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3.12 Sensoren zur Messung der Konzentration von Gasen
Grundlagen
Eine unzureichende Raumluftqualität in Innenräumen (z.B. in Büros) kann beim Menschen zu Müdigkeit, Kon-
zentrationsschwäche und sogar zu Erkrankungen führen. Indikator für die Raumluftqualität ist die Konzentration
bestimmter Gase in der Luft.
Die wichtigsten sind:
•
Kohlendioxid (CO
•
Kohlenmonoxid (CO)
•
Sauerstoff (O
)
2
•
Ozon (O
)
3
Kohlendioxid (CO
)
2
Kohlenmonoxid
(CO)
Sauerstoff (O
)
2
Ozon (O
)
3
Physikalische Einheiten für die Konzentration
Die wichtigste Einheit bei der Messung von Gasen ist der Volumenanteil in Prozent, bzw. in Teilen pro Million,
abgekürzt "ppm". Eigentlich entspricht die Bezeichnung "ppm" nicht mehr den gültigen Normen. Exakt müsste
sie "ml/m
3
" bzw. "mg/kg" lauten, was im Prinzip das Gleiche bedeutet. Wie groß der Anteil der zu bestimmenden
Gase in der Umgebungsluft bei den einzelnen Konzentrationseinheiten ist, soll nachfolgende Tabelle veranschau-
lichen:
Sensoren zur Messung der Konzentration von Gasen
)
2
Ein wichtiges Kriterium zur Beurteilung der Raumluftqualität ist die CO
tion. Eine zu hohe CO
2
schlechte oder verbrauchte Luft empfunden.
CO entsteht aus unvollständig verbranntem Kohlenstoff (Brennstoff). Es ist für
Menschen sehr gefährlich, weil es stark toxisch, aber unsichtbar und geruchsneutral
ist. Ursachen für die Entstehung bei Verbrennungsprozessen:
•
Luftmangel
•
zu hoher Luftüberschuss
•
zu frühes Abkühlen der Flamme
Die Atemluft besteht zu etwa einem Fünftel aus dem lebensnotwendigen Sauerstoff.
Der Sauerstoff ist für alle Oxidationsvorgänge notwendig, für Verbrennungsvorgänge
ebenso wie für stille Oxidationen. Dazu gehören z.B. das Rosten von Eisen, Oxidati-
onen, die bei den Lebensprozessen ablaufen oder die Zersetzung organischen Materi-
als. Daneben brauchen alle energiespendenden Verbrennungsvorgänge dieses Gas, an-
gefangen von der Heizung bis hin zum Flugzeugtriebwerk.
Sauerstoff wird aber auch bei jeder Art von Schadfeuer wie Wald- und Steppenbrän-
den gebunden. Durch den in den grünen Pflanzen bei Sonnenbestrahlung ständig ab-
laufenden Assimilations- oder Photosynthesevorgang wird Sauerstoff aus Kohlendi-
oxid ständig neu gebildet.
Das Gleichgewicht zwischen Sauerstoffverbrauch und Sauerstoffproduktion wird
durch die ständig zunehmende Verbrennung fossiler Brennstoffe einseitig belastet.
Das in der Erdatmosphäre vorhandene Ozon entsteht in Höhen um 30 km und hält als
Schutzschirm um die Erde gut die Hälfte der solaren UV-Strahlung zurück, insbeson-
dere den für Lebewesen gefährlichen kurzwelligen Anteil.
Ozon ist jedoch ein giftiges, äußerst aggressives Spurengas, welches beim Menschen
schwere Schleimhautverätzungen hervorrufen kann, wenn es in hohen Konzentratio-
nen eingeatmet wird.
-Konzentration infolge unzureichender Lüftung wird als
-Konzentra-
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