NETATMO: Luftqualität (CO2), Luftdruck (mb) und Luftfeuchtigkeit (in %)

Die meisten Menschen verbringen täglich viele Stunden (mehr als 20) in geschlossenen Räumen. Der Kohlendioxidgehalt der Luft (CO2-Gehalt) wird in Volumen -% bzw in ppm (parts per million) gemessen und ist der wichtigste Indikator für die Qualität der Luft.

Während die Wetterstation NETATMO in unserem Büro zu Hause vielfach über 1000 ppm CO2 anzeigt, das Wohnzimmer um die 500 ppm misst, kommt das Schlafzimmer besetzt mit 2 Personen in einer Nacht locker auf über 4’100 ppm CO2.

Kohlenstoffdioxid oder Kohlendioxid ist eine chemische Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff mit der Summenformel CO2, ein unbrennbares, saures, farb- und geruchloses Gas, das sich gut in Wasser löst.

Kohlenstoffdioxid ist auch ein Spurengas der Erdatmosphäre, dessen Konzentration 2015 lokal die Schwelle von 400 ppm überschritten hat. Messungen der Nationalen Behörde für Ozean- und Atmosphärenforschung (NOAA) der Vereinigten Staaten auf dem Mauna Loa (Hawaii) ergaben diesen Wert.

Vor 500 Millionen Jahren war die Kohlenstoffdioxid-Konzentration circa 20-fach höher als heute. Der Wert sank kontinuierlich und betrug im Jura (vor 201,3–145 Millionen Jahren) noch etwa das Vier- bis Fünffache des aktuellen Wertes. Seit den letzten 800‘000 Jahren lag der Anteil jedoch immer unterhalb von etwa 300 ppm CO2.

Kohlenstoffdioxid kann unter anderem mittels Infrarot- oder Ramanspektroskopie nachgewiesen werden, wobei die asymmetrischen Streckschwingungen sowie Kippschwingungen infrarotaktiv sind, während die symmetrische Streckschwingung bei einer Wellenzahl von 1480 cm−1 raman-aktiv ist. Das dazu verwendete Messgerät wird nichtdispersiver Infrarotsensor genannt.

Bei 30‘000 ppm oder -3 % tritt also bereits beim Menschen eine leichte Narkose ein und bei -8 % oder 80‘000 ppm wird man ohnmächtig!

Eine Studie nach Pettenkofer weist nach, dass Personen welche sich in Räumen mit CO2-Konzentration unter 0,1% (1.000 ppm) behaglich fühlen, über 0,2 % (2.000 ppm) jedoch deutlich unbehaglich.

Der Grenzwert für Wohnräume liegt deshalb in Deutschland bei 0,15% (1.500 ppm) CO2.
Zum Vergleich: In einem ungelüfteten Schlafzimmer oder auch in voll besetzten Klassenräumen können häufig dreimal so hohe Konzentrationen (bis zu 5‘000 ppm CO2) gemessen werden!

Bei uns waren dies in den 3 Haupt-Räumen die Werte an CO2
500 ppm = Wohnzimmer 43.1 m2,
1‘200 ppm = Büro 19.1 m2 sowie
über 4‘000 ppm = Schlafzimmer 18.8 m2, bzw. 48.9 m3 jeweils morgens).

Es war also annähernd so stinkend und mit CO2 belastet wie in voll besetzten Klassenräumen.

Die Wetterstation NETATMO gibt den Luftdruck in mb (mb=Millibar) an. Die internationale verwendete Bezeichnung des Luftdrucks wäre eigentlich Pascal (Einheitenzeichen Pa).

Lufdruck Formel

Statt in der unpassend kleinen Einheit Pascal wird der Luftdruck meistens mit dem SI-Präfix Hekto in Hektopascal (hPa) angegeben (1 bar = 10 hoch5 Pa). Der Luftdruck nimmt also rasch mit der Höhe ab – in Meereshöhe um etwa 1 hPa je 8 Meter. Eine exakte mathematisches Beschreibung des Druckverlaufs ist wegen der Wetterdynamik und anderen Einflussfaktoren nicht möglich.

Bei einer Standardatmosphäre (15 °C auf Meereshöhe mit p0=1013,25 hPa) kann der Luftdruck p für die Höhe über dem Meer H und mit H0=8435 m über die barometrische Höhenformel angenähert werden. Für eine Dichte der Luft bei 0 °C (ebenfalls auf Meereshöhe) ergibt sich H0=7990m≈8km.

In Deutschland, Östererreich und der Schweiz gelten wie auch NETATMO richtig erkannt hat ebenfalls mb (Millibar). Der angezeigte Wert ist also immer ein auf Meereshöhe (0 m = 1013,25 hPa = 100 %) berechneter Wert und gibt niemals den exakt vor Ort gemessene Gewichtswert wieder.

Der höchste in Deutschland je gemessene Luftdruck wurde am 23. Januar 1907 in Greifswald mit 1060,8 hPa gemessen, der niedrigste mit 954,4 hPa am 27. November 1983 in Emden.

Während der mittlere Wert des Luftdrucks auf Meereshöhe bedeutet, dass auf jedem Quadratmeter eine Luftsäule der Masse 10 Tonnen lastet, entsprechen die Schwankungen der „Luftdruck-Rekorde“ einer Massenveränderung dieser Luftsäule in der Grössenordnung von etwa einer Tonne über jedem Quadratmeter.

ALLES KLAR?

Mit Luftdruck wird der von der Masse der Luft unter der Wirkung der Erdanziehung ausgeübte Druck bezeichnet. Er ist definiert als das Gewicht der Luftsäule pro Flächeneinheit vom Erdboden bis zur äusseren Grenze der Atmosphäre.

Auf Meeresniveau sind das im Durchschnitt

  • 1013,2 Hektopascal (hPa).
  • 1013,2 hPa
  • 760 Torr (Torricelli, Erfinder des Barometers)
  • 760 mm Quecksilbersäule
  • 1 atm (Atmosphäre)
  • 1 hPa
  • 100 Pascal (Pa)
  • 1 Pa
  • 1 Newton/Quadratmeter


links aktuelle Geräte wie sie noch häufig als GPS oder Höhenmesser gebraucht werden,

rechts ein typischer antiker Dosenbarometer wie auch er bei uns zu Hause an der Wand hängt.

Meine Wetterstation NETATMO

Dosenbarometer haben übrigens – wie der Name sagt – eine Dose gefüllt mit einer halben Atmosphäre Druck und »geeicht» auf 760 Torricelli Einheiten.

Ob der ursprüngliche Quecksilberbarometer von 75 cm Höhe und einem unten offenen Bogen von etwa 20 cm der Ursprung der Torricelli-Scala von 760 war bleibe dahingestellt. Aus meiner Sicht ist damit auch klar, dass wir unseren antiken Barometer – nach dem ermitteln des niedersten und höchsten Luftdrucks – genau auf diese 760 Torricelli eichen.


Leonard Cohen – The Window

Über muck

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