Antworten auf Deine Fragen

Im Testbetrieb möchten wir zum einen herausfinden, ob die Technik funktioniert. Haben Sensoren überall Empfang? Funktionieren alle Features der Plattform? Vor allem aber möchten wir mehr über die Anforderungen aus der Praxis lernen. Welche Unterstützung ist bei der Installation eines Sensors nötig? Wie genau sollten die Daten visualisiert werden? Wie werden die Daten tatsächlich genutzt?

CO2 ist ein Gas. Ein CO2-Sensor nimmt daher die Umgebungsluft auf und bestimmt den Anteil an CO2-Molekülen, typischerweise in der Einheit PPM, Parts per Million (Anzahl pro Million). Viele kommerziell erhältliche Geräte messen noch weitere Größen, wie z.B. Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Vernetzte CO2-Sensoren verfügen über einen Netzwerkanschluss, so dass sie die Messdaten über das Internet an einen Server schicken können - wie die Bühl AIRfrischt Plattform. Derzeit nutzen wir das freie Community Funknetzwerk The Things Network, welches auf der LoRaWAN Funktechnologie beruht. Aber auch für andere Kommunikationskanäle wie z.B. SigFox, NB-IoT oder WiFi ist die Clair Plattform offen. Vernetzte CO2-Sensoren sind kommerziell erhältlich. Die meisten Modelle sind etwa so groß wie ein Smartphone nur dicker (3-4cm). Sie sind zumeist batteriebetrieben; eine Batterieladung hält ein bis vier Jahre.

Für den Testbetrieb haben wir ein kleines Kontingent an CO2-Sensoren, die wir Testnutzer*innen unentgeltlich zur Verfügung stellen. Darüber hinaus steht es allen Interessenten frei, sich selbst CO2-Sensoren zu beschaffen. Je nach Stückzahl und Modell belaufen sich die Kosten auf 100€-200€. Die Geräte können auch ohne die Plattform Bühl AIRfrischt betrieben werden.

Bühl AIRfrischt ist als offenes System konzipiert und verschiedenste Sensoren können leicht angebunden werden. Voraussetzung ist lediglich eine Internetanbindung. Momentan unterstütztet Bühl AIRfrischt die folgenden Sensoren:

Die ersten Sensoren wurden über LoRaWAN und das Mittelbadische The Things Network angeschlossen. Es werden grundsätzlich aber alle IP-kompatiblen Protokolle unterstüzt, wie z. B. NB-IoT.

Die Genauigkeit hängt vom verwendeten Sensor ab. Der von uns derzeit verwendete Elsys ERS CO2 Lite nutzt das Sensor-Modul Senseair LP8, mit einer Genauigkeit von 3% oder +/- 50PPM. In einem typischen Innenraum schwankt die CO2-Konzentration zwischen 400PPM und 1500PPM, so dass 50PPM Genauigkeit gut ausreicht. Darüber hinaus kommt es bei Bühl AIRfrischt - im Unterschied zu einer CO2-Ampel - nicht so sehr auf den Absolutwert an, sondern auf die Veränderung der CO2-Konzentration über der Zeit.

Die meisten CO2-Sensoren haben eine automatische Kalibration die verhindert, dass die Messwerte mit der Zeit “weglaufen”. Damit diese automatische Kalibration funktioniert, sollte der Sensor je nach Modell zwischen einer halben Stunde und einer Stunde die Woche mit Frischluft versorgt werden. In den meisten öffentlich zugänglichen Räumen ist dies gewährleistet während der Zeit ohne Publikumsverkehr.

Anhand des Zeitverlaufs der Messwerte ist ersichtlich, ob der Sensor tatsächlich in einem belebten Raum steht oder einfach an der frischen Luft. Über zusätzliche Messgrößen wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit können wir darüber hinaus die Messwerte plausibilisieren.

Die Plattform Bühl AIRfrischt besteht zu 100% aus Open-Source Software und basiert auf dem Projekt Clair Berlin. Die Software wurde vom Clair Berlin Team entweder selbst geschrieben oder es werden Bibliotheken und Anwendungen genutzt, die selbst wiederum als Freie Software verfügbar sind. Der Quellcode sowie die Dokumentation des Systems sind auf GitHub verfügbar. Die Software auf dem jeweiligen Sensor ist Sache des Herstellers.

Die Daten liegen in einer PostgreSQL Datenbank. Während der Testphase liegt diese auf einem Server, den die Stadt Bühl bei einem Rechenzentrum in Deutschland angemietet hat.