Umweltsensoren

CO₂ ist Teil des menschlichen Stoffwechsels. Es entsteht, wenn z. B. Kohlenhydrate zur Energiegewinnung im Körper umgewandelt werden. Das produzierte CO₂ wird dann durch die Atmung aus dem Körper transportiert. Entscheidend für den Stoffwechsel ist die CO₂-Konzentration in der eingeatmeten Luft. Je nach Höhe dieser Konzentration können verschiedene Symptome auftreten, die sich im täglichen Leben negativ auswirken.
Hohe CO₂-Konzentrationen in der Luft, die wir atmen, führen zu Konzentrationsproblemen und zu Müdigkeit. Mit steigendem CO₂-Gehalt in der Luft nimmt das Leistungspotenzial der Menschen im Raum mehr und mehr ab. Darüber hinaus hat die CO₂-Konzentration Einfluss auf das Potenzial einer Virusinfektion.

Die Höhe des CO₂-Gehalts in der Luft kann man sich als "Ampel"-System vorstellen: Grün liegt zwischen 400-1'000 ppm; Gelb liegt zwischen 1'000-1'600 ppm und ist dort, wo 80% der Menschen mit der wahrgenommenen Luftqualität zufrieden sind; Rot liegt bei ≥1'600 ppm und ist dort, wo es nachweisbare negative Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und das Wohlbefinden gibt. Auf dieser Stufe gilt die Luftqualität als schlecht und das Risiko einer Virusübertragung ist erhöht.

Fällt es Ihnen an manchen Tagen schwer, in den eigenen vier Wänden zu atmen? Sind Sie in den Sommermonaten anfälliger für Kopfschmerzen oder gar Asthmaanfälle? Dann sind Sie wahrscheinlich nicht allergisch gegen Hitze, sondern haben möglicherweise ein Problem mit der Feuchte in Ihrer Wohnung oder in Ihrem Büro. Wenn wir über die Qualität der Raumluft sprechen, ist die Feuchte eines der zentralsten Themen. Eine zu hohe oder zu niedrige Luftfeuchte in geschlossenen Räumen kann zu Problemen verschiedenster Art führen. Beispielsweise gedeihen Bakterien und Viren, die Atemwegsinfektionen verursachen, bei sehr hoher oder sehr niedriger Luftfeuchte am ehesten. Schimmelpilzsporen, Hausstaubmilben und andere Allergene überleben am besten in Umgebungen mit hoher Luftfeuchte. Darüber hinaus kann eine höhere Luftfeuchte den Gehalt an schädlichen Chemikalien in der Luft erhöhen. Dazu zählen Ozon und Formaldehyd.

40-60 % relative Luftfeuchtigkeit ist ein optimaler Wert für das Immunsystem und unser Atmungssystem. Sie reduziert die Ausbreitung jahreszeitlich bedingter Atemwegserkrankungen und steigert das Wohlbefinden.

VOCs haben verschiedene mögliche Quellen, wie beispielsweise Baumaterialien, Tabakrauch, Aktivitäten von Menschen, oder sind das Ergebnis chemischer Reaktionen in Innenräumen. Aussergewöhnlich hohe VOC-Konzentrationen sind typischerweise in neuen Gebäuden oder nach Renovierungen zu finden. Darüber hinaus setzen sich Menschen bei der Verwendung von Produkten, die VOCs enthalten – wie zum Beispiel Lufterfrischer oder Reinigungsmittel – selbst solchen und anderen hohen Schadstoffkonzentrationen aus. Diese können übrigens noch lange nach Beendigung der Tätigkeit vorhanden sein. Eine Reihe von systematischen Studien zur Exposition des Menschen haben diverse gesundheitliche Beeinträchtigungen ans Licht gebracht, die durch das Ausgesetzt sein gegenüber erhöhten VOC-Konzentrationen verursacht werden. Zu den von den Teilnehmern berichteten Wirkungen gehören Trockenheit und Reizung der Augen, der Nase und des Rachens, Kopfschmerzen und Schwindel.

Der leistungsstarke VOC-Algorithmus von Sensirion analysiert die vom SGP40-Sensor erfassten VOC-Ereignisse und ordnet sie einem VOC-Index zu. Dieser VOC-Index ermöglicht eine praktische Quantifizierung von VOC-Ereignissen in Bezug auf die typische Innenraumumgebung jedes einzelnen Sensors. Auf diese Weise verhält er sich ähnlich wie die menschliche Nase, die sehr anfällig für Geruchsveränderungen ist, aber er erfasst auch VOC-Ereignisse, die vom Menschen nicht wahrgenommen werden. Der VOC-Index gibt an, inwieweit sich die Raumluftqualität im Vergleich zur typischen VOC-Umgebung des Sensors verschlechtert oder verbessert hat. Erfahren Sie mehr über den VOC-Index unter www.sensirion.com/sgp40.

Feinstaub (PM) ist eine komplexe Mischung aus Feststoffen und Aerosolen, die aus kleinen Flüssigkeitströpfchen, trockenen Feststofffragmenten und festen Kernen mit Flüssigkeitsbeschichtungen besteht. Diese Partikel werden für Luftqualitätsregulierungszwecke durch ihren Durchmesser definiert. Solche mit einem Durchmesser von 10 Mikrometern oder weniger (PM10) können in die Lunge eindringen und gesundheitsschädliche Wirkungen hervorrufen. Mit der Exposition gegenüber PM2.5 wurden zahlreiche gesundheitsschädliche Auswirkungen in Verbindung gebracht; bei kurzzeitigen Expositionen (bis zu 24 Stunden Dauer) waren dies vorzeitige Mortalität, vermehrte Krankenhauseinweisungen aufgrund von Herz- oder Lungenerkrankungen, akute und chronische Bronchitis, Asthmaanfälle, Besuche in der Notaufnahme, Atemwegssymptome und eingeschränkte Aktivitätstage.

Die PM-Werte in Innenräumen hängen von mehreren Faktoren ab, darunter die Aussenwerte, die Infiltration, die Art der verwendeten Belüftungs- und Filtersysteme, die Quellen in Innenräumen und die persönlichen Aktivitäten der Bewohner. In Wohnungen ohne Rauchen oder andere starke Partikelquellen ist zu erwarten, dass die PM-Werte in Innenräumen den Außenwerten entsprechen oder niedriger sind als diese. Um zu wissen, welche Grenzwerte für die PM-Exposition gelten, ziehen Sie bitte die offiziellen Luftqualitätsnormen in Betracht. Die US-Umweltschutzbehörde definiert die AQI-Ebenen wie folgt: In Bezug auf primäre (gesundheitsbasierte) Standards für Feinpartikel (im Allgemeinen bezogen auf Partikel mit einem Durchmesser von höchstens 2.5 Mikrometern (mm), PM2.5) überarbeitet die EPA die jährlichen PM2.5-Norm, indem der Wert auf 12.0 Mikrogramm pro Kubikmeter (mg/m³) gesenkt wird, um so einen erhöhten Schutz vor gesundheitlichen Auswirkungen im Zusammenhang mit lang- und kurzfristigen Expositionen (einschließlich vorzeitiger Mortalität, erhöhter Krankenhauseinweisungen und Notaufnahmebesuche sowie der Entwicklung chronischer Atemwegserkrankungen) und den 24-Stunden-Standard PM2.5 auf einem Niveau von 35 mg/m³ zu halten.

Formaldehyd (chemische Formel H2-C=O oder oft HCHO) ist ein farbloses Gas und das einfachste organische Molekül, das C, O und H enthält. Es ist hochreaktiv und hat mehrere natürliche und künstliche Quellen. Die Formaldehyd-Konzentrationen sind in Innenräumen viel höher als im Freien, weshalb Formaldehyd als ein sehr spezifischer Innenraumschadstoff eingestuft wird. Die bedeutendsten Quellen von Formaldehyd sind wahrscheinlich gepresste Holzprodukte wie Spanplatten, Sperrholz oder mitteldichte Faserplatten (MDF), die mit formaldehydbasierten Harzen hergestellt werden. Diese Materialien werden häufig als Unterböden und Regale sowie in Schränken und Möbeln verwendet. Erhöhte Formaldehydkonzentrationen können in frisch gebauten, eingerichteten oder gestrichenen Räumen über Monate hinweg vorhanden sein.

Gesundheitliche Auswirkungen

In relevanten Konzentrationen ist Formaldehyd ein stechend riechendes Gas, das tränende Augen, brennende Empfindungen in Augen und Rachen, Übelkeit und Atembeschwerden verursachen kann. Sinnesreizungen durch Formaldehyd wurden bereits für Konzentrationen von 0,15 mg/m3 (120 ppb) berichtet. Hohe Konzentrationen können bei Menschen mit Asthma Anfälle auslösen. Es gibt Hinweise darauf, dass manche Menschen eine Empfindlichkeit gegenüber Formaldehyd entwickeln können. Es hat sich auch gezeigt, dass es bei Tieren Krebs verursacht, und Formaldehyd wird von der IARC als krebserregend für den Menschen (Gruppe 1) eingestuft.

Richtlinien und Normen

Die WHO hat einen Richtwert für die Luftqualität in Innenräumen für die Exposition gegenüber Formaldehyd von 0,1 mg/m3 (80 ppb) als 30-Minuten-Mittelwert festgelegt. Lokale Richtlinien reichen von 8 ppb bis 100 ppb, abhängig von der Umgebung und der Dauer der Exposition.