CO2-Ampel

Sekundarschule Arlesheim-Münchenstein

Wo aufstellen?

Für den Aufstellort im Raum ist eine repräsentative Position zu wählen. Der optimale Standort hängt stark von den örtlichen Gegebenheiten ab. Eine Position direkt am Fenster oder in den Raumecken erscheint physikalisch ungünstig. Auch sollten sich keine Personen in unmittelbarer Nähe aufhalten.

Aufgrund des Messprinzips sollten dabei direktes Sonnenlicht, Zugluft und externe Wärmequellen vermieden werden.

Repräsentative Position

Wähle eine Position, welche für die Personen im Zimmer
repräsentativ ist.

Auf Kopfhöhe

Platziere die Ampel auf gleicher Höhe, wie die Köpfe der Personen im Zimmer (Atemhöhe).

Nicht direkt neben Personen

Wähle keinen Standort direkt neben Personen.

Wann lüften?

Eine Konzentration von bis zu 1000 ppm (parts per million) ist hygienisch unbedenklich. Eine Konzentration zwischen 1000 und 2000 ppm stuft die Leitlinie des deutschen Bundesumweltamt als bedenklich und alles darüber als inakzeptabel ein.

Stellt die Ampel auf gelb, sollte also gelüftet werden. Rot darf gar nie erreicht werden!

In Zeiten der Pandemie plädieren diverse Dienste soager für einen Zielwert von 700 ppm in Klassenzimmern.





Grün

Der Wert liegt unter 1000 ppm.
Alles OK!

Gelb

Der Wert liegt zwischen 1000 und 2000 ppm.
Bitte lüften!

Rot

Der Wert liegt über 2000 ppm! Absolut inaktzeptabel!
Sofort lüften!
 
 
 

Wie lüften?

Lüften bedeutet nicht nur Luftaustausch, sondern im Winter auch Wärmeverluste. Eine nachhaltige Strategie sollte auch diesen Effekt berücksichtigen. Ist, wie in den meisten Schulen, keine moderne Klimatechnik mit Wärmetauscher vorhanden, so hilft nur Überwachung des CO2 und bedarfsorientiertes bzw. regelmässiges manuelles Stosslüften bzw. Querlüften für 3 - 5 Minuten.

Besser als Stosslüften ist Querlüften. Das bedeutet, dass gegenüberliegende Fenster gleichzeitig weit geöffnet werden. In Schulen kann das Querlüften auch durch weit geöffnete Fenster auf der einen Seite und der Fenster im Flur auf der gegenüberliegenden Seite realisiert werden. Allerdings muss darauf geachtet werden, dass beim Querlüften nicht schon verbrauchte Luft aus dem Flur oder sogar aus anderen Klassenzimmern ins eigene Zimmer gelangt. Wäre dies der Fall (kann auf der CO2 -Ampel gut beobachtet werden), so ist unbedingt auf Stosslüften zu wechseln.

Auf keine Fälle Kipplüften! Eine Kippstellung der Fenster führt nicht zu einem ausreichenden Luftaustausch, auch wenn das Fenster den ganzen Tag gekippt bleibt. In der kalten Jahreszeit führt dieses hygienisch ineffiziente Lüften zudem dazu, dass Wärme aus dem Raum unnötig entweicht; Kipplüftung erhöht zudem das Schimmelrisiko an den Fensterlaibungen.



Ein effizienter Luftaustausch findet vor allem dann statt, wenn warme und kalte Luft aufeinandertreffen. Die Natur ist stets bestrebt, ein Ungleichgewicht (wie z.B. Temperaturunterschiede, Druckunterschiede usw.) auszugleichen. Es ist also sehr wichtig, dass darauf geachtet wird, den Klassenraum nie auskühlen zu lassen. Dies wird nur geschafft, wenn die Heizung wie gewünscht funktioniert und die Räume morgens zu Schulbeginn bereits aufgewärmt sind. So können die Mauern die Wärme speichern und die Raumtemperatur ist nach einem Stosslüften schnell wieder im Bereich einer normalen Raumtemperatur angelangt.



Querlüften

Die beste Variante!
 

Stosslüften

Auch gut!
 

Kipplüften

Auf keinen Fall!
 
























Kalibrieren

Die vom Hersteller angegebene Genauigkeit wird nur bei regelmässiger Kalibrierung erreicht. Ohne regelmässige Kalibrierung gibt der Hersteller einen jährlichen Drift von max. 80 ppm an. Wir müssen also selbst entscheiden, wie häufig wir kalibrieren möchten.
Die vom Hersteller vorgesehene automatische Kalibrierung ist deaktiviert. Denn bei der automatischen Kalibrierung muss der Sensor täglich für mindestens 1 Stunde Frischluft sehen, eine Randbedingung, die für den unsrigen Einsatz nicht einzuhalten ist.

Die folgende Abbildung zeigt den Zusammenhang zwischen wahren Messwert und der vom Sensor gelieferten Anzeige. Im theoretischen Idealfall wird eine tatsächliche Konzentration von 400 ppm (parts per million) auch als 400 ppm angezeigt. Mit den vom Hersteller genannten Genauigkeitsgrenzen, gilt in der Praxis alles zwischen 358 und 442 ppm als akzeptabel (+-30 + 3% von 400 = +- 42 ppm).

Ein tatsächlicher Wert von 600 ppm würde in der Anzeige mit 400 ppm wiedergegeben. Eine Kalibrierung vor Ort ist daher von Zeit zu Zeit zu empfehlen. Hierzu wird eine manuelle Einpunktkalibrierung mit Frischluft (400 ppm) durchgeführt.


Wie dies durchgeführt werden kann, zeigt das folgende Video:


Durch Verschiebung der Basislinie wird bei der Kalibrierung die rote Kurve auf die blaue Kennlinie gehoben.



Quelle: www.umwelt-campus.de

Wissen

Hintergründe und Wissenschaftliches zum Thema CO2, Lüften, Covid-19 etc. sind zu finden unter:

https://www.umwelt-campus.de/forschung/projekte/iot-werkstatt/ideen-zur-corona-krise

https://www.sensirion.com/de/umweltsensoren/luftqualitaet-in-innenraeumen/richtiges-lueften-gegen-virenansteckung/

https://www.srf.ch/news/panorama/schule-und-pandemie-so-wichtig-ist-das-lueften-im-klassenzimmer

DER SPIEGEL - Wie man das Infektionsrisiko in Räumen leicht ermitteln kann

https://www.spiegel.de/panorama/bildung/schulen-und-corona-richtig-lueften-mit-dem-umweltbundesamt-a-cf7c6701-0f2f-4678-bd1f-c7a1d640c7cd


Webinar von Sensirion (Hersteller unserer CO2-Sensoren) mit sehr interessanten Informationen zu CO2, Aerosolen. Lüften etc.:


Spiegel-Artikel übers Lüften: Lüften gegen Corona - So verringen Sie die Ansteckungsgefahr in geschlossenen Räumen


Warum zeigen Ampeln unterschiedliche Werte an?

Es kann natürlich sein, dass zwei Ampeln im selben Raum unterschiedliche CO2-Werte anzeigen. Dies kann unterschiedliche Gründe haben.
Gemessen wird die CO2-Konzentration auf dem Mauna Loa in Hawaii in 3400 Metern Höhe und beträgt zur Zeit rund 400 ppm. ppm bedeutet "parts per million". Bei 400 ppm kommen also auf 1'000'000 Luftmoleküle 400 CO2-Moleküle. Umgerechnet ist das ein Anteil von 0,04%. Dieser Anteil ist selbstverständlich nicht überall genau gleich. Sowohl global ("Atem der Erde") wie auch lokal kommt es zu Unterschieden.
Daher kann es gut sein, dass der lokale Wert jeweils unterschiedlich ist, wenn man draussen die Ampel kalibiriert (wie unter "Kalibrieren" im Video gezeigt). Auch kann eine zu kurze "Akklimatisation" der Ampel im Freien vor der Kalibrierung zu "falschen" Ergebnissen führen.
Allerdings muss man die unterschiedlich angezeigten Werte auch relativieren. Zeigt z.B. eine Ampel 580 ppm an und die andere 630 ppm, so wäre das umgerechnet ein relativer Anteil von 0,058% bzw. 0,063%.
Die Differenz beträgt also 0,005%. Bei sicherheitstechnisch heiklen Szenarien wäre das sicher zu viel. Wenn es allerdings "nur" darum geht zu schauen, wann es wieder an der Zeit ist zu lüften, dann kann man getrost darüber hinweg sehen (vorausgesetzt der Unterschied ist nicht zu gross ).

Mitwirkende

Die CO2-Ampeln wurde mit Unterstützung von folgenden Personen gebaut:


Nicolas Bertossa
Salome Engeloch
Julienne Götz
Valentina Kaiser
Ole Latscha
Noah Meier
Anna Meuwly
Andrin Moser
Linda Püllmann
Bianca Ruszt
Leanne Treyer
Rémy von Graffenried
Finn Eigenmann
Marlene Eschgfäller
Mirjam Gremper
Robin Liechti
Boris Markiewicz
Anika Meier
Elia Moreno
Ariana Mühlheim
Seraina Ruhstaller
Finn Spicher
Lara Waltersdorf
Eva Wortmann
Levin Zechner
David Sprecher
Nicolas Koch
Leon Heynen
Michael Schütz
Aurel Bühler
Sina Schnieper
Fiona Battiston
Benjamin Laager
Luan Peter
Luca Schärli
Laurent Knechtle
Elia Kouril
Fynn Richterich
Lionel Lusser
Lorenzo Filoni
Lena Frey
Sophie Anex
Amina Jespersen
Dana Müller
Luisa Brodbeck
Philippe Hollenstein
Philippe Peter
Adrian Kunz


Vielen Dank für eure tatkräftige Unterstützung!

Fotos