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Lösungen für die Luftqualität in Innenräumen mit elektrochemischen Gassensoren
Messung der Luftqualität in Innenräumen mit elektrochemischen Festpolymer-Gassensoren - zuverlässige Überwachungslösungen
Was ist die Erkennung der Innenraumluftqualität mit elektrochemischen Gassensoren?
Die Luftqualität in Innenräumen (Indoor Air Quality, IAQ) bezieht sich auf die Qualität der Luft in und um Gebäude und Strukturen wie Wohnungen, Schulen, Büros und andere Innenräume. Dabei geht es insbesondere um Faktoren, die sich auf die menschliche Gesundheit und das Wohlbefinden auswirken.
In Europa verbringen die Menschen heutzutage etwa 90 % ihrer Lebenszeit in Innenräumen. Je nach Alter und Aktivitätsgrad atmet jeder Mensch 10-20 m³ Luft pro Tag ein, was etwa 12-24 kg Masse entspricht - deutlich mehr als die Menge der verzehrten Nahrung und des Wassers. Dies unterstreicht die Bedeutung der Innenraumluftqualität für die allgemeine Gesundheit.
Die Innenraumluftqualität spielt eine entscheidende Rolle für die Gesundheit, den Komfort und das allgemeine Wohlbefinden der Gebäudenutzer. Eine schlechte Innenraumluftqualität, die häufig durch Schadstoffe wie Chemikalien, Allergene, Schimmel und unzureichende Belüftung verursacht wird, kann zu einer Reihe von Gesundheitsproblemen führen, darunter Atemwegsbeschwerden, Kopfschmerzen, Müdigkeit und Langzeiterkrankungen. Eine gute Luftqualität in Innenräumen ist für ein gesundes Lebens- und Arbeitsumfeld von entscheidender Bedeutung, insbesondere in Räumen, in denen sich Menschen längere Zeit aufhalten, wie Wohnungen, Büros und Schulen. Regelmäßige Überwachung, angemessene Belüftung und der Einsatz von Luftreinigungssystemen sind wichtige Maßnahmen zur Verbesserung der Innenraumluftqualität und zur Verringerung der damit verbundenen Gesundheitsrisiken.
Gesundheitsrisiken durch verschmutzte Innenraumluft
Das Verständnis und der Umgang mit häufigen Innenraumschadstoffen ist für die Minimierung von Gesundheitsrisiken von entscheidender Bedeutung. Die Exposition gegenüber Schadstoffen in der Innenraumluft kann zu gesundheitlichen Auswirkungen führen, die entweder kurz nach der Exposition auftreten oder sich im Laufe der Zeit entwickeln können.
Zu den unmittelbaren gesundheitlichen Auswirkungen der Schadstoffexposition gehören Reizungen der Augen, der Nase und des Rachens, Kopfschmerzen, Schwindel und Müdigkeit. Diese Symptome können kurz nach der Exposition gegenüber schlechter Innenraumluftqualität auftreten und sind oft nur vorübergehend, können aber das Wohlbefinden und die tägliche Funktion erheblich beeinträchtigen.
Eine längere Exposition gegenüber Schadstoffen in Innenräumen kann zu ernsteren gesundheitlichen Problemen führen. Zu den Langzeitfolgen können Krebs, Herzerkrankungen und Atemwegserkrankungen wie Asthma und Lungenkrebs gehören. Diese Erkrankungen können sich allmählich entwickeln und bleiben oft unbemerkt, bis sie schwerwiegend werden.
Um das Risiko unmittelbarer und langfristiger Gesundheitsprobleme zu verringern, ist es wichtig, Maßnahmen zur Verbesserung der Luftqualität in Innenräumen zu ergreifen. Dazu gehören eine angemessene Belüftung, die Minimierung des Einsatzes schädlicher Chemikalien und der Einsatz von Systemen zur Überwachung der Luftqualität, die Schadstoffe in Echtzeit erkennen.
Welche Schadgase sind in der Raumluft enthalten?
Die Innenraumluft kann verschiedene schädliche Gase enthalten, die zu einer schlechten Luftqualität beitragen. Eines der häufigsten ist Kohlenmonoxid (CO), ein farbloses, geruchloses Gas, das durch Rauch, Fahrzeugabgase, Öfen und Kamine entsteht. Hohe CO-Konzentrationen können gefährlich und sogar lebensbedrohlich sein. Formaldehyd (HCHO) ist ein weiterer häufiger Schadstoff, der von Möbeln, Farben, gepressten Holzprodukten und bei Verbrennungsprozessen freigesetzt wird. Die Exposition gegenüber Formaldehyd kann zu Reizungen der Atemwege führen und langfristige Gesundheitsrisiken bergen.
Stickstoffdioxid (NO2) wird durch Schweißen, Rauch und nicht entlüftete Verbrennungsquellen freigesetzt. Es kann den Zustand der Atemwege verschlimmern und die Lunge langfristig schädigen. Schwefeldioxid (SO2), das häufig von Stromversorgern und industriellen Prozessen freigesetzt wird, kann in Innenräume eindringen und zu Atemproblemen beitragen, insbesondere in Gebieten in der Nähe von Industrieanlagen. Schwefelwasserstoff (H2S), der beim Abbau von organischer Biomasse entsteht, kann je nach Expositionsniveau leichte Reizungen bis hin zu schweren Atembeschwerden verursachen.
Ozon (O3) wird häufig in Innenräumen von Luftreinigern, Druckern und Ozongeneratoren erzeugt, kann aber auch aus dem Ozon der Außenluft stammen. Obwohl Ozon in Desinfektionsprozessen verwendet wird, kann eine hohe Belastung die Atemwege reizen. Bei den flüchtigen organischen Verbindungen (TVOC) schließlich handelt es sich um Chemikalien, die von Möbeln, Bürogeräten, Farben und Reinigungsmitteln abgegeben werden. Eine langfristige Exposition gegenüber TVOCs kann Kopfschmerzen, Schwindel und sogar ernstere Gesundheitsprobleme verursachen, einschließlich Schäden an der Leber, den Nieren oder dem zentralen Nervensystem.
Proaktive Maßnahmen zur Reduzierung dieser Gase und zur Verbesserung der Luftqualität in Innenräumen sind entscheidend, um das Risiko unmittelbarer und langfristiger Gesundheitsprobleme zu verringern.
Welche Möglichkeiten gibt es für Lösungen zur Erkennung der Luftqualität in Innenräumen?
EC Sense bietet fortschrittliche Gassensoren und Sensormodule für die Luftqualität in Innenräumen an, die verschiedene schädliche Gase wie NO2 (Stickstoffdioxid), CO (Kohlenmonoxid), SO2 (Schwefeldioxid), O3 (Ozon), TVOC (flüchtige organische Verbindungen) und die gesamte Außenluftqualität erfassen können.
Diese Sensoren sind hochempfindlich, mit einer unteren Nachweisgrenze von 1 ppb/1 µg/m³ und schnellen Ansprechzeiten. Sie sind kompakt, langlebig (über 3 Jahre), benötigen keine Aufwärmzeit und weisen keine Null-Linien-Drift auf.
Der elektrochemische Festpolymer-Gassensor bildet zusammen mit einer Leiterplatte eine einfach zu bedienende Lösung. Die Gassensormodule verfügen über eine Multiparameter-Detektion und messen Gas, Temperatur und Feuchtigkeit. Sie bieten eine digitale Signalausgabe über UART (TTL 3,3 V) oder I2C und sind energieeffizient mit niedrigem Stromverbrauch und Schlafmodus, was sie ideal für batteriebetriebene und IoT-Anwendungen macht. Diese Module arbeiten in einem breiten Temperaturbereich von -40 °C bis +55 °C.
Welche Lösungen kann EC Sense für die Luftqualität in Innenräumen anbieten?
Das Gassensormodul TB600B, das mit UART- und I2C-Ausgängen erhältlich ist, umfasst Varianten wie TB600B-NO2 (erkennt bis zu 2 ppm), TB600B-SO2 (erkennt bis zu 5 ppm) TB600B-H2S (erkennt bis zu 2 ppm), TB600B-O3 (misst bis zu 5 ppm), TB600B-CO (misst bis zu 10 ppm), TB600B-TVOC (misst bis zu 10 ppm), TB600B-HCHO (misst bis zu 5 ppm) und TB600B-IAQ (misst bis zu 10 ppm). Das DGM10-Doppelgassensormodul mit UART-, I2C- und SPI-Ausgängen ermöglicht die Kombination von zwei Gasen zur Erkennung von Optionen wie H2S (2 ppm), SO2 (5 ppm), TVOC (10 ppm), HCHO (5 ppm), CO (10 ppm), NO2 (2 ppm), O3 (5 ppm) und IAQ (10 ppm).
EC Sense-Produkte werden in der Regel in Luftreinigungssystemen, Einrichtungen zur Überwachung der Luftqualität in Innenräumen, HVAC-Systemen und Luftqualitätswarnsystemen eingesetzt.
Welche Technologie macht EC Sense Sensoren besonders?
Die elektrochemische Feststoffpolymer-Technologie von EC Sense ist eine revolutionäre Innovation auf dem Gebiet der elektrochemischen Detektion. Diese Technologie basiert auf dem Prinzip der elektrochemischen katalytischen Reaktion, wobei die Ausgangssignale der elektrochemischen Reaktionen verschiedener Gase erfasst und die Gaskonzentration anhand des Signals genau gemessen wird. Der Sensor besteht aus drei Elektroden, die in Kontakt mit dem Elektrolyten stehen. Eine typische Elektrode besteht aus einer großen Oberfläche aus Edelmetall und anderen Materialien. Die Elektrode, der Elektrolyt und die umgebende Luft stehen in Kontakt und das Gas diffundiert in die Arbeitselektrode. Hier wird das Gas oxidiert, wodurch ein Strom entsteht, der proportional zur Gaskonzentration ist.
