Gießwasser reinigen

Wird Gießwasser für den Gartenbau wiederverwendet oder aus Oberflächengewässern und Regensammelbecken entnommen, muss immer die Verschmutzung sowie Verunreinigung mit Krankheitserregern in Betracht gezogen werden. Wassermanagement in der heutigen Zeit bedeutet im Gartenbau, schonend mit dem Naturgut umzugehen. An erster Stelle steht dabei die Wiederverwendung von Gießwasser in einem geschlossenen System oder das Sammeln von Regenwasser.
Anders als bei der Entnahme von Grundwasser, welches in der Regel frei von Schaderregern ist, kann es bei der Verwendung von Regenwasser zu einer starken Verschmutzung oder zu einer Kontamination durch Krankheitskeime kommen. Besonders kritisch sind in dem Zusammenhang die Entnahme aus Oberflächengewässern und die Wiederverwendung von Gießwasser in geschlossenen Systemen.

Reinigen und entkeimen
Einen Schutz vor unkontrollierter Ausbreitung von Krankheitserregern bietet die Wasser-Entkeimung durch Hitze, Langzeitfiltration, UV-Bestrahlung, Ozonierung oder chemischer Behandlung. Während in den Niederlanden verbreitet mit Verfahren der Erhitzung und der Ozonierung gearbeitet wird, hat sich beispielsweise in Deutschland auch allein schon aufgrund der wesentlich geringeren Kosten mehr die Langsamfil­tration durchgesetzt. Die Entkeimung per UV-Bestrahlung zeigt dagegen wechselnden Erfolg.
Bei der Langsamfiltration wirken physikalische, chemische und vor allem biologische Faktoren. Im Vordergrund steht die Sandfilter-Technik. Bei diesem Verfahren durchströmt das zu reinigende Wasser oder die gebrauchte Nährlösung mit sehr niedriger Geschwindigkeit von 100 bis 300 l je m² und Stunde eine Filterschicht aus feinem Sand mit einer definierten Korngröße und entsprechendem Schluffanteil. Bei einer Gesamtaufbauhöhe von 100 cm beträgt die Filterschicht 70 bis 80 cm. Darunter befinden sich in einer Kiesschicht eingebettete Drainagerohre zur Entnahme des Gießwassers. Der Sandfilter lässt sich separat aufbauen oder auch unter Speicherbecken installieren. Voraussetzung ist die Möglichkeit zur kompletten Entleerung der Becken.

Sandfilter für außen und innen
Entscheidend für die Filterwirkung ist eine relativ dünne, intensiv belebte Mikroorganismen-Schicht, die sich in den ersten Wochen nach der Inbetriebnahme selbstständig im Sandkörper bildet. Diese Mikroorganismen bauen die im Wasser enthaltenen Krankheitskeime ab und entscheiden somit über den Wirkungsgrad des Filters. Gleichzeitig bietet der Sandfilter eine sehr gute mechanische Filterung. Die Pflege besteht in einer jährlichen Revision auf Grobschmutz. Je nach gewünschter Filterleistung und geforderter Gießwasser-Entnahme lässt sich die Größe des Sandfilters berechnen. Als Richtwert gilt eine Filterfläche von 1 m² für die Entnahme von 300 l Gießwasser je Stunde. Sandfilter lassen sich im Außen- wie im Innenbereich betreiben. Der Vorteil im frostfreien Haus zeigt sich vor allem in den Wintermonaten. Durch die dort herrschenden höheren Temperaturen ist die Reinigungsleistung ganzjährig konstant und damit effektiver.

Technische Reinigung
Die Umkehrosmose ist eine technische Möglichkeit der effektiven Wasserfilterung. Das Prinzip funktioniert aufgrund des Druckunterschiedes zu beiden Seiten einer halbdurchlässigen Membran. Mit dieser Membran lassen sich im Wasser enthaltene Stoffe wie Salze, Schwermetalle, Bakterien, Pilze und selbst Viren zurückhalten und ausfiltern. Es ist ein rein mechanisches Verfahren ohne Anwendung von chemischen Mitteln.
Der Installation der Anlage geht zunächst eine umfangreiche Wasseranalyse voraus. Mit dem Wissen der zurückzuhaltenden Stoffe wird dann die Membran ausgewählt, denn für jeden Wassertyp gibt es spezielle Membranen. Verwendet werden spiralgewundene Membranen, die sich im Gegensatz zu Hohlfasermembranen leichter reinigen lassen.
Besonders in Holland wird die Desinfektion von Nährlösungen durch eine kurzfristige Erhitzung im Durchflussverfahren bevorzugt. Damit sind Desinfektionskapazitäten von 2 bis zu 40 m³ je Stunde möglich. Die Wirkung auf alle relevanten Krankheitserreger ist ausgesprochen gut. Es bleibt allerdings eine recht kostenintensive Methode, bei der mit etwa einem Kubikmeter Erdgas für ein Kubikmeter zu desinfizierender Nährlösung zu rechnen ist.

UV-Licht tötet Mikroorganismen
Neben der Erhitzung des Wassers besteht auch noch die Möglichkeit, es mit UV-Licht zu bestrahlen. Eine auf Mikroorganismen abtötende Wirkung besitzt das Licht einer Wellenlänge von 200 bis 315 nm. Das Optimum liegt im UV-C-­Bereich bei 253,7 nm. Entscheidend ist auch die Bestrahlungsdauer, gemessen in J/m². Üblich sind in den gängigen ­Geräten heute Werte von 1000 bis 2000 J/m², was den Großteil der Schaderreger abtötet. Da Schmutzteile die Wirkung beeinträchtigen, ist ein vorgeschalteter Feinfilter Voraussetzung.
Moderne Geräte verfügen heute über eine integrierte Verwirbelungstechnik, bei der das Wasser an der UV-Lampe vorbeigepumpt und gleichzeitig verwirbelt wird. Das erhöht die Effizienz. Zudem kommt eine einpolige UV-Lampe zum Einsatz. Diese strahlt 30 % mehr UV-Licht aus, als eine doppelendige Lampe mit der gleichen Wattzahl. Gleichzeitig ist die Lebensdauer um rund 60 % höher, was die zeitlichen Abstände des Lampenwechsels verlängert.
Allerdings muss auch bei der Wasserreinigung mittels UV-Licht auf die hohen Kosten hingewiesen werden, die etwa gleich hoch sind wie bei den thermischen Verfahren.

Kombiniert: UV-Licht mit Wasserstoffperoxid
Die niederländische Gartenbau-Forschungseinrichtung der Universität Wageningen berichtete kürzlich über die recht erfolgreiche Kombination der Niederdruck-UV-Bestrahlung mit einer Behandlung durch Wasserstoffperoxid (H2O2), wie sie vom Unternehmen ­Hortimax, Pijnacker/NL, angeboten wird (Hortimax „VitaLite“). Das System entfernt sogar Reste von Pflanzenschutzmitteln, indem deren chemische Struktur durch die Kombination der beiden Verfahren aufgebrochen wird. Positiv wird auch erwähnt, dass das Verfahren mit relativ niedrigen Kosten betrieben werden kann und eine durchschnittliche Reinigungsleistung von rund 80 % erzielt – je nach Art der zu eliminierenden Stoffe.

Problempunkt Algen
Die übermäßige Algenbildung stellt in Wasserspeichern immer wieder ein ­Problem dar. Algen setzen sich in Filtern ab, verstopfen Düsen und Tropfschläuche und können komplette Bewässerungsanlagen lahm legen. Deshalb ­sollten sich Algen im Wasserspeicher erst gar nicht bilden können.
Veränderungen der Umweltfaktoren tragen dazu bei, sie in ihrer Entwicklung zu hemmen. Dazu zählt nährstoffarmes Wasser, fehlendes Sonnenlicht, geringer Sauerstoffgehalt (unter 5 mg je Liter), ein hoher Nitrit-Gehalt und tiefe Temperaturen (unter 4 °C). Bei Temperaturen von 25 bis 30 °C vermehren sich Algen besonders stark.

Lichtdichte Folien gegen Algen
Inzwischen hat sich die Abdeckung mit lichtdichten Folien bewährt, um erfolgreich die Algenbildung unterdrücken zu können.
Einige Folienhersteller konzentrieren sich mit ihren Produkten auf das Segment der Speichertanks. Darunter gibt es Folien aus Polyolefin, die leichter als Wasser sind und daher auf der Oberfläche von Teichen und Wasserspeichern schwimmen. Die Folie dient nicht nur zur Algenbekämpfung. Sie verhindert auch übermäßige Verdunstung und reduziert in Außenanlagen den Wellenschlag. So lassen sich die Speicher höher als sonst befüllen und optimal ausnutzen. Die Folie wird am Teichrand mit wassergefüllten Schläuchen und zusätzlich mit elastischen Bändern befestigt. Löcher in der Folie lassen das Regenwasser abfließen.
Ansonsten kommen meist Folienkon­struktionen zum Einsatz, die jenen der Silodächer ähnlich sind. Ab einer gewissen Größe benötigen diese Folien jedoch eine spezielle Tragekonstruktion. Das entfällt bei Modellen mit einem Tragluftsystem. Dabei bläst ein Ventilator Luft unter die fest auf dem Stahltank verspannte Plane und hält sie wie einen Deckel leicht gewölbt in Position. Das Silodach selber besteht dabei aus einem hochwertigen PE-Gewebe. Das Material ist wasserdicht sowie hoch UV- und temperaturbeständig. Vorteile entstehen besonders bei größeren Tanks von mehr als 10 m Durchmesser.

Wasser – bald knappes Gut?
Die Klimaveränderung ist nicht mehr aufzuhalten. Das prophezeien Wissenschafter und begründen dies mit der Trägheit des Systems. Selbst wenn alle Schadstoffeinträge sofort auf Null zurückgefahren würden, gäbe es keine spürbare Entlastung, denn verursacht wurden die Auswirkungen von heute weit in der Vergangenheit. Klimaerwärmung heißt, dass die Atmosphäre mehr Wasser speichern kann, was zu mehr Starkregen und Überschwemmungen auf der einen Seite, aber auch zu längeren Dürreperioden auf der anderen Seite führt.
Für Mitteleuropa wird prognostiziert, dass die Sommer immer heißer und die Winter milder werden. Zudem werden sich extreme Wetterereignisse häufen. Für die Wasserversorgung heißt das, sich mit entsprechenden Speicherkapazitäten auf Dürreperioden vorzubereiten und empfindliche Kulturen mit Überbauten vor Unwetterereignissen und Starkregen zu schützen.