CO2 Ampel

Erläuterung

Der Herbst ist da und wir alle werden uns nicht mehr die meiste Zeit im Freien aufhalten bzw. nicht mehr bei offenen Fenstern und Türen gemeinsam beisammen sein können. Der Sars-CoV-2-Virus verbreitet sich in schlecht gelüfteten Räumen sehr schnell. Die kühlen Temperaturen werden dazu führen, dass Dauerlüften nicht mehr möglich ist. Ein Indikator für “schlechte Luft” ist der CO₂-Gehalt der Luft. Die Ampel misst mit einem CO₂ Sensor ob bedenkliche Mengen CO₂ in der Atemluft vorhanden sind. In von Menschen ausgeatmeter Luft beträgt die CO₂-Konzentration ca. 4% oder 40.000 ppm (Teile von einer Million) CO₂ aus. Infizierte Menschen stoßen auch Viren aus, die teilweise als größere Tröpfchen von einem MNS aufgefangen werden, aber auch in Form von Aerosolen (Kleinstpartikel die nur langsam zu Boden sinken) in die Raumluft übergehen. Je größer der Anteil an Viren belasteter Aerosole im Klassenraum, desto höher das Risiko einer Infektion. Da wir nun aufgrund der Menge vorhandenen CO₂ in der Raumluft wissen wieviel ausgeatmet wurde, können wir rechtzeitig lüften und so das Risiko weiterer Infektionen reduzieren.

Funktion und Beschreibung

Start des Sensors

Der Sensor wird mit einem USB Micro-Kabel und einem USB Netzteil betrieben. Nach dem Anschießen des Netzteils startet der Sensor, der Vorgang wird im Display angezeigt.

Anzeige nach dem Start

Nach dem Start zeigt der Sensor 400 ppm an, dies ist der Minimalwert, nach kurzer Zeit wir der im Raum gemessene Wert angezeigt.

Betrieb des Gerätes

Die Funktionsweise des Gerätes ist recht einfach, in regelmäßigen Zyklen wird der CO2 Gehalt der Luft gemessen und angezeigt. Der CO2 Gehalt wird in ppm (parts per million) gemessen.

Anzeigeindikator

• 400 ppm bis 800 ppm, gute CO₂ Werte
• 800 ppm bis 1000 ppm, erhöhter CO₂ Gehalt in der Luft. Ab diesem Zeitpunkt sollte gelüftet werde. Zu diesem Zeitpunkt leuchtet die eingebaute LED gelb
• ab 1000 ppm, sehr hoher CO₂Wert spätestens jetzt sollten die Fenster geöffnet werden. Die eingebaute LED wechselt auf rot und beginnt zu blinken.

Idealer Aufstellort

In der Mitte des Raumes, dort wo sich die Personen im Raum aufhalten,halten Sie ihn von direkter Atemeinwirkung fern (geben Sie ihm mindestens 1-2 m Abstand zu Menschen oder anderen CO₂-Quellen, um den durchschnittlichen CO₂-Wert des Raumes zu erhalten)

Wie kann ich helfen

Wir bauen die Ampeln ehrenamtlich und haben keine Gewinnabsicht.Wenn ihr uns unterstützen wollt, gibt es dazu viele Möglichkeiten:

• werde Fördermitglied und unterstütze das Projekt monatlich mit einem kleinen Betrag z.B. 5€
• durch Materialspenden (siehe Bauanleitung)
• durch eine Patenschaft fuer eine Ampel (30 Euro Spende an uns)
• durch Zeit: Bauteile zusammenlöten, Firmware aufspielen, Gehäuseteile am Laser Cutter ausschneiden (Material und Geraete sind im Hackspace, Lötkolben könnt ihr euch auch mit nach Hause nehmen)
• durchs weiter erzählen, denn gemeinsam schaffen wir mehr!

Material

benötigtes Material zum erstellen einer CO₂ Ampel

CO₂ Sensor: MH-Z19

Microcontroller: ESP32 (30 PIN)

Display: OLED Display SSD 1306

Warnton: Buzzer

Warnlicht: WS2812 LED Ring

Litze (15cm): 6 x Signal, 3 x VCC, 4 x GND

Die einzelnen Bauteile werden wie folgt mit farbigen Litzen an den ESP32 angelötet:

ESP32	Bauteile	Farbe Litze
VIN	MH-Z19 (VCC)	weiß
GND	MH-Z19 (GND)	schwarz
RX2 / D16	MH-Z19 (TX)	grün
TX2 / D17	MH-Z19 (RX)	rot
3V3	SSD1306 (VCC)	weiß
3V3	WS2812 (VCC)	weiß
GND	WS2812 (GND)	schwarz
D4	WS2812 (DI)	grün
GND	SSD1306 (GND)	schwarz
I2C SDA / D21	SSD1306 (SDA)	grün
I2C SCL / D22	SSD1306 (SCL)	rot

Für das Gehäuse wird 3 mm Pappelsperrholz benötigt.

Schaltplan

Links

• Infoblatt (Beschreibt u.A. wie man Kalibriert)
• Aufbauanleitung
• Videoanleitung zum Aufbau
• Anleitung zum Bau / Repo auf git.unhb.de
• ToDo MD
• Blogeintrag unhb.de
• Materialliste
• Erfahrungsbericht eines Lehrers auf heise
• Kohlendioxid Bundesumweltamt 2008