Bestandteile moderner Bewässerungstechnik

Bestandteile einer Bewässerungsanlage

Bewässerungssystem im Garten – Planen und Installieren. Eine automatische oder manuelle Bewässerung besteht aus diversen Bestandteilen. Diese lassen sich in Kategorien unterteilen. Nachfolgend haben wir eine Erklärung der Komponenten und die Möglichkeiten des Aufbaus eines Bewässerungssystems im Garten oder im gewerblichen Bereich zusammengetragen.

Der zentrale Punkt bei der Planung und den Betrieb einer Bewässerung ist die Verfügbarkeit von Wasser. Hierbei ist entscheidend an welchem Punkt der Bauphase diese Aspekte Berücksichtigung finden.

Niederschlagswasser / Zisternentechnik

Im Vorfeld von Neubauten kann es sinnvoll sein, sich über die Nutzung von anfallendem Niederschlagswasser Gedanken zu machen. Dabei sind im Voraus die baurechtlichen und statischen Belange zu prüfen und sorgfältig zu dokumentieren.

Bei der Verwendung von Tanks oder Zisternen ist zunächst die mögliche Unterbringung innerhalb oder außerhalb des Baukörpers festzulegen. Ebenso müssen Fragen wie eine Nachspeisung und ein Überlauf berücksichtigt und ggf. genehmigt werden. Bei Altbeständen ist die nachträgliche Installation innerhalb des Gebäudes aus diversen Gründen nahezu ausgeschlossen.

Sind die Punkte vollständig geklärt, steht einem Einbau nichts mehr im Weg. Grundsätzlich wäre es sogar denkbar ein Kreislaufsystem zu verwirklichen, wo das überschüssige Wasser der Bewässerung durch die Drainage wieder zurückgeführt wird. Es müsste dann lediglich das verdunstete Wasser nachgespeist werden.

Frischwasser / Trinkwasser 

Die einfachste Art eine Bewässerung zu realisieren ist der Anschluss an das öffentliche Trinkwassernetz. Hier sollte im Vorfeld konkret geplant werden, wo Wasserentnahmen notwendig sind, und welche Leistungsdaten diese haben müssen. Gesetzlich vorgeschrieben ist eine Systemtrennung der Schutzklasse 5. Hierbei ist der Einbau einer Trinkwasser-Trennstation mit freiem Auslauf zur sicheren Abwehr von Keimen und Bakterien und effektivem Schutz des Trinkwassernetzes zwingend erforderlich. Weitere Informationen findet man in den Vorschriften der DIN 1988-100 und EN1717. Jede Trennstation muss so ausgelegt sein, dass die benötigte Leistung für die Bewässerungsanlage erbracht werden kann.

Weitere Informationen hierzu finden Sie im Artikel:

Systemtrenner: Sichere Verbindung für Trinkwasser und Bewässerung

Grauwasser / Brunnenwasser

 Neben den vorgenannten Verfahren kann auch mit örtlichem Restwasser z.B. Grauwasser aus Duschen oder Handwaschbecken bewässert werden. Hierbei wird, ähnlich der Zisterne, das Wasser zentral gesammelt und mittels gesonderter Leitung der Bewässerung zugeführt.

Eine klassische Art der Wasserversorgung ist die Verwendung von Brunnenwasser. Hier sind neben der Leistungsfähigkeit der verwendeten Brunnenpumpe auch die kommunalen Vorschriften zur Verwendung von Brunnenwasser vorab zu prüfen.

Grundsätzlich sind beide Verfahren im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit und auch unter ökologischen Gesichtspunkten interessant. Wichtig ist der Hinweis, dass bei einer eventuell notwendigen Nachspeisung oder Ergänzung mit Frischwasser die vorgenannten Richtlinien zum Trinkwasserschutz eingehalten werden müssen.

Keinesfalls darf es zu einer Vermischung durch Leitungskreuzungen oder seitliche Anschlüsse vor der Systemtrennung kommen!

Zisternentechnik

Als geschlossenes Bauteil zur Wasserversorgung benötigen Zisternen eine umfassende Planung. Die Vorgabe, dass eine Zisterne niemals ganz entleert werden sollte, somit also einen jederzeit verfügbaren Mindest-Wasserstand haben sollte, muss vor dem Hintergrund längerer Trockenperioden ohne Niederschlag berücksichtigt werden. Hier bietet sich eine sensorgesteuerte Nachspeisung an. Diese muss jedoch auf die benötigte Wassermenge abgestimmt sein und regelmäßig gewartet werden. Ebenso ist eine gründliche Filterung des durch die Dachflächen verschmutzen Wassers unerlässlich um einer Verschmutzung der Bewässerungsanlage entgegenzuwirken. Auch diese Filtereinrichtungen sind regelmäßig zu reinigen und zu überprüfen. Letztlich ist auch die Größe der Zisterne essentiell für den nachfolgend erfolgreichen Betrieb. Die verfügbare Wassermenge muss für regelmäßige Wassergaben ausreichend bemessen und bestenfalls mit einem Puffer ausgelegt sein. Überschüssiges Wasser oder plötzlich auftretende Wassermassen, z.B. aus Starkregen müssen kontrolliert abgeführt werden können. Hier sind im Vorfeld Informationen über kommunale Vorschriften einzuholen.

Rigolen

Als Rigolen bezeichnet man unterirdische Versickerungsbauten, die in Verbindung mit einer vorgeschalteten Zisterne eine Möglichkeit zur kontrollierten Wasserabführung (Überlauf) auf dem eigenen Grundstück bieten.

Frostfreier Technikraum

Je nach Ausführung und Einsatz der Bewässerungstechnik ist es notwendig die Bauteile vor äußeren Witterungseinflüssen, wie Frost zu schützen. Gerade bei Anlagen, die auch über den Winter eine Bewässerung gewährleisten sollen, bietet sich der Einbau in frostfreie Technikräume an. Die elektrischen Anlagen wie Steuergeräte sollten das ganze Jahr über eingeschaltet bleiben, um durch die Abwärme eine innere Entfeuchtung zu gewährleisten. Auf der Druck- und Abgangsseite der Anlage sind alle Anbauteile im frostberührten Bereich spätestens bei Erreichen von +3°C vorschriftsmäßig zu entwässern.

Die Anforderungen an Bewässerungsprodukte können sich stark unterscheiden. So werden in Hausgärten und kleineren bis mittleren Grünanlagen häufig unterirdische Systeme verwendet, wo Rohleitungen zentral in einem Ventilkasten zusammengeführt werden. Dieser Ventilkasten bildet die Schnittstelle zwischen Wasserzulauf auf der Eingangsseite, und der Aufteilung in die einzelnen Bewässerungskreise auf der Abgangsseite. Der Ventilkasten besteht hierbei aus Einzelformteilen oder auch Mehrfachverteilern, die mit, je nach Anzahl der Bewässerungskreise, Magnetventile kombiniert sind. Als dauerhafte Kommunikationsmöglichkeit wird ein mehradriges Erdkabel verwendet, welches vom Steuergerät bis in den Ventilkasten verlegt, und dort entsprechend angeschlossen wird. Der Einsatz im Hausgarten, sowie in Grünflächen und Sportbereichen wird hauptsächlich durch unterirdische Verlegung realisiert, was beim Einbau durch Grabearbeiten einen höheren Aufwand bedeutet, sich aber langfristig durch Barrierefreiheit und Aufwertung der Optik auszahlt.

Steuergeräte gibt es sowohl für den Innen-, als auch Außeneinsatz. Zumeist werden stationäre Geräte mit 230V Stromanschlüssen verwendet, die umfassende Möglichkeiten der Sensorik bieten. Aber auch für Standorte ohne festen Stromanschluss gibt es vollwertige und wasserdichte Lösungen mit Batterie.

Der Wasseranschluss muss den jeweils gültigen rechtlichen Bestimmungen entsprechen und beim Anschluss an das öffentliche Trinkwassernetz über eine Systemtrennung verfügen. Nach der Systemtrennung bezeichnet man Trinkwasser als Betriebswasser.

Neben der Eignung des Wasseranschlusses ist auch die Beschaffenheit des Wassers selbst für den dauerhaft erfolgreichen Betrieb einer Bewässerungsanlage essentiell. Deshalb sind, je nach Verschmutzungsgrad bzw. Vorreinigung des Bewässerungswassers, passende Filter für das Bewässerungssystem vorzusehen. Dabei sind die Angaben der Hersteller von Regnern und Tropfleitungen zu beachten, und mit den produktspezifischen Merkmalen der Filter abzugleichen. In der Vergangenheit haben sich bei Bewässerungssystemen Filter mit einer Maschenweite von 120 Mesh bewährt. Daneben gibt es eine Reihe von spezielleren Filterformen, wie zum Beispiel Sandseparatoren. Darüber hinaus werden auch geriffelte Scheibenfilter, Siebfilter, bis hin zu Kiesfiltern eingesetzt. Die Form oder auch Kombination von Filtertypen hängt immer von den individuellen Gegebenheiten ab. Als guter Standardfilter haben sich Scheibenfilter unterschiedlicher Größe und Filterleistung etabliert. Die Filter sind so zu montieren, das eine regelmäßige Wartung und Reinigung problemlos durchgeführt werden kann.

Bei hohem Anlagendruck, insbesondere beim Einsatz von Brunnenpumpen, müssen bei Bewässerungskreisen mit niedrigen Druckanforderungen Reduziereinheiten eingebaut werden. Hierdurch werden die Anlagenteile geschont und eine gleichmäßige Feuchtigkeitsverteilung ermöglicht. Druckminderer können zentral oder auch stationsweise eingesetzt werden.

Bei Bewässerungsanlagen kommt es bei den Rohrleitungen auf Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Wasserdruck und dauerhafte Stabilität und Resistenz bei unterirdischer Verlegung an. Hier haben sich Rohre aus Polyethylen (PE) bewährt. Diese müssen für Bewässerungsanlagen keine Zulassung für Trinkwasser haben. Insbesondere bei offener Verlegung werden auch andere Materialien, wie Edelstahl, Kupfer und Verbundwerkstoffen sowie PVC verwendet. Es ist wichtig darauf zu achten, dass die verwendeten Materialien nicht rosten und für den jeweiligen Einsatzzweck geeignet sind. Hierbei spielt die jeweilige Druckstufe (PN) eine entscheidende Rolle und sollte unbedingt beachtet werden. Auch eine UV-Beständigkeit und Längenänderungen als Folge von Temperaturwechseln sind speziell bei offener Verlegung wichtig.

Planung der Rohrnetze

Jede Bewässerungsanlage sollte vorab fachmännisch geplant und auf die oben genannten Kriterien hin überprüft werden. So sind die Daten des Wasseranschlusses (Druck und Durchfluss), aber auch die Topografie des Geländes und nicht zuletzt die Berechnung von Reibungsverlusten eine zentrale Aufgabe. Werden hier Fehler gemacht, oder wird auf eine Planung generell verzichtet, können Fehlfunktionen und eine kostenintensive Nachbesserung die Folge sein.

Um eine Bewässerungsanlage fachlich korrekt einzubauen und dem Ziel einer effizienten und gleichsam wirksamen Wasserausbringung gerecht zu werden sind geeignete Rohrleitungsverbinder zwingend notwendig. Diese ermöglichen eine Anpassung des Systems an jede örtliche Gegebenheit und machen individuelle Konstruktionen möglich. Die Anschlüsse und Verbinder sollten dabei ebenfalls rostfrei, demnach häufig aus Kunststoff, und dem maximalen Anlagendruck entsprechend ausgelegt sein. Als Sicherheitsreserve ist hier das 1,5-fache des höchstmöglichen Druck vorzusehen.

Bewässerungsanlagen sind im frostberührten Bereich eingebaut, bzw. berühren diesen. Um Schäden und teure Reparaturmaßnahmen zu umgehen, sollte jede Bewässerungsanlage mit einer Möglichkeit der Entleerung durch Druckluft ausgestattet sein. Diese sollte frei zugänglich sein, und im Idealfall eine Steckdose zum Betrieb eines Kompressors bieten. Sogenannte automatische Entleerungsventile haben sich in der Vergangenheit häufig als Fehlerquelle herausgestellt. Sie sind nur in Ausnahmefällen, bei speziellen Situationen (Bewässerung im Winter) zu empfehlen, und müssen regelmäßig kontrolliert werden.

Keinesfalls ersetzen diese Ventile die Entleerung mit Druckluft!

Ventilkästen dienen als Installationsschächte einer Vielzahl von Anwendungen in der Bewässerung. Zentraler Einsatzzweck ist sicherlich die Unterbringung von Ventilverteilungen und der Magnetventile selbst. Aus praktischen Gründen hat sich auch die Kombination von Installationen im Ventilschacht mit weiteren Bestandteilen, wie zum Beispiel dem Druckluftanschluss, bewährt. Neben erdberührtem Einbau bietet auch die offene Installation in Technikräumen oder gemauerten Technikschächten eine Möglichkeit der Unterbringung der Komponenten. Grundsätzlich sollte jedoch aus Sicherheitsgründen bei einer Montage im Innenbereich ein Notablauf eingeplant sein.

Die Ventileinheit sollte bei jeder Art des Einbaus jederzeit leicht zugänglich sein, um defekte Ventile und Verteilermaterial zu tauschen und regelmäßig zu überprüfen.

Die Ventilverteilung nimmt bei dem Ziel einer punktgenauen Bewässerung von Flächen eine zentrale Rolle ein. Hier erfolgt die Unterteilung der Bewässerungskreise nach dem jeweiligen Bedarf der zu bewässernden Flächen. Die unterschiedlichen Wasseransprüche von Rasen und Beetflächen, aber auch Anforderungen durch Lichteinfall sowie Beschattung oder Wind, und nicht zuletzt die Leistungsfähigkeit der Wasserversorgung können als Anhaltspunkt für eine grobe Unterteilung herangezogen werden.

Die verwendeten Kabel zwischen Steuergerät und Ventilkasten müssen für den dauerhaft sicheren Betrieb der Anlagensteuerung ausgelegt sein. Es bieten sich hier spezielle Kabel mit Erdmantel an, die auch im Querschnitt der einzelnen Adern den Vorgaben der Hersteller von Steuergeräten entsprechen. Bei großen Verlegelängen, z.B. auf Golfplätzen, kann dieser Querschnitt nicht ausreichend sein. Hier ist eine Berücksichtigung schon bei der Planung notwendig.

Zur Verbindung der Kabel muss eine dauerhaft wasserdichte Lösung verwendet werden. Hier haben sich mit Silikon gefüllte Kabelklemmen, auch „Gel-Klemmen“ genannt, etabliert. Verbindungsmaterial für den Innen- bzw. Feuchtraumbereich eignen sich hier definitiv nicht.

Keinesfalls dürfen elektrische Anschlüsse, wie die Energieversorgung des Steuergeräts mit 230V, von Personen ohne entsprechende Kenntnisse und Nachweise durchgeführt werden. Hier besteht Lebensgefahr!

Bewässerungssteuerungen sollen die nahezu optimale Versorgung der Pflanzen gewährleisten und dabei insgesamt so effizient sein, dass Wasser eingespart wird. Für den Nutzer muss die Bedienung dabei einfach verständlich und die Folgen nachvollziehbar sein. In früheren Zeiten wurden zumeist mechanische Regelungen mit manuellen Absperrhähnen verbaut, was für den Bediener zwar einfach verständlich war, dem effizienten Einsatz einer Beregnung aber entgegenstand. Die heutigen, elektrischen Lösungen werden mit stationären Sensoren oder Wetterdaten aus dem Internet geregelt. Hier ist mit überschaubarem Aufwand eine hohe Automatisierung zu erreichen. Auch für Standorte ohne festen Stromanschluss bieten alle Hersteller Lösungen mit Batteriebetrieb, die ebenso ein breites Spektrum an Sensoren zulassen.

Sollen Steuergeräte im Freien installiert werden, so sind Modelle mit Spritzwasserschutz und fest verbautem Gehäuse zu verwenden. Steuergeräte für Innen sind tatsächlich nur im Innenbereich, ohne Kontakt zu irgendeiner Art von Feuchtigkeit zu verwenden. Es gelten zudem die gesetzlichen Vorgaben zur Installation von elektrischen Geräten.

Es gibt zu Steuergeräten eine Vielzahl von ergänzenden Regel-, Mess- und Überwachungsinstrumenten. Diese sollen die Einstellungen des Steuergerätes beeinflussen oder bei gewissen Ereignissen die Bewässerung unterbrechen. Eine moderne Steuerung von Bewässerungsanlagen ist ohne den Einsatz von Sensorik, zum Beispiel Wettersensoren oder Bodenfeuchtesensoren, undenkbar. Das Ziel mit möglichst wenig Wasserverlust eine ausreichende Versorgung zu gewährleisten sollte im Mittelpunkt heutiger Bewässerungstechnik stehen. In den Tagen des Internets haben sich auch smarte Lösungen, die auf dem Prinzip beruhen, standortbezogene Wetterdaten herunter zu laden und die Bewässerungszeiten anzupassen, als sinnvoll erwiesen. Hier wird über eine App Zugang über eine Cloud gewährt, wo die Einstellung der Stationen des Steuergeräts weltweit vorgenommen werden können. Die Wetterdaten werden dann automatisch geladen und die Bewässerung der angezeigten Wetterlage angepasst.

Um eine fachgerechte und gleichmäßige Beregnung zu erhalten, ist eine Planung beim Einsatz von Regnern unerlässlich. Die exakte Positionierung, die Überprüfung der Überlappung und eine Analyse der Gleichmäßigkeit müssen im Vorfeld, vor Beginn des Einbaus, durchgeführt werden. Bei der Planung erfolgt die Positionierung der Regner aus den Ecken der Fläche, was die Position der weiteren Regner ermöglicht. Weitere Parameter im Zuge der Planung und Auswahl der Regner sind der Betriebsdruck, die Durchflussmenge, die Wurfweite und der Einsatzzweck. Idealerweise werden die Regner in einem Dreieck- oder Viereckverband angeordnet und eine Beregnung „Kopf-zu-Kopf“ angestrebt. Dieses Prinzip beruht auf der Tatsache, dass jeder Regner von seiner Vertikalachse (Regnerposition) eine absteigende Wassermenge ausgibt. Das liegt zum einen an der Gravitation, zum anderen auch an der Multiplikation der Flächengröße, bei einer kreis- oder teilkreisförmigen Beregnung, von innen nach außen. Die äußere Fläche eines Kreises ist größer als die Innere, und da der Regner nur eine bestimmte Wassermenge ausgeben kann, wird die ausgebrachte Menge proportional zur Fläche geringer. Bei einer erfolgreichen Planung spielen aber auch weitere Faktoren, wie Fließgeschwindigkeit, Wasserversorgung, Licht- und Windeinfall, usw. eine Rolle. Eine fundierte Planung ist somit eine Aufgabe für erfahrene Fachleute.

Eine Tropfbewässerung besteht aus flächig verlegten Tropfleitungen. Tropfleitungen sind flexible Kunststoff-Weichleitungen aus Poly-Ethylen, die mit eingebauten Tropfern in unterschiedlichen Abständen gefertigt sind. Diese Tropfer haben spezifische Ausbringungsmengen und können so den örtlichen Gegebenheiten, und unter Berücksichtigung pflanzen- und bodenspezifischer Faktoren, angepasst werden. Tropfbewässerung bietet eine sehr gleichmäßige Form der Bewässerung. Der Wasserverlust ist zudem sehr gering, weil das Wasser direkt im Boden bzw. im Wurzelbereich ausgebracht wird. Mit speziellen Formstücken lassen sich Tropfleitungen verbinden und in einem Raster verlegen. Dabei muss die regionale Beschaffenheit des Bodens berücksichtigt werden, um den jeweiligen Eigenschaften von Bodengruppen Rechnung zu tragen. Ein lehmhaltiger Boden bindet Wasser anders als ein sandhaltiger, wodurch hier Anpassungen im Verlegeabstand notwendig sein können. Die Verlegung erfolgt dann in gleichmäßigen Abständen und gerade, Schlangenlinien oder „Umwickeln“ von Pflanzen sind keine fachgerechte Verlegung. Der Eingangsdruck zu Tropfbewässerungsanlagen sollte nicht höher als 4 Bar sein. Viele gängige Leitungen sind mit einer Druckkompensation bei den eingebauten Tropfern ausgestattet, welche die Gleichmäßigkeit der Ausbringung erst ermöglicht. Auch eine Verlegung auf geneigtem Gelände wird durch diese Druckkompensation möglich. Die Verteilung des Wassers kann sowohl ober, als auch unterirdisch erfolgen. Hierzu gibt es spezielle Leitungen mit eingebautem Schutz vor Versandung und einer Wurzeleinwachssperre. Die Wasserabgabe liegt je nach Produkt in einem Bereich von 1 bis 3l/h pro Tropfer.

Bewässerungsmatten sind eine vorgefertigte Kombination aus Tropfleitung und einem Vlies aus Geotextil. Die Leitungen sind dabei in festgelegten Abständen in die Matte eingewebt. Durch das Geotextil wird die Wasserverteilung kontrolliert vergrößert und die Verteilgenauigkeit gesteigert. Die Bewässerungsmatten müssen je nach Herstellerangaben in einer festgelegten Tiefe verlegt und mit Substrat bedeckt werden. Hierbei ist auf eine Entlüftungseinrichtung zu achten. Die Anforderungen an Wasserdruck und –durchfluss entsprechen dabei denen der normalen Tropfbewässerung. Die Wasserabgabe von Bewässerungsmatten liegt zwischen 18-20l/m² pro Stunde.

Einzeltropfer

Einzeltropfer sind Tropferelemente, die in unterschiedlichen Abständen und in voreingestellten Ausbringungsraten eingesetzt werden können. Dabei werden die Einzeltropfer in eine Kunststoff-Weichleitung aus Poly-Ethylen gestanzt. Einzeltropfer können auch zusätzlich in Tropfleitungen eingebaut werden, um eine punktuelle Anpassung oder Steigerung der Wassermenge zu ermöglichen. Die Tropfer gibt es in diversen Ausführungen. So lassen sich hier auch Mikroleitungen zur Bewässerung von Gefäßen anschließen. Einzeltropfer finden in vielen Bereichen der Bewässerung Verwendung, z.B. in der Landwirtschaft bis hin zur Bewässerung von Balkonen und Terrassen.

Mikroregner

Mikroregner kommen insbesondere in Beeten und Pflanzflächen zum Einsatz. Diese Regner gibt es zum direkten Einbau in dünnwandige Weichleitungen, mit vorgefertigtem Anschluss aus Mikroleitung oder zur individuellen Verbindung. Die Regner können in einem Wurfbereich bis zu 5m Flächen mit einem feinen Sprühfächer oder mit Einzelstrahlen befeuchten. Es gibt Modelle auf Stativen, die zusätzlich eine stufenlose Wurfweiteneinstellung haben. Mikroregner lassen sich auch als schnelle, flexible Lösung oder für den temporären Einsatz nutzen. 

Offene Bauweise

Der Umgang mit Wasser kann bei Fehlfunktionen zu unerwünschten Problemen führen. Gerade im Gebäudebereich ergibt sich dadurch eine Notwendigkeit Sicherheitseinrichtungen einzuplanen. So sollten in allen Räumen in denen Wasserleitungen verlegt sind, ganz besonders aber, wenn Ventile verbaut sind, Bodenabläufe vorgesehen werden. Auf Dachflächen können ebenso Abläufe oder Rinnen einer Überschwemmung vorbeugen.

Geschlossene Bauweise

Alle Bewässerungsanlagen benötigen geeignete Einrichtungen zum Anschluss eines Druckluft-Kompressors zur Entleerung der Anlage im Winter. Nach Entleerung verbleiben alle Ventile im offenen Zustand um dem System eine Ausdehnung zu ermöglichen und dabei keinen Druck auf einzelne Komponenten ausüben zu können.