Was ist Luftqualität und wie hängen die Begriffe VOC und TVOC damit zusammen
\n(und deren Messung)
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Der Begriff „VOC“ oder flüchtige organische Verbindungen stammt von den englischen Worten Volatile Organic Compounds.
\n(Flüchtig = vergänglich, also im gasförmigen Zustand bei Raumtemperatur)
\nDie Menschen begannen sich erst in der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts intensiver für die Luftqualität zu interessieren, als immer mehr Menschen in Innenräumen waren und dort längere Zeit verbrachten. Bei diesen traten dann unangenehme Empfindungen wie Müdigkeit, Schläfrigkeit, Kopfschmerzen bis hin zu Übelkeit oder verschiedene Allergiesymptome auf – und das alles zum großen Teil aufgrund der niedrigen Luftqualität.
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\nOb wir es mögen oder nicht, die Qualität der Innenraumluft wird am meisten negativ von uns selbst beeinflusst – durch unseren eigenen Atemprozess oder auch durch die erhöhte metabolische Aktivität, die mit intensiver körperlicher Betätigung in diesem Raum verbunden ist.
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\nDer menschliche Körper scheidet also durch Atmung, Schwitzen, Hauttranspiration und ähnliches neben dem bekannten Kohlenstoffdioxid auch andere Substanzen wie Ammoniak, Aceton, Ethylen, Methan und viele andere Arten von flüchtigen organischen Verbindungen aus, die im Prozess der Verdauung organischer Nahrung entstehen. All dies hängt vom Alter, den Essgewohnheiten, dem Gesundheitszustand, der allgemeinen Fitness und natürlich auch von der aktuellen körperlichen Aktivität ab.
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\nEs können jedoch auch andere wesentliche Quellen der Verschmutzung neben der eigenen metabolischen Aktivität des Menschen sein, im Grunde könnten wir sagen, dass wir durch unsere Aktivitäten verschiedene Gerüche und Düfte erzeugen, die unangenehm und oft auch gesundheitsschädlich sind.
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Zu den weiteren bedeutenden Quellen von VOC zählen:
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Kochen, Braten und andere technologische Prozesse
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Farben, Klebstoffe
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Reinigungs- und Desinfektionsmittel
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Möbel
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Bodenbeläge, Teppiche
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auch Duftkerzen, Parfums und kosmetische Produkte
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…
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\nIm letzten Jahrhundert schätzten Wissenschaftler, dass es etwa 5.000 flüchtige organische Verbindungen gibt. Heute, mit zunehmenden Kunststoffen, chemischen Mitteln, Klebstoffen, Farben usw., wird ihre Anzahl auf mehr als 10.000 verschiedene Arten geschätzt.
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Warum wird die Luftqualität jedoch hauptsächlich nach der CO2-Konzentration bewertet?
\nDas liegt daran, dass die CO2-Konzentration in der ausgeatmeten Luft in Innenräumen etwa 50-mal höher ist als in der eingeatmeten Luft. Das ist der Grund, warum die CO2-Konzentration ein sehr guter Indikator für die ausgeatmete Luft ist.
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\nFür die Steuerung der Belüftung wird eigentlich die Tatsache genutzt, dass, wenn die CO2-Konzentration steigt, auch die Konzentration der flüchtigen organischen Verbindungen steigt. Und wenn also aufgrund einer erhöhten CO2-Konzentration mit der Belüftung begonnen wird, dann sinkt sowohl die CO2– als auch die VOC-Konzentration und wir fühlen uns besser. Dies geschieht dank präziser CO2-Sensoren, die direkt die Lufttechnikeinheiten steuern und dadurch basierend auf der aktuellen CO2-Konzentration belüften.
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\nEin weiterer Grund ist, dass im Gegensatz zu einer Vielzahl verschiedener Arten von VOC-Stoffen mit angemessenen Kosten und ausreichender Genauigkeit nur die Konzentration einer einzigen Substanz – CO2 überwacht werden kann, die eine sehr gute Aussagekraft darüber hat, wie ausgeatmet die Luft in diesem Raum ist und uns somit klare Informationen über die Notwendigkeit der Belüftung liefert. Siehe Grafik links:
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\nEs gibt natürlich Räume, in denen der CO2 -Sensor niedrige Werte anzeigen würde, trotz unserer unangenehmen Empfindungen, da er gerade nicht die Gerüche und Düfte misst, die dort vorkommen und die überwiegende Luftverschmutzung in diesem Raum darstellen.
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\nBeispiele für solche Räume können sein:
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Gewerbliche, professionelle Küchen
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Toiletten
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Umkleideräume
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Turnhallen, Fitnesszentren
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\nIn solchen Räumen kann die Abhängigkeit zwischen CO2 und VOC beispielsweise wie in der Grafik rechts sein:
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Der Begriff „TVOC“
\nDiese Bezeichnung steht für die sogenannten Total Volatile Organic Compounds (TVOC), also eine Art Zusammenfassung der VOC-Stoffe in der überwachten Luft. TVOC umfasst allgemein ein breites Spektrum verschiedener organischer Stoffe, die oft chemisch sehr ähnlich und schwer zu unterscheiden sind, was zur Entstehung mehrerer verschiedener TVOC-Standards geführt hat.
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\nDie Protronix VOC-Sensoren entsprechen mit ihrer Empfindlichkeit zwei anerkannten internationalen Standards, und zwar dem EPA-Standard (Environmental Protection Agency) und dem UBA-Standard (UmweltBundesAmt).
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Der Begriff „eCO2“
\nDarüber hinaus können Sie im Zusammenhang mit der Messung von VOC auf den Begriff eCO2 stoßen. Um Sensoren für VOC in der Praxis ähnlich wie CO2-Sensoren verwenden zu können, haben einige Protronix VOC-Sensoren einen sogenannten eCO2-Ausgang (von engl. estimated, auch equivalent), was eine Schätzung (estimated = geschätzt) der CO2-Konzentration ist, die auf der aktuell festgestellten VOC-Konzentration basiert. Diese Schätzung beruht auf der Annahme, dass die von Menschen produzierten VOC proportional zum ausgeatmeten CO2 sind (siehe Abb. 1). Der Vorteil ist, dass mit dem eCO2-Ausgang ähnlich gearbeitet werden kann wie mit dem Signal eines Standard-CO2-Sensors, an den viele Installateure gewöhnt sind, und der Preis des VOC-Sensors ist niedriger als der Preis eines CO2-Sensors, der nach dem optischen Prinzip arbeitet.
