Ausgangslage
Wer kennt das nicht: nach nicht einmal einer Stunde im Meeting-Raum herrscht dicke Luft. Da hilft auch kein Kaffee mehr, die Konzentration lässt nach.
Das liegt maßgeblich am CO2-Gehalt in der Luft und es wird Zeit, die Fenster zu öffnen und zu lüften.
Was Pflanzen freut, macht Menschen müde, ab einer CO2-Konzentration von mehr als 1000ppm (parts per million) zeigen wissenschaftliche Erkenntnisse (DIN EN 13779, 1*), dass die Aufmerksamkeit signifikant nachlässt. Kohlendioxid (CO2) ist unsichtbar, geruchsneutral und chemisch nicht aktiv. Der „Normalwert“ in der Umgebungsluft liegt bei 412ppm (Sommer 2019) und ist nahezu überall auf der Erde gleich. Ab Werten von ca. 1000ppm machen sich eim Menschen negative Faktoren wie Ermüdung, Konzentrationsschwäche und erhöhte Fehlerhäufigkeit bemerkbar. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Einordnung der Werte:
dunkelrot >1850ppm ungesund
rot >1500ppm zunehmend ungesund
gelb >1250ppm vorübergehend akzeptabel
hellgelb > 950ppm akzeptabel
grün > 650ppm gut
hellgrün < 650ppm sehr gut
(">" lies "größer"; "<" lies "kleiner")
Einsatzort Schule
Durch die Medienberichterstattung wissen wir, dass es in vielen unserer Schulen nicht zum besten steht. Marode Gebäude, unzumutbare Sanitäreinrichtungen und Sanierungsstau sind Probleme, die nicht unmittelbar zu beheben sind. Mit einem Projekt zum intelligenten und partizipativen Management des in Bezug auf die Lernumgebung so wichtigen Parameters „Luftqualität„, lässt sich hier mit überschaubarem Aufwand ein Kontrapunkt setzen.
Die betroffenen Schüler und Lehrer bekommen zudem ein Werkzeug an die Hand, was ihnen klar signalisiert, wann es nötig ist, für ein Stoßlüften die Fenster zu öffnen und wieder zu schließen. Auf diesem Weg wird somit auch dem schleichenden Heizenergieverlust durch ständig auf Kipp stehende Fenster entgegengetreten, werden Kosten eingespart und dem Klimawandel ein Stück entgegengetreten.
Entwicklungsziele
Wir entwickeln die CO2-Ampel als fertiges Gerät und als Bausatz mit der Zielsetzung, das Gerät zunächst in Schulen einzusetzen und den Nutzen zusammen mit den Betroffenen – Schülern und Lehrern – zu testen.
Zusammenarbeit
Es ist vorgesehen, über die lokale Signalisierung hinaus, die Daten auf einer (städtischen) Plattform zu aggregieren. So können sie zu statistischen, wie aber auch zu Monitoringzwecken verwendet werden und evt. sogar interessierten Forschungsgruppen über eine „opendata„-Schnittstelle verfügbar gemacht werden. Hierbei kann eine vorbildhafte Zusammenarbeit zwischen kommunaler Verwaltung und bürgerschaftlichem Engagement entstehen, die weitere Veränderungen im Zuge der Entwicklung hin zu einer smarten Stadt positiv fördert.
Erweiterbarkeit und weitergehende Anwendung
Weiterhin wird das Gerät so aufgebaut werden, dass eine einfache Erweiterbarkeit gegeben ist. In Frage kommen hier Messungen im Bereich Temperatur und rel. Feuchte, wie aber auch qualitative Luftgüte, Feinstaub und mehr.
Ebenfalls sollen die Geräte genutzt werden, um die relativ neue Datenübertragungstechnik „LoRaWan“ zu nutzen und durch gewonnene Erfahrungen helfen, weitere Usecases zu entwickeln, die im Sinne einer „smart City“ wirken.
Einsatz im Unterricht
Die CO2-Ampel wird als fertiges Gerät erworben werden können, aber der Fokus liegt woanders. Viel spannender ist es, den Bausatz zu beschaffen und die Schüler die CO2-Ampel selbst zusammenbauen zu lassen. So können Unterrichtseinheiten zu Gesundheit, Klimawandel und Technik mit diesem Projekt in Bezug gesetzt werden – Lehrer haben da bestimmt noch viele Ideen.