In einem Klassenzimmer versammeln sich viele Menschen: und atmen. Pro Nase strömen geschätzt acht Liter Luft in der Minute. Darin enthalten ist CO₂, Kohlendioxid, das für Müdigkeit, Kopfschmerzen sowie Konzentrationsprobleme sorgt. Das hemmt natürlich die Aufnahmefähigkeit der Schülerinnen und Schüler. Schließlich ist ein gutes Raumklima mit einer ausreichenden Frischluftzufuhr essenziell für die Konzentrations- und Leistungsfähigkeit.
Um Lerninhalte nachhaltig abspeichern zu können und volle Prüfungsleistungen zu erbringen, müssen die Schüler die passenden Rahmenbedingungen vorfinden. Auch die Qualität der Atemluft im Klassenzimmer ist dabei von großer Bedeutung. Richtiges und ausreichendes Lüften unterstützt auf einfache Weise die benötigte Konzentrationsfähigkeit: Ausreichende Frischluftzufuhr minimiert die Menge von Kohlendioxid im Raum und sorgt für mehr Sauerstoff. Regelmäßiges Lüften reduziert zudem die Belastung der Luft mit Krankheitserregern, etwa Aerosolen. Weiterhin wird Feuchtigkeit nach draußen abtransportiert und die Luftfeuchtigkeit gesenkt, was das Risiko von Schimmel reduziert. Außerdem werden dadurch Gerüche sowie VOC, die aus Einrichtungsgegenständen emittieren, entfernt.
CO₂ Ampeln zeigen zu hohe CO₂-Konzentrationen als Lüftungsindikator an
Bereits in geringen Mengen führt CO₂ zu Leistungsdefiziten. Denn das Gehirn braucht ausreichend Sauerstoff, um mit voller Kapazität arbeiten zu können. Meist bemerkt man eine erhöhte CO₂-Last allerdings erst, wenn es bereits zu spät ist. Vor allem in voll besetzten Räumen kann dies schnell passieren. Das Umweltbundesamt empfiehlt daher, dass in Unterrichtsräumen die CO₂-Konzentration nicht über 1.000 ppm, also CO₂-Teile pro eine Million Teile, steigen soll. Da das ziemlich abstrakt ist, hier eine fassbare Vergleichsgröße: Wer draußen die frische Luft genießt, ist der minimalen CO₂-Konzentration von 400 ppm ausgesetzt.
CO₂ Ampel als Schutz vor Krankheiten
Lüften steigert nicht nur die Denkleistung, sondern beugt auch Erkältungskrankheiten durch Viren, wie z. B. Covid-19-Viren, vor. Verantwortlich für die Verbreitung des Corona-Virus sind Aerosole: Kleinste Teilchen, die beim Ausatmen an die Raumluft gelangen und sich schwebend über mehrere Meter verbreiten können. Gibt es im Klassenzimmer eine hohe Konzentration an Aerosolen in der Luft, so erhöht sich für alle das Risiko sich anzustecken. Mithilfe eines Luftmessgeräts stellen Sie die Qualität sowie Belastung der Raumluft durch Schadstoffe fest. Steigt der Anteil an ausgeatmetem CO₂, kann davon ausgegangen werden, dass auch der Anteil an Aerosolen in der Raumluft zunimmt. Daher können die Messungen als Hilfsmittel zur Corona-Vorsorge eingesetzt werden.
Auch wenn die Anzahl von Aerosolen sowie Viren in der Luft nicht direkt gemessen werden kann, so ist der Kohlendioxidgehalt der Luft ein guter Indikator dafür, wann es Zeit zum Lüften ist. Dadurch kann das Risiko einer Infektion in geschlossenen Räumen gesenkt werden. Eine gute Lüftungsroutine ist deswegen in Klassenzimmern notwendig. Hierzu rät das Umweltbundesamt: Dreimal pro Stunde, d. h. alle 20 Minuten, mit weit geöffneten Fenstern ausgiebig lüften. Dies ist bei einer großen Temperaturdifferenz zwischen innen und außen umso effektiver. Bei kalten Außentemperaturen im Winter reichen bereits wenige Minuten, während an wärmeren Tagen die Fenster länger geöffnet bleiben müssen, um den gleichen Effekt zu erzielen.
Ideale Luftwerte für Schulen & Klassenräume
CO₂-Werte von unter 500 ppm sind ideal. Bei vollen Klassenzimmern steigen die Werte jedoch schnell an. Das Umweltbundesamt empfiehlt daher bereits ab einem Wert von 1.000 ppm zu lüften. Bei 1.500 ppm – spätestens bei 2.000 ppm – muss dringend ausgiebig gelüftet werden. Die unten stehende Tabelle verdeutlicht die jeweiligen Grenzwerte der CO₂-Konzentration und deren Einfluss auf die Luftqualität.
Übersteigt die CO₂-Konzentration im Raum das Zehnfache des empfohlenen Grenzwerts, kann dies zu Übelkeit, Atemnot und sogar bis hin zur Bewusstlosigkeit führen.
air-Q Lab: Prüfung des Lüftungskonzepts eines Klassenzimmers
Wir wollten wissen, wie schnell die CO₂-Konzentration in einem Klassenzimmer ansteigt. In unserem Test verfolgten wir im Sommer mit dem air-Q den Kohlendioxidgehalt der Raumluft in einem voll besetzten Klassenzimmer mit 27 Personen. Das Diagramm gibt dabei lediglich die Auswertung der ersten beiden Stunden wieder, da dies bereits die Auswirkungen des Lüftens darstellt.
Was zeigt das Diagramm? Die gelbe Linie bildet das im Klassenraum gemessene CO₂ ab. Pünktlich ab 8 Uhr morgens, zu Beginn der ersten Stunde, stieg der CO₂-Wert langsam aber stetig an. Bis zur einer ersten kleinen Pause um 8:45 klettert der Wert bis auf 1.600 ppm. Danach wurde der Raum das erste Mal gelüftet, wodurch die Konzentration auf etwa 900 ppm fiel. In der zweiten Unterrichtsstunde überstieg der CO₂-Gehalt sogar die Werte der ersten Stunde und wächst auf bis zu 1.900 ppm. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass die Kohlendioxidkonzentration während des vorherigen Lüftens nichts ausreichend sank. Zur großen Pause wurde erneut gelüftet, dennoch sank auch hier die Konzentration nicht ausreichend und lag noch bei über 1.000 ppm.
Der air-Q als CO₂ Ampel
Der air-Q Test zeigt, wie wichtig Lüften in der Schule ist. Zwar wurde in dem Klassenzimmer immer wieder gelüftet, jedoch war die Lüftungsdauer etwas zu kurz. Da die Temperaturdifferenz zwischen innen und außen zum Testzeitpunkt noch nicht sehr groß war, konnte kein schneller Luftaustausch stattfinden.
Um die Luftqualität sowie den Kohlendioxidgehalt der Klassenzimmerluft optimal im Blick zu behalten, fungiert der air-Q Luftanalysator ebenso als CO₂ Ampel. Die LED-Anzeigen in den Farben Blau, Orange und Rot warnen vor zu viel CO₂ im Klassenzimmer, und damit auch vor einem Anstieg an Aerosolen. Durch die farbige Lichtanzeige können sowohl das Lehrpersonal als auch die Schüler ganz einfach ein Erreichen der Grenzwerte und somit ein möglicherweise erhöhtes Infektionsrisiko für Corona ablesen und gegensteuern.
Speziell für die Bedürfnisse von Schulen sowie Büros haben wir den air-Q Light entwickelt. Mit dessen Hilfe kann sehr einfach kontrolliert werden, wie effizient das Lüften ist und wie das Lüftungskonzept angepasst oder erweitert werden kann.
Lärmmessung im Klassenraum
Im Klassenzimmer wird es nicht nur schnell mal stickig, sondern auch laut. Hohe Schallspitzen und andauernder Lärm belasten jedoch das Gehör. Ein hoher Lärmpegel stört den Unterricht, beeinträchtigt die Aufnahmefähigkeit und wirkt sich als Stress-Faktor auf den Organismus aus. Doch nicht nur Leistungsfähigkeit und Wohlbefinden schwinden. Lärm provoziert auch körperliche Auswirkungen. Werden beispielsweise die Haarzellen im Innenohr durch zu laute Geräusche im Klassenzimmer nachhaltig geschädigt, schränkt das die akustische Wahrnehmung ein. Diese Haarzellen können außerdem nicht nachwachsen. Lärmbedingte Schäden sind daher irreparabel und können zu zeitlich begrenzten oder gar chronischen Ohrgeräuschen (Tinnitus) sowie zu Hörverlust führen.
Damit Sie neben der Raumluft auch die Lautstärke im Blick haben, ist der air-Q Light mit einem speziellen Sensor ausgestattet. So kann er ebenfalls als Lärmmessgerät eingesetzt werden und die Dezibel im Raum messen. Auch hier zeigt ein leicht verständliches Ampelsystem, wann der Grenzwert erreicht wird. Ist die Klasse ruhig, zeigen dies die grünen LEDs an. Nimmt die Unruhe zu, spiegelt sich dies im orangen Leuchten wider – quasi eine Verwarnung an die Klasse. Die roten Leuchten sowie ein akustisches Warnsignal verdeutlichen hingegen, dass der Lärmpegel jetzt drastisch reduziert werden muss. Diese Farbskala verstehen bereits die Kleinsten.
So liefert der air-Q nicht nur einen rundum präventiven Gesundheitsschutz, sondern sorgt auch für eine größere Leistungsfähigkeit – bei Schülern und Lehrern.
(Titelbild: Shutterstock / Syda Productions)
