CO₂-Messung: Das können die verschiedenen Geräte – und das nicht
25-10-2023
CO₂-Messgeräte gibt es in jeder Preisklasse. Günstige Exemplare messen nicht unbedingt schlechter. Aber teure sind oft genauer und bieten weitere Vorteile im Kampf gegen schlechte Luft.
Wenn wir eines durch die Pandemie gelernt haben, dann hoffentlich, dass sich insbesondere in Innenräumen Viren und Bakterien ansammeln und die Ansteckungsgefahr erhöht ist, besonders bei schlechter Luft. Das bedeutet, vereinfacht gesagt: Luft mit hohem Anteil an Kohlenstoffdioxid, also Luft, die schon durch viele Lungen geatmet worden ist.
Zwar hatte die Politik ja irgendwann das Ende der Corona-Pandemie erklärt. Trotzdem: Wer sich vor Krankheiten, die über Viren übertragen werden, schützen will, meidet schlecht belüftete Räume. Wo frische Luft ist, steckst du dich bis zu 63 Prozent weniger schnell mit Krankheiten an und kannst zudem deutlich konzentrierter arbeiten – darauf deutet unter anderem eine Studie der Empa, der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt hin, die in Klassenzimmer in Graubünden durchgeführt wurde. Zu ähnlichen Ergebnissen kommt eine Untersuchung bei Harvard Research.
Nur, woher weisst du, wie gut die Luft in einem Raum ist? Klar, oft kannst du schlechte Luft riechen. Geh nur mal in einen Besprechungsraum, in dem vorher schon stundenlang die Köpfe geraucht haben. Bist du aber selbst in so einem Meeting merkst du oft nichts davon, wie die Luft immer schlechter wird. Hier kommen die CO₂-Sensoren ins Spiel. Ich habe in den vergangenen Monaten einige getestet.
Sensirion: Klein, aber fein
Das Messgerät von Sensirion ist das kleinste in meinem kleinen Test. Er kostet knapp unter 60 Franken oder Euro (Stand: Oktober 2023) und ist so gross wie mein Daumen. Das bisschen Strom – 200 mA sind es genau –, das benötigt wird, zieht es über USB. Du kannst den Sensirion-Sensor überall dort einsetzen, wo du einen USB-Anschluss hast, also zum Beispiel am Laptop, oder auch an jedem einfachen USB-Ladestecker.
Technisch steckt im Sensirion-Gerät eine relativ einfache Platine mit einer LED und einem Luftqualitätssensor, der Hersteller nennt ihn SCD41. Abhängig von der gemessenen Konzentration von CO₂ in der Raumluft, leuchtet die LED:
- Grün zwischen 400 und 1000 ppm CO₂,
- Gelb zwischen 1001 und 1600 ppm und
- Rot bei über 1600 ppm.
Damit ist es optisch sehr schnell und einfach möglich, den richtigen Zeitpunkt zum Lüften zu erkennen, nämlich bei Gelb oder Rot.
Quelle: Martin Jungfer
Zusätzlich gibt es auf der Platine noch ein Bluetooth-Low-Energy-Modul (BLE). Damit werden alle paar Sekunden Messdaten vom Gerät zur Sensirion-App «My Ambience» auf dem Smartphone übertragen. In der App (Android und iOS) kannst du dann die Entwicklung der CO₂-Konzentration als Liniendiagramm anzeigen.
Quelle: Martin Jungfer
Bei Bedarf können die Daten auch über API ausgelesen werden. Du kannst auch weitere Sensoren in der App anzeigen. Sensirion, ein Schweizer Unternehmen mit Sitz in Stäfa, bietet zum Beispiel weitere Umweltsensoren, die Formaldehyd, Gas und Luftfeuchtigkeit messen. Diese Sensoren kannst du beispielsweise auch für Raspberry-Geräte verwenden. Sensirion liefert Interessierten hier gute Dokumentationen, unter anderem auch via GitHub.
Fazit: Ein Sensor mit vielen Möglichkeiten
Der CO₂-Sensor ist praktisch, weil die LED einfach und verständlich anzeigt, wie gut die Luftqualität ist. Für die Anwendung in Büro oder Klassenzimmer muss ihn nur jemand in den USB-Port des Laptops stecken und alle sehen, was Sache ist. Zusätzlich sind über die App Messungen über längere Zeiträume und das Auslesen von Daten möglich. Einziger Nachteil: Der USB-Port könnte über kurz oder lang aussterben und zunehmend von USB-C verdrängt werden; in neue MacBooks zum Beispiel passt der Sensirion-Sensor nicht mehr.
Aranet 4 Home: Der unabhängige Langläufer
Mit einem Preis von über 150 Franken oder Euro ist der Aranet 4 ein eher teurer Sensor, kann dafür aber auch einiges. Vor allem besticht er mit seiner quasi unendlichen Laufzeit. Einmal mit zwei LR6/AA-Batterien bestückt, verrichtet das Ding einer Firma aus Lettland seine Arbeit über Monate.
In der «Home»-Version, die ich täglich im Einsatz habe, liefert das kleine E-Ink-Display Angabe zu Temperatur, Luftfeuchtigkeit und CO₂. Der Wert zum Kohlenstoffdioxid-Gehalt ist fast dreimal so gross dargestellt wie die anderen. Unter dem Display gibt es eine Farbskala – grün, gelb, rot – für gute, mittlere und schlechte Luftqualität. Hier leuchtet keine LED, sondern ein schwarzer Balken im Display steht jeweils über der Farbskala. Auf Rot stellt Aranet ein bisschen früher als der Sensirion-Sensor, nämlich bereits ab 1400 ppm (statt 1600 ppm).
Quelle: Martin Jungfer
Das quadratische Gehäuse hat eine Kantenlänge von gerade einmal sieben Zentimetern. Hinten gibt es eine Aussparung, um das Aranet-Gerät zum Beispiel an einem Nagel an der Wand aufzuhängen. Wobei das bescheidene optische Erscheinungsbild eher für einen Platz spricht, der nicht ganz so prominent ist. Der verwendete halbtransparente Kunststoff lässt die Platine im Inneren erahnen. Neben den Sensoren für die Werte, die das Display zeigt, steckt im Aranet 4 auch ein Bluetooth-Modul. Damit wird die Verbindung zur App hergestellt, die es für iOS und Android gibt.
In der App gibt es Verlaufsdiagramme, zusätzlich zu den Angaben auf dem Display dann auch für den Luftdruck. In der App stellst du auch ein, wie oft sich die Anzeige aktualisiert. Mit einem Intervall von fünf oder zehn Minuten läuft der Aranet nicht nur Monate, sondern hält sogar zwei oder drei Jahre durch. Einstellen kann ich in der App auch einen Vibrationsalarm, sollte die CO₂-Konzentration den Wert von 1400 ppm übersteigen. Das ist praktisch, falls ich die Verschlechterung der Luftqualität auf dem Display nicht gleich bemerke.
Quelle: Martin Jungfer
Auch wenn die App bereits umfangreich ist und viele Daten zur Verfügung stellt – für die professionelle Anwendung bietet Aranet zusätzlich eine Cloud-Lösung. Das ist sinnvoll, wenn verschiedene Räume mit mehreren Sensoren überwacht werden müssen. Zusätzlich zum Aranet 4 ist dann ein Hub nötig, weiterhin eine Anmeldung in der Cloud und für die Nutzung ein Abonnement. Für die private Anwendung wäre das alles eher ein Overkill.
Fazit: Stromlos glücklich
Den Aranet 4 Home nehme ich eigentlich fast immer mit, wenn ich unterwegs bin. Im Zug steht er auf dem Tischchen im Abteil. Im vollbesetzten Flugzeug hat er mir schon die beängstigend hohen Werte angezeigt, kurz vor dem Start. Auch ohne App bekomme ich hier eine Fülle an Informationen, ohne dass ich mir Gedanken zur Stromversorgung machen müsste.
Technoline WL 1030: Günstig und App-frei
Im Stil einer Wetterstation kommt der WL 1030 daher. Das knapp 14 Zentimeter hohe Gerät im schwarzen Plastikgehäuse muss in der Nähe einer Steckdose platziert werden, denn es wird über ein eigenes Netzteil und Kabel mit Rundstecker mit Strom versorgt. Hier hilft dir kein USB- oder USB-C-Kabel.
Ebenfalls für eine andere Zielgruppe spricht, dass es von Technoline keine App gibt. Beim WL 1030 ist das Display der King. Auf ihm wird in Tachometer-Optik der aktuelle CO₂-Gehalt angezeigt. Darunter gibt es zusätzlich eine Anzeige, die die Luftqualität benennt und zum Beispiel bei «mittel» zum Durchlüften rät. Zusätzlich gibt es eine auf Zehntelgrad genaue Temperaturanzeige und die Angabe der prozentualen Luftfeuchtigkeit.
Mittels Knöpfen auf der Rückseite kann die Helligkeit des dreifarbigen Displays in zwei Stufen gedimmt werden. Auch ein akustischer Alarm kann hier aktiviert werden. Wenn du die Nerven hast für Eine-Taste-gedrückt-halten-gleichzeitig-Pfeil-nach-oben-Übungen kannst du am WL 1030 auch eigene Ober- und Untergrenzen definieren, die einen Alarm auslösen. Solche Bedienkonzepte gehören allerdings eher ins letzte Jahrtausend. Ohne Konsultation der Bedienungsanleitung ist das nicht zu machen. Wirklich nötig ist es ausserdem nicht, weil die Default-Einstellungen passen. Denn auch Technoline empfiehlt ab einem Wert von 1000 ppm CO₂ eine Lüftung und findet, dass ab 1500 Durchlüften «notwendig» ist.
Quelle: Martin Jungfer
Fazit: Für technisch Anspruchslose
Das WL 1030 ist eine Empfehlung für Menschen, die auch gerne möglichst viele Wetterdaten anschauen möchten, ohne dafür ein Smartphone zur Hand und eine App aufrufen zu müssen. Das Technoline ist eher ein Gerät, das einmal einen festen Platz bekommt – und dann dort für sehr lange Zeit bleibt. Bleiben muss, denn die Mobilität ist wegen des nötigen Netzteils doch arg eingeschränkt.
Genau genug, um ans Lüften erinnert zu werden
Egal für welchen Typ CO₂-Messgerät du dich entscheidest – jedes erinnert dich daran, wann es Zeit wird für frische Luft. Wenn du das Fenster öffnest und frische Luft in den Raum strömt, sinkt die Virenlast. Die niedrigere CO₂-Konzentration hilft dir, wieder klarer zu denken.
Das Öffnen von Fenstern kann insbesondere in Grossraumbüros durchaus für Streit sorgen. Ein Messgerät kann hier in die Rolle des neutralen Wächters schlüpfen. Leuchtet das Lämpchen oder piept das Gerät, wird für ein paar Minuten durchgelüftet. Solange, bis der Wert wieder in den gelben oder roten Bereich gestiegen ist. Ausser im Flugzeug oder im Zug – da wäre es vielleicht besser, nicht zu wissen, wie schlecht die Luft ist.
Im Prinzip arbeiten alle CO₂-Sensoren mit der gleichen Technologie: Ermittelt wird der CO₂-Gehalt über einen sogenannten nichtdispersiven Infrarotsensor (NDIR). Bei der Qualität gibt es hier durchaus Unterschiede. So hatte ich bei den drei Geräten Abweichungen im Bereich von 100 bis 150 ppm. Sensirion setzt auf einen selbst entwickelten kleinen photoakustischen Spektroskop-Sensor. Angezeigt werden mir damit – genauso wie bei Aranet – tendenziell höhere Werte, das Technoline-Gerät gibt etwas tiefere aus. Im Alltag sind die Abweichungen aber nicht entscheidend. Spannender sind die Möglichkeiten, Daten über längere Daten aufzuzeichnen und auszuwerten. Wer das will, muss zu Geräten wie jenen von Sensirion oder Aranet greifen, die mit einer App deutlich «smarter» unterwegs sind als Geräte wie das von Technoline.
Titelfoto: Martin Jungfer
Martin Jungfer
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Martin.Jungfer@digitecgalaxus.chJournalist seit 1997. Stationen in Franken, am Bodensee, in Obwalden und Nidwalden sowie in Zürich. Familienvater seit 2014. Experte für redaktionelle Organisation und Motivation. Thematische Schwerpunkte bei Nachhaltigkeit, Werkzeugen fürs Homeoffice, schönen Sachen im Haushalt, kreativen Spielzeugen und Sportartikeln.
