Verständnis von Kohlendioxid-Detektoren

Obwohl Rauchmeldern und Feuermeldern zu Hause und am Arbeitsplatz oft viel Aufmerksamkeit geschenkt wird, sind auch Kohlendioxiddetektoren wichtig für die Erhaltung eines gesunden Raumklimas. Was ist die Aufgabe dieser Geräte? Warum sind Kohlendioxiddetektoren so wichtig? Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.

Die Bedeutung der CO2-Erkennung

Was ist Kohlendioxid (CO2)?

Kohlendioxid ist ein farbloses, geruchloses Gas, das auf natürliche Weise durch Atmung und Verbrennungsprozesse entsteht. Dennoch, in Innenräumen, insbesondere in solchen, die schlecht belüftetkann der CO2-Gehalt schnell ansteigen, gefährliche Konzentrationen erreichen und die Luftqualität in Innenräumen verschlechtern. Ohne einen Alarm, einen Detektor oder ein Überwachungssystem, das als Frühwarnsystem fungiert, sind sich die Menschen dieser unsichtbaren Gefahr möglicherweise nicht bewusst.

Viele Menschen verwechseln Kohlendioxid (CO2) mit Kohlenmonoxid (CO). Trotz ihrer Ähnlichkeit - beide sind farblos, geschmacklos, geruchlos und in großen Mengen gefährlich - sind diese Gase extrem unterschiedlich. Kohlendioxid wird durch natürliche Prozesse erzeugt und ist für das pflanzliche und tierische Leben auf der Erde unerlässlich. Es entsteht auch bei industriellen Prozessen und ist ein Treibhausgas, wenn es im Übermaß emittiert wird. In Innenräumen ist es gefährlich, wenn es sich ansammelt, weil es den Sauerstoff verdrängt.

Kohlenmonoxid hingegen entsteht durch unvollständige Verbrennung. Das heißt, wenn Brennstoffe wie Kohle, Erdgas und Holz verbrannt werden, aber nicht vollständig verbrennen, entsteht Kohlenmonoxid. Wenn es über die Lunge eingeatmet wird, bindet sich Kohlenmonoxid an Hämoglobin, ein Protein, das den Sauerstofftransport im Körper erleichtert. Weithin als "stiller Killer" bekannt, führt eine längere Exposition gegenüber Kohlenmonoxid zu Symptomen wie Schwindelgefühl, Kopfschmerzen, Ohnmacht und sogar zum Tod. Es wird immer empfohlen, in allen Innenräumen einen Kohlenmonoxiddetektor oder -alarm anzubringen.¹⁰.

Warum CO2-Werte wichtig sind

Der CO2-Gehalt ist ein wichtiger Indikator für die Luftqualität. Hohe Konzentrationen führen zu gesundheitlichen Problemen wie Kopfschmerzen, Schwindel, Unruhe und sogar Erstickung, wenn die Werte hoch genug sind. Die Überwachung des CO2-Gehalts ist ein wichtiger Schritt zur Gewährleistung eines gesunden Raumklimas. Wie bei allen Arten der Luftverschmutzung in Innenräumen, Kinder, die ältere Menschen, schwangere Frauenund immungeschwächte Personen sind am meisten gefährdet.

Verständlicherweise konzentrieren sich wissenschaftliche Studien oft auf die Gefahren der Feinstaubbelastung (durch Rauch und Industrie) und chemischer Verschmutzung (wie flüchtige organische Verbindungen oder VOCs). Frühere Studien ergaben, dass der CO2-Gehalt erst bei einer sehr hohen Konzentration von 5.000 Teilen pro Million (ppm) eine Gefahr für die Gesundheit von Mensch und Tier darstellen würde. Neue Studien kommen jedoch zu dem Ergebnis, dass CO2-Konzentrationen von nur 1.000 ppm ausreichen könnten, um negative Auswirkungen auf die Gesundheit zu haben, selbst wenn die Exposition nur kurzfristig ist¹.

In einer solchen Studie wurden die Teilnehmer drei 2,5-stündigen Sitzungen mit 600 ppm, 1.000 ppm und 2.500 ppm CO2 in einer büroähnlichen Kammer ausgesetzt. In der Studie wurden "mäßige und statistisch signifikante Verschlechterungen" der Entscheidungsfähigkeit bei 1.000 ppm und "große und statistisch signifikante Verschlechterungen" bei 2.500 ppm festgestellt².

In einer anderen Studie wurde festgestellt, dass die Exposition gegenüber erhöhten CO2-Werten folgende Auswirkungen hat Schlafqualität. Die Studie berichtet von einer "signifikant reduzierten" Schlafqualität, wenn die Teilnehmer in Umgebungen mit 1.000 ppm und 1.300 ppm CO2 schliefen. Die Schlafqualität und die Effizienz nahmen um 1,3 % bzw. 1,8 % ab. Auch die Schlafdauer war verkürzt. Dies deutet darauf hin, dass ein erhöhter CO2-Gehalt das Stressniveau und die Sympathikusaktivität im Körper steigert.³.

In einer weiteren Studie wurde festgestellt, dass hohe CO2-Werte die Arbeitsleistung verringern. Es wurde festgestellt, dass bei niedrigeren CO2-Werten die Testergebnisse der Mitarbeiter um 12 % anstiegen. In einem der Gebäude, die im Rahmen der Studie getestet wurden, erbrachten die Arbeitnehmer unter niedrigeren CO2-Bedingungen eine Leistung von 60 %, indem sie die Tests im Durchschnitt in 8,2 Minuten beendeten, verglichen mit 13,3 Minuten bei höheren CO2-Werten⁴.

Umgebungen mit hohem CO2-Risiko

Bestimmte Umgebungen stellen ein höheres Risiko für erhöhte CO2-Werte dar als andere. Industrielle Umgebungen, landwirtschaftliche Einrichtungenund Innenräume mit schlechter Belüftung (einschließlich Wohnungen und berufliche Einrichtungen) stellen eines der größten Risiken für die Nutzer dieser Räume dar. An solchen Orten sind CO2-Detektoren von unschätzbarem Wert, denn sie ermöglichen es den Nutzern des Raums, ihre Exposition gegenüber unsicheren Mengen schädlicher Gase zu kontrollieren und die Sicherheit zu Hause und am Arbeitsplatz zu gewährleisten. Er ist auch ein Indikator dafür, ob die Belüftung ausreichend ist oder nicht.

Arten von Kohlendioxiddetektoren und ihre Funktionsweise

Kohlendioxiddetektoren, die auch als CO2-Sensoren bezeichnet werden, werden in der Regel in drei Gruppen eingeteilt, die jeweils ihre Vor- und Nachteile haben⁵:

Nicht-dispersive Infrarot-(NDIR-)CO2-Sensoren

Dieser Sensortyp nutzt spezifische Wellenlängen des Lichts, um die CO2-Konzentration in der Luft zu bestimmen. Die Luft strömt in den Sensor, der Sensor aktiviert ein Licht mit einer bestimmten Wellenlänge an einem Ende, und ein Behälter am anderen Ende misst die Lichtmenge, die auf die andere Seite gelangt. Die Lichtmenge, die absorbiert wird, hängt von der CO2-Menge in der Luft ab: Je mehr CO2 vorhanden ist, desto mehr Licht wird absorbiert. Dies ist die gleiche Technologie, die im Eoleaf Smart CO2-Sensor.

• VorteileLanglebig und haltbar, bekannt für seine Genauigkeit und Zuverlässigkeit, keine Beeinflussung durch andere Stoffe, perfekt für die Erkennung der üblichen CO2-Konzentrationen (etwa 1000 ppm)
• NachteileEmpfindlich gegenüber Feuchtigkeit und Temperatur

Quelle ⁶

Elektrochemische CO2-Sensoren

Elektrochemische CO2-Sensoren nutzen elektrischen Strom oder Leitfähigkeit, um die CO2-Konzentration in der Luft zu messen. Wenn CO2 in den Sensor gelangt, findet eine chemische Reaktion statt, die eine elektrische Veränderung des Sensors bewirkt. Dies kann die Aufnahme eines neuen elektrischen Stroms, die Änderung eines bestehenden elektrischen Stroms oder die Änderung der Art und Weise, wie der Sensor einen elektrischen Strom leitet, umfassen. Anhand der Art und des Ausmaßes der elektrischen Veränderung bestimmt der Sensor die CO2-Menge.

• VorteileWeniger empfindlich gegenüber Feuchtigkeits- und Temperaturschwankungen, visuelle Anzeige des CO2-Gehalts
• NachteileInterferenzen durch andere Substanzen können auftreten, die Batterie und die allgemeine Lebensdauer halten nicht so lange wie andere Sensoren

Quelle ⁷

Metalloxid-Halbleiter-Sensoren (MOS)

Der letzte Typ von CO2-Sensoren nutzt den Widerstand (oder die Leitfähigkeit) von Metallverbindungen in einem Metallstreifen, der der Luft ausgesetzt ist. Der elektrische Strom, der durch den Streifen fließt, verändert die Leitfähigkeit des Metalls, wenn das CO2 mit ihm in Berührung kommt, und führt zu einer Veränderung, die die CO2-Konzentration bestimmt.

• VorteileEinfacher Aufbau
• Nachteile: empfindlich gegenüber Feuchtigkeit und Temperatur, wird häufiger für höhere, weniger verbreitete CO2-Konzentrationen verwendet (>2000 ppm)

Quelle ⁸

Kalibrierung und Wartung

Achten Sie beim Kauf eines CO2-Sensors darauf, dass Sie die Anweisungen des Herstellers zur Kalibrierung, Sicherheit und Wartung befolgen. Dies garantiert die Genauigkeit und Langlebigkeit Ihres CO2-Detektors. Überprüfen Sie regelmäßig die Batterien und die Verfügbarkeit von Ersatzteilen. Stellen Sie sicher, dass es möglich ist, bei Bedarf eine neue Batterie zu kaufen.

Installationshinweise für CO2-Melder und -Alarmanlagen

Ideale Standorte für die Installation

Genau wie Platzierung eines Luftreinigerssollte auch ein CO2-Sensor oder -Melder an der richtigen Stelle angebracht werden, damit er seine CO2-Erkennungsfunktion optimal erfüllen kann. Platzieren Sie ihn in einem Bereich Ihrer Wohnung oder Ihres Büros, in dem das Risiko einer CO2-Ansammlung am größten ist. Das bedeutet, dass Sie ihn nicht zu nahe an Lüftungs- oder Abluftsystemen oder in der Nähe von Fenstern oder Türen anbringen sollten. Denken Sie daran, dass Ihr Gerät leicht zugänglich sein muss, wenn es regelmäßig kalibriert werden muss.⁹.

Heimwerker vs. professionelle Installation

CO2-Detektoren und -Alarmanlagen sind im Allgemeinen einfach zu installieren und können auch ohne professionelle Erfahrung eingebaut werden. Wenn Sie sich jedoch Gedanken über die richtige Platzierung machen, um die Luftqualität in Innenräumen zu verbessern, kann Ihnen ein Fachmann helfen, um eine optimale Leistung und Luftqualität zu gewährleisten.

Eoleaf-Luftreiniger: eine ideale Lösung für die Luftqualität in Innenräumen

Wie bereits erwähnt, ist ein hoher Kohlendioxidgehalt in der Wohnung oder am Arbeitsplatz ein Indikator für eine insgesamt schlechte Raumluftqualität und stellt ein Sicherheitsrisiko dar. CO2 wird durch die menschliche Atmung erzeugt, die gleiche Methode, mit der viele Bakterien und Viren verbreiten (wie sich viele von uns noch an die COVID-19-Pandemie). Viren werden durch Aerosoltröpfchen verbreitet, die freigesetzt werden, wenn Menschen atmen, sprechen, husten, niesen, singen oder sogar essen.

Eoleaf vertreibt einen hochwertigen CO2-Sensor, der CO2 erkennt und Sie darauf aufmerksam macht, ob Sie lüften müssen oder nicht. Weitere Informationen finden Sie hier: Eoleaf Smart CO2.

Die Luftreiniger von Eoleaf verfügen über einen Sensor, der alle flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) erkennt, nicht nur Kohlendioxid. Außerdem bekämpfen unsere Luftreiniger alle Arten von Luftverschmutzung: chemische Verschmutzung (wie VOCs und Ozon), Krankheitserreger (Bakterien und Viren), Feinstaubbelastung (PM10, PM2,5, PM0,1 aus Rauch, Verkehr, Industrie oder anderen Quellen) und Allergene (Staub und Hausstaubmilben, Pollen, Tierhaare und Hautschuppen, Schimmel und seine Sporen). Der beste Weg, Sie, Ihre Lieben und Ihre Mitarbeiter vor den Gefahren der Luftverschmutzung in Innenräumen zu schützen, besteht darin, alle Arten von Schadstoffen mit einem hochwertigen Luftreiniger von Eoleaf zu entfernen.

Häufig gestellte Fragen

Was ist ein Kohlendioxiddetektor, und wie funktioniert er?

Ein Kohlendioxiddetektor ist ein Gerät zur Überwachung des Kohlendioxidgehalts (CO2) in Innenräumen. Es gibt drei Arten von Kohlendioxiddetektoren, die auf unterschiedliche Weise funktionieren: NDIR-CO2-Sensoren, elektrochemische CO2-Sensoren und MOS-Sensoren. Im obigen Artikel finden Sie weitere Informationen über die Funktionsweise der einzelnen Sensoren.

Warum ist es wichtig, den Kohlendioxidgehalt in Innenräumen zu überwachen?

Erhöhte Kohlendioxidwerte in der Wohnung oder am Arbeitsplatz sind ein Indikator für eine insgesamt schlechte Raumluftqualität und stellen ein Sicherheitsrisiko dar. Hohe Konzentrationen von Kohlendioxid verdrängen den Sauerstoff in Innenräumen, was zu negativen Auswirkungen auf die Gesundheit führt. Dies kann darauf zurückzuführen sein, dass sich viele Menschen in einem Raum versammeln und/oder die Belüftung.

Können Kohlendioxiddetektoren auch andere Gase aufspüren?

Nein. Kohlendioxiddetektoren werden ausschließlich zur Überwachung des CO2-Gehalts eingesetzt. Einige Geräte, wie z. B. Eoleaf-Luftreiniger, überwachen den Gehalt aller schädlichen Gase und flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), einschließlich Kohlendioxid.

Wo sollte ich einen Kohlendioxiddetektor installieren, um eine optimale Leistung zu erzielen?

Ein Kohlendioxiddetektor sollte in Bereichen angebracht werden, in denen sich CO2-Werte tendenziell ansammeln. Einige der besten Orte können sein KüchenWohnräume und/oder Schlafzimmer. CO2-Sensoren sollten nicht in der Nähe von Belüftungs-/Abluftanlagen, Fenstern und Türen installiert werden.

Wie oft müssen Kohlendioxiddetektoren kalibriert oder ausgetauscht werden?

Befolgen Sie stets die Empfehlungen des Herstellers bezüglich der Kalibrierung und/oder des Austauschs. Die Anweisungen variieren je nach Modell und Gerät.

Wie wirken sich Kohlendioxidwerte auf die Gesundheit aus, und auf welche Symptome sollte ich achten?

Hohe Kohlendioxidwerte beeinträchtigen die Gesundheit auf vielfältige Weise, z. B. durch Kopfschmerzen, Schwindel, Unruhe und sogar Erstickung (bei extremen Werten). Erhöhte CO2-Werte und eine schlechte Raumluftqualität im Allgemeinen werden auch mit geringerer Produktivität und Konzentration sowie schlechter Schlafqualität in Verbindung gebracht.

Was ist der Unterschied zwischen einem chemischen CO2-Detektor und einem CO2-Infrarotdetektor?

Ein chemischer CO2-Detektor, auch elektrochemischer CO2-Sensor genannt, nutzt elektrischen Strom oder Leitfähigkeit zur Messung der CO2-Konzentration in der Luft. Ein Infrarot-CO2-Detektor, auch als nicht-dispersiver Infrarot-CO2-Sensor (NDIR) oder -Monitor bekannt, verwendet spezifische Lichtwellenlängen, um die CO2-Konzentration in der Luft zu bestimmen.

Können Kohlendioxid-Detektoren in Smart-Home-Systeme integriert werden?

Auf jeden Fall! Ein Kohlendioxiddetektor oder -monitor ist eine hervorragende Ergänzung für jedes Haus, um die Luftqualität in Innenräumen zu verbessern.

Ressourcen

¹ Davis, N. (2019, Juli 8). Kohlendioxidwerte in Innenräumen könnten ein Gesundheitsrisiko darstellen, warnen Wissenschaftler. The Guardian. https://www.theguardian.com/environment/2019/jul/08/indoor-carbon-dioxide-levels-could-be-a-health-hazard-scientists-warn

² Satish U, Mendell MJ, Shekhar K, Hotchi T, Sullivan D, Streufert S, Fisk WJ. Ist CO2 ein Innenraumschadstoff? Direkte Auswirkungen niedriger bis mäßiger CO2-Konzentrationen auf die menschliche Entscheidungsfähigkeit. Environ Health Perspect. 2012 Dec;120(12):1671-7. doi: 10.1289/ehp.1104789. Epub 2012 Sep 20. PMID: 23008272; PMCID: PMC3548274.

³ Kang, M., Yan, Y., Guo, C., Liu, Y., Fan, X., Wargocki, P., & Lan, L. (2024). Eine Belüftung mit einer durchschnittlichen CO2-Konzentration von 1.000 ppm wirkt sich negativ auf den Schlaf aus: A field-lab study on healthy young people. Building and Environment, 249, 111118. doi:10.1016/j.buildenv.2023.111118

⁴ Studie zeigt, dass die C02-Werte in Büros die Produktivität im Vereinigten Königreich stillschweigend schädigen". Work in Mind. (2018, May 12). https://workinmind.org/2018/12/05/study-reveals-c02-levels-in-offices-are-silently-damaging-uk-productivity/

⁵ Smith, D. (n.d.). CO2-Sensoren: Auf welchen Typ sollten Sie achten?. Kaiterra. https://learn.kaiterra.com/en/air-academy/carbon-dioxide-sensors

⁶ Capteur de CO2 Portable Ndir 3 en 1 - détecteur de qualité de l'air. Signalétique Express. (n.d.). https://www.signaletique-express.fr/capteur-de-co2-portable-ndir-3-en-1-p-1238.html

⁷ MG811 Kohlendioxid-CO2-Sensormodul. Cytron Technologies Singapur. (n.d.). https://sg.cytron.io/p-mg811-carbon-dioxide-co2-sensor-module

⁸ Pickering, P., Tewari, S., & Twanow, C. (2018, April 10). Metalloxid-Gassensormaterial und MEMS-Prozess. Fierce Electronics. https://www.fierceelectronics.com/components/metal-oxide-gas-sensing-material-and-mems-process

⁹ Der richtige Standort für CO2-Sensoren - wo Sie Ihren ndir-Sensor montieren sollten. Atlas Scientific. (2021, Dezember 14). https://atlas-scientific.com/blog/co2-sensor-location/