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Neues Sensorsystem für Luftschadstoffe hilft beim Energiesparen

Ein kostengünstiges, intelligentes Lüftungssystem, das Räume automatisch nach Bedarf mit Frischluft versorgt und so vermeidet, dass beim Lüften unnötig Energie verloren geht. Zu gut, um wahr zu sein? Nein, Andreas Schütze von der Saar-Universität entwickelt eine solche Sensorik, mit der die Schadstoffbelastung der Raumluft erfasst und anhand der Messdaten und der Raumnutzung die Lüftungsintensität und -dauer automatisch angepasst werden kann.

Andreas Schütze (rechts) ist Spezialist für Gassensoren. Seine Sensorsysteme haben ein weites Anwendungsfeld. Sie können Ausdünstungen einzelner Produkte ebenso messen wie die Qualität der Raumluft. (Foto: Universität des Saarlandes)

Andreas Schütze (rechts) ist Spezialist für Gassensoren. Seine Sensorsysteme haben ein weites Anwendungsfeld. Sie können Ausdünstungen einzelner Produkte ebenso messen wie die Qualität der Raumluft. (Foto: Universität des Saarlandes)

Geruchlose Luftschadstoffe besonders gefährlich

Das Problem: Formaldehyd aus Möbeln, Lösemittel aus Teppichkleber, chemische Ausdünstungen aus Reinigungsmitteln, Benzol, Xylol und viele weitere Verbindungen können bei geschlossenem Fenster und gut isolierten Gebäuden zu einer ernsten Gesundheitsbelastung werden. Zudem sind diese Schadstoffe meist geruchlos. Regelmäßiges Lüften kann die Schadstoffkonzentration in der Gebäudeluft wirksam reduzieren helfen, führt jedoch auch zu einem unnötig hohen Energieverbrauch. Das neue Sensorsystem der Universität des Saarlandes könnte hier Abhilfe schaffen und den Energieverbrauch halbieren helfen.

Sensindoor verbindet Luftqualität und Energiesparen

"Mit dem Sensorsystem, das wir jetzt entwickeln, können wir beides gewährleisten: Gute Raumluft mit so geringer Schadstoffbelastung wie möglich und Energieeffizienz durch gezieltes, passgenaues automatisches Lüften. Auf diese Weise lassen sich Gesundheitsschäden durch hohe Schadstoffkonzentrationen vermeiden und der Energieverbrauch von Gebäuden etwa um die Hälfte senken, was auch mit Blick auf die CO2-Ziele interessant ist", erklärt Professor Andreas Schütze, Koordinator des europaweiten Forschungsprojekts "Sensindoor".

Feldeffektsensoren messen Millionstel Molekülkonzentration

Die eingesetzten Gassensoren können giftiges Kohlenmonoxid bis hin zu krebserregenden organischen Verbindungen zuverlässig bereits bei einer Konzentration von deutlich unter einem Millionstel erkennen und ihre jeweilige Konzentration exakt messen. Das Sensorsystem besteht dabei aus neuartigen Halbleiter-Gassensoren auf Metalloxid-Basis und sogenannten gassensitiven Feldeffektsensoren, die die in der Luft enthaltene Menge an Molekülen über einen bestimmten Zeitraum messen. Übersteigt die Molekül-Konzentration in der Raumluft dann bestimmte Werte, wird automatisch Frischluft zugeführt.

Klassenzimmer könnten erster Anwendungsfall werden

Wenn alle Räume eines Gebäudes mit einem solchen Sensorsystem ausgestattet und mit einer intelligenten Lüftungssteuerung verknüpft würden, könnte jeder Raum mit einer auf seine ganz spezielle Nutzung optimal abgestimmte Lüftung reguliert werden. "Zum Beispiel können Klassenzimmer bei Schadstoffbelastung an Unterrichts- und Pausenzeiten angepasst belüftet werden", erläutert Schütze. Hierzu werden die Forscher auch verschiedene Lüftungsszenarien etwa in Schule, Büro oder Privathaushalt erforschen und auswerten. Ziel ist, mehr über typische Einsatzgebiete zu erfahren und das System fortzuentwickeln.

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"Neues Sensorsystem für Luftschadstoffe hilft beim Energiesparen" wurde am 16.01.2014 verfasst