Moderne Lüftungsanlagen lüften nicht mehr nach Zeitplan, sondern nach Bedarf. Die Grundlage dafür sind Sensoren, die kontinuierlich die Raumluft messen und das Gerät je nach Luftqualität drosseln oder hochregeln. Drei Messgrößen dominieren: CO₂-Konzentration, VOC-Belastung und relative Luftfeuchtigkeit. Was jeder Sensor misst, wo seine Grenzen liegen – und wie die Kombination aller drei eine echte bedarfsgeführte Lüftung ermöglicht.
Warum Sensorik in der Lüftungsanlage?
Eine Lüftungsanlage, die dauerhaft auf Nennvolumenstrom läuft, ist ineffizient: Sie verbraucht unnötig Strom, kühlt im Winter zu viel Zuluft aus und läuft auf maximaler Stufe, obwohl nur eine Person im Zimmer sitzt.
Bedarfsgeführte Lüftung (Demand Controlled Ventilation, DCV) löst das: Die Anlage läuft genau so intensiv, wie die aktuelle Luftqualität es erfordert. Studien zeigen: Die elektrische Antriebsleistung kann sich bei bedarfsgeführter Steuerung um bis zu 50 % reduzieren gegenüber Konstantlüftung.
CO₂-Sensor: Belegungsindikator für Wohnräume
Was CO₂ in der Luft bedeutet
Kohlendioxid (CO₂) entsteht beim Ausatmen. In Innenräumen steigt die Konzentration direkt mit der Personenanzahl und sinkender Belüftung. Außenluft enthält ca. 415 ppm CO₂; frische Atemluft ist der einfachste Indikator für ausreichende Lüftung.
Grenzwerte nach Bundesumweltamt (Umweltbundesamt):
| CO₂-Konzentration | Bewertung |
|---|---|
| < 800 ppm | Optimal (Zielwert Schlafraum) |
| < 1.000 ppm | Hygienisch unbedenklich (Pettenkofer-Grenze) |
| 1.000 – 2.000 ppm | Hygienisch auffällig – Lüftung intensivieren |
| > 2.000 ppm | Hygienisch inakzeptabel |
Die Pettenkofer-Zahl (1000 ppm) geht auf den Hygieniker Max von Pettenkofer zurück, der 1858 diesen Grenzwert definierte. Sie gilt bis heute als Richtwert in DIN 1946-6 und DIN 1946-2.
DIN 1946-6 schreibt zur Einhaltung von 1.000 ppm einen Außenluftvolumenstrom von 30 m³/h pro Person vor.
Wann CO₂-Sensor sinnvoll ist
- Wohnzimmer, Schlafzimmer, Homeoffice
- Räume mit variabler Belegung (mal 1 Person, mal 5)
- Wenn Lüftungsanlage gezielt auf Personenzahl reagieren soll
- Ergänzend zur Grundlüftung nach DIN 1946-6
Grenzen: CO₂ misst nur die menschliche Ausatemluft. Schadstoffemissionen aus Möbeln, Bauprodukten oder Reinigungsmitteln sind unsichtbar für den CO₂-Sensor.
VOC-Sensor: Chemische Schadstoffbelastung erkennen
Was VOC ist
VOC (Volatile Organic Compounds) sind flüchtige organische Verbindungen – chemische Stoffe, die aus festen und flüssigen Materialien in die Luft ausgasen. TVOC (Total VOC) ist die Summe aller messbaren VOC-Verbindungen.
Typische VOC-Quellen in Innenräumen:
- Neue Möbel (Spanplatten, Lacke, Klebstoffe)
- Neue Teppichböden (stärkste VOC-Quelle bei Erstverlegung)
- Wandfarben und Lacke
- Reinigungsmittel, Körperpflegeprodukte
- Baumaterialien nach Sanierung
Besonders problematisch: Formaldehyd (krebsverdächtig, aus Holzwerkstoffen) und Benzol (krebserregend, aus alten Lacken/Teer). Beide sind Bestandteile der VOC-Familie.
Richtwert: Das Umweltbundesamt empfiehlt TVOC-Werte unter 1 mg/m³. Verbindliche Grenzwerte für Innenräume existieren nicht.
Wann VOC-Sensor sinnvoll ist
- Neubau oder frisch sanierte Wohnung (starke Ausgasungen in ersten 1–2 Jahren)
- Neue Möbelinstallation oder neuer Teppich
- Personen mit Atemwegsempfindlichkeiten
- Ergänzung zum CO₂-Sensor (erfasst, was CO₂ nicht misst)
Grenzen: VOC-Sensoren sind oft kostengünstige MOX-Sensoren (metalloxidbasiert), die auf breite Substanzgruppen reagieren, aber keine Einzelstoffe differenzieren. Ein erhöhter TVOC-Wert zeigt Belastung an – nicht aber welche Substanz.
CO₂ vs. VOC im Direktvergleich:
| Merkmal | CO₂-Sensor | VOC-Sensor |
|---|---|---|
| Misst | Menschliche Ausatemluft | Chemische Verbindungen |
| Zeigt an | Belegungsgrad | Schadstoffbelastung |
| Sinnvoll bei | Wohn-/Schlafräumen | Neubau, neue Möbel, Sanierung |
| Grenzwerte | 1.000 ppm (UBA) | 1 mg/m³ TVOC (Richtwert) |
| Reaktionszeit | Schnell | Abhängig von Sensor und Stoff |
Feuchtesensor: Schimmelprävention und Komfortsteuerung
Was relative Luftfeuchtigkeit bedeutet
Die relative Luftfeuchtigkeit (rF) beschreibt, wie viel Wasserdampf die Luft im Verhältnis zur maximal möglichen Sättigung enthält. Zu trockene Luft reizt Schleimhäute; zu feuchte Luft begünstigt Schimmelwachstum.
Grenzwerte relative Luftfeuchtigkeit:
| rF | Bewertung |
|---|---|
| 30–40 % | Zu trocken (Schleimhautreizung, statische Aufladung) |
| 40–60 % | Optimal (Komfortbereich) |
| 60 % dauerhaft | Schimmelrisiko steigt (UBA-Richtwert: max. 60 %) |
| 70 % | Schimmel annähernd unvermeidlich |
| > 80 % | Direktes Schimmelwachstum bei ausreichender Temperatur |
Feuchtegeführte Lüftung: Prinzip
Steigt die relative Luftfeuchtigkeit in einem Raum über einen eingestellten Schwellenwert (z.B. 65 % rF), aktiviert oder erhöht der Feuchtesensor die Lüftungsstufe automatisch. Fällt sie zurück, reduziert sich die Stufe.
Typische Anwendungsfälle:
- Bad/Dusche: kurze, intensive Feuchteabgabe → Lüftungsspitze nötig
- Küche: Kochen erzeugt Feuchte und Gerüche → Ablufterhöhung
- Schlafzimmer: nächtliches Atmen erhöht rF langsam → Grundlüftung reicht meist
Feuchte vs. CO₂ vs. VOC im Einsatzvergleich
| Raum | Sinnvoller Sensor |
|---|---|
| Schlafzimmer | CO₂ (Belegung) + Feuchte (Nachtkondensat) |
| Wohnzimmer | CO₂ (Personen) + VOC (Möbel, Sanierung) |
| Badezimmer | Feuchte (Pflichtanforderung) |
| Küche | Feuchte + VOC (Kochgase) |
| Neubau / frisch saniert | VOC + CO₂ + Feuchte (alle drei) |
Sensorintegration in dezentrale Lüftungsgeräte
Das PRANA 210g ERP Pro M23 integriert mehrere Sensoren direkt im Gerät:
- SGP30: misst TVOC und CO₂eq (äquivalente CO₂-Konzentration aus VOC-Signalen)
- SHT30: misst relative Luftfeuchtigkeit und Abluftemperatur
- STS30: misst Zuluftemperatur
Im AUTO-Modus steuert das Gerät die Lüftungsstufe anhand der aktuellen Messwerte aller Sensoren – ohne manuellen Eingriff. Steigt die CO₂eq-Konzentration, erhöht das Gerät den Volumenstrom. Sinkt die Luftfeuchtigkeit auf einen unkritischen Wert, fährt es zurück.
Das Ergebnis: Das Gerät lüftet genau dann und genau so viel wie nötig.
PM2.5: Feinstaubsensorik als Ergänzung
Ein weiterer Messwert gewinnt an Relevanz: PM2.5 (Feinstaub mit Partikeln ≤ 2,5 µm). Diese Partikel dringen bis in die Lunge vor; die WHO stuft PM2.5 als eine der größten Gesundheitsgefahren ein.
Lüftungsanlagen mit F7-Filter (wie PRANA mit entsprechendem Filter) filtern PM2.5-Partikel aus der Außenluft heraus. Ein PM2.5-Sensor kann anzeigen, ob die Filterwirkung noch ausreichend ist – indirekt ein Wartungsindikator.
Bedarfsgeführte Lüftung: Energieeinsparung in der Praxis
Bedarfsgeführte Lüftung reduziert gegenüber konstanter Lüftung auf Nennvolumenstrom:
- Elektrische Leistung um bis zu 50 % (dank kubischer Kennlinie des EC-Motors: halbe Drehzahl = 1/8 Leistung)
- Lüftungswärmeverluste durch geringere Luftvolumina in Abwesenheitszeiten
- Schimmelproblem durch aktive Feuchtesteuerung vermieden (sonst: stundenlang übersehen)
Die Anlage läuft auf Minimalvolumenstrom (Nachtmodus), solange die Grenzwerte aller Sensoren eingehalten sind – und reagiert innerhalb von Minuten, wenn ein Wert ansteigt.
FAQ: Sensorik und Lüftungsanlagen
Welcher Sensor ist wichtiger: CO₂ oder VOC?
Für Belegungssteuerung: CO₂. Für neue Wohnungen, Sanierungen oder Personen mit Allergien: VOC unverzichtbar. Idealerweise beide.
Kann ich einen Sensor nachrüsten?
Bei dezentralen Geräten wie PRANA sind Sensoren im Gerät integriert (ERP Pro-Modelle). Externe Sensoren (Raumluftmessgeräte) können als eigenständige Messgeräte verwendet werden.
Wie genau sind VOC-Sensoren?
MOX-Sensoren zeigen Tendenzen an, keine Absolutwerte für Einzelstoffe. Für konkrete Schadstofffeststellung (z.B. Formaldehyd-Messung) braucht es Laboranalyse. VOC-Sensor in der Lüftung = Frühindikatormessung.
Wann soll der CO₂-Grenzwert von 1000 ppm überschritten sein, um die Lüftung zu aktivieren?
Typischer Schwellenwert: 800–1000 ppm → Stufe erhöhen. Über 1500 ppm → maximale Stufe. Die Einstellung variiert je nach Gerät und Präferenz.
Was sind Anzeichen, dass die Sensorsteuerung nicht funktioniert?
Anlage läuft dauerhaft auf Maximum (Sensor reagiert auf Störstoff), oder Raumluft riecht trotz laufender Anlage stickig (Sensor reagiert nicht). Im Zweifelsfall: Sensor-Kalibrierung oder externe Messung.
Fazit
CO₂, VOC und Feuchte messen unterschiedliche Aspekte der Raumluftqualität – und ergänzen sich. CO₂ zeigt die Belegung, VOC zeigt chemische Belastungen, Feuchte schützt vor Schimmel. Die Kombination aller drei macht eine Lüftungsanlage wirklich bedarfsgeführt.
Das PRANA 210g ERP Pro M23 integriert alle drei Messgrößen direkt im Gerät und steuert im AUTO-Modus den Volumenstrom auf Basis der aktuellen Luftqualität. Details und Beratung über airprana.de.
