Schüler machen schlechte Luft mit CO2-Ampeln sichtbar
22.01.21 – Bibbernde Schüler mit Wolldecken und frierende Lehrkräfte in Skiunterwäsche und Zwiebellook. So gestaltete sich vermutlich im Herbst die Situation in vielen Schulen. Schließlich musste, um die Aerosolbelastung zu reduzieren, alle 20 Minuten für fünf Minuten gelüftet werden. Gemäß dem Motto „sicher ist sicher“ blieben da mancherorts die Fenster auch durchgehend auf und die Temperaturen im Klassenzimmer sanken beinah auf Außenniveau.
Um punktgenauer das Lüften regulieren zu können, werden CO2-Ampeln angepriesen. Diese sind zurzeit bei verschiedensten Anbietern nicht nur sehr teuer, sondern auch kaum lieferbar. „Können wir so etwas nicht selbst bauen?“, war deshalb die logische Frage, die Chemielehrerin Christina Menze während einer Konferenz in den Raum warf. Das war für Dr. Dieter Bergmann, ebenfalls Chemielehrer, der Anlass, das Problem gemeinsam mit seinen Schülern anzugehen.
Vom Prototyp zur „Serienreife“
Auf der Basis eines Arduino-Microcontrollers stellte der MINT-Koordinator zunächst einen gehäuselosen Prototyp her. Das Team der Profi-Technik-AG, bestehend aus Justin Ladwig, Nico Meyer, Lars Wittenbrink und Maximilian Zopp begab sich daran, den Prototyp zu optimieren. Den jungen Tüftlern war es wichtig, nicht nur ein klares optisches Signal auszugeben, sondern auch eine akustische Warnung bei Überschreiten des Grenzwertes zu erzeugen. Neben einem geringen Stromverbrauch sollte die Ampel auch einfach zu handhaben sein und natürlich möglichst geringe Kosten verursachen. Entstanden ist ein Produkt, das sich sehen lassen kann und das auch optisch überzeugt Den ursprünglich gehäuselosen Prototyp versahen die Techniker mit einer ansprechenden Hülle: selbst entworfen und mit einem 3D-Drucker gedruckt. Eine Plexiglasscheibe und eine Powerbank als Akku runden die CO2-Ampel ab.
Gemeinsam löten für die gute Luft
„Mein Physikkurs wartet schon sehnsüchtig auf den Start der Serienproduktion“, berichtet Dr. Meike Rix. Die Physiklehrerin und MINT-Koordinatorin unterstütze ihre Schüler:innen tatkräftig, die mit Feuereifer Sensoren und Aktoren an die Mikroprozessorplatine löteten.
Nach dem Prototyp der Profi-Technik-AG löten hier die Schüler des Physik-Kurses, um mehrere Ampeln zu erstellen.
Entstanden sind so zunächst acht CO2-Ampeln, die praktisch ohne weitere Vorbereitung, in jeden Raum mitgenommen werden können. Testmessungen zeigten Unterschiede in der Raumluft sehr deutlich an. Dabei wird durch ein rotes Blinken zusammen mit einem Summton das Überschreiten der CO2-Raumkonzentration und damit der Zeitpunkt zum Lüften deutlich angezeigt. „Jede Lehrkraft kann jetzt für den Unterricht eine Ampel mitnehmen“ freut sich Martin Zurwehme und auch das MINT-Team des Rats ist sehr zufrieden mit dem Ergebnis. „So wird sich sicher die Lüftungssituation verbessern, wenn das Ratsgymnasium endlich wieder in den Präsenzunterricht starten kann“, so der Schulleiter. „Aber auch ohne Corona-Gefahr sind die Ampeln eine hervorragende Möglichkeit, Sauerstoffmangel – und damit den Zeitpunkt fürs Lüften – anzuzeigen. Dann können wir sagen: Alles im grünen Bereich!“