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Überwachung der Raumluft

Zu einer guten Arbeitsatmosphäre gehört auch eine gute Luftqualität in Innenräumen. Dazu sollten die Räume in regelmäßigen Abständen gelüftet werden, sofern die Räumlichkeiten nicht über eine Raumlufttechnische Anlage (RLT-Anlage) verfügen, die den Luftaustausch gewährleistet. Während das turnusmäßige Öffnen der Fenster bei warmen Außentemperaturen noch leicht zu bewerkstelligen ist, kann die einströmende kalte Luft im Winter schnell die Laune eintrüben. Deshalb kann es sinnvoll sein, die Luftqualität zu messen.

CO₂-Messgeräte

Kohlendioxid (CO₂) ist ein guter Indikator für die Luftqualität, denn es wird von jedem Menschen ausgeatmet. Befinden sich viele Personen in einem geschlossenen Raum, wie in einem Schulungsraum oder Klassenzimmer, kann sich Kohlendioxid sehr schnell anreichern. Zu hohe Kohlendioxid-Konzentrationen in der Luft führen jedoch zu Ermüdung und geringerer Aufmerksamkeit [9]. CO₂-Messgeräte sind in großer Vielfalt erhältlich. Sie messen die Kohlendioxid-Konzentration der Luft, die in der Einheit Parts per million (ppm) auf einem Display angezeigt wird. Alternativ kann der gemessene Wert eingeordnet und in Ampelfarben angezeigt werden. Grün steht für eine geringe Kohlendioxid-Konzentration, gelb für eine mittlere und rot für eine schlechte Luftqualität. Grundlage für die Bewertung sind häufig die Leitwerte für Kohlendioxid des Ausschusses für Innenraumrichtwerte (AIR) im Umweltbundesamt. Das Gremium ordnet eine CO₂-Konzentration bis zu 1000 ppm als hygienisch unbedenklich ein. Zwischen 1000-2000 ppm ist die CO₂-Konzentration hygienisch auffällig und es wird geraten das Lüftungsverhalten zu überprüfen und zu verbessern, während Werte ab 2000 ppm als hygienisch inakzeptabel gelten und ein sofortiges Lüften der Räumlichkeiten zu Folge haben sollte [1]. Einige Geräte ermöglichen es sogar die Werte individuell anzupassen. Andere Produkte bieten die Option beim Überschreiten bestimmter Werte akustisch oder optisch zu warnen. Neben der Anzeige des aktuellen Wertes, können viele Messgeräte die Werte für eine gewisse Zeit speichern. Das erlaubt es die Kohlendioxid-Konzentration im Tagesverlauf zu verfolgen und das Lüftungskonzept entsprechend anzupassen. Wer an dem Erwerb eines solchen Gerätes Interesse hat, kann sich bei der Stiftung Warentest den Test von Dezember 2021 ansehen.

Weitere Messgeräte

Mit der Ermittlung der Kohlendioxid-Konzentration in der Raumluft sind die Möglichkeiten der Messtechnik aber bei weitem noch nicht ausgeschöpft. Daneben können weitere Parameter wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck und Feinstaub aber auch die Innenraumluftqualität (engl. Indoor Air Quality, IAQ), die Summe flüchtiger organischer Verbindungen in der Raumluft (engl. Total Volatile Organic Compouds, TVOC) und seit neuestem auch die Aerosol-Konzentration gemessen werden.

Die Qualität der Raumluft wird durch verschiedene Substanzen wie Tabakrauch, Lösemittel z. B. aus Reinigungsmitteln oder Klebstoffen oder Ausdünstungen von Lacken und Bodenbelägen beeinträchtigt. Der IAQ-Wert hat keine Einheit und gilt als Indikator zur Luftgüte [4]. Der ProxiCube® beispielsweise kennzeichnet die Luftqualität durch Farben: IAQ-Werte zwischen 0 und 100 entsprechen grün, bei Werten zwischen 101-150 wird das IAQ Haus gelb, bei Werten zwischen 151–200 orange und zwischen 201-500 wechselt die Farbe auf rot [2]. Bei anderen Geräten wie dem Smart Air Quality Monitor reicht die Skala von 0 bis 100, wobei Werte zwischen 100 und 65 als gut gelten, Werte zwischen 64 und 35 als mittelmäßig und unter 35 als schlecht [3].

Unter Total Volatile Organic Compouds (TVOC) wird die Summe flüchtiger organischer Verbindungen verstanden. Flüchtige organische Verbindungen (engl. Volatile Organic Compounds, VOCs) sind kohlenstoffhaltige Substanzen, die bei niedrigen Temperaturen verdampfen oder bereits bei Zimmertemperatur gasförmig sind. Die flüchtigen Verbindungen können natürlichen Ursprungs sein, wie beispielsweise Methan oder aus menschlichen Erzeugnissen oder Prozessen stammen. Zu den Letzteren zählen aromatische Kohlenwasserstoffe, die in Farben, Lacken und Klebstoffen vorkommen oder Aldehyde, die in Fungiziden und Desinfektionsmitteln enthalten sind [10, 11]. In der TVOC werden beispielsweise folgende Verbindungsklassen berücksichtigt: Chlorkohlenwasserstoffe, Aromaten, Alkane, Terpene, Aldehyde, Ketone und Ester [12]. Angegeben wird die Konzentration in mg TVOC/m³. Für TVOC veröffentlichte das Umweltbundesamt 2007 Leitwerte für die Innenraumluft [5]. Die beste Stufe 1 wird bei Werten kleiner oder gleich 0,30 mg/m³ erreicht, hygienisch auffällig (Stufe 3) ist ein Konzentrationsbereich zwischen 1,0 und 3,0 mg/m³ und Werte ab 10 mg/m³ (Stufe 5) bewertet das Umweltbundesamt als hygienisch inakzeptabel. Die Messwerte werden auf einem Display direkt am Gerät angezeigt, sind über einen Cloud verfügbar oder können auf einem internen Datenspeicher (SD-Karte) gespeichert und als CSV-Datei exportiert werden [2, 6, 13, 14]. Der spexor von Bosch zeigt die Luftqualität mit fünf farbigen Punkten an, die von grün über gelb, orange bis rot reichen. Leider war vom Hersteller nicht zu erfahren welche Werte dieser Einordnung zu Grunde liegen [7].

Aerosole sind fein verteilte flüssige oder feste Schwebeteilchen in einem Gas wie Luft, die sich mit der Luft im Raum bewegen können. Die Messung von Aerosolen ist mit dem ProxiCube® möglich, der von der Hochschule Mannheim und der ProxiVision GmbH entwickelt wurde. Innerhalb eines kleinen Würfels misst ein optischer Sensor flüssigen Feinstaub kleiner gleich 2,5 μm (PM_2.5). Ausgegeben wird der Wert in Anzahl Tropfen/cm³. Der Messbereich des Gerätes reicht von 0-30 Tropfen/cm³. Die gemessenen Werte werden in einer Cloud verschlüsselt gespeichert und können über das Browser-Interface per Tablet oder Computer angesehen und als CSV-Datei exportiert und lokal gespeichert werden. Aktuelle Werte werden auf dem Display angezeigt. Übertragen werden können die gemessenen Werte per WLAN oder optional per Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) [2, 8].

Quellen

[1] Ausschuss für Innenraumrichtwerte (AIR): Hygienische Leitwerte für die Innenraumluft: Leitwerte für Kohlendioxid (2008). Zugriff am 26.02.2024
[2] Nevoox Europe GmbH: Gemessene Werte. Zugriff am 11.02.2022
[3] ComputerBase GmbH: Smart Air Quality Monitor im Test: Amazons Luftqualitätssensor misst nicht fürs Smart Home. Zugriff am 11.02.2022
[4] Gersmann Development and Design: Wer misst was? Zugriff am 11.02.2022
[5] Umweltbundesamt (2007): Leitwerte für TVOC in der Innenraumluft. Zugriff am 11.02.2022
[6] PCE Deutschland GmbH: Aerosolmessgerät. Zugriff am 11.02.2022
[7] grow platform GmbH: Luftqualitätsmessung: Ein gesundes Leben braucht gute Luft. Zugriff am 11.02.2022
[8] Nevoox Europe GmbH: Technische Daten. Zugriff am 11.02.2022
[9] Umweltbundesamt (2021): Was nützen CO2-Ampeln und wie setze ich sie richtig ein? Zugriff am 11.02.2022
[10] Tecnosida S.r.l. (2021): VOC – Flüchtige organische Verbindungen – Worum handelt es sich? Zugriff am 14.02.2021
[11] Corant GmbH: Flüchtige Organische Verbindungen (VOC). Zugriff am 14.02.2021
[12] B. Seifert (1999): Richtwerte für die Innenraumluft. Bundesgesundheitsbl - Gesundheitsforsch - Gesundheitsschutz 1999 · 42: 270–278. Zugriff am 14.02.2021
[13] Corant GmbH: Hochentwickelt, technisch ausgereift, nach Laborstandard - einfach Luft messen. Zugriff am 14.02.2021
[14] Trotec GmbH: HCHO-/TVOC-Messgerät BQ16. Zugriff am 14.02.2021
MMS E-Commerce GmbH: TFA 31.5008.02 AIRCO2NTROL 5000 CO2-Monitor. Zugriff am 11.02.2022
Conrad Electronic SE: CO2 Messgeräte. Zugriff am 11.02.2022
Driesen + Kern GmbH: CO2-Ampeln für bedarfsgesteuertes Lüften. Zugriff am 11.02.2022
MB Group GmbH: CO2 Ampel Digitalanzeige. Zugriff am 11.02.2022
MB Group GmbH: CO2 Ampel (Tisch- und Wandgerät). Zugriff am 11.02.2022