CO2-Konzentration zuverl?ssig messen – mit CO2-Sensoren

Wo viele Menschen einen Raum teilen, kann die Luft schon mal dick werden. Schuld ist meist das ausgeatmete Kohlendioxid (CO2). Die Folge: Wohlbefinden, Konzentration und Leistungsf?higkeit nehmen ab.

CO2-Sensoren von Theben

CO2-Sensoren von Theben überwachen die CO2-Konzentration in Schulen und Klassenzimmern, in Büros und Tagungsr?umen oder auch in Passiv- und Niedrigenergieh?usern. CO2-Sensoren leisten damit einen entscheidenden Beitrag zur Raumluftqualit?t.
Auf dieser Seite finden Sie Informationen rund um die CO2-Konzentration in der Raumluft und ihre Auswirkungen sowie eine bedarfsgerechte und energieeffiziente Lüftungssteuerung mit Hilfe von CO2-Sensoren.

Inhalt:

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Hintergrund: erh?hte CO2-Konzentration und ihre Folgen

Wir kennen sie alle: die schlechtgelüftete Wohnungen, die stickigen Klassenzimmer und die miefenden Tagungsr?ume. Schuld ist – neben Luftfeuchtigkeit und Temperatur – in erster Linie das ausgeatmete Kohlendioxid. Ein geruchs- und geschmacksneutrales Gas, das für den Menschen nur durch seine negativen Eigenschaften spürbar wird: Unwohlsein, Konzentrationsschw?che und Leistungsabfall. Der Mensch nimmt beim Einatmen Sauerstoff aus der Luft auf und gibt beim Ausatmen Kohlendioxid in die Luft ab. Die eingeatmete Luft enth?lt 21 Vol. % Sauerstoff und 0,035 Vol. % Kohlendioxid. Ausgeatmete Luft dagegen enth?lt nur noch 16 Vol. % Sauerstoff, aber bereits 4 Vol. % Kohlendioxid. Kohlendioxid ist zwar erst ab einer Konzentration von 2,5 Vol. % für den Menschen toxisch, doch Leistungsf?higkeit, Konzentration und Wohlbefinden werden bereits ab einer Konzentration von 0,1 Vol. % (1.000 ppm) Kohlendioxid beeintr?chtigt.

Gerade in geschlossenen R?umen wie Klassenzimmern, Büros oder Tagesr?umen, in denen sich h?ufig viele Menschen befinden und in denen nur eingeschr?nkt gelüftet werden kann, treten daher bereits schon nach wenigen Minuten Werte von 5.000 bis 6.000 ppm Kohlendioxid auf. CO2-Sensoren von Theben messen die CO2-Konzentration zuverl?ssig. Die gemessenen Werte dienen der Lüftungssteuerung als Indikator für verst?rkte Frischluftzufuhr.

Exkurs: Max von Pettenkofer macht Raumluftqualit?t messbar

Max von Pettenkofer (3. Dezember 1818 bis 10. Februar 1901) war Professor für medizinische Chemie an der Ludwig-Maximilians-Universit?t München und ab 1865 erster deutscher Professor für Hygiene. Mit seinen Untersuchungen zur Kohlendioxidkonzentration legte er bereits vor über 140 Jahren den Grundstein für unser heutiges Regelwerk zur Luftqualit?t: der DIN-1946-2. Hier wird als oberster Grenzwert ein CO2-Grenzwert von 1500 ppm angegeben. Das hei?t, unter 1 Million Luftteilchen sollten m?glichst nur 1500 CO2-Molekühle sein.

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CO2-Konzentration

C02 Konzentration
Typische CO2-Konzentration (in ppm) und ihre Auswirkungen für den Menschen.

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1000 ppm?CO2 – der Grenzwert für gute Raumluftqualit?t

Wirklich gute Raumluftqualit?t übersteigt einen Grenzwert von 1000 ppm?CO2 nicht. Auf Grund dessen fordert die DIN 1946-6 einen Au?enluftvolumenstrom von 30m3/h pro Person. Ein Kohlendioxidwert von 1000 ppm?CO2 ist bei heutigen Baustandards und der hohen Dichte der Geb?udehüllen durch gelegentliches Lüften oder gekippte Fenster nicht zu erreichen. H?ufig k?nnen Fenster in ?ffentlichen Geb?uden wie Schulen, Klassenzimmern oder auch Gro?raumbüros nicht ge?ffnet werden: Gute Raumluftqualit?t kann in diesen F?llen nur über eine Lüftungsanlage garantiert werden, die von einem CO2-Sensor gesteuert wird.

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Anwendung: CO2-Sensoren in Schulen, Büros, Passiv- und Niedrigenergieh?usern

Moderne Geb?ude verfügen heute auch aufgrund gesetzlicher Vorgaben (siehe Energieeinsparverordnung EnEV 2009, n?chste Novellierung für 2012 geplant) über eine sehr gute W?rmed?mmung. Um die Heizkosten m?glichst gering zu halten, sind Fenster, Au?enw?nde und D?cher – eben die komplette Bauhülle – so gut isoliert, dass ein Luftaustausch unm?glich ist. Die Folge ist, neben einer erh?hten CO2-Konzentration auch erh?hte Feuchtigkeit, die schnell zur Schimmelbildung im Geb?ude führt. Gesundheitliche Risiken durch Pilzsporen u.?. sind damit vorprogrammiert. Um gesundheitliche Risiken und Bausch?den nachhaltig zu vermeiden, ist eine bedarfsgerechte Frischluftzufuhr gerade in modernen Geb?uden wie Passiv- und Niedrigenergieh?usern unabl?ssig.
Hier kommen CO2-Sensoren von Theben ins Spiel: Neben der CO2-Konzentration messen CO2-Sensoren auch die relative Feuchtigkeit im Geb?ude. Werden definierte Werte überschritten, schicken CO2-Sensoren wie der AMUN 716 S KNX ein Signal an die Geb?udeautomation, z. Bsp.: KNX, und die Lüftungsanlage steuert verst?rkt Frischluft zu oder ?ffnet automatisch ein Fenster. Aber auch eine konventionelle Steuerung ist mit Theben CO2-Sensoren wie dem AMUN 716 SR m?glich: Er steuert die Lüftungsanlage direkt.

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Lüftungssteuerung: CO2-Sensoren für die bedarfsgerechte Lüftungssteuerung

Im Zusammenspiel mit moderner Geb?udesystemtechnik wie KNX, leisten CO2-Sensoren einen enormen Beitrag zur Energieeinsparung. Ohne CO2-Sensor lüften wir nach Gefühl. Und das ist meist zu sp?t oder zu viel. Zu viel bedeutet in diesem Zusammenhang, W?rme und damit Heizkosten gehen über die ausgetauscht Raumluft verloren. Hier spielen CO2-Sensoren von Theben ihrer St?rke voll aus: Die Messergebnisse des CO2-Sensors zeigen an, wann und wie lange gelüftet werden muss. Die Lüftungsanlage führt nur so viel Frischluft zu, wie tats?chlich ben?tigt wird. Neben der dadurch eingesparten Heizenergie, erm?glicht die drehzahlgeregelte Lüftungssteuerung per CO2-Sensor auch ein gro?es Einsparpotential bei den Ventilatoren in den Lüftungsanlagen. Die Leistung eines Ventilators ist in der dritten Potenz abh?ngig von seiner Drehzahl. Eine Reduktion der Drehzahl um 20% führt also zu einer Halbierung des Stromverbrauchs.?

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Volumenstrom

CO2 Sensoren Volumenstrom
CO2-Sensoren erm?glichen gro?e Einsparpotentiale bei den Energiekosten (grüne Fl?che).

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Messmethode: nichtdispersives Infrarotmessverfahren (NDIR)

CO2-Sensoren von Theben messen die CO2-Konzentration per Infrarotspektroskopie, auch nichtdispersives Infrarotmessverfahren (NDIR) genannt. Da?CO2 den Einfall von infrarotem Licht auf den CO2-Sensor d?mpft, ?ndert sich das empfangene Signal in Abh?ngigkeit der CO2-Konzentration der Raumluft.

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Weitere Informationen zu CO2-Sensoren von Theben:

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