CO2-Messung: Mit Sensorik gegen Aerosole

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Eine der großen Herausforderungen in der Coronavirus-Pandemie ist der richtige Umgang mit Aerosolen. Nur durch regelmäßiges Lüften lassen sich Ansteckungsrisiken senken. Hier können Sensoren helfen, den CO2-Gehalt, die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit zu messen.

Aerosole in Büros und Geschäften

Die Belüftung von Räumen kann mit Smart-City-Technologien unterstützt werden. Das Team Vernetzung und Ortung des Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Kiel hat dazu ein System entwickelt und mit kleinen Unternehmen in Lübeck umgesetzt. Der installierte Sensor misst regelmäßig den CO2-Gehalt, die Feuchtigkeit und die Temperatur der Luft und gibt somit einen Hinweis, wann wieder gelüftet werden sollte.

Aus technischer Sicht können diese Sensoren natürlich noch viel mehr. Sie bestimmen nicht nur den CO2-Gehalt in der Luft, sondern auch Temperatur, Luftfeuchtigkeit und können auch feststellen, ob sich eine Person im Raum befindet.

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Regelmäßiges Lüften: Wann und wie lange?

Befinden sich ein oder mehrere Personen in einem Raum, wird ohne geeignete Lüftung die Luft verbraucht. Der Mensch merkt das erfahrungsgemäß erst spät, wenn z.B. die Leistungsfähigkeit sinkt oder wenn jemand von außen in einen schlecht belüfteten Raum kommt. Wirksames Lüften stellt also eine Herausforderung dar.

Da der Verbrauch auch von der Anzahl der Personen abhängt, ist ein geeignetes objektives Maß zum Lüften wichtig. Der CO2-Gehalt sollte gemäß der Richtlinien den Wert von 2000 ppm nicht dauerhaft überschreiten und idealerweise permanent unter 1000 ppm liegen. Gemäß Umweltbundesamt „zeigt eine CO2-Konzentration im Innenraum kleiner 1000 ppm unter normalen Bedingungen einen hygienisch ausreichenden Luftwechsel an. Aerosole verteilen sich insbesondere in geschlossenen Innenräumen schnell im gesamten Raum. Regelmäßiges Lüften durch Stoß- und Querlüften oder über Lüftungstechnik in den Räumen kann das Risiko einer Infektion deutlich reduzieren.“

Dashboard für übersichtliche Auswertung

Der CO2-Wert ist dabei ein gutes Maß, um die richtige Lüftung zu unterstützen. Die Messwerte werden in sogenannten Dashboards angezeigt, welche sich über eine Website z.B. auf einem Tablet oder Smartphone darstellen lassen. Zudem können damit auch Nachrichten verschickt werden, wenn die Werte vorher eingestellte Grenzwerte überschreiten. Damit die Sensoren einfach und flexibel ausgebracht werden können, kommt eine neue Funktechnologie für das "Internet der Dinge" zum Einsatz: das sogenannte LoRaWAN. Die benötigte Technik und Infrastruktur, die auch für weitere Anwendungsfälle im Rahmen eines Transprojektes eingesetzt werden kann, hat der THL-Mitarbeiter Swen Leugner konzipiert und umgesetzt. Besonderheit dieser Funktechnologie ist eine hohe Funkreichweite und lange Laufzeit der Sensoren.

Autoren

Marco Cimdins
Vernetzung und Ortung

Marco Cimdins
Telefon: 0451 300 5631

Swen Leugner
Vernetzung und Ortung

Swen Leugner
Telefon: 0451 300 5692

Prof. Dr. Horst Hellbrück
Drahtlose Ortung & Vernetzung

Prof. Dr. Horst Hellbrück