Menu
CO2 Luftgüteampel CO2 Luftgüteampel

CO2 Luftgüteampel zur Verringerung der Infektionsgefahr durch Aerosole in der Raumluft

Die Bewertung und Erhaltung der Raumluftqualität wird aktuell überall diskutiert. Dies liegt vor allem daran, dass Menschenansammlungen in geschlossenen Räumen derzeit nur unter großen Anstrengungen hinsichtlich der Raumluft-Hygienischen gestattet sind. Daher werden Lösungen gefordert, die die Raumluftqualität verbessern und das Risiko einer Ansteckung mit Viren über Aerosole in der Luft verringern. Ein vielversprechender Ansatz kann eine dezentrale Raumlüftung in Abhängigkeit von der CO2 Konzentration sein.

Qualität der Raumluft bewerten

Seit 150 Jahren gilt die Konzentration von Kohlendioxid in der Raumluft als Indikator für die Luftqualität in Räumen (Pettenkoferzahl). Denn je höher die CO2 Konzentration in der Luft ist, desto weniger Sauerstoff befindet sich in ihr. CO2 gelangt über die verschiedenen Aktivitäten von Menschen wie Atmen, Sprechen, Singen, Husten und Niesen in die Raumluft.

 

In der aktuellen Zeit sind Menschenansammlungen in geschlossenen Räumen größtenteils verboten oder werden nur unter strengen Auflagen hinsichtlich der Raumluft-Hygiene zugelassen. Je mehr Personen sich in einem Raum aufhalten und je kleiner der Raum ist, desto schneller sinkt die Qualität der Raumluft.

Mit dem CO2 Modellrechner des Niedersächsischen Landesgesundheitsamtes können Alltagssituationen hinsichtlich der Entwicklung der CO2 Konzentration nachgestellt werden.

CO2 Modellsoftware des Niedersächsischen Landesgesundheitsamtes
CO2 Modellsoftware des Niedersächsischen Landesgesundheitsamtes
Großraumbüro (blaue Kurve)
  • CO2-Grenzwert für hygienisch saubere Luft (grüne Linie bei 1.000ppm) bereits nach ca. 25 Minuten erreicht, obwohl die Personen im Raum keiner Aktivität nachgehen
  • Bereits nach einer Stunde ist die Raumluftqualität nur noch unzureichend (2.000ppm)
  • Um die Mittagszeit erreicht die CO2 Konzentration knapp 3.000ppm und ist gegenüber 8:00 morgens verfünffacht
  • 000ppm einen unangenehm hohen Wert, so dass Müdigkeit einsetzt

Diese Modellrechnung zeigt, dass sich bereits innerhalb kurzer Zeit die CO2 Konzentration in einem geschlossenen Raum deutlich erhöht. Das Risiko von Ansteckungen mit gefährlichen Krankheiten aufgrund von Aerosolansammlungen und unzureichender Lüftung kann ansteigen. Hiervon sind neben Schulen, Kindergärten, Büros und Fitnessstudios auch Orte für Freizeitaktivitäten wie Bars, Restaurants, Kinos, Museen, Konzerte und viele weitere betroffen (Quelle FAZ). Deshalb sind Lüftungskonzepte gefragt, die zuverlässig und automatisch für einen gezielten Austausch der Raumluft sorgen.

Lüften um Aerosole aus der Raumluft zu entfernen

Das RKI (Robert Koch Institut) empfiehlt eine regelmäßige Lüftung von geschlossenen Räumen, da „Aerosole  - auch über längere Zeit - in der Luft schweben und sich in geschlossenen Räumen verteilen.” (Quelle RKI) In einer Studie konnten infektiöse Viren bis zu 3 Stunden in einem Raum nachgewiesen werden. (Quelle RKI) Wie lange diese Partikel tatsächlich in der Luft bleiben, hängt von mehreren Faktoren ab. Unter anderen sind Temperatur, Luftfeuchtigkeit und die Größe der Partikel entscheidend. Daher lautet die Empfehlung des RKI „Risiken durch raumlufttechnische Anlagen, durch die eine Verbreitung des Erregers in Aerosolen auf andere Räume möglich ist, sind vor Ort zu bewerten und zu miniminieren. Ein ausreichender Luftaustausch […] ist sicherzustellen.” (Quelle RKI) Da CO2 ein geruchloses Gas ist, benötigen Raumnutzer ein einfaches Messgerät um die CO2 Konzentration zu messen.

Luftgüteampel: CO2 Messgerät mit Anzeige und Warnsignalgeber

Unter einer Luftgüteampel versteht man ein Messgerät, dass auf Grundlage der momentan gemessenen CO2 Konzentration im Raum eine Aussage darüber liefert, wie die Raumluftqualität zu bewerten ist. Dies geschieht in der Regel über eine Ampel-Anzeige mit 3 LEDs: rot, gelb und grün. Welche LED angezeigt wird, hängt vom verwendeten CO2 Sensor und ggf. einstellbaren Grenzwerten ab. Die größte Nachteil liegt in der geringen Genauigkeit solcher Anzeigen.

Luftgütewächter: Luftgüteampel mit erweiterten Funktionen

Funktionsübersicht des Luftgütewächters
Funktionsübersicht des Luftgütewächters

Produktseite Luftgütewächter LGW-13

Ein Luftgütewächter ist die Weiterentwicklung der Luftgüteampel da sie weitere wichtige Funktionen bietet. Der Luftgütewächter LGW-13 kann in allen Innenräumen zur Überwachung der CO2 Konzentration eingesetzt werden. Durch einfaches Ablesen der CO2 Konzentration können frühzeitig die negativen Auswirkungen von CO2 auf das Wohlbefinden des Menschen erkannt werden. Damit sorgt der Luftgütewächter LGW-13 für hygienisch sauberere Raumluft und leistet einen Beitrag zum Personen- und Arbeitsschutz.

Der ZILA Luftgütewächter mit integrierter CO2 Sensorik und einem Messbereich bis 3000ppm wurde speziell zur Detektion, Messung und Steuerung der CO2 Konzentration in der Raumluft für alle Innenräume konzipiert.

Luftgüte Ampel mit 10 LEDs
Luftgüte Ampel mit 10 LEDs

Das Gerät wird mit einem 24V Netzteil betrieben und verfügt über innovative Anzeige-, Schutz- und Schaltfunktionen bei der Luftgütebewertung. Damit ist dieses kompakte und leichte Gerät in der Flexibilität der Anwendungs- und Einsatzorte einzigartig.

CO2 Sensor und CO2 Lüftungssteuerung

Das Messprinzip des integrierten CO2 Sensors basiert auf einem optischen Messprinzip mit einer Genauigkeit von +/- 30ppm. Damit ist die CO2 Sensorik hochempfindlich und äußerst genau.

Der Luftgütewächter LGW-13 besitzt außerdem einen 4..20mA und 0..10V Signalausgang für den Einsatz als präzisen CO2 Sensor. Wegen des potentialfreien Schaltausgangs eignet der Luftgütewächter sich hervorragend als Steuer- und Schaltgerät für alle gängigen 24Volt Ventilatoren sowie elektrische Fensteröffner. Damit wird der LGW-13 zur automatisierten CO2-Lüftungssteuerung für Büros, Klassenräume und Fitnessstudios.

Luftgüteampel und CO2 Monitor

Das kompakte CO2 Messgerät zeigt als Luftgüteampel die momentane Qualität der Raumluft (CO2 Konzentration) jederzeit über die 10-stellige LED Anzeige.

CO2 Warngerät

Neben der einfachen, optischen Art der Raumluftgütebewertung über die LED Anzeige besitzt das Gerät eine akustische Warnfunktion. Zum Schutz vor CO2 für Personen und Anlagen ertönt eine integrierte akustische Signalausgabe, wenn die CO2 Konzentration den Grenzwert von 3000ppm erreicht. Die in 2 Lautstärkestufen einstellbare Signalhupe warnt und zeigt an, dass Lüftungsmaßnahmen erforderlich sind.

Produktseite Luftgütewächter LGW-13

Zusammenfassung

  • CO2 zuverlässiger Indikator für die Bewertung der Raumluftqualität
  • Raumluft muss regelmäßig ausgetauscht werden um Risiken zu minimieren
  • Dezentrale Lösungen ggü. zentralen Lösungen zu bevorzugen, da die Luft nicht verteilt sondern direkt abtransportiert wird
  • Positiver Nebeneffekt: Qualität der Raumluft steigt und bleibt auf einem hohen Niveau
  • Positiver Nebeneffekt: Einfluss auf Leistungsfähigkeit der Personen steigt mit hoher Luftqualität
  • Aerosole werden sicher und direkt aus dem Raum abtransportiert
  • Verringert das Risiko der Übertragung durch Aerosole
  • Kann überall nachgerüstet werden
  • Luftgüteampel zur Bewertung der Co2 Konzentration sinnvoll
  • Luftgütewächter bietet deutlich mehr Funktionen sowie eine genauere Messung und Anzeige
Funktionsübersicht des Luftgütewächters
Funktionsübersicht des Luftgütewächters

TEIL 2: Automatische CO2 Lüftungssteuerungen mit erweiterten Funktionen

Lüftungssteuerungen mit CO2 Sensor
Lüftungssteuerungen mit CO2 Sensor

Die Steuerung von Ventilatoren für die Zuluft und Abluft zur Lüftung des Raumes mittels CO2 Messung ist ein vielversprechender Ansatz zur Minimierung der Infektionsgefahr durch Aerosole. Dafür wird ein Steuerungsgerät mit einem CO2 Sensor benötigt, welches einerseits präzise misst und andererseits einen ausreichend großen Messbereich bietet. Dadurch wird eine bedarfsgerechte Raumlüftung erzielt, welche die Raumluftqualität auf einem gesunden Niveau hält.

Vorgaben für die Luftwechselrate

Die sog. Luftwechselrate (Quelle: heizung.de) beschreibt, wie oft die Luft in einem Raum stündlich ausgetauscht wird. Eine Luftwechselrate von 1 sagt entsprechend aus, dass die im Raum befindliche Luft ein Mal pro Stunde komplett ausgetauscht wird. Da die CO2 Konzentration in stark genutzten Räumen deutlich schneller verbraucht ist, werden Luftwechselraten annährend an das 10-fache des Raumvolumens empfohlen. Um dies zu erreichen, reicht eine Kipplüftung am Fenster oder eine Stoßlüftung nicht aus. Es braucht Zuluftventilatoren welche das Einbringen von frischer Luft verstärken sowie Abluftventilatoren für die effiziente Abfuhr der verbrauchten Luft.

CO2 Grenzwerte in Innenräumen seit langem bekannt

ppm Luftqualität Handlung
350-700 gut Stadtluft im Freien; für Aufenthaltsräume empfohlen
> 1.000 grenzwertig das Wohlbefinden wird gestört, Erhöhte Lüftungsmaßnahmen notwendig
800-1.400 schlecht Luft in schlecht gelüfteten Wohnungen, Grenzwert von Büroräumen
1.400 - 3.500 belastend Maximalwerte im Klassenzimmer nach einer Unterrichtsstunde; intensives Lüften erforderlich
> 2.000 inakzeptabel Lüftungskonzept erforderlich
> 3.500 inakzeptabel Maximalwerte im Kino, nach einer Vorstellung
Gefahren für Menschen durch CO2
Gefahren für Menschen durch CO2

Dezentrale Lüftung zum Schutz vor Tröpfcheninfektion

Durch eine gezielte Raumlüftung über die Messung der CO2 Konzentration wird die Luftgüte in einem Raum verbessert und bleibt auf einem gesunden, hohen Niveau. Dies bestätigt auch die Berufsgenossenschaft Holz und Metall übereinstimmend mit anderen Berufsgenossenschaften: „Regelmäßiges Lüften dient der Hygiene und fördert die Luftqualität, da in geschlossenen Räumen die Anzahl von Krankheitserregern in der Raumluft steigen kann. Durch das Lüften wird die Zahl möglicherweise in der Luft vorhandener erregerhaltiger, feinster Tröpfchen reduziert.“

Es stellt sich die Frage, welches Lüftungskonzept gewählt werden sollte. Grundsätzlich wird in zentrale und dezentrale Lüftung von Räumen und Gebäuden unterschieden. Der Nachteil eines zentralen Lüftungskonzeptes liegt darin begründet, dass die verbrauchte Luft über ein System von Lüftungskanälen, Rohren oder Leitungen durch das Gebäude transportiert und zischen den Räumen verteilt wird. Dies kennt man vor allem aus Industrieanlagen und großen Bürokomplexen. Damit wird der gewünschte Effekt, nämlich Aerosole aus dem Raum zu entfernen nicht erreicht. Ein eher gegenteiliger Effekt setzt ein.

Dem gegenüber stehen dezentrale Lüftungskonzepte. Diese werden auch als Einzelraum- bzw. Einzelvolumen bezeichnet. Sie sind daher für den Abtransport möglicher Krankheitserreger und Aerosole aus dem Raum besser geeignet. Eine Vermischung und Verteilung der Luft auf andere Räume wird vermieden und jeder Raum kann individuell belüftet werden. Daher ist eine dezentrale Lüftung für Klassenzimmer, Einzel- oder Großraumbüros sowie Aufenthaltsräume positiv zu bewerten.

Luftgüteampel: Dezentrale Lüftung mit CO2 Sensor

Ein hoher CO2 Anteil in der Raumluft deutet auf „verbrauchte“ Luft hin, welche entsprechend auch mit Aerosolen belastet sein kann. Daher sollte eine permanente Überwachung der CO2 Konzentration stattfinden. Hierfür bestehen dezentrale Lüftungsanlagen aus einem Steuergerät (Lüftungssteuerung) und einem CO2 Sensor sowie einem oder mehreren Zuluft- und Abluftelementen entsprechend des Raumvolumens. Je nach Steuergerät können Ventilatoren, Lüftungsklappen, elektrische Fensteröffner und sonstige zur Lüftung geeignete Geräte angeschlossen werden. Diese sog. Aktoren werden dann von der Lüftungssteuerung automatisiert angeschaltet und nach einem definierten Lüftungszyklus ausgeschaltet. Der Lüftungsvorgang kann alternativ in Abhängigkeit der erreichten Luftqualität solange weitergeführt werden, bis eine hohe Raumluftqualität erreicht ist. Hierfür sollte die Lüftungssteuerung einstellbare Regelparameter besitzen.

Der CO2 Sensor wird bei einer solchen dezentralen Lüftung mit CO2 Sensor in Kopfhöhe bzw. Sitzhöhe angebracht. Am besten also auf der Höhe in der die Personen, die den Raum nutzen, sich in der Regel befinden. In einem Büro bei sitzender Tätigkeit sollte der CO2 Sensor daher tiefer angebracht werden, als beispielsweise in einem Stehcafé.

Produktname Beschreibung Technische Daten
CSC-20 CO2 Lüftungssteuerung
CSC-20 CO2 Lüftungssteuerung
CO2 Luftgütesteuerung mit Automatikmodus. Das Gerät steuert in Abhängigkeit der CO2 Konzentration Abluft- und Zuluftventilatoren automatisiert an. Das Gerät zeigt die aktuellen Messewerte über das Display. Die CSC-20 kann über die Bedientasten und das Display konfiguriert werden. Einstellbare CO2 Grenzwerte.  CO2-Steuerung CSC-20 YUGO
 
KST-20 Vento/CO2
KST-20 Vento/CO2
Die KST-20 Vento/CO2 ist die Kombination aus einer Entfeuchtungssteuerung und einer CO2 Luftgütesteuerung. Das Gerät überwacht die absolute Feuchtigkeit als auch die CO2 Konzentration im Raum. Die Steuerung schaltet in Abhängigkeit der eingestellten Grenzwerte sowie der Messwerte automatisiert Aktoren für die Abluft- und Zuluft.  KST-20 Vento mit Luftgüteüberwachung
 
Co2 Sensor ZCS5000
Co2 Sensor ZCS5000
Der ZCS-5000 ist ein eigenständig arbeitender CO2 Sensor für die Messung der Kohlendioxid Konzentration in der Umgebungsluft. Der Sensor ist Wartungsfrei durch den Einsatz der NDIR Technologie und verfügt über einen Kabelanschluss und eine Warnhupe.  ZCS-5000 (CO2 Sensor)
 
CANopen CO2 Sensor
CANopen CO2 Sensor
 Digitaler CO2-Sensor und CAN-Bus-Messumformer zum Messen der Kohlendioxidkonzentration in mobilen Anwendungsbereichen. Kompakte Abmaße und vorteilhafte Stabbauform. In Kombination mit CAN-Messumformer kann der Sensor sehr einfach in CANopen Bus-Systeme integriert werden.  CAN-Bus CO2-Sensor
     

Disclaimer: Dieser Artikel basiert auf Erkenntnissen von unterschiedlichen öffentlichen Stellen wie dem RKI und Branchenverbänden. Eine Haftung für daraus abgeleitete Empfehlungen wird nicht übernommen. 

Wir freuen uns auf Ihre Anfrage!

ZILA GmbH

Neuer Friedberg 5

98527 Suhl 

Tel.: 03681 – 86-7300

E-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

Letzte Änderung amDienstag, 19 Januar 2021 11:24