Aerosolbelastung im Griff: CO2-Sensor warnt Personal

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Aerosole sind in schlecht belüfteten Räumen ein großes Ansteckungsrisiko, da Corona-Viren (SARS-CoV-2) sehr häufig dadurch übertragen werden. Der CO2-Gehalt der Raumluft ist ein guter Indikator für dieses Risiko und ein IoT-Sensor warnt bei einem hohen Wert.

Das Problem: Aerosole übertragen Corona, Lüften ist Pflicht

Die Covid19-Pandemie hat das Thema Luftqualität am Arbeitsplatz neu auf die Agenda gesetzt. Denn das SARS-CoV-2-Virus wird häufig über kleine Aerosoltröpfchen übertragen, die Infizierte ausatmen. Dieser Übertragungsweg ist gefährlich, da Aerosole Distanzen von mehr als zwei Meter überwinden und bis zu 15 Minuten in der Luft schweben. Laut dem Robert-Koch-Institut (RKI) ist das Übertragungsrisiko bei längerem Aufenthalt in kleinen, schlecht oder nicht belüfteten Räumen am größten.

 

Doch wie lässt sich feststellen, ob ein Raum schlecht gelüftet ist? Für das Umweltbundesamt ist die Kohlendioxidkonzentration der beste Indikator für die Kontamination der Luft mit Bioaerosolen. Der CO2-Gehalt entspricht zwar nicht der Viruslast, zeigt aber das Ansteckungsrisiko: Je mehr Kohlendioxid, desto höher die Infektionswahrscheinlichkeit. Häufiges Lüften ist die einfachste Maßnahme, um den CO2-Gehalt der Raumluft zu senken.

 

Die neue SARS-CoV-2-Arbeitsschutzregel des Bundesministeriums für Arbeit und Soziales (BMAS) empfiehlt in Büroräumen nach 60 Minuten und in Besprechungsräumen nach 20 Minuten Aufenthalt eine Stoßlüftung von drei bis zehn Minuten. Um nicht auf Schätzungen angewiesen zu sein, ist es sinnvoll, die CO2 Konzentration zu messen. Außenluft hat etwa 400 ppm. Das BMAS empfiehlt, 1.000 ppm deutlich zu unterschreiten. Doch das regelmäßige Ablesen einer Messanzeige ist unzumutbar. Gefragt ist deshalb eine einfache und büro-taugliche Lösung.

Die Lösung: Die smarte Corona-Ampel Febris, ein CO2-Raumluftsensor

Die Sentinum GmbH aus Nürnberg ist Spezialist für die Entwicklung von energieautarken und drahtlosen Sensoren auf Basis von energieeffizienten Kommunikationstechnologien für das Industrial IoT (Internet of Things). Als Antwort auf Corona hat Sentinum die smarte und drahtlose Corona-Ampel Febris entwickelt. Der Sensor erfasst in regelmäßigen Abständen den CO2-Gehalt in der Luft in ppm, sowie Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Er zeigt die Messergebnisse in Ampelfarben, wobei grün niedrige CO2-Werte anzeigt. Zusätzlich kann Febris auch mit einem VOC-Sensor (Volatile Organic Compounds, flüchtige organische Verbindungen) ausgestattet werden. Er erfasst beispielsweise Lösemittel, Flüssigbrennstoffe, Kohlenwasserstoffe oder organische Säuren in der Luft – alles in höheren Konzentrationen gesundheitsschädliche Stoffe.


Damit Nutzer möglichst schnell mit der Erfassung und Auswertung von Daten beginnen können, arbeitet Febris so autark wie möglich. Der Sensor ist unabhängig von lokalen Netzwerken und mit einer eigenen Stromversorgung via Batterie (4 AA-Zellen). Für die Datenkommunikation kommt also nur eine energiesparende mobile Variante in Frage, die zudem über eine gute Gebäudedurchdringung verfügen muss. Hier sind NB-IoT bzw. LTE-M erste Wahl. Gleichzeitig gilt es, die Kosten für den Endverbraucher so einfach wie möglich zu halten. Es dürfen keine zusätzlichen oder gar wiederkehrenden Kosten für Konnektivität entstehen.


Hierbei vertraut das Unternehmen auf die 1NCE IoT Flat Rate. Ein mobiler und ohne wiederkehrende Kosten fixer Datentarif über den gesamten Lebenszyklus des Sensors. Statt einer herkömmlichen SIM-Karte zum Einlegen gibt es eine eSIM, die direkt auf die Platine des Sensors gelötet wird. Das sorgt für zusätzliche Robustheit, denn die eSIM ist korrosionsbeständiger und stoßfest. Die Kosten pro eSIM belaufen sich dabei auf pauschal zwölf Euro pro Gerät und die Konnektivität via NB-IoT ist über eine Laufzeit von zehn Jahren bereits inklusive. 

Das Ergebnis: Frühzeitige Warnung vor hohem Aerosol-Gehalt

Der energieautarke Sensor erfasst das Raumklima, ermittelt das Infektionsrisiko und sendet die gemessenen Werte in die Cloud. Er warnt bei der Überschreitung des vorgegebenen Grenzwertes akustisch über einen Buzzer und visuell durch helle LEDs in Ampelfarben. Dabei bedeutet Grünen einen unbedenklichen CO2-Gehalt und Orange fordert zum Lüften auf. Sollte die Ampel rot zeigen, ist die CO2-Konzentration bedenklich.

 

Zusätzlich werden die Daten in regelmäßigen Abständen über Mobilfunk in die Cloud übertragen. Von dort sind sie direkt mit dem Smartphone abrufbar und werden mittels App intuitiv dargestellt. Warnungen erreichen sofort zuständige Personen, beispielsweise im Facility Management. Durch die Zentralisierung können die Daten zusätzlich von Verantwortlichen zusammengefasst und ausgewertet werden. Dabei entsteht auch eine Dokumentation, um arbeitsrechtliche Pflichten nachweisen zu können.

 

Da Febris nicht auf einer vorhandenen oder erst zu installierenden Infrastruktur basiert, können auch größere Gebäude oder weiter auseinanderliegende Baukomplexe leicht mit den vernetzten Geräten ausgestattet werden. Über die Cloud gibt es zusätzlich Schnittstellen zur Anbindung an vorhandene Smart-Building-Systeme. Dadurch ist es je nach technische Ausstattung des Gebäudes möglich, die Fenster bei Erreichen bestimmter Schwellwerte automatisch zu öffnen oder die Lüftungsanlage entsprechend zu steuern.

 
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