Praxistest mit Datenlogger: Überraschend hohe CO2-Werte auf Reisen

| Redakteur: Michael Eckstein

Langläufer: Batteriegepufferter Coz-IR-A-CO2-Sensor von Gas Sensing Solutions.
Langläufer: Batteriegepufferter Coz-IR-A-CO2-Sensor von Gas Sensing Solutions. (Bild: Gas Sensing Solutions)

Wie ändert sich die CO2-Konzentration auf Reisen? In welchem Verkehrsmittel ist sie am höchsten? Um das zu klären, hat Sensoranbieter GSS einen Praxistest durchgeführt – mit überraschenden Ergebnissen.

Wenn einer eine Reise tut: CO2-Sensorspezialist Gas Sensing Solutions (GSS) hat einen CO2-Datenlogger mit auf eine Geschäftsreise von Schottland nach Asien genommen. Ziel war es, die CO2-Konzentration in den verschiedenen genutzten Verkehrsmitteln und bereisten Gebieten zu messen und zu vergleichen.

Der verwendete Datenlogger misst alle paar Minuten die CO2-Konzentration, den Luftdruck und die Temperatur sowie die relative Luftfeuchtigkeit. Es handelt sich um eine von GSS entwickelte und gebaute kundenspezifische Lösung, die auf einem kompakten CozIR-A-5000-Sensor des Unternehmens basiert. Als weitere Sensoren hat GSS einen Drucksensor NXP MPL3115A2 und ein Temperatur- und Feuchtigkeitssensor Sensirion SHT21 verbaut. Da der Datenlogger laut GSS sehr wenig Strom verbraucht, war es möglich, ohne Batteriewechsel über einen Zeitraum von zwei Wochen aufzuzeichnen.

Die Grafik veranschaulicht, wie sich der CO2-Gehalt in Blau und der Luftdruck in Grün während der Fahrt verändert haben. Der Luftdruckabfall in der Grafik zeigt den Teil der Reise, der sich in einem Flugzeug befand. Es zeigt schnell ansteigende, deutlich erhöhte CO2-Werte, wenn sich mehrere Personen in einem engen Raum mit begrenzter Belüftung aufhalten – etwa einem Taxi oder einem Zugabteil. Die Richtlinie der Weltgesundheitsorganisation sieht vor, dass der CO2-Gehalt unter 1000 ppm (Parts per Million) liegen soll, um gesundheitliche Beeinträchtigungen zu vermeiden. Laut ASHRAE, der „American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers“, sind hohe CO2-Konzentrationen von 5000 ppm und mehr ein Gesundheitsrisiko.

Bis zu 10.000 ppm CO2 im Taxi

Besonders hoch ist die CO2-Konzentration während der Zugfahrten: Hier werden Werte von mehr als 2000 ppm erreicht. Ähnliche Ergebnisse zeigen sich im Besprechungsraum. Überraschenderweise waren die höchsten CO2-Gipfel jedoch während der Taxifahrten mit zwei Passagieren und einem Fahrer. Hier zeichnete der Logger konstant Werte oberhalb der 5000-ppm-Marke auf. Der Höchstwert lag bei 10.000 ppm. „Dies verdeutlicht, welch einem hohen CO2-Gehalt Menschen bei der Fahrt durch eine geschäftige Stadt ausgesetzt sein können“, sagt Dr. David Moodie, Technical Manager bei GSS.

Den meisten Menschen seien die Auswirkungen hoher CO2-Konzentrationen immer noch nicht bewusst. „Das schläfrige Gefühl, das viele aus den oft stickigen Konferenzräumen kennen, wird durch einen erhöhten CO2-Gehalt verursacht“, erklärt Moodie. Je höher die Werte und je länger die Exposition, desto deutlicher sei die Wirkung auf den Körper. Die aufgezeichneten Daten aus der Praxis eines Reisenden würden zeigen, wie oft man einem hohen CO2-Gehalt ausgesetzt sein, ohne dies zu bemerken – auch in Taxis und Zügen.

Spezial-LED für eine lange Betriebsdauer

Die meisten CO2-Sensoren messen, wie viel Licht in einer mit der Umgebungsatmosphäre gefüllten Messkammer von CO2-Molekülen im Bereich von 4,2 bis 4,4 Mikrometern absorbiert wird. Diese Methode nennt sich Nicht-Dispersive Infrarot-(NDIR)-Absorption. GSS entwickelte dafür eigene LEDs, die speziell auf die Emission bei diesen Wellenlängen abgestimmt sind. Durch die Fokussierung auf den engen Wellenlängenbereich verbrauchen sie sehr wenig Strom und würden schnell einen stabilen Betriebszustand erreichen. Nach Angaben des Herstellers lassen sich damit Sensoren aufbauen, die über bis zu zehn Jahre mit einem Batteriesatz betrieben werden können. Zudem sei die Einschaltdauer der Dioden extrem kurz, so dass Messungen in wenigen Sekunden durchgeführt werden können.

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posted am 21.09.2018 um 12:15 von Unregistriert


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