Intro: Dr. Heinz Fuchsig über gesunde Raumluft
Um was geht es eigentlich im Projekt DIGIdat und welche Rolle spielt die Raumluftqualität in Schulen?
Schon seit einiger Zeit ist bekannt, dass sich die Raumluftqualität in Schulen ohne ausreichende Belüftung sehr schnell (innerhalb einer Schulstunde) stark verschlechtern kann. Zur Lösung des Problems gibt es grundsätzlich nur eine Maßnahme, und zwar frische Außenluft mit der Luft des Klassenzimmers auszutauschen – kurz gesagt: das Klassenzimmer muss belüftet werden. Das funktioniert einerseits mit einfachem Fensterlüften oder alternativ mit einer Lüftungsanlage. Beim klassischen Fensterlüften gibt es zudem verschiedene Strategien, die dabei helfen verlässlicher und effektiver zu lüften. Es stellt sich dann die Frage: Inwieweit verbessert sich durch den Einbau einer Lüftungsanlage die Raumluftqualität in der Praxis und wie schneiden einfache Interventionen (Lüftungsampel, Lüftungsverhalten) dazu im Vergleich ab? Bei der Bearbeitung dieser Fragen ist es wichtig die Themen thermischer Komfort und Energieeffizienz mit zu berücksichtigen. Dieses Zusammenspiel gilt es in diesem Projekt empirisch zu beleuchten und gemeinsam mit Schüler:innen, Pädagog:innen und weiteren Stakeholdern experimentell zu untersuchen.
Dazu sollen Schüler:innen die Raumluftqualität und das Raumklima in Klassenräumen über längere Zeiträume messtechnisch erheben und analysieren. Es werden cloud-basierte Sensoren konfiguriert und in eine (existierende) online verfügbare und offene Datenbank eingebunden. Außerdem werden relevante Metadaten, wie z.B. Informationen zum Schulgebäude, Standort, etc. von den Schüler:innen erforscht, erhoben und dokumentiert. Begleitend zur Messung soll der thermische Komfort sowohl objektiv, mit Hilfe von Messungen, als auch subjektiv, auf Basis von Umfragen, bewertet werden. In Workshops mit Fachexpert:innen, Stakeholder und Citizen Scientists werden erste Ergebnisse präsentiert, diskutiert und Handlungsempfehlungen abgeleitet bzw. im Projektzeitraum realisierbare Verbesserungsmaßnahmen geplant.
Raumluftqualität ist Teil des Raumklimas, doch im Gegensatz zu anderen Dimensionen wie Helligkeit, Temperatur oder Lautstärke, lässt sich die Raumluftqualität nur schwer wahrnehmen. Deswegen werden im Zuge des Projekts Sensoren verwendet, die diverse Parameter zur Luftqualität erfassen können. Ein wesentlicher Parameter ist Kohlenstoff-Dioxid (CO₂), das hauptsächlich aus der ausgeatmeten Luft der Schüler:innen und Lehrer:innen stammt. An sich ist CO₂ in üblicher Konzentration nicht schädlich, aber eine dauerhaft hohe Konzentration kann sich negativ auf die Konzentration auswirken und ermüdend sein. Beides hält sowohl Schüler:innen als auch Lehrer:innen von produktivem Lernen und Arbeiten ab. Ein üblicher Grenzwert für die CO₂-Konzentration in Innenräumen ist 1000 ppm, der im optimalen Fall nicht überschritten werden soll. Zudem korrelliert ein hoher CO₂-Gehalt meist mit gefährlicheren Schadstoffen in der Raumluft und sind somit ein guter Indikator für die Luftqualität.
“ppm” steht für “parts per million” und ist die gängige Einheit für die CO₂-Konzentration in Räumen
Neben Kohlenstoff-Dioxid existieren noch weitere Bestandteile der Luft, die so gering als möglich zu halten sind. Das wären z.B. Feinstaub (PM) oder flüchtige organische Verbindungen (VOC), die im Projekt neben Temperatur und Luftfeuchtigkeit gemessen werden. Feinstaub entsteht primär bei Verbrennungsprozessen, wie bei Kraftfahrzeugen, Heizanlagen oder auch beim Rauchen. Flüchtige organische Verbindungen stammen meist aus der Ausgasung aus chemischen Produkten wie Farben oder Klebern. Beide Schadstoffe haben besonders hohe Auswirkungen auf die Gesundheit der betroffenen Personen und besonders der Schüler:innen.
Um all diese “unsichtbaren” Gefahrenquellen zu begreifen und Aussagen treffen zu können, müssen diese gemessen werden. Genau dafür kommt Projekt DIGIdat zum Einsatz.
Quellen
International Energy Agency (2017) Indoor Air Quality Design and Control in Low-energy Residential Buildings – Annex 68 | Subtask 1: Defining the metrics. Zugriff am 14.07.2023.