Eine gute Luftqualität ist wichtig für Komfort, Konzentration und ein gesundes Raumklima. Deshalb werden in immer mehr Gebäuden Sensoren eingesetzt, um die Luftqualität zu überwachen. Aber wie misst man Luftqualität eigentlich? Welche Werte sagen etwas über die Qualität der Luft aus und welche Sensoren werden dafür verwendet?
Die Luftqualität wird nicht durch einen einzelnen Messwert bestimmt. Sensoren können verschiedene Parameter messen, wie CO₂, flüchtige organische Verbindungen (VOC) und Feinstaubpartikel (PM). Jeder Parameter gibt Einblick in einen anderen Aspekt der Raumluft und hilft bei der Beurteilung von Lüftung und Luftqualität.
In diesem Artikel erklären wir, wie Luftqualität gemessen wird, was die Unterschiede zwischen CO₂-, VOC- und PM-Sensoren sind und in welchen Anwendungen diese Sensoren eingesetzt werden.
Was verstehen wir unter Luftqualität?
Luftqualität sagt etwas darüber aus, wie sauber, gesund und komfortabel die Luft in einem Raum ist. Dabei geht es nicht nur um das Vorhandensein von Schadstoffen, sondern auch um die Bedingungen, unter denen Menschen arbeiten, lernen oder sich aufhalten.
Warum ist Luftqualität wichtig?
Menschen verbringen einen großen Teil ihrer Zeit in Innenräumen. Deshalb hat die Qualität der Raumluft direkten Einfluss darauf, wie ein Raum wahrgenommen wird. Eine gute Luftqualität sorgt dafür, dass Menschen komfortabel arbeiten, lernen oder sich aufhalten können. Wenn die Luftqualität nachlässt, kann sich das durch ein stickiges Gefühl, nachlassende Konzentration oder Beschwerden über das Raumklima bemerkbar machen.
Für Gebäudemanager und Installateure ist Luftqualität außerdem ein wichtiger Indikator für die Leistung von Lüftungs- und Klimaanlagen. Durch die Überwachung der Luftqualität entsteht mehr Einblick darin, wie ein Gebäude funktioniert und wo mögliche Verbesserungen liegen.
Welche Faktoren beeinflussen die Raumluftqualität?
Die Qualität der Raumluft wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Dazu gehören die Belüftung, die Anwesenheit von Personen, Materialien, die Stoffe abgeben, und die Menge an Staubpartikeln in der Luft. Auch der Standort eines Gebäudes und Aktivitäten innerhalb eines Raums können die Luftqualität beeinflussen.
Aber wie bestimmt man eigentlich, ob die Luftqualität gut oder schlecht ist? Dafür werden verschiedene Sensoren eingesetzt, die jeweils einen anderen Aspekt der Raumluft messen. In den folgenden Kapiteln betrachten wir die drei am häufigsten verwendeten Messwerte: CO₂, VOC und Feinstaub (PM).
CO₂ messen als Indikator für die Lüftung
Wie wir gerade erklärt haben, wird CO₂ oft als Indikator für die Lüftungsqualität eines Raums verwendet. Aber warum wird dieser Wert so häufig in HVAC-Anlagen und Gebäudemanagementsystemen gemessen?
Warum wird CO₂ gemessen?
Die CO₂-Konzentration in einem Raum steigt, wenn mehr Personen anwesend sind. Daher gibt eine CO₂-Messung nicht nur Aufschluss über die Menge an Kohlendioxid in der Luft, sondern vor allem über die Wirksamkeit des Lüftungssystems.
CO₂-Messungen werden häufig in Büros, Schulen und Besprechungsräumen eingesetzt. Außerdem wird CO₂ immer häufiger für bedarfsgerechte Lüftung verwendet, bei der die Lüftung automatisch an die Belegung eines Raums angepasst wird.
Eine erhöhte CO₂-Konzentration kann mit Beschwerden wie Müdigkeit, Konzentrationsverlust oder einem stickigen Gefühl einhergehen. Deshalb wird CO₂ oft als Indikator für die Qualität der Lüftung verwendet. Durch die Überwachung des Werts kann rechtzeitig eingegriffen werden, wenn der Luftaustausch unzureichend ist.
Wie funktioniert ein CO₂-Sensor?
In HVAC-Anlagen wird häufig ein NDIR-CO₂-Sensor verwendet. Dieser Sensor nimmt kontinuierlich eine kleine Luftprobe und misst, wie viel CO₂ darin vorhanden ist.
Das tut der Sensor mithilfe von Infrarotlicht. CO₂-Moleküle halten einen Teil dieses Lichts zurück. Je mehr CO₂ in der Luft vorhanden ist, desto mehr Licht wird absorbiert. Auf dieser Grundlage berechnet der Sensor die CO₂-Konzentration.
Der gemessene Wert wird anschließend an einen Regler oder ein Gebäudemanagementsystem weitergeleitet. Auf Basis dieser Informationen kann ein Lüftungssystem automatisch mehr oder weniger Frischluft zuführen. So wird nur dann gelüftet, wenn es nötig ist, und die Luftqualität bleibt besser unter Kontrolle.
VOC- und PM-Sensoren für Luftqualitätsmessungen
Wie wir bereits gesehen haben, sagt CO₂ vor allem etwas über die Lüftungsqualität eines Raums aus. VOC- und PM-Sensoren werden eingesetzt, wenn mehr Einblick in das Vorhandensein von Schadstoffen und Partikeln in der Luft erforderlich ist. Dadurch entsteht ein vollständigeres Bild der Luftqualität innerhalb eines Gebäudes.
Wann wählt man einen VOC-Sensor?
Ein VOC-Sensor wird häufig in Räumen eingesetzt, in denen Materialien, Produkte oder Prozesse vorhanden sind, die flüchtige Stoffe abgeben können. Denken Sie zum Beispiel an Büros, Schulen, Pflegeeinrichtungen oder kürzlich renovierte Räume.
VOC-Sensoren messen nicht einen einzelnen spezifischen Stoff, sondern geben einen Hinweis auf die Gesamtkonzentration flüchtiger organischer Verbindungen in der Luft. Dadurch können Veränderungen der Luftqualität schneller erkannt werden und bei Bedarf zusätzliche Lüftung eingesetzt werden.
Wann wählt man einen PM-Sensor?
Ein PM-Sensor wird eingesetzt, wenn Einblick in die Menge an Feinstaub in der Luft erforderlich ist. Dies kann relevant sein in Gebäuden, die sich in der Nähe stark befahrener Straßen, industrieller Umgebungen oder anderer Feinstaubquellen befinden.
Bei Feinstaubmessungen wird häufig zwischen PM1, PM2.5 und PM10 unterschieden. Diese Werte geben die Größe der Partikel an, die vom Sensor gemessen werden. PM-Sensoren werden häufig eingesetzt, um die Leistung von Lüftungs- und Filtersystemen zu überwachen und die Luftqualität besser beherrschbar zu machen.
Was ist der Unterschied zwischen CO₂-, VOC- und PM-Sensoren?
Obwohl CO₂-, VOC- und PM-Sensoren alle zur Überwachung der Luftqualität verwendet werden, messen sie jeweils einen anderen Aspekt der Raumluft. Welcher Sensor geeignet ist, hängt von den Informationen ab, die Sie erfassen möchten.
Ein CO₂-Sensor gibt Einblick in die Lüftungsqualität eines Raums. VOC-Sensoren konzentrieren sich auf flüchtige organische Verbindungen, die aus Materialien, Produkten oder Prozessen stammen können. PM-Sensoren messen die Menge an Feinstaubpartikeln in der Luft und werden häufig verwendet, um die Luftqualität und die Leistung von Filtersystemen zu überwachen.
| Sensor | Messwert | Anwendung |
| CO₂-Sensor | Kohlendioxid (CO₂) | Überwachung der Lüftungsqualität |
| VOC-Sensor | Flüchtige organische Verbindungen (VOC) | Erkennung von Luftverschmutzung durch Materialien, Produkte und Prozesse |
| PM-Sensor | Feinstaubpartikel (PM1, PM2.5, PM10) | Überwachung von Schwebstoffpartikeln und Filterleistung |
In der Praxis ergänzen sich diese Sensoren oft. Ein CO₂-Sensor kann zum Beispiel anzeigen, ob ein Raum ausreichend belüftet wird, während VOC- und PM-Sensoren Einblick in andere Faktoren geben, die die Luftqualität beeinflussen. Durch die Kombination mehrerer Messwerte entsteht ein vollständigeres Bild des Raumklimas und können Lüftungs- und Klimaanlagen gezielter gesteuert werden.
In der Praxis ergänzen sich diese Sensoren oft. Ein CO₂-Sensor kann zum Beispiel anzeigen, ob ein Raum ausreichend belüftet wird, während VOC- und PM-Sensoren Einblick in andere Faktoren geben, die die Luftqualität beeinflussen. Durch die Kombination mehrerer Messwerte entsteht ein vollständigeres Bild des Raumklimas und können Lüftungs- und Klimaanlagen gezielter gesteuert werden.
Anwendungen von Luftqualitätssensoren in Gebäuden
Wie wir gesehen haben, messen CO₂-, VOC- und PM-Sensoren verschiedene Aspekte der Luftqualität. Welcher Sensor am besten geeignet ist, hängt von der Umgebung ab, in der er eingesetzt wird, und von den Informationen, die zur Beurteilung des Raumklimas benötigt werden.
In der Praxis werden Luftqualitätssensoren in unterschiedlichen Gebäuden eingesetzt. Die Anforderungen an ein Büro unterscheiden sich beispielsweise von denen einer Schule oder einer industriellen Umgebung. Deshalb betrachten wir im Folgenden einige häufige Anwendungen von Luftqualitätssensoren in Gebäuden und die dafür verfügbaren Lösungen.
Da jede Anwendung andere Anforderungen an Luftqualitätsmessungen stellt, ist es wichtig, die richtige Sensortechnologie auszuwählen. Ein CO₂-Sensor kann beispielsweise für einen Besprechungsraum ausreichen, während in einer industriellen Umgebung oft mehrere Messwerte erforderlich sind, um ein vollständiges Bild der Luftqualität zu erhalten.
Betec Controls unterstützt Installateure, Systemintegratoren und technische Spezialisten bei der Auswahl von Sensoren für HVAC- und Gebäudemanagementanwendungen. Mit einem breiten Sortiment an CO₂-, VOC- und PM-Sensoren von spezialisierten Marken wie Produal und HK Instrumente bietet Betec Lösungen für unterschiedliche Anwendungen innerhalb von Lüftungs-, Klima- und Gebäudemanagementsystemen.
Büros und Besprechungsräume
In Büros und Besprechungsräumen werden häufig CO₂-Sensoren eingesetzt. Zu manchen Zeiten befinden sich viele Menschen in einem Raum, während er zu anderen Zeiten fast leer ist. Dadurch verändert sich auch der Bedarf an Lüftung.
Durch die Messung der CO₂-Konzentration kann ein Lüftungssystem automatisch auf die Nutzung des Raums reagieren. So wird bei Bedarf zusätzlich gelüftet und das Raumklima bleibt angenehm für die Nutzer des Gebäudes.
Für Büro- und Besprechungsräume stehen verschiedene CO₂-Sensoren zur Verfügung, die in HVAC-Anlagen und Gebäudemanagementsysteme integriert werden können. Je nach Raum und gewünschter Funktionalität sind Sensoren unter anderem für die Raummontage und bedarfsgerechte Lüftung verfügbar.
Schulen und Bildungseinrichtungen
Auch in Schulen werden häufig Luftqualitätssensoren eingesetzt. In Klassenräumen halten sich oft große Gruppen von Menschen über längere Zeit im selben Raum auf, wodurch eine gute Lüftung für ein angenehmes Raumklima wichtig ist.
CO₂-Sensoren werden daher regelmäßig eingesetzt, um Einblick in die Lüftungsqualität von Klassenräumen zu erhalten. Je nach Anwendung können zusätzliche Sensoren verwendet werden, um ein breiteres Bild der Luftqualität zu erhalten.
Innerhalb von Bildungseinrichtungen wird immer häufiger auf Sensoren gesetzt, die helfen, Lüftung und Raumluftqualität kontinuierlich zu überwachen. Je nach Anforderungen können CO₂-Sensoren oder kombinierte Luftqualitätssensoren eingesetzt werden, um mehrere Messwerte sichtbar zu machen.
Industrielle und technische Anlagen
In industriellen und technischen Umgebungen spielen oft andere Faktoren eine Rolle als in Büros oder Schulen. Neben der Anwesenheit von Personen können auch Prozesse, Maschinen oder externe Quellen die Luftqualität beeinflussen.
Deshalb werden in diesen Umgebungen häufig mehrere Sensoren kombiniert. Neben CO₂-Sensoren können auch VOC- und PM-Sensoren eingesetzt werden, um Einblick in flüchtige Stoffe und Feinstaubpartikel zu erhalten. Die erfassten Messdaten helfen bei der Überwachung von Anlagen und der Kontrolle der Luftqualität innerhalb bestimmter Räume oder Prozesse.
Für industrielle und technische Anlagen bietet Betec Controls verschiedene Lösungen zur Messung von CO₂, VOC und Feinstaub. Je nach Anwendung können unterschiedliche Sensortechnologien kombiniert werden, um mehrere Aspekte der Luftqualität zu überwachen. Mit Marken wie Produal und HK Instrumente verfügt Betec über ein breites Sortiment an Sensoren für HVAC-, Lüftungs- und Gebäudemanagementanwendungen.
Häufig gestellte Fragen zur Messung der Luftqualität (FAQ)
Woran erkennt man, ob die Luftqualität in einem Gebäude gut ist?
Ob die Luftqualität in einem Gebäude gut ist, bestimmen Sie durch die Messung mehrerer Werte. CO₂ gibt vor allem Einblick in die Lüftungsqualität, während VOC-Sensoren flüchtige organische Verbindungen überwachen und PM-Sensoren Feinstaub messen. Durch die Kombination dieser Messwerte entsteht ein vollständigeres Bild der Raumluft, als wenn nur ein einzelner Wert betrachtet wird.
Was ist ein guter CO₂-Wert für die Raumluftqualität?
Ein guter CO₂-Wert in Innenräumen ist ein Wert, bei dem die Lüftung ausreichend auf die Nutzung und Belegung des Raums abgestimmt ist. Eine ansteigende CO₂-Konzentration kann darauf hinweisen, dass nicht genügend Frischluft zugeführt wird. Welcher Grenzwert eingehalten werden sollte, hängt von der Anwendung und den geltenden Anforderungen für das Gebäude ab.
Was ist der Unterschied zwischen einem CO₂-Sensor und einem Luftqualitätssensor?
Der Unterschied zwischen einem CO₂-Sensor und einem Luftqualitätssensor liegt vor allem darin, was gemessen wird. Ein CO₂-Sensor misst speziell die Konzentration von Kohlendioxid und wird vor allem zur Beurteilung der Lüftungsqualität verwendet. Ein Luftqualitätssensor kann mehrere Parameter kombinieren, wie CO₂, Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit und Feinstaub. Welche Messungen verfügbar sind, unterscheidet sich je nach Sensor.
Kann ein Sensor gleichzeitig CO₂, VOC und Feinstaub messen?
Ein einzelner Luftqualitätssensor kann mehrere Messwerte kombinieren, aber welche Parameter gleichzeitig gemessen werden, unterscheidet sich je nach Ausführung. Es gibt kombinierte Sensoren, die mehrere Aspekte der Raumluft über ein Gerät überwachen. In den Betec-Quellen werden beispielsweise kombinierte Aufnehmer von Produal und HK Instrumente erwähnt, die CO₂, Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit und PM2.5 kommunizieren können. Prüfen Sie daher immer, welche Parameter ein bestimmter Sensor tatsächlich unterstützt.
Welchen Luftqualitätssensor brauche ich für mein Gebäude?
Welchen Luftqualitätssensor Sie für ein Gebäude benötigen, hängt vom Raum, der Anwendung und den Werten ab, die Sie messen möchten. Für ein Büro oder einen Besprechungsraum kann ein CO₂-Sensor geeignet sein, um die Lüftung zu überwachen, während bei Anwendungen, in denen auch Feinstaub oder andere Luftverschmutzungen relevant sind, zusätzliche Sensortechnik erforderlich sein kann. Achten Sie außerdem auf die Anbindung an die bestehende Anlage, zum Beispiel ein analoges Ausgangssignal oder Kommunikation über Modbus oder BACnet.
