Verteilung von CO₂ im Raum
Die Verteilung von CO₂ in einem Raum hängt von verschiedenen Faktoren ab, insbesondere von der Luftzirkulation und der Temperatur. Obwohl CO₂ schwerer als Luft ist, wird es sich in den meisten Fällen im Raum gleichmäßig verteilen. Im Folgenden erläutere ich, wie sich CO₂ in verschiedenen Szenarien verhält:
1. CO₂ ist schwerer als Luft
Kohlendioxid (CO₂) hat eine höhere Dichte als die Luft. Die molare Dichte von CO₂ beträgt etwa 1,98 kg/m³ bei Standardbedingungen, während die Dichte der Luft etwa 1,225 kg/m³ beträgt.
Obwohl CO₂ schwerer als Luft ist, bleibt es nicht unbedingt am Boden. In einem Raum mit Luftzirkulation wird sich CO₂ aufgrund der natürlichen Bewegungen der Luft in alle Bereiche des Raums verteilen.
2. Luftzirkulation beeinflusst die Verteilung
In einem Raum, der gut belüftet ist oder in dem Luftzirkulation stattfindet, wird CO₂ relativ schnell vermischt und gleichmäßig im Raum verteilt. Auch wenn es sich aufgrund seiner Dichte zunächst näher am Boden ansammelt, wird es durch Luftbewegungen über Zeit hinweg ausgeglichen.
In einem Raum ohne Luftzirkulation oder Belüftung könnte CO₂ länger am Boden bleiben, besonders wenn eine CO₂-Quelle (z.B. eine Emission von CO₂) direkt in Bodennähe auftritt.
3. Schichtung von CO₂ bei geringer Luftzirkulation
In einem Raum ohne Luftbewegung kann sich CO₂ tatsächlich schichtweise absetzen, wobei die CO₂-Konzentration am Boden am höchsten ist und in höheren Bereichen des Raums abnimmt. Diese Schichtung ist jedoch nur unter sehr spezifischen Bedingungen zu beobachten, z.B. bei extrem schwacher Belüftung oder bei einer CO₂-Quelle auf dem Boden.
4. Temperatur als Einflussfaktor
Die Temperatur im Raum spielt ebenfalls eine Rolle. Warme Luft steigt nach oben (Konvektion), während kalte Luft nach unten sinkt. Wenn im Raum eine ungleichmäßige Temperatur herrscht, kann die warme Luft CO₂-Moleküle in höhere Bereiche des Raumes tragen, während kalte Luft CO₂ am Boden halten kann.
CO₂ konzentriert sich zunächst aufgrund seiner Dichte tendenziell näher am Boden, besonders in Räumen mit geringer Belüftung. In gut belüfteten Räumen wird sich CO₂ jedoch relativ gleichmäßig im Raum verteilen.
Wenn Sie die CO₂-Konzentration in einem Raum messen möchten, ist es ratsam, den Sensor auf Augenhöhe (ca. 1,5 bis 2 m) zu positionieren, um die Konzentration in einem für den Menschen relevanten Bereich zu messen.
CO₂ Konzentration und ihre gesundheitlichen Auswirkungen
| CO₂ Konzentration | Wirkung |
|---|---|
| 400 – 1.000 ppm | Normale Hintergrundkonzentration in frischer Luft oder gut belüfteten Räumen. |
| 1.000 – 2.000 ppm | Leichte Müdigkeit, Konzentrationsstörungen, möglicherweise Kopfschmerzen. |
| 2.000 – 5.000 ppm | Deutliche Beeinträchtigungen: Kopfschmerzen, Schwindel, Benommenheit, erhöhter Puls. |
| > 5.000 ppm | Toxischer Bereich: Übelkeit, Bewusstlosigkeit bei längerer Exposition. |
| > 40.000 ppm (4%) | Lebensgefährlich: Starke Atemnot, Bewusstlosigkeit, akute Gesundheitsgefahr. |
| > 100.000 ppm (10%) | Gefährlich: Schneller Tod durch Atemstillstand und Azidose. |
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