Kohlenstoffdioxid (CO₂) gehört zu den natürlichen Bestandteilen der Luft und ist ein wichtiges Treibhausgas in der Erdatmosphäre. Zu hohe Kohlendioxid-Konzentrationen im Innenraum führen zu geringerer Leistungsfähigkeit und Müdigkeit bis hin zu lebensbedrohlicher Atemnot.
✓ messbar mit air‑Q light, air‑Q basic, air‑Q pro, air‑Q science und air‑Q radon science.
Kohlendioxid ist in niedrigen Konzentrationen geruchlos. Bei hohen Konzentrationen sondert das Klimagas einen scharfen bis sauren Geruch ab - dieser wird auch vom Menschen wahrgenommen. CO₂ ist beispielsweise schwerer als Sauerstoff und sammelt sich am Boden und in Bodensenken.
In der Erdgeschichte schwankte der Kohlenstoffdioxid-Anteil in der Erdatmosphäre sehr stark. Die ersten, gemessenen Kohlendioxid-Werte von vor 500 Millionen Jahren deuten auf einen CO₂ Gehalt von ca. 8.000 ppm (parts per million) hin. Aus ganz verschiedenen chemischen, biologischen und physikalischen Gründe sank dieser Anteil kontinuierlich auf unter 2.000 ppm. Seit wenigstens 800.000 Jahren lag die Kohlendioxid-Konzentration immer unterhalb von 300 ppm. Insbesondere durch die Industrialisierung und die damit verbundene Verbrennung von fossilen Energieträgern stieg der CO₂-Anteil erstmals wieder auf den heutigen Wert von bis zu 415 ppm an.
Der Anteil des Kohlendioxids in der Atemluft beträgt heute ca. 415 ppm (entspricht 0,04 % der Luft). Die ausgeatmete Luft eines Menschen weist einen CO₂-Gehalt von ca. 40.000 ppm auf. Entsprechend können in ungelüfteten Schlafzimmern, voll besetzten Klassen- oder Meetingräumen schnell Konzentrationen von bis zu 5.000 ppm gemessen werden.
Und diese hohen Kohlendioxid-Konzentrationen sind schädlich für Konzentration, Leistungsfähigkeit und die Gesundheit im Allgemeinen.
Das Umweltbundesamt empfiehlt daher bereits bei der Überschreitung eines Wertes von 1.000 ppm CO₂, frische Luft von draußen in den Raum zu lassen. Die sogenannte Maximale Arbeitsplatz-Konzentration, auch kurz als MAK-Wert bezeichnet wird mit 9100 mg/m³ (entspricht knapp 5.000 ppm) angegeben. Die heute nicht mehr gültige DIN-1946-2 sah einen Grenzwert von 1.500 ppm vor.
CO₂ Konzentrationen von über 1.000 ppm führen erwiesenermaßen dazu, dass bei der Arbeit mehr Fehler passieren. Das kann etwa durch mangelnde Konzentration oder Kopfschmerzen beim Rechnen, im Hinblick auf die Rechtschreibung oder das Auffinden von Rechtschreibfehlern beim Redigieren passieren.
Steigt der Anteil des Kohlendioxids auf 2.000 ppm lassen sich Konzentrationsschwächen und Müdigkeit beobachten. Ab 5.000 ppm ist sogar mit einem deutlichen Nachlassen der Leistungsfähigkeitl und der Entstehung von Kopfschmerzen zu rechnen.
Das Problematische daran: Symptome wie Konzentrationsschwächen oder Kopfschmerzen treten auf, lange bevor die Raumluft bewusst als schlecht wahrgenommen wird.
Mit steigendem CO₂-Gehalt steigt das Atemzeitvolumen kontinuierlich und kann sogar lebensbedrohlich werden. Eine Kohlendioxid-Konzentration von ca. 80.000 ppm führt zu Atemnot und nach 30 bis 60 Minuten zum Tod.
Kohlendioxid entsteht bei der vollständigen Verbrennung kohlenstoffhaltiger Substanzen wie Pflanzenresten, Öl etwa in Form von Kraftstoff sowie im Organismus von Lebewesen als Produkt der Zellatmung. Bei unvollständiger Verbrennung hingegen entsteht Kohlenmonoxid.
Im Innenraum sind neben den atmenden Personen und ggf. Tieren vor allem Verbrennungsprozesse (Gasherd, Öl-/Holz-/Kohle-/Gas-Ofen, Kerzen, Tabakwaren etc.) Quellen von großen Mengen CO₂. Das können typischerweise Gasherde, Kerzen, Zigaretten und Zigarren oder Öfen sein, die Öl, Holz, Kohle oder Gas verbrennen. Ebenso wird CO₂ in kleinerem Maße von kohlensäurehaltigen Getränken frei gesetzt.
Kohlendioxid wird mittels eines optischen Sensors gemessen. Dieser basiert auf dem Prinzip der Infrarotabsorption. Das CO₂-Molekül absorbiert bestimmte Wellenlängen von Infrarotstrahlung. Das ist z.B. auch der Grund für den Treibhauseffekt, denn diese Wärmestrahlung kann die Erde nicht verlassen. Der Sensor misst, wie hoch diese ist. Um maximale Genauigkeit zu erzielen, wird zusätzlich mit einem zweiten Messstrahl die Intensität der Infrarot-LED überwacht. Vorteil dieses Prinzips gegenüber einstrahligen Messverfahren ist eine hohe Genauigkeit. Nachteile gibt es keine. Der von uns verwendete Sensor besitzt keine bekannten Querempfindlichkeiten zu anderen Gasen.
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