Steuerung der Luftqualität in Innenräumen von Smart Homes

Das Wohnraumklima ist ein komplexes System, in dem einzelne Parameter sich gegenseitig stark beeinflussen. Daher muss ein intelligentes Sensorsystem nicht nur überwachen können, wie beispielsweise Temperaturbedingungen und Schadstoffkonzentrationen in der Innen- und Außenluft in der Nähe des Hauses, sondern es muss auch die notwendigen Maßnahmen auf Basis der erhaltenen Daten festlegen. 

Steuerungstechnologien müssen sich dynamisch an Veränderungen im Außen- und Innenbereich anpassen können. Dazu zählen beispielsweise Schwankungen der Außentemperatur in Abhängigkeit von täglichen und saisonalen Mustern oder plötzliche Ereignisse im Innenraum, wie Verbrennungsvorgänge (Rauchen, Anzünden von Kerzen, Verwendung von ethanolhaltigen Brennstoffen) oder eine hohe Personendichte. Zwingende Anforderungen für Echtzeitsensoren in der Wohnraumumgebung sind:

• Hohe Empfindlichkeit, angepasst an typisch niedrige Konzentrationsgrade in Innenräumen.
• Miniaturisierte Größe und geringe Betriebsgeräusche für diskreten Einsatz und hohe Akzeptanz.
• Anwendbarkeit in komplexen drahtlosen Sensornetzwerken.
• Robustheit bei schnellen Reaktionszeiten.
• Lange Betriebsdauer ohne häufige Wartung oder Ersatz.
• Anpassbarkeit an raumspezifische Nutzungsgewohnheiten und Lüftungsstrategien.

Intelligente Technologie kann auch auf Smartphone-Apps basieren, die bereits eine breite Funktionalität ohne zusätzliche Sensorhardware bieten. Da es keine allgemeine Definition oder allgemeinen Parametersatz gibt, die von einem »Sensor« erfüllt werden müssen, müssen kommerzielle Angebote kritisch hinterfragt werden. Eine Einweisung und ein Training durch Experten wird auch für Nutzer von Hausautomatisierungssystemen empfohlen, da aufgrund fehlenden Wissens über den Betrieb und das Management die Systemeinstellungen unzureichend sein können. Luftwechselraten sind z. B. meistens zu niedrig (< 0,2 h^-1), was zu erhöhten CO₂-Niveaus in Innenräumen führt. Dies kann auch nachts zutreffen, wenn Bewohner die mechanische Lüftung aufgrund unangenehmer Luftströme ausschalten. Gute Erfahrungen wurden in Schulen mit der Einführung von CO₂-Ampelsystemen gemacht.