkasten 53 nimmt zwei elektrisch leitende Verbindungen zu dem Grauwasserschalter 37 und gegebenenfalls zu dem Zisternenschalter auf. An Klemmen sind dann die elektrisch leitenden Verbindungen zu den Pumpen anschließbar.

Wird einer der Toilettenspülkästen entleert, so sinkt der Wasserpegel unter die Grauwasserebene 34 und der Schalter 37 schaltet die Grauwasserpumpe 3 ein, die Grauwasser aus dem Sammelbehälter 4, der vorzugsweise im Keller eines Hauses steht, über das Rohr 20 in den Behälter 2 pumpt. Ist kein Grauwasser vorhanden, so sinkt der Wasserpegel unter die Zisternenebene 35 und die Zisternenpumpe 11 pumpt Zisternenwasser über die Leitung 23 in den Behälter 2. Ist auch der Vorrat aus der Zisterne 10 verbraucht, so sinkt der Wasserpegel unter die Leitungswasserebenen 36 und Leitungswasser wird in den Behälter 2 gepumpt. Mit diesem Versorgungssystem und der Anordnung der Schalter ist gewährleistet, daß das niederwertigste Wasser zuerst und danach erst die höherwertigen Wasserarten wie Zisternenwasser und Leitungswasser verbraucht werden. Auch ist eine andauernde Versorgung sichergestellt, da bei Stromausfall schließlich und letztenendes auf das Leitungswasser zurückgegriffen wird. Da hier mehrere Wasserquellen zur Verfügung stehen, kann auch der Ausfall einer oder beider Pumpen 3, 11, aber auch der Ausfall des Wasserwerkes 7 verkraftet werden.

Die Leitungsöffnung 30 ist in einem Abstand von mindestens 15 cm von den übrigen Wassereinläufen 31 und 32 sowie dem höchsten Wasserpegelstand in der Ebenen 33 angeordnet, um sicherzustellen, daß kein Spritzwaser in die Leitungsöffnung 30 eindringt. Der Wert 15 cm wird den jeweils gültigen gesetzlichen Bestimmungen entsprechend angepasst. Um sicherzustellen, daß bei unkontrolliertem Zulauf einer Wasserart das Wasser abfließt, ist das Überlaufrohr 13 vorgesehen. Wird die Mischwasserebene 33 erreicht, so fließt das Mischwasser durch die Überlauföffnung 29 ab.

Der Behälter 2 ist beispielsweise für ein Einfamilienhaus mit vier Toiletten ausgefegt und weist für diese Größenordnung ein Fassungsvermögen von 50 Litern auf, die bei einer Pegelhöhe erreicht ist, die der maximalen Mischwasserebene 33 entspricht.

Der Behälter in diesem Beispiel ist ca. 20 cm breit, ca. 50 cm lang und ca. 80 cm hoch. Die Grauwasserebene 34 liegt in einem Abstand von ca. 50 cm, die Zisternenebene 35 in einem Abstand von ca. 33,5 cm und die Leitungswasserebene in einem Abstand von ca. 22,5 cm zum Boden 47. Die Zuführungsrohre 15, 20, 23 sind 1/2"-Rohre, der Überlauf ist ein Rohr mit ca. 50 mm Nennweite (DN 50 Rohr). Alle Zuführungsrohre 15, 20, 23 liegen über der Grauwasserebene 33. Die Öffnung 30 des Leitungswasser­ zuführungsrohres 15 liegt am höchsten und ist damit am besten, auch vor Spritzwasser, geschützt. Die Überlauföffnung 29 ist mit ihrem tiefsten Punkt ca. 1 cm über der Grauwasserebenen 33 angeordnet. Dieser Behälter 2 hat einen Zufluß für Grauwasser, das aus Bade- und Duschwasser etc. im Keller gesammelt wird und mittels der Pumpe 3 zum Behälter 2 gefördert wird. Die Pumpe 3 schaltet bei Erreichen des vorgesehenen Füllstandes "Voll" bei ca. 50 l Inhalt mittels eines Schwimmerventils oder Schwimmerschalters ab. Der Behälter 2 hat einen Zufluß für Zisternenwasser. Fällt das Grauwasser aus irgendwelchen Gründen aus, schaltet bei einer Füllhöhe von ca. 33 l ein Schwimmerventil oder Schwimmerschalter die Zisternenpumpe 11 ein und bei Erreichen der vorgesehenen Füllhöhe von ca. 35 l wieder ab. Fällt auch das Zisternenwasser aus, schaltet bei einer Füllhöhe von ca. 22 l ein Schwimmerventil das Trinkwasser zu, das auch bei Stromausfall vorhanden ist, und bei Erreichen der vorgesehenen Füllhöhe von ca. 25 l wieder ab.

Der Zulauf für das Trinkwasser wird mindestens 15 cm über dem maximalen Wasserspiegel und mindestens 15 cm von den anderen Zuläufen entfernt angebracht. Der maximale Wasserstand wird durch den Überlauf 13 definiert. Bei Wiedervorhandensein einer oder anderer Wasserarten füllen diese den Behälter automatisch, sodaß immer die niedrigwerteste vorhandene Wasserart zur Verfügung gestellt wird. Der Ablauf zu den Verbrauchern erfolgt durch einen oder mehrere Abgänge im unteren Bereich des Behälters durch Schwerkraft. Die Behältergröße wird auf die Verbrauchsmenge abgestimmt, damit Keimbildungen im stehenden Wasser vermieden werden.

Chemische Aufbereitung durch Einbringen von entsprechenden Mitteln ist möglich. Dabei ist an eine Tablette oder auch eine automatische Dosierungsanlage innerhalb der Grauwasserzuführung gedacht. Zur Geruchsvermeidung ist der Behälter 2 luftdicht abgeschlossen und hat eine Entlüftung ins Freie. Der leicht abnehmbare Deckel 48 dient vorteilhaft zur Säuberung des Behälters 2 und sorgt neben dem Entlüftungsstutzen 50 für die Drucklosigkeit im Behälter 2.

Der Behälter kann auch größer oder kleiner für größere oder kleinere Anlagen ausgelegt werden.

Bezugszeichenliste

1

Wasserversorgungssystem

2

Behälter

3

Grauwasserpumpe

4

Grauwasserbehälter

5

Waschmaschine

6

Badewanne

7

Wasserwerk

8

Dachrinne

9

Haus

10

Zisterne

11

Zisternenpumpe

12

Toilettenspülkästen

13

Überlaufrohr

14

Zuführungsrohr

15

Leitungswasserzuführungsrohr

16

Zuführungsrohr

17

Zuführungsrohr

18

Rohrverbindung

19

Pumpenzuflußrohr

20

Grauwasserzuführungsrohr

21

Fallrohr

22

Zisternenzufluß

23

Zisternenwasserzuführungrohr

24

Durchgang

25

Verteiler

26

Rohrverbindung

27

Faltrohr

28

Kanalisation

29

Überlauf Öffnung

30

Leitungsöffnung

31

Grauwasseröffnung

32

Zisternenöffnung

33

Mischwasserebene

34

Grauwasserebene

35

Zisternenebene

36

Leitungswasserebene

37

Grauwasserschalter

38

Ventil

39

Ventil

40

Sperrventil

41

-

42

Sperrventil

43

Stirnwand

44

Rückwand

45

Seitenwand

46

Seitenwand

47

Boden

48

Deckel

49

Dichtung

50

Stutzen

51

Abluftschlauch

52

Stirnfläche

53

Schaltkasten

54

-

55

Anschluss

56

Anschluss

57

Anschluss

58

Anschluss

59

Schwimmer

60

Schwimmer

61

Sektor

62

Sektor

63

64

65

66

Claims (5)

1. Wasserversorgungssystem mit einem drucklosen Behälter (2), der am höchsten Punkt des Systems (1) angeordnet ist und der Anschlüsse (30, 31, 32) für verschiedene Wasserarten aufweist und mit einer Steuerung, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung das Befüllen des Behälters (3) so regelt, dass
bei sich leerendem Behälter (2) eine erste Wasserart in den Behälter (2) einläuft,
bei Fehlen der ersten Wasserart und Unterschreiten einer Grenze (35) eine zweite Wasserart in den Behälter (2) einläuft und
bei Fehlen der ersten und zweiten Wasserart und Sinken des Wasserpegels unter eine definierte Wasserebene eine dritte Wasserart in den Behälter (2) einläuft.

2. Wasserversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2) eine Anschlussöffnung (30) für Leitungswasser aufweist.

3. Wasserversorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2) eine Anschlussöffnung (31) für Grauwasser aufweist.

4. Wasserversorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2) eine Anschlussöffnung (32) für Zisternenwasser aufweist.

5. Wasserversorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2) einen Anschluss für einen Überlauf (13) aufweist.