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Worauf achten Sie bei der Auswahl der Schule für Ihre Kinder? Auf die Qualität der Lehrkräfte? Auf den Ruf der Schule? Auf die Sportteams und außerschulischen Aktivitäten? Oder haben Sie auch schon einmal über die Luftqualität im Schulgebäude nachgedacht? In den USA wurde das Alter der wichtigsten Schulgebäude im Jahr 2014 auf durchschnittlich 55 Jahre geschätzt.Dieser Wert ergab sich bei einer Stichprobe mehrerer Schulbezirke.Bei fast der Hälfte der untersuchten Gebäude wurden Probleme mit der Innenraumluftqualität registriert.

US-Umweltschutzbehörde (EPA)zur Luftschadstoffexposition von Menschen haben gezeigt, dass in Innenräumen zwei- bis fünfmal, gelegentlich auch über 100-mal so hohe Schadstoffwerte auftreten können wie im Freien. Gleichzeitig verbringen die meisten Menschen etwa 90 Prozent ihrer Zeit in geschlossenen Räumen.

Im Folgenden wird erläutert, warum der CO₂-Gehalt ein guter Indikator für die Raumluftqualität ist und auf welche Weise gute Raumluftqualität zum schulischen Erfolg beiträgt.

Was ist Innenraumluftqualität?

Die EPA definiert Innenraumluftqualität als die Luftqualität in und um Gebäude in Bezug auf die Gesundheit und das Wohlbefinden der Gebäudenutzer. Das Wissen um häufige Schadstoffe in Innenräumen und deren Kontrolle kann dazu beitragen, das Risiko von Gesundheitsproblemen in Innenräumen zu verringern.

Schadstoffe sind nicht die einzige Sorge. Auch Temperatur und Luftfeuchtigkeit müssen berücksichtigt werden, weil sie an schlechter Raumluftqualität einen erheblichen Anteil haben. Gute Raumluftqualität ist ein relevanter Faktor für ein gesundes Innenraumklima und kann dabei helfen, das Hauptziel von Schulen zu erreichen: der gelingenden Entwicklung der Fähigkeiten und des Wissens von Kindern. Gesundheit und Wohlbefinden von Schülern und Lehrkräften wirken sich positiv auf das Lernen und die Produktivität im Klassenzimmer aus, und damit auch auf Leistung und Erfolg.

Werden Probleme bei der Raumluftqualität nicht behoben oder möglichst weit vermindert, kann dies kurz- und langfristige Auswirkungen auf die Gesundheit von Schülerinnen und Schülern aber auch Lehrkräften haben. Zu den potenziellen Gesundheitsproblemen gehören Husten, Augenreizungen, Kopfschmerzen, allergische Reaktionen, sowie die Verschlimmerung von Asthma und anderen Atemwegserkrankungen. Jedes dieser Probleme kann sich schon für sich genommen Aufmerksamkeit, Konzentration und Lernerfolge der Schülerinnen und Schüler sowie die Leistungsfähigkeit der Lehrkräfte beeinträchtigen.

Bestimmung der Luftqualität in Innenräumen

Wie lässt sich für eine gute Luftqualität sorgen? Der naheliegendste Ansatz ist gute Belüftung. Sie leistet den entscheidenden Beitrag zu hoher Raumluftqualität. CO₂ trägt zur Verschlechterung der Raumluftqualität bei. Wenn Menschen ausatmen, wird jedes Mal CO₂ freigesetzt. Durch die Überwachung des CO₂-Gehalts in der Raumluft lässt sich prüfen, ob ein Raum ordnungsgemäß mit frischer Außenluft vorsorgt wird.

Auswirkungen hoher CO₂-Konzentrationen

Studien zeigen, dass hohe CO₂-Konzentrationen kognitive Fähigkeiten stark beeinträchtigen können. Beobachtet wurden verschlechterte Entscheidungsfähigkeit und die Arbeitsqualität sowie Lern- und Kommunikationseffektivität. Die Raumluftqualität kann die Produktivität am Arbeitsplatz, das Lernen in der Ausbildung und die Genesung von Patienten in Krankenhäusern signifikant beeinflussen. InTabelle 1 sind die physiologischen Reaktionen von Menschen auf verschiedene CO₂-Pegel angegeben.

Tabelle 1: Physiologische Reaktion auf erhöhte CO₂-Konzentrationen (Quelle: Wisconsin Department of Health)

Überwachung von CO₂-Konzentrationen

CO₂-Werte in Innenräumen werden typischerweise mit CO2-Sensoren gemessen, die an Energiemanagementsysteme (EMS) mit Bedarfslüftung (Demand-Controlled Ventilation, DCV) angeschlossen sind. Auf Basis der gemessenen CO₂-Werte, die auch ein guter Anhaltspunkt für die Anzahl der anwesenden Personen in einem Raum sind, wird vom EMS die Menge frischer Außenluft bestimmt, die in den Raum geleitet werden muss. Auf diese Weise lassen sich Räume mit minimalem Wärmeenergieverlust lüften. Die CO₂-Werte werden üblicherweise auf einen Pegel von ≤ 1000 PPM CO₂ geregelt. Während der nach wie vor andauernden COVID-19-Pandemie veröffentlichte das Bundesseuchenamt der Vereinigten Staaten (Centers for Disease Control and Prevention, CDC) allerdings eine Reihe neuer Empfehlungen zur Minimierung der Exposition gegenüber den SARS-CoV-2-Viruspartikeln. Eine dieser Empfehlungen lautet, die Bedarfslüftungsregelung zu deaktivieren und die Frischluftmenge zu erhöhen. Empfohlen werden CO₂-Konzentrationen zwischen 600 PPM und 800 PPM, wobei auch auf Luftfeuchte und Komfort im Raum geachtet werden soll. Bei Einstellung eines niedrigeren CO₂-Pegels in der Raumluft wird für den Fall der Anwesenheit einer infizierten Person im Raum auch das Risiko von Virusübertragungen minimiert.

Wird zu wenig Außenluft in das Gebäude geleitet, können sich Schadstoffe in einem Ausmaß ansammeln, das zu Gesundheits- und Komfortproblemen führt. Bei Gebäuden ohne mechanische Belüftung reicht die Außenluftmenge, die in das Gebäude einströmt, möglicherweise nicht aus, um eine gute Innenraumluft zu gewährleisten. Die Folge sind erhöhte Schadstoffbelastungen in den Innenräumen. Die Verbesserung der Innenraumluftqualität kann krankheitsbedingte Fehlzeiten reduzieren und die allgemeine Gesundheit und das Wohlbefinden der Schüler und des Personals verbessern.

Gerade in Schulen ist die Luftqualität besonders wichtig, weil es bei Innenraumluft um mehr als nur eine Frage der „Qualität“ geht. Hohe Innenraumluftqualität bedeutet Sicherheit und Schutz für die Investitionen in Schüler, Personal und Infrastruktur. Weil die Überwachung und Verbesserung von CO₂-Pegeln entscheidende Faktoren für das Erreichen schulischer Ziele sind, benötigen Schulen geeignete Sensortechnik.

Telaire CO₂-Module

Amphenol Advanced Sensors bietet ein Produktportfolio unter der branchenführenden Marke Telaire an. Telaire ist seit über 25 Jahren Vorreiter bei CO₂-Sensortechnologie und Erfinder der wartungsfreien CO₂-NDIR-Sensoren. Amphenol Advanced Sensors bietet das gesamte Sortiment von Telaire CO₂-Modulen und -Transmittern zur Überwachung der Luftqualität in Innenräumen an. Die komplette Modellreihe finden Sie hier: https://www.mouser.com/new/amphenol/telaire-co2/

Fazit

CO₂-Pegel sind ein guter Indikator für die Luftqualität und korrekte Belüftung von Innenräumen. Mit guter Raumluft wird die nötige Atmosphäre für Höchstleistungen von Schülerinnen und Schülern ebenso wie Lehrkräften geschaffen.

Der Beitrag „Argumente für die Überwachung von CO₂-Werten in Klassenzimmern“ wurde ursprünglich auf der Website von Amphenol Sensors veröffentlicht und mit Genehmigung von Amphenol auf Mouser.com wiedergegeben.