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Der Miefluft auf der Spur!
Wir, das sind Jana Bartsch, Alina Schierloh, Tom Bruns, Wiebke Wemken, Tobias Pollmann, Kea Meinen, Stephanie Bartels und Saskia Bulling, 8 Schüler aus dem 8. Jahrgang der Haupt- und Realschule Wiefelstede haben am Schulwettbewerb „Klima Checker“ teilgenommen. Dazu haben wir uns ein Lüftungsprojekt überlegt, da wir festgestellt haben, dass die Luft in den Klassenräumen oft schon zur großen Pause verbraucht ist. Das Lüftungskonzept, mit dem wir schnellst möglich die Luft verbessern und zum Klimaschutz beitragen können, beruht auf „optimalem Stoßlüften“. Ziel des Projektes ist, den SchülerInnen zu zeigen, dass sie selbst etwas zum Schutz der Umwelt beitragen können, indem sie entsprechende Verhaltensregeln zur Energieeinsparung praktizieren lernen und sich nachhaltig daran halten
Problemstellung
In den Klassenräumen ist nach einiger Zeit besonders in der Heizperiode ganz warme, stickige, miefige, nicht gut riechende Luft, denn wo Menschen atmen, wird Sauerstoff verbraucht und Kohlenstoffdioxid sowie Botenstoffe erzeugt. Die ausgeatmete Luft enthält nur noch 16% Sauerstoff aber 4% Kohlenstoffdioxid. Dadurch steigt in einem ungelüfteten Raum die Kohlenstoffdioxidkonzentration von 0,035% auf bis zu 0,14%.
Diese „schlechte“, sauerstoffarme Luft führt oft schon nach der 3. Stunde zu Ermüdungssymptomen bei Schülern und Lehrern. Dann werden meist die Fenster die ganze Pause geöffnet. Dies hat zur Folge, dass der Raum zu Beginn der nächsten Unterrichtsstunde so stark ausgekühlt ist, dass die Heizung bedingt durch Raumthermostate mehr Energie aufwenden muss, um die richtige Arbeitstemperatur zu erreichen.
Werden die Räume jedoch gar nicht gelüftet, stellt sich die Frage:
UND HIER SOLLEN WIR NOCH NACHDENKEN KÖNNEN???
Der Sauerstoffbedarf in der Schule ist nämlich besonders hoch. Überschreitet der Kohlenstoffdioxidgehalt in der Raumluft die Grenze von 5000 ppm ( parts per million), das entspricht 0,625% der Raumluft, wird man müde. Der Lernerfolg der Schüler wird massiv beeinträchtigt. Folgerung: ab 1000-2500 ppm muss gelüftet werden.
Unser Ziel:
Unter dem Motto „Optimales Stoßlüften“ wollen wir:
Versuchsaufbau
Wir schließen die “Miefampel“ (Luftgüte-Ampel) an ein Laptop an. Die Miefampel reagiert mit Grün, Gelb, Rot, wenn der Sauerstoffgehalt der Luft sinkt und der ppm-Wert des Kohlenstoffdioxids steigt. Schaltet die Ampel auf Rot, ertönt zusätzlich ein lautes Signal.
Das Messgerät wird in die äußerste Ecke des Klassenraumes gestellt. Die Messwerte werden auf einer speziellen Software gespeichert. Ein Temperaturgerät speichert die Temperaturschwankungen im Klassenraum.
Versuchsdurchführung
Vom 5.12.08 bis 25.02.09 haben wir täglich in jeder großen Pause (10.45-11.15 Uhr) der Reihe nach die Klassenräume der 8. Klassen stoßgelüftet und die Kohlenstoffdioxid- und Temperaturwerte dokumentiert. In jedem Klassenraum wurde 5mal gemessen.
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Montag |
H8b Raum 202 |
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Dienstag |
R8a Raum 411 |
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Mittwoch |
R8b Raum 402 |
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Donnerstag |
R8c Raum 401 |
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Freitag |
H8a Raum 203 |
In den Klassenräumen haben wir parallel zum Einschalten der Geräte die Fenster weit geöffnet. Die Lüftung wird so lange durchgeführt, bis der Kohlenstoffdioxid-Gehalt den vorgeschriebenen Toleranzbereich erreicht. Zeitgleich dazu wird der Temperaturabfall aufgezeichnet. Die Messwerte werden im Laptop gesichert.
(Tabellen und Grafiken im Anhang)
Versuchsauswertung
Zur Versuchsauswertung haben wir herangezogen:
Wir berechnen den Durchschnitt, indem wir alle gemessene Kohlenstoffdioxid-Werte addiert und durch die Anzahl der Messungen geteilt haben.
Parallel dazu werden alle Temperaturmessungen aufgezeichnet. Aus den ermittelten Durchschnittswerten lässt sich dann die optimale Lüftungszeit ableiten.
Da die meisten Klassenräume gleich groß sind, lässt sich unsere Lüftungsstrategie auf diese Räume übertragen.
In einem großen Schulzentrum wird für die Raumheizung im Jahr ungefähr eine viertel Million = 250.000.- € verbraucht. Wenn man den Einsatz einer Luftgüte-Ampel in jedem Klassen- und Fachraum in Erwägung ziehen würde, so ließen sich ungefähr 20% entsprechend 50 000.-€ pro Jahr einsparen. Damit würden sich die Anschaffungskosten bereits im Anschaffungsjahr rechnen.
Ergebnis
In unserem Fall beträgt die optimale Lüftungszeit zwischen 4 und 5 Minuten (siehe grafische Auswertung). Lüften wir kürzer als 4 Minuten, ist der Kohlenstoffdioxidgehalt der Raumluft noch zu hoch; wird zu lange gelüftet, sinkt der Kohlenstoffdioxidgehalt nicht mehr merklich, aber die Temperatur in den Klassenräumen fällt zu stark, sodass wieder extrem hoch geheizt werden muss.
Verbesserungsvorschläge und Ausblick
Wir schlagen vor, folgendes Lüftungsverhalten in der ganzen Schule einzuführen:
Durch dieses Lüftungsverhalten kann die Kohlenstoffdioxidkonzentration niedrig gehalten werden. Wir können uns dadurch besser konzentrieren und die Temperatur in den Klassenräumen wird so gesteuert, dass sie nicht zu stark fällt und wir dadurch nicht so viel heizen müssen.
Wenn wir in jedem Klassenraum eine „Miefampel“ aufstellen würden, könnten wir das Lüften noch optimieren. Die „Miefampel“ zeigt uns nämlich sofort an, wenn der Kohlenstoffdioxidgehalt zu hoch wird. Dadurch wissen wir immer genau, wann wir lüften müssen und verschwenden durch zu häufiges Lüften keine Energie mehr.
Die „Miefampel“ würde für 35 Klassenräume 7 000€ kosten. Da wir durch optimales Lüften aber im Jahr bis zu 50 000€ Heizkosten einsparen können, hätten sich die Anschaffungskosten bereits nach 2 Heizmonaten rentiert.
ALSO, LIEBE GEMEINDE, SCHAFFT BITTE MIEFAMPELN AN, DAMIT WIR DAS KLIMA SCHÜTZEN, INDEM WIR HEIZKOSTEN SPAREN, DEN ENERGIEVERBRAUCH SENKEN UND DEN KOHLENSTOFFDIOXIDAUSSTOß DROSSELN.
UND ALS NEBENWIRKUNG LERNEN WIR AUCH NOCH BESSER.
Gez. die 8 Klimachecker
