Saubere Innenluft zum Atmen
Teil 2: Sensoren zur Ermittlung der Luftgüte – IAQ-Überwachungssysteme
Einen umfassenden Eindruck von der Innenraumluftqualität (IAQ) erhält man erst nach Erfassung der sie beeinflussenden Parameter und der komplexen Bewertung ihrer Einflüsse auf die menschliche Gesundheit. Die CO2-Konzentration als alleiniges Lüftungskriterium heranzuziehen greift zu kurz. Auf jeden Fall sind mindestens flüchtige organische Verbindungen (VOCs) und Feinstäube für eine sachgerechte Bewertung mit heranzuziehen.
Die Innenraumluft ist das wichtigste Umweltrisiko für die allgemeine Gesundheit. Gemäß der Weltgesundheitsorganisation leiden weltweit hunderte von Millionen Menschen an die Atmung betreffenden Problemen. 1,6 Millionen Chinesen sterben jährlich an den unmittelbaren Folgen der Luftverschmutzung. Als gefährlichster Schadstoff gilt Feinstaub mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 μm Durchmesser (PM2,5), der tief in die Lunge eindringen und Herzinfarkte, Schlaganfälle, Lungenkrebs, Asthma usw. auslösen kann.
Eine Verbesserung der IAQ würde unser aller Lebensqualität verbessern und den Volkswirtschaften jährlich enorme Kosten ersparen. Eine problemgerechte Sensorik, kluge und lernfähige Diagnostik und nicht zuletzt schadstoffarme Wohnumgebungen mit ausgefeilter Raumluftaustausch- und -reinigungstechnik (die separat im 3. Teil vorgestellt wird) wäre der richtige Weg.
VOC-Sensoren
Die selektive Erfassung einer spezifischen flüchtigen organischen Verbindung ist schwierig. Ideal wäre es zwischen hunderten von VOCs und ihren Konzentrationen unterscheiden zu können, was die gegenwärtig verfügbaren Sensoren aber nicht leisten.
MOS-Sensoren
Aktuell werden überwiegend Sensoren eingesetzt, die auf der Metalloxid-Halbleiter-Technologie (metal oxide semiconductor – MOS) beruhen. Sie sind kompakt, preisgünstig und reaktionsschnell, aber feuchtigkeitsempfindlich, nichtlinear und mit einer Langzeitdrift behaftet. Ein MOS-Sensor gibt ein Summensignal ab, welches alle im Mischgas enthaltenen VOCs widerspiegelt. Aus dem Summensignal wird per Algorithmus ein Luftgütewert in CO2-Äquivalenten ermittelt, d. h. der Luftgütesensor korrelliert die VOC-Werte direkt mit dem (errechneten) CO2. So wird die Bestimmung der Einzelgase und ihrer Konzentration nicht notwendig.
