Laut Vorschrift des Schulministeriums NRW müssen Klassenräume zur Zeit alle 20 Minuten stoßgelüftet werden, um einen regelmäßigen Luftaustausch zur Corona-Prävention anzustreben. Dr. Georg Schütz, Physiklehrer am Cani, und einige technikbegeisterte Schüler*innen waren sich aber schnell einig: Wir können genauer und in jeder Klasse individuell bestimmen, wann es Zeit zu Lüften ist (spätestens natürlich nach den vorgeschriebenen 20 Minuten). Mit finanzieller Unterstützung des Fördervereins machten sich die Tüftler umgehend ans Werk und produzierten innerhalb weniger Wochen für alle Klassenräume der Sek 1 sogenannte CO2-Ampeln.

Die Grundidee dieser CO2-Ampeln besagt Folgendes: Wenn wir atmen, machen wir das um Sauerstoff ein- und Kohlenstoffdioxid auszuatmen. Wenn wir an einer Krankheit wie COVID 19 leiden atmen wir gleichzeitig auch Viren aus. Diese Viren lassen sich nicht so leicht messen. Wenn wir aber den Kohlenstoffdioxidgehalt der Luft messen, haben wir einen Anhaltspunkt wieviel Luft ausgeatmet wurde und wieviel Viren in dieser Luft sein könnten. Frische Luft von draußen hat immer einen Wert von etwa 400ppm (ppm = parts per million [Teilchen pro Millionen Teilchen]). Akzeptable Luft bleibt unter einem Wert von 1000ppm. Verfolgt man das Lüften mit der CO2-Ampel, findet man, dass das vorgegebenene Lüftungsintervall von 20 Minuten sinnvoll ist. Die CO2-Ampel hilft aber dennoch: durch sie können wir feststellen, ob das Lüften auch wirklich erfolgreich war.

So funktioniert die CO2-Messung: Der Sensor nutzt den gleichen Effekt, mit dem Kohlenstoffdioxid zur Erderwärmung beiträgt. Dabei ist Kohlenstoffdioxid in der Lage, Wärmestrahlung zu absorbieren und in Wärme umzuwandeln. In dem Sensor befindet sich eine kleine Glühbirne, die alle paar Sekunden kurz eingeschaltete wird. Die entstehende Wärmestrahlung wird von einer Messzelle gemessen. Befindet sich auf dem Weg von der Glühbirne zur Messzelle Kohlenstoffdioxid kommt an der Messzelle nicht mehr soviel Wärmestrahlung an. Aus dem von der Messzelle gemessenen Wert der Wärmestrahlung kann man also entnehmen, wieviel Kohlenstoffdioxid in der Messzelle vorhanden ist.

Der Messwert wird von der CO2-Ampel nun auf verschiedenen Wegen angezeigt:

  • Eine vierstellige Anzeige zeigt den aktuellen CO2-Gehalt der Luft in ppm gemessen an
  • Vier farblich einstellbare Leuchtdioden übersetzen den Messwert in Farben: 400ppm CO2 entsprechen der Farbe blau, die sich bei steigenden Messwerten in grün (800ppm CO2) umwandelt. Danach folgt die Farbe gelb(1000 ppm) und schließlich die Farben rot und bei 1400ppm CO2 violett.
  • Der Messwert ist mit dem Verlauf der Messwerte über WLAN ablesbar
  • Wenn der Wert von 1400ppm CO2 erreicht wird, ertönt ein kleiner Alarm und die Ampel blinkt.

Somit sind die selbstgebauten Cani-Ampeln nicht nur preiswerter als erwerbbare Originalmessgeräte, sondern verfügen sogar gleichzeitig über zwei Anzeigefunktionen, nämlich einmal dem exakten Messwert und einmal der Farbskala. In den Klassenräumen werden die CO2-Ampeln bereits rege genutzt und sowohl Schüler als auch Lehrer finden: Das klappt prima. Auch Herr Dahmen freut sich, dass hier aus der Not sozusagen eine pädagogische Tugend gemacht wurde. Einige der ersten Exemplare der CO2-Ampel wurden übrigens zu unserer Partnerschule nach Nyssa in Polen geschickt. Dieses bestätigt unsere Solidarität auch in Krisenzeiten wie Corona.

(SC/HL)