Dicke Luft im Klassenzimmer | Aktion
Hintergrundinfo
Einen überwiegenden Teil unserer Lebenszeit verbringen wir in geschlossenen Räumen. Kohlenstoffdioxid (CO2), als Stoffwechselprodukt von Menschen ausgeatmet, dient als guter Indikator für verbrauchte Luft und somit für die Raumluftqualität. Je höher die CO2-Konzentration in der Luft, desto schlechter die Luftqualität. Insbesondere in geschlossenen Räumen bei größerer Personenanzahl wie in Klassenräumen können bereits nach 20 bis 25 Minuten Konzentrationen an CO2 erreicht werden, die vier Mal so hoch sind wie im Freien. In diesen Konzentrationen ist Kohlendioxid zwar kein klassischer Schadstoff, aber es beeinflusst dennoch unser Wohlbefinden. Es können Befindlichkeitsstörungen auftreten, wie Konzentrationsschwäche, Müdigkeit, Schwindel und Kopfschmerzen. [1]
Auch Emissionen aus Einrichtungsgegenständen, Baustoffen oder Reinigungsmitteln (z.B. Formaldehyd, Lösemittel, Weichmacher) können die Innenraumluft stark beeinträchtigen. Neben dem durch die menschliche Atmung verursachten Eintrag an CO2, können in schlecht gelüfteten Räumen unterschiedlich große Mengen Aerosole (gasgetragene flüssige oder feste Partikel) ausgeatmet werden, welche sich über die Raumlauft ausbreiten und potenziell mit Krankheitserregern belastet sein können. Ein Anstieg luftgetragener Keime erhöht die Ansteckungsgefahr. [2]
Die amerikanischen Wissenschaftler Rudnick und Milton zum Beispiel untersuchten 2003, wie hoch das Grippe Ansteckungsrisiko in einem Klassenraum ist. 30 Personen waren vier Stunden lang im Klassenraum, eine Person hatte akut Grippe. Das Ergebnis: Bei 1.000 ppm CO2 steckten sich 5 Personen an, bei 2.000 ppm waren es 12 und bei 3.000 ppm sogar 15. [3]
CO2-Ampeln sind einfach zu bedienende Messgeräte zur Bestimmung der Konzentration von CO2 in der Innenraumluft und helfen ein Gefühl für angemessenes Lüften zu entwickeln. Über die Ampelfarben (Grün, Gelb, Rot) bzw. über die Konzentration gemessen in Parts per Million (ppm) wird die Luftqualität bezogen auf die Konzentration von CO2 angezeigt.
Die Lüftungsempfehlungen basieren auf den wissenschaftlichen Erkenntnissen des Dr.-Ing. Heinz Dieter Neumann der Unfallkasse Nordrhein Westfalen [4] und beziehen sich auf Richtwerte vor der Pandemie. Diese konnten über umfangreiche Messungen in Südtirols Schulen im Schuljahr 2015/2016 bestätigt werden. Aufgrund der Lüftungsintervalle empfiehlt die Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz bei Fensterlüftung ab einer Konzentration von 1400 ppm CO2 zu lüften. In Zeiten der Pandemie, wird jedoch empfohlen bereits ab einer CO2-Konzentration von 1.000 ppm zu lüften (zum Vergleich: in der Außenluft beträgt die CO2-Konzentration ca. 400 ppm), um neben der Senkung des CO2-Gehalts, auch die Aerosolkonzentration in Klassenräumen zu reduzieren und somit die Ansteckungsgefahr zu verringern.
Weiterführende Details über die Datenauswertung der CO2-Messungen in Südtirols Schulen finden Sie im Bereich "Details zu den CO2-Messungen (VOR DER PANDEMIE)".
Ziel
Die Schülerinnen, Schüler und Lehrpersonen erfahren, was schlechte Luft ist, welche Rolle CO2 in Innerräumen spielt, warum ein regelmäßiger Luftaustausch in Klassenzimmern wichtig ist und wie richtiges Lüften funktioniert.
Programm
Das Unterrichtspaket „Dicke Luft im Klassenzimmer” umfasst ein CO2-Messgerät, ein Informationsblatt und Anregungen für Lehrpersonen (im Bereich "Download für Schulen mit einem CO2-Messgerät"). Die in Klassenzimmern eingesetzten CO2-Ampeln, messen und werten die Konzentration von CO2 in der Innenraumluft in Echtzeit aus. Sie signalisieren über eine Ampelanzeige, wann es Zeit ist zu lüften. Das Informationsblatt enthält Tipps, wie richtiges Lüften im Schulalltag funktioniert und mit welchen wirkungsvollen Maßnahmen die Raumluftqualität deutlich verbessert werden kann.
Dicke Luft im Klassenzimmer. GNews Production (13.09.2018)
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Zusatzinfo
An der Aktion „Dicke Luft im Klassenzimmer“ nehmen Schulklassen mit Fensterlüftung, mit kontrollierter-mechanischer Lüftungsanlage und mit hybrider Lüftung (Fensterlüftung und mechanischer Lüftung) teil. Für alle drei Lüftungsarten wird empfohlen den Klassenraum bei 1.000 ppm CO2 für 5 Minuten intensiv quer- oder stoßzulüften.
In der Stellungnahme der Kommission Innenraumlufthygiene am Umweltbundesamt vom 12. August 2020 [5] bezieht sich der Wert von 1.000 ppm CO2 bei mechanischer Lüftungsanlage nicht auf einen Momentanwert, sondern ist das Mittel über die Dauer einer Unterrichtseinheit.
Verleihbedingungen und wichtige Hinweise
Schulen können im Rahmen von schulbezogenen Projekten CO2-Messgeräte beim Labor für Luftanalysen und Strahlenschutz der Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz kostenfrei ausleihen.
Pro Schule müssen mind. 10 Geräte beantragt werden. Die Anträge für den Verleih können bis zum 15.09. eines jeden Schuljahres eingereicht werden (Formular im Downloadbereich). Diese müssen vollständig ausgefüllt und unterzeichnet dem Labor für Luftanalysen und Strahlenschutz an die E-Mail-Adresse richard.oberkalmsteiner@provinz.bz.it zugesandt werden.
Das Labor für Luftanalysen und Strahlenschutz überprüft die eingereichten Anträge, genehmigt und organisiert den Verleih (vereinbart die Termine und verteilt die Geräte an den Schulen). Der Verleih ist für bis zu max. 5 Schulen pro Schuljahr vorgesehen. Die Anträge sind jährlich neu zu stellen. Es wird keine Warteliste geführt.
Verleihzeitraum und Leihfrist
Es sind zwei Verleihperioden vorgesehen: Oktober bis Dezember und Januar bis April.
Die Geräte müssen dementsprechend 3 bis 4 Monate in derselben Schule verbleiben.
Verteilung der Geräte
Die Geräte werden vom Labor für Luftanalysen und Strahlenschutz zu den Schulen gebracht und wieder abgeholt. Auf Anfrage erhalten die Ausleihenden gleichzeitig bei der Übergabe auch eine kurze Einführung in die Bedienung der Geräte (Dauer ca. halbe Stunde).
Hinweis
Mit dem Erhalt der Messgeräte übernimmt die ausleihende Person bzw. Organisation die volle Haftung für Beschädigung und Verlust in Höhe der Wiederherstellungs- bzw. Wiederbeschaffungskosten.
Es wird ersucht möglichst sorgsam mit den Geräten umzugehen und festgestellte Mängel unverzüglich an die Landesagentur via E-Mail richard.oberkalmsteiner@provinz.bz.it oder Tel. +39 0471 417168 zu melden.
Online-Umfrage
Interessierte, welche CO2-Messgeräte ausgeliehen haben, können sich an einer Online-Umfrage über den Einsatz der Geräte in Schulen beteiligen. Die Datenerhebung und -auswertung erfolgt anonym.
Zielgruppe
Alle Schulstufen, bei Anfrage Angebot auch für Kindergarten
Sprache
Deutsch, Italienisch
Details zu den CO2-Messungen (VOR DER PANDEMIE)
Aus den folgenden Grafiken ist ersichtlich, wie schnell die CO2-Konzentration in voll besetzten Räumen ansteigt und, dass regelmäßiges Lüften in kurzen Abständen notwendig ist.
Bild 1: Veranschaulicht einen schnellen Anstieg der CO2-Konzentration vor der Belüftung und ein rasches Absinken der CO2-Konzentration nach der Fensterlüftung. Bei regelmäßiger Lüftung (ca. alle 20-25 Minuten) bleibt der gleitende Stundenmittelwert für CO2 (rote Linie) im tolerierbaren Bereich (Gelb) unter 1.200 ppm CO2.
Bild 2: Zeigt ein Klassenzimmer mit kontrollierter-mechanischer Lüftungsanlage. Die CO2-Konzentration im Klassenzimmer steigt langsam an, erreicht einen Höchstwert und sinkt erst wieder ab, sobald die Schüler das Klassenzimmer verlassen. Insgesamt bleibt der gleitende Stundenmittelwert (rote Linie) im tolerierbaren Bereich (Gelb) unter 1.200 ppm CO2.
Bild 3: In diesem Beispiel wurde die verbrauchte Raumluft im Klassenzimmer nur bei jedem Wechsel der Unterrichtsstunde über das Öffnen der Fenster ausgetauscht. Dabei ist ersichtlich, dass sehr hohe CO2-Spitzen erreicht wurden und somit auch der gleitende Stundenmittelwert im inakzeptablen Bereich lag (Rot).
CO2-App (Rechner und Timer)
Das Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) hat eine App zur Verfügung gestellt, die es ermöglicht den richtigen Zeitpunkt für die Fenster- und Türenlüftung des Klassenzimmers zu berechnen. Die App kann über den Google Play Store (für Android-Geräte) oder über den App Store (für iOS) heruntergeladen werden.
Die App ist nicht anwendbar für Klassenzimmer mit kontrollierter, mechanischer Raumlüftungsanlage!
Die App liefert eine ganze Reihe von Informationen zum richtigen Lüften in geschlossenen Räumen. Sie unterscheidet zwischen einem infektionsschutzgerechten Lüften und einem Lüften des Klassenzimmers, um eine gute Luftqualität zu erreichen.
Bedienungshilfe: Unter "CO2-Rechner & Timer" gelangt man durch links oder rechts Wischen zu "Unterrichtsräumen in Schulen" und wählt, ob die Berechnung für eine Primar- oder Sekundarstufe* erfolgen soll. Weiters sind folgende Angaben einzugeben: Personenanzahl im Raum (n), Aufenthaltsdauer (min) - hier wird empfohlen die maximale Zeit von 120 Minuten einzugeben, Raumgrundfläche (m²) und Raumhöhe (m). Durch Tippen auf "Berechnen" wird die Berechnung der CO2-Konzentration gestartet und der richtige Lüftungszeitpunkt ermittelt.
Durch Berühren der Punkte im Graphen kann ein Timer (durch die Funktion "Zum Timer") entweder für den Lüftungszeitpunkt der Lüftungsvariante „Lüftung für Infektionsschutz“ (entspricht 1.000 ppm als Momentanwert) oder für die Lüftungsvariante „gute Luftqualität“ (entspricht 1.400 ppm als Momentanwert) gesetzt werden. Der dritte Punkt im Graphen entspricht dem Zeitpunkt, ab welchem die Luftqualität im inakzeptablen Bereich liegt, also über 2.000 ppm CO2.
*In Deutschland verläuft die Primarstufe von der 1.-4. Klasse (in einzelnen Bundesländern bis zur 6. Klasse) und die Sekundarstufe I von der 5.-10. Klasse.
Infografik
Weitere Empfehlungen und eine anschauliche Infografik zu Luftaustausch und effizientem Lüften in Schulen finden Sie auf der Seite des Umweltbundesamtes.
Quellen
[1] Myhrvold AN, Olsen E, Lauridsen O (1996) Indoor environment in schools – pupils health and performance in regard to CO2 concentrations. Proc Indoor Air í96 4:369–374 - Bundesgesundheitsblatt - Gesundheitsforschung - Gesundheitsschutz 11 ・ 2008
[2] Shendell DG, Prill R, Fisk WJ, et al. (2004) Associations between classroom CO2 concentrations and student attendance in Washington and Idaho. Indoor Air 14:333–341 - Bartlett KH, Kennedy SM, Brauer M, et al. (1999) Predictors of exposure to indoor CO2 and bioaerosols in elementary school classrooms. Proc Indoor Air ‚99 1:252–257 - Rudnick SN, Milton DK (2003) Risk of indoor airborne infection transmission estimated from carbon dioxide concentration. Proc Indoor Air 13:237–245 Bundesgesundheitsblatt - Gesundheitsforschorschung - Gesundheitsschutz 11 ・ 2008
[3] CO2-Gehalt messen numbis Niederösterreichisches Umwelt-Beobachtungs- und Informationssystem Abteilung Umwelt-technik www.noe.gv.at
[4] Methode zur Abschätzung der CO2-Konzentration in Klassenräumen anhand empirisch ermittelter Daten und Vorschläge für Lüftungsmaßnahmen – Dr.-Ing. Heinz Dieter Neumann - Unfallkasse Nordrhein Westfalen - publiziert in Gefahrstoffe Reinhaltung der Luft 75 (2015) Nr. 4 – April
[5] Das Risiko einer Übertragung von SARS-CoV-2 in Innenräumen lässt sich durch geeignete Lüftungsmaßnahmen reduzieren - Stellungnahme der Kommission Innenraumlufthygiene am Umweltbundesamt - Stand: 12. August 2020.
Wofür steht QAES?
QAES - Atme besser, wechsle die Luft! SIGOO Production (20.10.2020)
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Das Projekt "QAES – Luftqualität in den Schulgebäuden” ist ein Projekt, welches vom „Kooperationsprogramm Interreg Italien – Schweiz 2014-2020” mitfinanziert wird und ist Ausdruck der Zusammenarbeit zwischen Südtirol & Tessin. Das Projekt verfolgt das Ziel, die Luftqualität in den Schulen dieser alpinen Gegenden zu verbessern.
Das Labor für Luftanalysen und Strahlenschutz ist Projektpartner.
Kontakt
Umweltbildung
Amba-Alagi-Straße 5, 39100 Bozen
E-Mail: umweltbildung@provinz.bz.it
Tel.: +39 0471 417102
