30. April 2021

Schüler-AG baute Messsystem für Kohlendioxid

Alarm, wenn gelüftet werden muss

Recht kompliziert sieht es im inneren der Messgeräte aus. Foto: AES

Seit der Schulöffnung nach den Sommerferien 2020 ist der Umgang mit dem Corona-Virus auch an den Schulen ein großes Thema geworden. Speziell das Thema Lüften steht dabei im Fokus. Da laut mehreren Studien der Kohlendioxid-Gehalt der Raumluft eng mit der Verbreitung der Corona-Aerosole in Verbindung steht, lässt sich die Gefährdung in Räumen durch Messungen der Kohlendioxid-Konzentration einschätzen. Um die Lüftungskonzepte zu überprüfen und zu optimieren, wurde an der Albert-Einstein-Schule die AG „CO2-Messung“ ins Leben gerufen.

Um schnell zu einem Ergebnis zu kommen, wurden zunächst mobile Sensoren für die „TI-nspire CX CAS“-Taschenrechner gekauft, die an der Albert-Einstein-Schule ab der achten Klasse verwendet werden. Hiermit konnte schnell festgestellt werden, dass die Vorgabe des Landes Hessen, alle 20 Minuten zu lüften, auf jeden Fall eingehalten werden sollte. Schon nach 15 Minuten konnte ein signifikant erhöhter Kohlendioxid-Gehalt in der Luft festgestellt werden.

Da die Sensoren für den CAS sehr kostenaufwendig sind, wurde nach Alternativen gesucht. „Wir haben uns dazu einschlossen, ein eigenes Messsystem aufzubauen“, berichten Lars Wichmann und Alexander Schneider. Das Herz der Messgeräte sei ein Mikrocontroller. Dieser steuere jeweils einen Sensor, der den CO2-Gehalt der Luft misst.

Für den weiteren Aufbau wurden zwei Möglichkeiten umgesetzt. Zunächst bauten die Schülerinnen und Schüler der zehnten Klasse eine CO2-Ampel. Nähert sich der der Kohlendioxid-Gehalt dem kritischen Wert von 800ppm, schaltet die Ampel auf Gelb. Überschreitet er diesen, schaltet sie auf Rot. Dann muss so lange gelüftet werden, bis die Ampel wieder grün anzeigt.

Die zweite Lösung besteht aus Messgeräten, die ihre Daten zur Auswertung an einen Server schicken. Diese bleiben an einem Ort stehen und werden somit für eine Langzeitbeobachtung mehrerer Räume genutzt. Die aktuellen Messwerte werden alle fünf Sekunden an den Server übermittelt

Über das System können zusätzliche Daten wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck und Höhe festgestellt werden. Gerade die Temperatur war für die Wintermonate interessant, da es durch das ständige Lüften in den Räumen schnell kalt wurde. red

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