Innovationspreis - BOA - Baden-Württembergisches Online-Archiv

Ausgangslage
CO 2 dient als Leitsubstanz für die Luftqualität in
Innenräumen. Es wird vom Menschen neben anderen
Substanzen wie Wasser, organischen Geruchsstoffen,
Wärme und evtl. Tabakrauch produziert. Obwohl es
erst ab Konzentrationen von 5 Vol% (50.000 ppm) für
den Menschen giftig ist, kommt es schon bei wesentlich
geringeren Konzentrationen von 800 ppm zu
Befindlichkeitsstörungen wie Kopfschmerzen, Konzentrationsschwäche
und Müdigkeit.
Um unter dem für Innenräume empfohlenen Maximalwert
von 1.000 ppm CO 2 zu bleiben, ist im
Durchschnitt pro Person eine Zufuhr von 9 l Frischluft
pro Sekunde nötig. In fensterbelüfteten Räumen
ist dies nur durch ein ausreichendes Öffnen der
Fenster möglich, was in der Praxis gar nicht so einfach
ist, da die subjektive Wahrnehmung der Luftgüte von
Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich ist. Gleichzeitig
steht das Thema „Energiesparen“ bei vielen
Menschen im Vordergrund. Gerade in der Heizperiode
scheuen sie sich, die Fenster zu öffnen. Dabei
vergessen sie, dass „dicke“ Luft die Leistungsfähigkeit
der Anwesenden vermindert. So sind Werte von 3.500
ppm im Klassenzimmer nach einer Schulstunde keine
Seltenheit. Entsprechendes gilt auch und gerade für
Büros. Durch energiesparende Verbesserungen am
Bau nahm die „natürliche“ Lüftung durch Ritzen und
Fugen seit Ende der 70er Jahre um durchschnittlich
ca. 46 % ab. Für ein gleich bleibendes Innenraumklima
muss deshalb heute mehr gelüftet werden als
früher.
Eine „bedarfsgerechte Lüftung“ ist am besten zu erreichen,
wenn sie über den CO 2 -Gehalt der Raumluft
geregelt ist. Dazu ist ein Messsystem erforderlich, das
die CO 2 -Konzentration im Luftgemisch genau und
zuverlässig bestimmt. Dabei sollten möglichst geringe
Investitionskosten anfallen. Die bisher auf dem Markt
erhältlichen Messsysteme für CO 2 sind entweder zu
ungenau, in der Installation zu aufwendig, zu wartungsintensiv,
an ein Belüftungssystem gekoppelt
oder schlichtweg zu teuer.
Die Innovation
Am genauesten und spezifischsten kann man CO 2 im
Luftgemisch mit Infrarotmesssystemen detektieren,
die wie gewöhnliche Zwei-Strahl-Photometer funktionieren.
Dieses Messprinzip kommt bisher hauptsächlich
in teuren Analysegeräten zum Einsatz, da die
dazu benötigte Messküvette sehr groß, empfindlich
und teuer herzustellen ist. Um dieses Messverfahren
für die oben beschriebene Anwendung nutzbar zu
machen, waren folgende Änderungen nötig:
Der Strahlengang ist neuartig und günstiger angeordnet,
die Messküvette neu konstruiert und aus neuartigen
Materialien. Dadurch ist sie wesentlich kleiner,
kompakter, leichter, robuster und kostengünstiger
herzustellen als bisher.
Die Auswertung und Aufbereitung der Messsignale
erfolgen nach einem neuen digitalen Algorithmus,
analog zu dem Prinzip, das sich für die firmeneigenen
Sauerstoffmesssysteme seit Jahren bewährt hat. Die
Berechnung der Messwerte ist dadurch einfacher und
schneller. Zudem ist durch diesen Algorithmus ein
wartungsfreier und selbstüberwachender Betrieb
möglich. Die Kalibrierung ist jetzt elektronisch möglich
und dadurch wesentlich einfacher als bisher.
Aufgrund dieser technischen Neuerungen entstand
ein (mittlerweile patentiertes) Infrarotmesssystem,
das günstig herzustellen, bedienerfreundlich, klein
und leicht ist, und das zudem präzise misst. Die
Inbetriebnahme der Luftgüte-Ampel ist sehr einfach
und erfolgt über den Anschluss des Netzteils an die
Steckdose. Eine Montage durch einen Fachmann ist
nicht mehr notwendig. Teure Kalibrierungen und
Wartungen entfallen ebenfalls.
Das Ablesen der Messwerte ist bewusst so gestaltet,
dass es bereits für Kinder verständlich ist, und funktioniert
nach dem Ampelprinzip: Die grüne LED
zeigt eine gute Luftqualität an (bis 1.000 ppm CO 2 ),
die gelbe eine mittelmäßige (1.000 bis 2.500 ppm
CO 2 ) und die rote eine schlechte (über 2.500 ppm
CO 2 ). Piktogramme von Gesichtern (fröhlich, launisch,
grimmig) unterstützen das einfache Ablesen.
Zudem machen akustische Signale auf eine Änderung
der Luftgüte aufmerksam. Das Messsystem meldet
Fehler in der Hard- und Software durch ein Blinken
der gelben LED.
Das Gerät eignet sich vor allen Dingen für fensterbelüftete
Räume, in denen sich viele Personen aufhalten,
zum Beispiel Schulen, Kindergärten, Wartezimmer,
Büros.
Das Unternehmen
Die Firma J. Dittrich Elektronic besteht seit 1970.
Der Schwerpunkt verschob sich allmählich von der
Auftragsentwicklung und Fertigung elektronischer
Schaltungen und Baugruppen zur Entwicklung und
Herstellung eigener Produkte wie innovative Gasmesssysteme
zur Messung von Sauerstoff, Kohlendioxid,
explosiven und toxischen Gasen und Dämpfen
im Luftgemisch, Grenzwertmelder, die die Messsignale
der Gasmesssysteme auswerten und weiterverarbeiten
sowie Koppler für die digitale Datenverarbeitung
der Messsignale. Der Umsatz eigener
Produkte stieg von 1998 bis 2004 von 38 % auf 61 %,
im selben Zeitraum wuchs der Gesamtumsatz um
375 %. Die Mitarbeiterzahl stieg in den letzten Jahren
stetig, heute sind im Unternehmen über 20
Mitarbeiter fest angestellt. Für viele Bereiche liegen
Patente vor, zudem bestehen Kooperationen mit
Forschungseinrichtungen. Seit Anfang des Jahres existiert
eine ständige Vertretung in Shanghai, China.
Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg
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