CO2-Konzentration in Büroräumen dauerhaft messen: so geht's

Eine CO2-Messung im Büro zeigt, wie stark Menschen einen Raum belasten und ob genug Frischluft nachkommt. Der Wert steigt, sobald Personen ausatmen, und sinkt, wenn Luft ausgetauscht wird. Laut KomNet (Land NRW, 2018-11-29) ist CO2 ein anerkanntes Maß für die Luftqualität, wenn Menschen die Hauptquelle der Belastung sind.

Warum CO2 im Büro messen?

Im Büro steht die Belastung durch Personen im Vordergrund. Der CO2-Wert bildet ab, wie viele Menschen sich in einem Raum aufhalten, wie lange sie dort sind und wie gut die Räume gelüftet werden. Damit ist er ein direkter Indikator für die Personenbelastung, nicht die Messung einzelner Schadstoffe.

CO2 als Maß für die Personenbelastung

Der Anstieg hängt von der Anzahl der Anwesenden und der Aufenthaltsdauer ab. In einem belegten Besprechungsraum steigt der Wert deutlich schneller als in einem Einzelbüro. Ein Anstieg über die Nutzungsdauer zeigt, dass sich die Belastung aufbaut; ein Abfall nach dem Verlassen des Raums zeigt, dass Luft ausgetauscht wird.

Zusammenhang mit der Aufmerksamkeitsleistung

Laut KomNet (Land NRW, 2018-11-29) können höhere CO2-Konzentrationen die Aufmerksamkeitsleistung beeinträchtigen. Für die Praxis gilt: Ein Wert, der während einer Besprechung kontinuierlich ansteigt, ist ein Hinweis, dass die Frischluftzufuhr für die Belegung nicht ausreicht.

Messung statt Schätzung der Frischluftzufuhr

Ob ein Raum ausreichend belüftet wird, lässt sich nicht zuverlässig schätzen. Ein geöffnetes Fenster oder das subjektive Empfinden sagen wenig über den tatsächlichen Luftaustausch aus. Die Messung zeigt dagegen den Verlauf über die Zeit und macht sichtbar, wie schnell sich die Frischluftzufuhr auswirkt.

Welche CO2-Werte gelten als unbedenklich?

Nach der Einteilung von DGUV und IFA gilt eine CO2-Konzentration in Innenräumen bis 1.000 ppm als hygienisch unbedenklich; zusätzlich nennt die Einteilung bis 800 ppm eine Stufe für den Infektionsschutz. Insgesamt umfasst sie vier Stufen mit jeweils anderer Bewertung.

Die vier Konzentrationsstufen

Quelle: DGUV / IFA (2021)

Die Stufen sind aufsteigend zu lesen. Bereits im Bereich zwischen 1.000 und 2.000 ppm ist die Luft nach dieser Einteilung auffällig, also nicht mehr ohne Weiteres unbedenklich.

1.000 ppm als Momentanwert im Büro

In Büro- und Besprechungsräumen wird der Zielwert von 1.000 ppm als Momentanwert angewendet. Ein einzelner Messwert zu einem bestimmten Zeitpunkt wird also direkt mit dem Grenzwert verglichen. Eine Mittelung über einen längeren Zeitraum ist für diese Räume nach DGUV / IFA (2021) nicht vorgesehen.

Liegt der Momentanwert unter 1.000 ppm, sind laut KomNet (Land NRW) (2018-11-29) keine weiteren Maßnahmen erforderlich.

Die Mittelwertregel im Bildungsbereich

Im Bildungsbereich weicht die Bewertung ab. Das Umweltbundesamt (UBA) empfiehlt laut DGUV / IFA (2021) einen Mittelwert über eine Nutzungseinheit, beispielsweise über eine Unterrichtsstunde. Ein einzelner Spitzenwert hat dort eine geringere Aussagekraft als der über die Nutzung gemittelte Verlauf.

Für die Bewertung eines Raums ist daher zuerst die Art der Nutzung festzulegen. Ein Büro wird mit dem Momentanwert beurteilt, ein Klassenraum mit dem Mittelwert über eine Nutzungseinheit.

Besteht eine Messpflicht im Büro?

Für Büroräume gibt es keine allgemeine Messpflicht für CO2. Laut KomNet (Land NRW) (2018) sind Messungen in Büroräumen ohne Verdacht auf Schadstoffbelastungen in der Regel nicht nötig. Eine Messung ist daher eine Reaktion auf einen konkreten Anlass und keine routinemäßige Pflicht.

Der maßgebliche Auslöser ist der Verdacht auf Schadstoffbelastungen. Typische Anhaltspunkte sind wiederkehrende Beschwerden von Beschäftigten, nachlassende Aufmerksamkeit im Tagesverlauf oder sichtbare Feuchteschäden und Schimmelbildung. Konzentrationsprobleme können ein Anhaltspunkt sein, die Raumluft genauer zu prüfen; sie ersetzen den Verdacht auf Schadstoffbelastungen nicht, auf den sich die Quelle bezieht.

Vor einer Messung empfiehlt sich ein strukturiertes Vorgehen:

1. Auffälligkeiten dokumentieren: Zeitpunkt, betroffener Raum und Art der Beschwerde festhalten.
2. Lüftung und Belegung prüfen: Wie oft wird gelüftet, und wie viele Personen nutzen den Raum gleichzeitig?
3. Gezielt messen: Erst wenn der Verdacht nach dieser Prüfung bestehen bleibt, wird eine Messung angesetzt.

Wie funktionieren NDIR-Sensoren?

NDIR steht für nichtdispersive Infrarot-Absorption. Das Verfahren nutzt aus, dass Kohlenstoffdioxid Infrarotstrahlung in einem charakteristischen Wellenlängenbereich absorbiert. Stickstoff und Sauerstoff, die den größten Teil der Raumluft bilden, absorbieren in diesem Bereich praktisch nicht. Je mehr CO2 sich im Messgas befindet, desto stärker wird das Licht dieser Wellenlänge geschwächt.

Absorption bestimmt das Messergebnis: Die Schwächung hängt von der CO2-Konzentration und von der Länge des Lichtwegs durch das Gas ab. Der Sensor misst also nicht die CO2-Menge direkt, sondern den Anteil des Lichts, der nach dem Durchgang durch die Messkammer am Detektor ankommt.

Kalibrierung und Messdrift

Die Umrechnung von Signal in Konzentration beruht auf einer Kalibrierung, die im Werk oder gegen bekannte Referenzgase erfolgt. Mit der Zeit verändern sich Strahlerleistung, Filter und Detektor. Das Nullsignal und die Empfindlichkeit wandern, was als Messdrift bezeichnet wird. Ein driftender Sensor zeigt dadurch systematisch zu hohe oder zu niedrige Werte, ohne dass dies von außen sichtbar wird.

Gegenmaßnahmen sind eine Nachkalibrierung gegen eine bekannte Referenz sowie bei vielen Geräten eine automatische Nullpunktkorrektur, die den Sensor regelmäßig auf einen Referenzwert zurücksetzt. Konkrete Kalibrierintervalle sind den Herstellerangaben zu entnehmen.

Wo im Raum sollte der Sensor hängen?

Der Sensor sollte dort messen, wo sich die Menschen tatsächlich aufhalten, also in der Atemzone sitzender oder stehender Personen. Ein Messpunkt, der den Luftzustand am Arbeitsplatz nicht abbildet, liefert Werte, die sich nicht mit dem Zielwert vergleichen lassen. Praktisch bewährt sich eine Position etwa auf Schreibtisch- bis Sitzhöhe, dort, wo die Luft liegt, die eingeatmet wird.

Der Messwert sollte die Bedingungen am Arbeitsplatz widerspiegeln und nicht die Verhältnisse an einer untypischen Stelle.

Abstand zu Fenstern und Zuluftöffnungen

Frischluft, die über ein geöffnetes Fenster oder einen Zuluftdurchlass einströmt, verdünnt die CO2-Konzentration lokal. Ein Sensor im direkten Luftstrom zeigt daher einen niedrigeren Wert als der übrige Raum. Maßgeblich ist, dass kein direkter Luftstrom auf das Gerät trifft und es zugleich nicht in einer Ecke steht, in die kaum Luft gelangt.

Abstand zu Heizkörpern und Wärmequellen

Heizkörper, Computerarbeitsplätze und direkt besonnte Fensterbereiche erzeugen eigene Wärmezonen im Raum. Ein Sensor, der über einem Heizkörper oder neben einer starken Wärmequelle hängt, misst nicht das Umfeld, in dem sich die Personen aufhalten. Der Abstand sollte so gewählt werden, dass das Gerät keiner dieser Quellen unmittelbar ausgesetzt ist.

Wird dauerhaft gemessen, entscheidet der Standort darüber, ob die Werte aussagekräftig sind.

Was leisten CO2-Ampeln und vernetzte Sensoren?

Eine CO2-Ampel übersetzt den gemessenen Wert in eine Farbe, sodass Nutzer den Zustand eines Raumes ohne Zahlenlesen erkennen. Für Büro- und Besprechungsräume ist diese Anzeige besonders passend. Sie zeigt den aktuellen Stand, also den Wert, der sich unmittelbar mit dem Zielwert vergleichen lässt, und keinen Tagesdurchschnitt.

Ein Gerät mit Anzeige allein liefert jedoch keine Auswertung. Erst das Datenlogging speichert die Messwerte über Zeit und macht Muster sichtbar, etwa wann ein Raum regelmäßig die Schwelle überschreitet. Für Einsatzbereiche mit Mittelwertbetrachtung ist diese Speicherung zwingend: Im Bildungsbereich empfiehlt das Umweltbundesamt laut DGUV / IFA (2021) einen Mittelwert über eine Nutzungseinheit, der sich nur aus gespeicherten Daten berechnen lässt.

Vernetzte Sensoren erweitern dieses Prinzip auf mehrere Räume. Die Werte laufen an einer zentralen Stelle zusammen, sodass sich Räume eines Gebäudes vergleichen lassen und Auffälligkeiten gezielt auffallen. Die Fernauswertung ersetzt dabei keine Bewertung vor Ort, sie ordnet nur die Daten.

Vernetzte Systeme lohnen sich vor allem dort, wo die Messung ohnehin gewollt ist, etwa zur Kontrolle nach Umbauten oder bei häufig belegten Besprechungsräumen.

Wie lüften bei steigenden Werten?

Steigt die CO2-Konzentration im Büro über 1.000 ppm, sind nach den Quellen Maßnahmen nicht mehr ausgeschlossen; Lüften ist praktisch die naheliegende Gegenmaßnahme.

Stoßlüftung als Sofortmaßnahme

Die Stoßlüftung ist der schnellste Eingriff. Dabei werden die Fenster vollständig geöffnet, sodass die verbrauchte Raumluft in kurzer Zeit gegen Außenluft ausgetauscht wird. Danach werden die Fenster wieder geschlossen. Wie lange eine Stoßlüftung dauern muss, hängt von Raumgröße, Personenzahl und Außenluft ab.

Volumenstrom der Lüftungsanlage anpassen

Bei einer raumlufttechnischen Anlage (Lüftungsanlage) wird der Luftdurchsatz über Leistungsstufen gesteuert. Steigt der Messwert, wird die Stufe erhöht, damit mehr Frischluft zugeführt und Raumluft abgeführt wird. Sinkt der Wert wieder deutlich unter den Zielwert, kann die Stufe zurückgenommen werden. Die Volumenströme der einzelnen Stufen sind gerätespezifisch und stehen in der Herstellerdokumentation.

Dauer und Intervall der Lüftungsphasen

Lüftungsphasen sollten sich am Messverlauf orientieren und nicht an einem festen Zeitplan. Die Stoßlüftung wird wiederholt, bis der Wert wieder unter 1.000 ppm liegt. Anschließend wird das Intervall bis zum nächsten Anstieg verlängert. Feste Intervalle, die unabhängig vom Messwert laufen, führen bei geringer Belegung zu unnötigem Wärmeverlust und bei hoher Belegung zu zu seltenem Austausch.

Häufig gestellte Fragen

Ab welchem CO2-Wert im Büro sollte ich handeln?

Laut DGUV / IFA (2021) gilt Innenraumluft bis 1.000 ppm als hygienisch unbedenklich, zwischen 1.000 und 2.000 ppm als hygienisch auffällig. Unter 1.000 ppm sind laut KomNet (Land NRW, 2018-11-29) keine weiteren Maßnahmen erforderlich; darüber ist Lüften als praktische Gegenmaßnahme naheliegend.

Muss ein Büro CO2 dauerhaft messen?

Nein. Laut KomNet (Land NRW, 2018-11-29) besteht keine allgemeine Messpflicht, und ohne Verdacht auf Schadstoffbelastungen sind Messungen in Büroräumen in der Regel nicht nötig. Konzentrationsprobleme gelten als Hinweis, zuerst Lüftung und Belegung zu prüfen; bleibt der Verdacht danach bestehen, folgt eine gezielte Messung zur Ursachenklärung.

Kann eine zu hohe CO2-Konzentration die Konzentrationsfähigkeit beeinträchtigen?

Laut KomNet (Land NRW, 2018-11-29) können höhere CO2-Konzentrationen die Aufmerksamkeitsleistung beeinträchtigen. Aus einem einzelnen Messwert lässt sich kein Leistungsverlust ableiten.

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