Autos mit Verbrennungsmotor stoßen hauptsächlich Kohlendioxid (CO₂) und Kohlenmonoxid (CO) als Abgase aus. Die jeweiligen Mengen dieser Gase variieren jedoch in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren wie dem verwendeten Kraftstoff, dem Wirkungsgrad des Motors und den Fahrbedingungen. Aufgrund ihrer typischerweise niedrigen Deckenhöhe stellen Tiefgaragen und andere geschlossene Parkräume eine besondere Herausforderung für Lüftungssysteme dar. Ein intelligentes Lüftungssystem muss die Anreicherung giftiger Gase aus Motorabgasen in einer Garage zuverlässig verhindern. Dafür werden spezielle Gassensoren eingesetzt, die auf die Erkennung und Messung dieser Schadstoffe in Parkhäusern optimiert sind.
In der Regel wird Kohlendioxid (CO₂) in deutlich größeren Mengen ausgestoßen als Kohlenmonoxid (CO). CO₂ entsteht bei der vollständigen Verbrennung von Kohlenwasserstoffkraftstoffen wie Benzin oder Diesel. Kohlenmonoxid hingegen entsteht bei unvollständiger Verbrennung, z. B. durch Sauerstoffmangel, ineffiziente Verbrennung oder Motorstörungen.
Im Vergleich sind die Emissionen von CO₂ aus Verbrennungsmotoren generell wesentlich höher als die von CO. Dennoch ist Kohlenmonoxid im Hinblick auf akute Gesundheitsrisiken deutlich gefährlicher, da es den Sauerstofftransport im menschlichen Körper beeinträchtigen kann. Obwohl CO₂ leichter zu detektieren ist, stellt CO daher die größere unmittelbare Gesundheitsgefahr dar. Aus diesem Grund schreiben lokale Vorschriften in vielen Fällen die Installation von CO-Sensoren zur Überwachung der Luftqualität in Parkgaragen vor. Allerdings kann die Steuerung von Lüftungsanlagen in Parkhäusern auf Basis von CO₂-Messungen deutlich effizienter erfolgen. Wenn Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren aktiv sind, registrieren CO₂-Sensoren eine Verschlechterung der Luftqualität meist deutlich früher als CO-Sensoren. Auf Basis der CO₂-Konzentration lassen sich die Ventilatoren bedarfsgerecht steuern, sodass frische Luft zugeführt und Schadgase rechtzeitig abgeführt werden können.
Die Gefahr von Kohlenmonoxid (CO) – der stille Killer
Giftige oder schädliche Gase sind Gase, die für Lebewesen schädlich sind. Kohlenmonoxid (CO) ist ein farbloses, geruchloses und hochgiftiges Gas. Es wird manchmal als der „stille Killer“ bezeichnet. Es wird von Fahrzeugmotoren zusammen mit CO₂ ausgestoßen. Wenn Kohlenmonoxidmoleküle in die offene Luft freigesetzt werden, durchlaufen sie typischerweise Oxidationsreaktionen. Es verflüchtigt sich relativ schnell, wenn es Frischluft ausgesetzt ist. In Anwesenheit von Sauerstoff (O₂) kann Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid (CO₂) reagieren. Die Reaktion kann wie folgt dargestellt werden: 2 CO + O₂ → 2 CO₂. Wenn CO sich mit Luft in einer Tiefgarage vermischt, erhöht es zunächst weiter die CO₂-Konzentrationen. Wird es in offene Räume oder Außenumgebungen freigesetzt, neigt CO dazu, sich zu verteilen und mit der umgebenden Luft zu vermischen, wodurch sich seine Konzentration auf ein sicheres Niveau verringert.
In geschlossenen oder schlecht belüfteten Bereichen wie Parkgaragen kann sich CO jedoch ansammeln, wenn es laufende Emissionen von Fahrzeugabgasen oder anderen Quellen ohne ausreichende Belüftung gibt. Ohne ausreichenden Luftstrom kann das Gas verweilen und sich auf gefährliche Konzentrationen aufbauen, was Gesundheitsrisiken für Personen in diesen Bereichen darstellt. Dies kann zu Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit führen und in schweren Fällen lebensbedrohlich sein. Wenn CO eingeatmet wird, gelangt es in den Blutkreislauf und bindet sich an die roten Blutkörperchen, die dann keinen Sauerstoff mehr transportieren können. Wir Menschen brauchen Sauerstoff, um Nahrung zu verarbeiten, um die Energie zu gewinnen, die wir zum Überleben, zur Muskelbewegung oder sogar nur zum Denken benötigen. Symptome einer CO-Vergiftung sind Kopfschmerzen, Benommenheit, Sehstörungen, Atemnot, Übelkeit sowie Magen- und Brustschmerzen. Um hohe Konzentrationen von Kohlenmonoxid in einem geschlossenen Bereich wie einer Tiefgarage zu verhindern oder zu verringern, sollte Frischluft zugeführt werden, um das Kohlenmonoxid zu verdrängen.
Die regelmäßige Überwachung der CO-Werte in Parkgaragen ist entscheidend, um Sicherheitsstandards aufrechtzuerhalten und die Gesundheit der Nutzer zu schützen. Sie hilft bei der rechtzeitigen Erkennung potenzieller Lecks oder unzureichender Belüftung und ermöglicht Maßnahmen zur Minderung der Gesundheitsrisiken durch CO-Exposition. Abhängig von lokalen Vorschriften und Normen kann es spezifische Anforderungen für die Überwachung der CO-Werte in geschlossenen Bereichen wie Parkgaragen geben. Die regelmäßige Überwachung hilft, die Einhaltung dieser Vorschriften sicherzustellen.
Wo sollten CO-Sensoren installiert werden?
Bei der Platzierung von Kohlenmonoxid- (CO) Sensoren in Innenräumen wie Tiefgaragen wird allgemein empfohlen, sie in einer Höhe zu installieren, in der sie CO-Konzentrationen effektiv erkennen können, die ein Risiko für Personen darstellen. Im Gegensatz zu Flüssiggas (LPG), das schwerer als Luft ist und dazu neigt, sich in Bodennähe anzusammeln, hat CO eine annähernd gleiche Dichte wie Luft und verteilt sich gleichmäßig im Raum. Deshalb werden CO-Sensoren üblicherweise in Atemhöhe montiert, also in etwa 1,2 bis 1,8 Metern über dem Boden – dort, wo Menschen typischerweise atmen.
Das Verständnis der Luftströmungsmuster innerhalb der Parkgarage ist entscheidend für die effektive Platzierung der Sensoren. Wenn es bestimmte Bereiche gibt, in denen sich CO aufgrund schlechter Belüftung oder stehender Luft eher ansammelt, sollten Sensoren strategisch so platziert werden, dass sie diese Bereiche überwachen. Sensoren sollten an Orten installiert werden, die frei von Hindernissen sind, welche den Zustrom von CO zum Sensor behindern könnten. Vermeiden Sie die Platzierung von Sensoren in der Nähe von Wänden, Ecken oder hinter Gegenständen, die den Luftstrom blockieren und zu ungenauen Messwerten führen könnten.
Lokale Bauvorschriften oder gesetzliche Regelungen können Anforderungen für die Platzierung von CO-Sensoren in Parkgaragen oder anderen Innenräumen vorschreiben. Die Einhaltung dieser Vorschriften ist entscheidend, um die Sicherheit der Nutzer zu gewährleisten und mögliche Strafen zu vermeiden.
Die Rolle der Kohlendioxid-Überwachung (CO₂)
Kohlendioxid oder CO₂ ist ein Treibhausgas, das in kleinen Mengen natürlich vorkommt und harmlos ist. Es ist notwendig für das Überleben des Lebens auf der Erde. CO₂ entsteht nicht nur durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe. Die Kohlendioxidkonzentration in Innenräumen ist das Ergebnis einer Kombination aus dem CO₂-Gehalt der Außenluft, der Atmung in Innenräumen und der Lüftungsrate des Gebäudes. CO₂ wird durch die Zufuhr von Frischluft abgeführt. Auch wenn Kohlendioxid (CO₂) nicht so unmittelbar schädlich ist wie CO, spielt es eine bedeutende Rolle bei der Beurteilung der allgemeinen Luftqualität in Innenräumen und der Effektivität des Lüftungssystems.
Wenn ein Motor Kraftstoff verbrennt, sind die Hauptprodukte der Verbrennung Kohlendioxid (CO₂) und Wasserdampf (H₂O) bei ausreichender Sauerstoffzufuhr. Die Menge an CO₂, die während der Verbrennung freigesetzt wird, ist in der Regel höher als die Menge an Kohlenmonoxid (CO), die erzeugt wird. Unter normalen Betriebsbedingungen sind moderne Motoren und Verbrennungssysteme darauf ausgelegt, den Verbrennungsprozess zu optimieren, um so viel CO₂ wie möglich durch vollständige Verbrennung zu produzieren, während die Produktion von Kohlenmonoxid (CO) und anderen schädlichen Emissionen minimiert wird. In Situationen, in denen die Verbrennung ineffizient ist oder das richtige Luft-Kraftstoff-Verhältnis fehlt, können höhere Kohlenmonoxidwerte zusammen mit anderen Schadstoffen erzeugt werden.Erhöhte CO₂-Werte können Unbehagen verursachen, was zu Kopfschmerzen und einem Gefühl der Beklemmung führt. Die Überwachung der CO₂-Werte stellt eine ausreichende Belüftung sicher und trägt dazu bei, die akzeptable Luftqualität in Innenräumen zu erhalten, um den Komfort und das Wohlbefinden der Personen, die das Parkhaus nutzen oder dort arbeiten, zu gewährleisten. Um hohe Konzentrationen von Kohlendioxid in einem geschlossenen Raum wie einer Tiefgarage zu verhindern oder zu verringern, sollte Frischluft zugeführt werden, um das Kohlendioxid zu verdrängen. CO₂-Werte in Innenräumen zwischen 400-1.000 ppm sind akzeptabel. Wenn die Werte diesen Bereich überschreiten, ist zusätzliche Belüftung erforderlich.
LPG-Messungen zur Erkennung gefährlicher Situationen
LPG oder Flüssiggas ist hochentzündlich, und im begrenzten Raum einer Tiefgarage kann jedes Leck eine erhebliche Brandgefahr darstellen. LPG wird häufig als Kraftstoff für Fahrzeuge und als Heizquelle verwendet. In Tiefgaragen besteht das Risiko von Leckagen sowohl aus Fahrzeugen als auch aus den Lagereinrichtungen selbst. Fahrzeuge mit einem LPG-Tank sind daher nicht in allen Parkhäusern erlaubt. Die Messung von LPG-Konzentrationen hilft, Leckagen schnell zu erkennen und gefährliche Konzentrationen zu überwachen.
Tiefgaragen werden häufig von einer großen Anzahl von Personen genutzt, einschließlich Fahrer, Fußgänger und Wartungspersonal. Die Überwachung von LPG-Konzentrationen stellt die Sicherheit der Nutzer sicher, indem sie auf gefährliche Bedingungen hinweist und bei Bedarf eine rechtzeitige Evakuierung ermöglicht. Viele Rechtsordnungen haben Vorschriften, die die Nutzung und Lagerung von LPG in öffentlichen Räumen wie Parkhäusern regeln. Die regelmäßige Überwachung und Messung von LPG-Werten hilft dabei, die Einhaltung dieser Vorschriften zu gewährleisten, wodurch das Risiko von Bränden und Explosionen verringert wird, einschließlich des Risikos von Strafen und Haftung im Falle von Unfällen.
Bei der Messung von LPG-Konzentrationen in einer Tiefgarage ist es entscheidend, die Sensoren in einer Höhe zu positionieren, in der die Gas-Konzentration am ehesten die gesamte Umgebung repräsentiert und wo sie das größte Risiko für die Nutzer darstellt. In der Regel bedeutet dies, die Sensoren etwa 30 cm über dem Boden zu platzieren. LPG ist dichter als Luft, was bedeutet, dass es eher in Bodennähe absinkt, anstatt nach oben zu entweichen. Die Platzierung der Sensoren näher am Boden ermöglicht eine genauere Erkennung von LPG-Leckagen, da die Konzentration in Bodennähe, wo das Gas sich ansammelt, am höchsten sein wird.
Es ist jedoch wichtig, bei der Festlegung der Sensorplatzierung die spezifische Anordnung und die Lüftungseigenschaften der Parkgarage zu berücksichtigen. Beispielsweise, wenn Lüftungsschächte oder Ventilatoren vorhanden sind, die die Gasverteilung beeinflussen könnten, müssen die Sensoren möglicherweise strategisch so platziert werden, dass diese Faktoren berücksichtigt werden. Die Beratung mit Sicherheitsexperten oder Ingenieuren, die mit Gassensoriksystemen vertraut sind, kann helfen, die effektivste Platzierung der LPG-Sensoren in einer Tiefgarage sicherzustellen.
CO2-basierte Lüftungssteuerung in Parkgaragen
Angesichts der unmittelbaren Gesundheitsrisiken, die mit hohen CO-Konzentrationen verbunden sind, wird in geschlossenen Parkgaragen oft empfohlen, die CO-Messung zu priorisieren. CO kann in engen Räumen schnell gefährliche Werte erreichen, was eine sorgfältige Überwachung erfordert, um potenzielle Gesundheitsgefahren zu vermeiden. Die CO₂-Messung bleibt jedoch wertvoll, um die allgemeine Luftqualität und die Effizienz des Lüftungssystems zu bewerten. Da bei Verbrennungsprozessen mehr CO₂ freigesetzt wird, wird CO₂ oft schneller als CO in der Luft erkannt. Sowohl CO- als auch CO₂-Messungen arbeiten synergistisch, um Einblicke in die gesundheitlichen und sicherheitsrelevanten Aspekte der Umgebung zu liefern.
Die Luftqualität ist die Grundlage, auf der ein Lüftungssystem gesteuert wird. Wenn die Luftqualität unzureichend ist, wird mehr Belüftung benötigt. Frischluft wird die toxischen Gase ausspülen. CO₂-Sensoren bieten eine genauere Anzeige der Luftqualität und reagieren viel schneller als CO-Sensoren. Die Steuerung von Jet-Ventilatoren in einer Parkgarage mit CO-Sensoren führt zu verzögerten Reaktionen, was zu schlechter Luftqualität und unzureichender Belüftung führt.
Wir können schließen, dass CO₂-Sensoren notwendig sind, um eine gute Luftqualität in einer Tiefgarage zu gewährleisten. Wenn Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren aktiv sind, werden CO₂-Sensoren als erste eine schlechte Luftqualität feststellen, lange bevor die CO-Sensoren erhöhte Werte bemerken. Basierend auf der CO₂-Messung können die Ventilatoren gesteuert werden, um rechtzeitig Frischluft zuzuführen und toxische Gase zu entfernen. CO-Sensoren können verwendet werden, um gefährliche Situationen zu identifizieren, falls das Lüftungssystem nicht korrekt funktioniert.
Wir bei Sentera bieten Sensoren an, die speziell für die Installation in solchen geschlossenen Räumen entwickelt wurden.
Der SPRKM-R ist ein multifunktionaler Transmitter, der CO, Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit sowie LPG misst.
Unsere Außen-CO₂-Sensoren sind so konzipiert, dass sie in rauen Umgebungen eingesetzt werden können und bieten IP65-Schutz gegen das Eindringen von Wasser und Staub.