Sensorgestützes Lüftungssystem 17.01.2014, 09:45 Uhr

Elektronischer Hausmeister lüftet nach Maß

Räume in Schulen, Büros und Privathaushalten lassen sich zukünftig effektiver lüften bei gleichzeitig niedrigerem Energieverbrauch. Ein neu entwickeltes, sensorgestütztes Lüftungssystem, das saarländische Forscher mitentwickelt haben, misst die erst die Schadstoffbelastung der Raumluft und steuert dann auf Basis dieser Daten die Luftzufuhr so, dass ein optimales Gleichgewicht zwischen Luftqualität und Heizkosten erreicht wird. 

Andreas Schütze (rechts) ist Spezialist für Gassensoren an der Universität des Saarlandes. Seine Sensorsysteme können Ausdünstungen einzelner Produkte ebenso messen wie die Qualität der Raumluft. In Kombination mit einem automatischen Lüftungssystem sollen sich Heizkosten zukünftig um die Hälfte senken lassen. 

Andreas Schütze (rechts) ist Spezialist für Gassensoren an der Universität des Saarlandes. Seine Sensorsysteme können Ausdünstungen einzelner Produkte ebenso messen wie die Qualität der Raumluft. In Kombination mit einem automatischen Lüftungssystem sollen sich Heizkosten zukünftig um die Hälfte senken lassen. 

Foto: Universität des Saarlandes

Herzstück des geplanten Lüftungssystems, das Forscher des Lehrstuhls für Messtechnik der Universität des Saarlandes entwickeln, sind Gassensoren. Sie erfassen die Belastung der Raumluft mit flüchtigen organischen Verbindungen (VOC). Anhand dieser Messdaten und Informationen, wann und wie Räume genutzt werden, passt das System Lüftungsintensität und -dauer an.

„Mit richtigem Lüften lassen sich Gesundheitsgefahren vermeiden“, sagt Projektkoordinator Professor Andreas Schütze. Viele flüchtige organische Verbindungen seien krebserregend und könnten vor allem für Kinder und älteren Menschen gefährlich werden. Problematisch ist, dass sie auch bei gesundheitsschädlicher Konzentrationen für menschliche Nasen geruchlos sind. Werde aber zu viel gelüftet, steigen die Kosten für Energie. „Das wirkt sich in der Summe auf die Wirtschaft und die Umwelt aus“, so Schütze.

Heizkosten sollen sich um die Hälfte senken lassen

„Mit dem Sensorsystem, das wir jetzt entwickeln, können wir beides gewährleisten: Gute Raumluft mit so geringer Schadstoffbelastung wie möglich auf der einen Seite, und Energieeffizienz durch gezieltes, passgenaues automatisches Lüften auf der anderen“, erklärt Schütze. Er schätzt, dass sich der Energieverbrauch von Gebäuden mit Hilfe von Sensindoor um die Hälfte senken lässt.

Die Forscher entwickeln im Projekt neuartige Halbleiter-Gassensoren auf Metalloxid-Basis und gassensitive Feldeffektsensoren. Diese erfassen Gase aller Art zuverlässig und messen ihre Konzentration – von giftigem Kohlenmonoxid bis hin zu krebserregenden organischen Verbindungen. Schon bei einer Konzentration von deutlich unter einem Millionstel spüren sie Luftschadstoffe wie Formaldehyd, Benzol oder Xylol auf.

Die Sensoren analysieren die Zusammensetzung der Luft. Übersteigt die Schadstoffkonzentration einen bestimmten Wert, wird automatisch Frischluft zugeführt. „Wenn wir alle Räume eines Gebäudes mit unseren Sensoren ausstatten und diese mit einer intelligenten Lüftungssteuerung verbinden, sorgt das System in jedem Raum für eine auf seine ganz spezielle Nutzung optimal abgestimmte Lüftung“, erklärt der Forscher. So könnte die Lüftung von Klassenzimmern an die Unterrichts- und Pausenzeiten angepasst werden.

EU fördert Projekt mit 3,4 Millionen Euro 

Zum Projekt gehört auch, verschiedene Lüftungsszenarien zu erforschen und auszuwerten – etwa in Schulen, Büros oder Privathaushalten. Ziel ist es, mehr über typische Einsatzgebiete zu erfahren und das System fortzuentwickeln, damit es sich ideal anpassen kann. Das Projekt ist auf drei Jahre angelegt. Die EU fördert es mit 3,4 Millionen Euro, eine Million davon fließt ins Saarland.

Von Andrea Ziech

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