Der CO₂ Datenlogger wird zur Messung der Luftqualität eingesetzt. Dabei misst und speichert der Datenlogger Kohlenstoffdioxid (CO₂), Temperatur und Luftfeuchte. Der Sensor vom CO₂ Datenlogger ist mit einem Anschlusskabel vom Hauptgerät getrennt. Die Messwerte werden auf dem großen Display vom Datenlogger angezeigt (CO₂ Konzentration, relative Raumfeuchte und Raumtemperatur werden gleichzeitig dargestellt). Gespeichert werden die Messdaten der Luftqualität auf einer SD-Karte. Der CO₂ Datenlogger kann die Messdaten in einstellbaren Intervallen von 1 ... 600 Sekunden erfassen und speichern. Der langzeitstabile CO₂ Sensor (NDIR) garantiert reproduzierbare und vertrauenswürdige Messwerte über viele Jahre hinweg. Der nichtdispersive Infrarotsensor (NDIR) ist besonders zur Erfassung von CO und CO₂ geeignet.

Kohlenstoffdioxid ist ein farbloses Gas, das aus Sauerstoff und Kohlenstoff besteht. In hoher Konzentration kann es tödlich sein. Warum sollte es mittels Datenlogger gemessen und aufgezeichnet werden?

Der CO₂ Datenlogger wird verwendet um die Raumluftqualität in Aufenthaltsräumen, Büros, Schulen usw. zu überwachen. Durch den SD Speicher können die CO₂ Messdaten über einen langen Zeitraum überwacht werden, um weitere Maßnahmen zur Verbesserung der Raumluftqualität einzuleiten. Das Wohlbefinden an Arbeitsplätzen ist ein entscheidender Faktor für die Leistungsfähigkeit der Mitarbeiter. CO₂ kann das Wohlbefinden und ebenso die Qualität gelagerter Produkte, z.B. Früchte beeinflussen. Bei der Fruchtreifung wird oftmals CO₂ als Begasungsmittel zur Beschleunigung der Reifung von Früchten eingesetzt. Dieser Reifungsprozess kann sehr gut mittels CO₂ Datenlogger aufgezeichnet werden.

CO₂ Datenlogger PCE-AQD-10 für die Anwendung im Klassenzimmer. Die Kohlendioxid-Konzentration in Büros, etwa in Großraumbüros, in denen viele Mitarbeiter auf kleiner Fläche konzentriert sind, ist ein wichtiger Messparameter. Viele Mitarbeiter erzeugen viel CO₂ (einfach dadurch, das sie atmen). Eine hohe CO₂ Konzentration in Büros führt zu Müdigkeit und Konzentrationsmangel bei den Mitarbeitern. Da Kohlendioxid geruchs- und geschmacklos ist, wird es von den Mitarbeitern nicht wahrgenommen. Daher empfiehlt sich der Einsatz vom CO₂ Datenlogger. Das Messgerät hat ein Display zur direkten Ablesung des Messwertes. Die Kohlenstoffdioxid Messwerte werden auf einer SD-Karte gespeichert und können dann später bequem zum PC oder Laptop übertragen und dort ausgewertet werden. Der CO₂ Datenlogger kann ebenfalls zur Überprüfung von Lüftungsanlagen und Lüftungssystemen hervorragend verwendet werden. Vielerorts können Lüftungsanlagen zum Einsatz, die bei einem bestimmten Raum - CO₂ - Grenzwert für eine stärkere Durchlüftung sorgen. Diese Lüftungsanlagen erhöhen die Investitionskosten in die Gebäude und als laufende Kosten auch die Energie- und Wartungskosten.

Der Grenzwert für die CO₂ Konzentration liegt bei 2000 ppm. Man muss noch eine Unterscheidung zwischen dem CO₂ Gehalt in Schulungsräumen, Aufenthaltsräumen und dem an Arbeitsplätzen machen. Der Grenzwert am Arbeitsplatz, vormals als MAK-Wert bezeichnet, liegt für CO₂ bei 0,5 Vol-% oder 5000 ppm.

Oberhalb von 2000 ppm müssen Räume in denen sich Menschen befinden, etwa Klassenräume stark belüftet werden - ein stoßweises Öffnen von Fenstern reicht hier nicht mehr aus. Bei einer Raumluft CO₂ Konzentration von mehr als 100.000 ppm tritt beim Menschen Bewusstlosigkeit ein. Im Rahmen der SARS-CoV-2 Thematik wurden die Grenzwerte im Rahmen der Arbeitsschutzregel ASR A3.6 nochmal angepasst. Entsprechend dieser Vorschrift muss in Räumen von Arbeitsstätten ausreichend frische Atemluft vorhanden sein. Dieses ist durch verstärktes und regelmäßiges Lüften zu realisieren. Dadurch kann die Atemluft von möglichen virenbelasteten Aerosolen befreit werden, bzw. die Konzentration entsprechender Aerosole kann signifikant reduziert werden. Um dieses zu gewährleisten kann eine CO₂-Messung mit einem CO₂ Messgerät oder einem CO₂ Datenlogger durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die CO₂ Konzentration dauerhaft unter 1000 ppm liegt. 1000 ppm ist demnach entsprechend der aktualisierten ASR der zu berücksichtigende Grenzwert.

Bei KFZ mit Verbrennungsmotor (Benzin / Diesel) wird CO₂ ausgestoßen (x g/km). Wesentlich entsteht bei dieser Art der Motoren das CO₂ beim Betrieb. Andere Antriebskonzepte, wie etwa bei denen, die Elektromotoren verwenden, sind bis dato in der Gesamtheit des CO₂ Ausstoßes (inkl. Energieverbrauch bei der Herstellung) nahezu vergleichbar mit denen der Verbrennungsmotoren. Einen deutlichen Vorteil können Verbrennungsmotoren in der vergleichenden Bewertung mit etwa Elektroantrieben erzielen, wenn sie mit synthetischen Kraftstoffen betrieben werden.

Tatsächlich liegt aber die langfristig zu beobachtende Luftqualität in Räumen vor. Deshalb sprechen wir von IAQ (Indoor Air Quality = Innenraum-Luftqualität) mit den drei Hauptparametern Lufttemperatur, Luftfeuchte und CO₂ Konzentration. Der CO₂ Datenlogger von PCE Instruments erfasst genau diese drei Parameter.

Der CO₂ Datenlogger misst und speichert zusätzlich die relative Luftfeuchte und die Temperatur im Raum. Da der CO₂ Sensor ein NDIR Sensor ist, muss er nicht zyklisch justiert oder kalibriert werden. Dieser Sensor ist sehr langzeitstabil und liefert auch nach Jahren noch hochgenaue und reproduzierbare Messwerte. Für die verwendeten Sensoren für relative Feuchte und Temperatur empfiehlt sich hingegen die standardmäßige (lt. ISO Handbuch) Überprüfung, ggf. Justage und anschließende Kalibrierung. Diese Kalibrierung des CO₂ Datenlogger für Feuchte und Temperatur wird im Labor von PCE Instruments durchgeführt.

Vorkommen von Kohlendioxid
Kohlendioxid ist eine stabile Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff. Es ist als Gas oder in Wasser gelöst seit Jahrtausenden in der Luft, im Boden und auch in ober- und unterirdischen Gewässern vorhanden. Das Kohlendioxid in der Luft ermöglicht nicht nur das gemäßigte Klima an der Erdoberfläche, sondern auch das Wachstum von Pflanzen. Bei der Photosynthese der Pflanzen wird Kohlendioxid mit Hilfe von Sonnenlicht und Wasser in Kohlenstoff und Sauerstoff aufgespalten. Der Sauerstoff wird freigesetzt und die Kohlenstoffatome werden mit Wasser zu Glukose. Dieser Prozess verringert nicht nur den Kohlendioxidgehalt der Luft, sondern reichert sie außerdem mit Sauerstoff an. Im Gegensatz dazu wird durch die Atmung von Menschen und Tieren der Sauerstoffgehalt der Luft reduziert und dafür Kohlendioxid an die Luft abgegeben. Auch bei Verrottungs- und Gärprozessen und Vulkanausbrüchen wird Kohlendioxid freigesetzt. Zusätzlich entstehen durch Verbrennungs- und Produktionsprozesse enorme Mengen an Kohlendioxid, die in die Atmosphäre freigesetzt werden. Aufgrund der Untersuchung von in Gletschereis eingeschlossenen Luftblasen gehen Wissenschaftler davon aus, dass der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre in den 10.000 Jahren vor Beginn der Industrialisierung annähernd gleichmäßig bei etwa 0,28 Promille lag. Seit 1950 gibt es kontinuierliche Messungen. Seit Jahrzenten erfassen spezielle CO₂ Datenlogger weltweit die Kohlendioxidkonzentration über lange Zeiträume, so dass Schwankungen beobachtet und ausgewertet werden können. Laut Angaben des Umweltbundesamtes lag 2019 der Jahresmittelwert der CO₂ Datenlogger der beiden deutschen Messstationen auf der Zugspitze und im Südschwarzwald bei 0,41 Promille. Das ist ein Mittelwert aus dem nicht geschlussfolgert werden kann, dass die CO₂-Werte zu bestimmten Zeiten und an bestimmten Orten nicht niedriger oder höher sein können. Für viele Anwendungen ist es aber völlig ausreichend, wenn der Messbereich bei einem CO₂ Datenlogger erst bei 0,40 Promille, also bei 400 ppm beginnt.

Auswirkungen des CO₂-Gehalts in der Atmosphäre auf die Erderwärmung
Die Erdatmosphäre wird durch natürliche aber noch stärker durch vom Menschen beeinflusste Prozesse immer stärker mit Gasen angereichert, die aufgrund ihrer Molekülstruktur die Abstrahlung von langwelliger Infrarotstrahlung ins Weltall behindern. Damit tragen diese Gase zum stetigen Anstieg der gemittelten Jahrestemperatur an der Erdoberfläche bei. Dies führt zum Abschmelzen von Gletschern, zur Erhöhung der Meerestemperatur und zur Bildung von größeren Mengen Wasserdampf, wodurch noch mehr energiereiche Strahlung in der Atmosphäre zurückgehalten wird. Neben Kohlendioxid und Wasserdampf gehören unter anderem Methan, Ozon, Lachgas und fluorierte Kohlenwasserstoffe zu den Gasen, deren Freisetzung Auswirkungen auf das Klima hat. Die Wirkung dieser Gase in der Atmosphäre gleicht der eines Treibhauses, bei dem Sonnenwärme den Boden und die Luft unterhalb einer Glas- oder Folienabdeckung stärker erwärmt als im nicht abgedeckten Bereich. Darum wird der Effekt auch Treibhauseffekt genannt und die ihn verursachenden Gase Treibhausgase. Da diese Gase sich unterschiedlich stark auf das Klima auswirken, gibt man die Wirkung im Vergleich zu Kohlendioxid als CO₂-Äquivalent bzw. Global Warming Potential (GWP-Wert) an.

Beim Weltklimagipfel in Paris einigten sich 195 Staaten am 12.12.2015 auf ein völkerrechtlich verbindliches Abkommen zum Klimaschutz, das Verpflichtungen für alle Unterzeichner beinhaltet. Darin wird der Ausstieg aus der Nutzung fossiler Energieträger zur Mitte des Jahrhunderts und die Unterstützung von Regionen festgeschrieben, die vom Klimawandel besonders betroffen sind. Ziel der Übereinkunft ist die Begrenzung der globalen Erwärmung auf deutlich unter zwei Grad. Um dies zu erreichen, werden von den Staaten eigene Ziele definiert und Maßnahmen dazu veranlasst. Bis 2050 will die EU klimaneutral sein, China bis 2060. Die USA werden nach dem Austritt 2020 unter neuer Präsidentschaft dem Pariser Abkommen2021 hoffentlich wieder beitreten und geeignete Maßnahmen zur Umsetzung der ehrgeizigen Ziele veranlassen. Die Bundesrepublik Deutschland wird ab 2021 eine CO₂-Bepreisung für die Bereiche Wärme und Verkehr einführen, um damit den Anreiz zur Energieeinsparung und zum Umstieg auf weniger klimaschädliche Energien zu erhöhen.