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\nWas ist CO2, also Kohlendioxid?
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\nCO2 ist ein farbloses, geschmackloses und geruchloses Gas, schwerer als Luft und in niedriger Konzentration ein natürlicher Bestandteil der Umgebungsluft. Durch den Atmungsprozess wird ein Teil des im eingeatmeten Luft enthaltenen Sauerstoffs in Kohlendioxid umgewandelt. Zu den weiteren typischen Quellen gehören allgemein Verbrennung, beispielsweise ist der Gasherd eine bedeutende Quelle für CO2in Haushalten.
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Die Menge an CO2 in der Luft wird in „ppm“ angegeben.
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Die Einheit „ppm“ stammt aus dem Englischen „Parts Per Million ~ Teile pro Million“. 1 ppm ist also ein Teil in einer Million = 1 Millionstel. Beispielsweise bedeutet eine Konzentration von 1.000 ppm CO2 in der Luft, dass in jeder Million Luftmoleküle 1.000 Moleküle CO2 und 999.000 Moleküle anderer Gase enthalten sind.
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Die Außenluft enthält derzeit etwa 420 ppm CO2.
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Historisch gesehen schlug der bayerische Arzt Max Josef von Pettenkofer im neunzehnten Jahrhundert, basierend auf der Untersuchung der negativen Auswirkungen von ausgeatmeter Luft, die Gerüche und Düfte enthält, die durch Atmung und Haut abgegeben werden, vor, die CO2-Konzentration als geeigneten Indikator zur Beurteilung der Belüftung zu verwenden. Er schlug eine Grenzkonzentration von 1.000 ppm als Indikator für unzureichende Belüftung vor. Dieses Kriterium begann dann allmählich, häufiger zur Bewertung der Belüftungsintensität und deren Steuerung verwendet zu werden.
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In der Folge begann dieses Kriterium immer mehr in der Praxis durchzusetzen, und es kam auch zu einer Erhöhung des Limits im Bereich von 1.000 – 1.500 ppm. Prinzipiell gesteuerte Belüftung, basierend auf der Überwachung der aktuellen CO2-Konzentration, sorgt für einen kontrollierten Luftaustausch und hält somit sowohl die CO2-Konzentration niedrig als auch die Konzentration anderer Schadstoffe automatisch reduziert.
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Es handelt sich um verschiedene Arten flüchtiger organischer Verbindungen, die typischerweise durch die metabolische Aktivität des menschlichen Körpers durch Atmung, Schweiß, Hauttranspiration usw. freigesetzt werden. Darüber hinaus trägt diese gesteuerte Belüftung auch zur Energieeinsparung bei, da sie unkontrolliertes Überlüften verhindert.
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Anatomie der ausgeatmeten Luft
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\nWarum CO2 überwachen?
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CO2 ist ein hervorragender Indikator dafür, wie stark die Luft aktuell ausgeatmet ist. Der Hauptgrund ist, dass, wenn eine Person die Außenluft einatmet, die ausgeatmete Luft (neben verschiedenen Düften und Gerüchen) eine bis zu etwa 100-fach höhere Konzentration von CO2 enthält.
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Das bedeutet, dass, wenn Menschen sich in Innenräumen aufhalten, wo keine angemessene Belüftung sichergestellt ist, die Konzentration von Kohlendioxid relativ schnell ansteigt.
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Die Konzentration von Kohlendioxid in Gebäuden steht in engem Zusammenhang mit der Menge an frischer Luft, die in das Gebäude geleitet wird. Sie hat also eine sehr gute Aussagekraft darüber, wie ausgeatmet die Luft in einem bestimmten Raum ist und wie stark aktuell belüftet wird.
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Verbreitung von CO2 im Raum
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CO2 ist schwerer als Luft, die Dichte von CO2 beträgt 1,839 kg/m3 bei 20 °C und einem Druck von 1.013 hPa, während die Dichte der Luft 1,205 kg/m3 beträgt. In einem normalen Raum kommt es jedoch aufgrund der thermischen Bewegung (sinkende und aufsteigende Luftströme), der Bewegung der sich aufhaltenden Personen und der Belüftung zu einer ständigen Vermischung mit der Umgebungsluft, und die Innenumgebung ist in hohem Maße relativ homogen.
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Zur Schichtung oder Stratifikation, bei der schwereres CO2 zu Boden sinkt, kommt es insbesondere in Kellern oder Brunnen oder Höhlen, wo es minimale Luftbewegung gibt.
