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CO2-Ampel: Lüften gegen Covid-19

Wissenschaftler bauen CO2-Ampeln für Räume an der HFT

HFT-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bauen preisgünstige CO2-Ampeln für rechtzeitiges Lüften in HFT-Räumen und leisten einen Beitrag, um das Infektionsrisiko in Corona-Zeiten zu begrenzen. Die Bauanleitung stellen sie online für alle – auch für Schulen, Wirtschaft und Privatleute.

CO2-Ampeln zeigen rechtzeitig an, wann es wieder Zeit für Frischluft ist. Sowohl die Hochschulen als auch Schulen benötigen im Moment viele solcher Geräte für den Winter. 

 

Aktuell sind kaum CO2-Ampeln am Markt verfügbar, deshalb haben wir uns entschieden, kostengünstig selbst welche zu bauen.

Dr. Tobias Erhart Technischer Geschäftsführer des Instituts für Angewandte Forschung (IAF) der HFT

Das Team hat inzwischen 25 solcher Geräte zusammengebaut, die auf verschiedene Räume in der HFT verteilt werden – weitere Geräte folgen. Bei der neu entwickelten CO2-Ampel wurde auf verfügbare Komponenten zurückgegriffen. „Für uns stand im Vordergrund, dass das Gerät zuverlässig, gut und günstig ist“, betont Tobias Erhart. Die Materialkosten betragen seinen Schätzungen zufolge rund 60 Euro pro Stück.

In Zeiten der Corona-Pandemie ist Lüften das A und O, um das Covid-19-Risiko in Räumen an Hochschulen und Schulen zu begrenzen. Denn: Mit jedem Atemzug, jedem Husten oder Niesen werden nicht nur CO2, sondern auch Aerosole ausgestoßen, die mit Corona-Viren belastet sein können.

Das HFT-Team, bestehend aus Tobias Erhart, Robert Otto, Jonas Stave, Myriam Guedey und Eric Duminil stellte die Hardware zusammen und entwickelte die Software. Das Team der Schreinerei der Fakultät A um Albert Stöcker erstellte die Gehäuse mit Hilfe lasergeschnittener Plexiglas-Teile. Für die Endmontage, das Verlöten der Komponenten und Fügen der Gehäuseteile kam das studentische Team Benjamin Hueber und Nathalie Heimsch zu Hilfe.

Damit Schulen, Unternehmen und Privatleute eine solche CO2-Ampel für den Eigengebrauch nachbauen können, erstellte das Team außerdem eine Schritt-für-Schritt-Anleitung.

Auf die CO2-Ampel aus der HFT-Schmiede sind Kooperationspartner aus der Wirtschaft aufmerksam geworden. Die Firma Bosch zum Beispiel will eine abgewandelte Version des Geräts in ihren Großraumbüros einsetzen und die dort gesammelten Daten gemeinsam mit der HFT auswerten.

Die Idee einer CO2-Ampel ist nicht neu, doch die HFT-Forschenden haben das Gerät mit weiteren technischen Details ausgestattet. „Mit einer integrierten Datenerfassung über das Netzwerk gehen wir einen Schritt weiter“, betont Tobias Erhart. Die neu eingebaute Datenerfassung schickt die Messdaten auf einen zentralen Mess-Server. Damit können kritische Räume identifiziert werden und zusätzlich Schlussfolgerungen über thermischen Komfort und potentielle Energieeinsparungen abgeleitet werden. Das hochschuleigene Informationszentrum (IZ) stellte hierfür ein spezielles WLAN für die CO2-Ampeln zur Verfügung.

Bereits im Projekt imaF (intelligent motorisch angetriebene Fenster für die natürliche Lüftung von Gebäuden) an der HFT wurde eine automatische Regelung für Fenster auf Basis von Arduino entwickelt, als kostengünstiger, offener Ansatz. Ziel war es dabei, mit der Fensterlüftung den thermischen Komfort zu optimieren und die Raumlufthygiene sicherzustellen.

Die CO2-Ampel wird darüber hinaus auch in anderen Projekten an der HFT, wie dem iCity-Projekt Smart Public Building zur Vernetzung von Gebäuden, eingesetzt werden.

Gut zu wissen

Lüftung ist ein großes Thema vor allem in gewerblich und öffentlich genutzten Gebäuden wie Schulen, Hochschulen, Verwaltungs- und Bürogebäuden, Gastronomie- und Hotelbetrieben. Die Praxistauglichkeit kontrollierter Lüftung (KNL) auf Basis elektromotorischer Fenster belegt auch die HFT-Studie aus dem Jahr 2016 „KonLuft“ – Energieeffizienz von Gebäuden der HFT. Die Studie entstand in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner ZVEI- -Zentralverband Elektrotechnik – und Elektroindustrie sowie dem Projektträger Bundesministerium für Wirtschaft (BMWi) und Projektträger Jülich (PTJ).

„KNL kann helfen bei geringeren Investitions- und Betriebskosten im Vergleich zu zentralen Lüftungsanlagen den thermischen Komfort in Gebäuden zu erhöhen. Auch für die Raumlufthygiene kann so ein wertvoller Beitrag geleistet werden“, betont Dr. Tobias Erhart, der mit Prof. Ursula Eicker, Daniel Gürlich, Max Haag und Dr. Tobias Schulze die Studie verfasste.

Zentrale Erkenntnisse dieser Studie sind, dass KNL-Anlagen im Vergleich zu ventilatorgestützten Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung rund zwölf Prozent Investitionskosten einsparen. Über einen Zeitraum von 20 Jahren werden rund 50 Prozent weniger Betriebs- und Instandhaltungskosten verursacht. Zudem verfügt KNL im Bereich Klima- und Umweltfreundlichkeit Vorteile: Durch geringen Energieverbrauch werden Ressourcen gespart und der CO2- Ausstoß gesenkt.

Kontakt

Tobias Gabriel Erhart
Tobias Gabriel Erhart tobias.erhart@hft-stuttgart.de +49 711 8926 2601
Veröffentlichungsdatum: 26. November 2020 Von Susanne Rytina ()