CO₂-Sensoren in Lüftungsanlagen – Bedarfsgerechte Lüftung & Luftqualität

CO₂-Sensoren sind ein zentrales Element moderner, energieeffizienter Lüftungsanlagen. Sie erfassen kontinuierlich die Luftqualität in einem Raum und ermöglichen eine bedarfsgerechte Lüftung: Es wird nur dann und nur so stark gelüftet, wie es tatsächlich erforderlich ist. Das sorgt für gute Luftqualität, hohen Komfort und deutlich geringere Energiekosten.

Dieser Artikel zeigt, wie CO₂-Sensoren in Lüftungsanlagen eingesetzt werden, welche Vorteile sie bringen und in welchen Anwendungen sich CO₂-gesteuerte Lüftungssysteme besonders lohnen. Er ist Teil des Themenclusters zu energieeffizienter Klimatechnik und Regelung, siehe:
Energieeffiziente Klimatechnik Regelung

Wo Menschen arbeiten, lernen oder sich aufhalten, steigt die CO₂-Konzentration in der Raumluft durch Atmung schnell an. Gleichzeitig können weitere Belastungen durch Ausdünstungen von Möbeln, Baustoffen oder Reinigungsmitteln auftreten. Eine zu hohe CO₂-Konzentration wird von vielen Menschen als „stickige Luft“ wahrgenommen und kann zu:

- Müdigkeit und Konzentrationsschwäche

- Kopfschmerzen und Unwohlsein

- vermindertem Leistungsvermögen

führen. CO₂ ist damit ein sehr gut messbarer und praxisnaher Indikator für die Qualität der Raumluft und die Belegungsintensität eines Raumes. Genau hier setzt die CO₂-basierte Lüftungsregelung an.

Ein CO₂-Sensor misst kontinuierlich die CO₂-Konzentration in der Raumluft, typischerweise in ppm (parts per million). Dieser Messwert wird an die Regelung der Lüftungsanlage übergeben. Dort sind Sollwerte (z. B. 800–1.000 ppm) und Schwellwerte hinterlegt.

Der Regelungsablauf lässt sich vereinfacht so beschreiben:

Messung
Der CO₂-Sensor erfasst den aktuellen CO₂-Gehalt im Raum.

Vergleich
Die Regelung vergleicht den Ist-Wert mit dem hinterlegten Sollbereich.

Reaktion

- Bei niedriger CO₂-Konzentration läuft die Lüftung im Grundlastbetrieb.

- Steigt der CO₂-Wert, erhöht die Regelung den Volumenstrom bzw. die Ventilatordrehzahl.

- Sinkt der CO₂-Wert wieder, reduziert die Regelung die Luftmenge.

Dokumentation
Die Werte können aufgezeichnet werden, etwa zur Dokumentation der Luftqualität oder zur Optimierung des Betriebs.

In Kombination mit weiteren Sensoren (z. B. Temperatur, Feuchte, VOC) entsteht eine intelligente, mehrdimensionale Lüftungsregelung. Die Grundlagen der Regelungstechnik werden im zugehörigen Artikel beschrieben:
Regelungstechnik Lüftungsanlage

Der Einsatz von CO₂-Sensoren in Lüftungsanlagen bringt eine Reihe von Vorteilen – sowohl für Nutzer:innen als auch für Betreiber.

1. Verbesserte Luftqualität
Die Lüftungsanlage reagiert automatisch, wenn die Luftqualität abnimmt. Dadurch werden kritische CO₂-Werte vermieden, ohne dass manuell Fenster geöffnet oder Anlagen nachgeregelt werden müssen.

2. Energieeinsparung
Anstatt dauerhaft mit hohen Luftmengen zu lüften, arbeitet die Anlage nur mit der Leistung, die gerade benötigt wird. Das reduziert:

- den Strombedarf der Ventilatoren

- den Heizenergiebedarf im Winter (vor allem bei hohen Luftwechselraten)

- den Kältebedarf im Sommer

3. Erhöhter Komfort
Bedarfsgerechte Lüftung vermeidet Zugerscheinungen durch übermäßiges Lüften und sorgt gleichzeitig für frische Luft. Räume werden nicht „überlüftet“, wenn sie nur schwach belegt oder ungenutzt sind.

4. Transparenz & Monitoring
In Verbindung mit Visualisierungen (z. B. CO₂-Ampeln, Dashboards) wird Luftqualität sichtbar gemacht. Das schafft Vertrauen bei Nutzern und unterstützt Betreiber bei der Optimierung der Anlage.

5. Beitrag zu Nachhaltigkeitszielen
Durch die Energieeinsparung und die messbare Luftqualität leisten CO₂-gesteuerte Lüftungssysteme einen Beitrag zu ESG- und Nachhaltigkeitszielen von Unternehmen und öffentlichen Einrichtungen.

CO₂-Sensoren werden heute in vielen Gebäudetypen eingesetzt, in denen Menschen sich regelmäßig und über einen längeren Zeitraum aufhalten:

- Büro- und Verwaltungsgebäude
Bedarfsgerechte Lüftung von Open-Space-Büros, Besprechungsräumen und Konferenzbereichen.

- Schulen, Kitas, Hochschulen
Klassenzimmer, Hörsäle und Seminarräume profitieren besonders von CO₂-basierter Lüftung. Bekannte „CO₂-Ampeln“ können die Raumluftqualität für Lehrkräfte und Schüler:innen sichtbar machen.

- Industrie und Produktion
Bereiche mit wechselnder Belegung, Pausenräume, Bürobereiche in der Produktion sowie Zonen mit schwankenden Personenströmen.

- Gastronomie, Versammlungsstätten, Fitnessstudios
Räume mit stark schwankender Auslastung, bei denen sowohl Komfort als auch Effizienz entscheidend sind.

- Meeting- und Konferenzzentren
Dynamische Belegung, hohe Dichte – ideale Einsatzfelder für CO₂-gesteuerte Lüftung.

In industriellen Anwendungen werden CO₂-Sensoren häufig mit anderen Messgrößen wie Temperatur, Feuchte oder Prozessparametern kombiniert, um Energieeffizienz und Prozesssicherheit gleichermaßen zu gewährleisten. Einen Überblick über energieeffiziente Klimatechnik in der Industrie bietet:
Energieeffiziente Klimatechnik Industrie

CO₂-Sensoren sind zwar ein starker Indikator für die Luftqualität, aber nicht der einzige. In modernen Lüftungsanlagen werden sie oft kombiniert mit:

- Feuchtesensoren – zur Vermeidung von Kondensation und Schimmel, z. B. in Bädern oder Duschräumen

- Temperatursensoren – zur Regelung des thermischen Komforts

- VOC-Sensoren – zur Erfassung weiterer Luftschadstoffe und Gerüche

- Differenzdrucksensoren – zur Überwachung von Filtern, Druckverhältnissen und Wärmerückgewinnung

Diese Sensoren liefern zusammen ein umfassendes Bild der Luftqualität und des Anlagenzustands. Die Regelungstechnik kann daraus bedarfsgerechte Betriebsstrategien ableiten. Details zur übergeordneten Regelung gibt es hier:
Regelungstechnik Lüftungsanlagen

CO₂-Sensoren lassen sich über gängige Schnittstellen in die Gebäudeautomation einbinden. Typische Merkmale:

- Anbindung über BUS-Systeme (z. B. BACnet, Modbus, KNX)

- Visualisierung der CO₂-Werte in der Gebäudeleittechnik

- Parametrierung von Sollwerten und Alarmgrenzen zentral über das Leitsystem

- Aufzeichnung von Trends und Auswertungen für Energie- und Raumluftberichte

In Kombination mit Wärmerückgewinnungssystemen und weiteren Effizienzmaßnahmen entsteht so ein schlüssiges Gesamtkonzept für energieeffiziente Lüftungsanlagen:
Wärmerückgewinnungssysteme Lüftungsgeräte

Damit CO₂-Sensoren verlässliche Daten liefern, sind Planung und Positionierung entscheidend:

- Sensoren sollten im Aufenthaltsbereich der Personen platziert werden, nicht direkt an Zuluftauslässen oder in „toten“ Ecken.

- Die Position ist so zu wählen, dass typische Luftströmungen berücksichtigt werden, ohne lokale Störquellen (z. B. offene Fenster, Türen) zu dominieren.

- Wartung und ggf. Kalibrierung müssen zugänglich sein, um langfristig stabile Messwerte sicherzustellen.

Regelmäßige Funktionsprüfungen und eine sinnvolle Einbindung in das Wartungskonzept der RLT-Anlage sind empfehlenswert, insbesondere in sensiblen Anwendungen (Bildung, Gesundheitswesen, Industrieprozesse).

CO₂-Sensoren machen Lüftungsanlagen intelligent: Statt starr und mit konstantem Luftvolumen zu arbeiten, reagiert die Anlage dynamisch auf die tatsächliche Nutzung eines Raumes. Das sorgt für:

- bessere Luftqualität

- mehr Komfort

- geringere Energie- und Betriebskosten

- höhere Transparenz und Nachvollziehbarkeit

In Kombination mit moderner Regelungstechnik, Wärmerückgewinnung und weiteren Effizienzbausteinen sind CO₂-Sensoren ein wichtiger Bestandteil jeder zukunftssicheren Lüftungsanlage.