Messung der Luftgüte
Atemluft besteht zu etwa 78% aus Stickstoff (N2) und zu 21 % aus Sauerstoff (O2). Ein Erwachsener benötigt bei einer Atemfrequenz von etwa 12 - 15 Atemzügen pro Minute (im Ruhezustand) zwischen 360 und 450 Liter Atemluft pro Stunde. Dieser Verbrauch kann bei sehr starker Belastung bis auf das fünffache ansteigen, also auf Werte bis über 2000 Liter pro Stunde.
Verbrauchte Atemluft
Beim Atemvorgang wird ein Teil des in der Atemluft enthaltenen Sauerstoffs zu Kohlendioxid (CO2) umgewandelt. Die ausgeatmete Luft hat somit einen erhöhten Anteil an CO2 und ist dadurch "verbraucht" - bei erneutem Einatmen könnte ihr kein Sauerstoff mehr entzogen werden.
Bei einem Anteil von etwa 4% der ausgeatmeten Luft beträgt das Volumen an CO2 etwa 15 - 70 Liter je Stunde. Wird die ausgeatmete Luft nicht effektiv durch frische, sauerstoffreiche Luft ausgetauscht, so erhöht sich der Anteil von CO2. Steigt dessen Anteil dauerhaft auf über 4% an, so sind Gesundheitsstörungen möglich.
Der MAK-Wert
Der zulässige Anteil an CO2 in der Raumluft wird als sogenannter MAK-Wert (Maximale Arbeitsplatz-Konzentration) vom Gesetzgeber vorgegeben. Er beträgt bei CO2 ca. 9000 mg/m3 und gilt als zulässige Dauerkonzentration, wenn man dieser in der Regel 8 Stunden täglich und maximal 40 Stunden in der Woche ausgesetzt ist. Schädliche Wirkungen des CO2 sind erst bei einer dreifach höheren Konzentration zu erwarten.
Messung der Konzentration von CO2
Um den Anstieg der Konzentration von CO2 in der Atemluft innerhalb einer Kabine zu erfassen wurden mehrere Messungen durchgeführt. Mit zwei Probanden (Sprecher, Saxofonistin) wurden drei Messreihen bei unterschiedlichen Aktivitätsgraden zur Simulation realitätsnaher Nutzung erfasst. Dabei wurde mit der bei allen Kabinen vorhandenen Passiv-Belüftung und mit eingeschalteter Aktivlüftung gemessen.
Ergebnis der Untersuchungen
Die Messreihen lassen erkennen, dass sich das von den Probanden ausgeatmete CO2 in der Kabine (Größe B) wie erwartet nach und nach anreichert. Grundsätzlich wird je nach Kabinengröße und Anzahl der Personen dann nach einer bestimmten Verweildauer die maximale Konzentration von CO2 erreicht.
Eine nach 30 Minuten Daueraufenthalt durchgeführte Stoßlüftung von ca. 5 Minuten reduziert den CO2-Gehalt wirksam um über 80%. Wird nach 30 Minuten Aufenthalt die aktive Lüftung eingeschaltet, so reduziert sich die Konzentration binnen 3 Minuten um etwa 50%. Wird während der Nutzung dauerhaft ein Lüfter betrieben, so treten zu keinem Zeitpunkt zu hohe Konzentrationen auf.
Für länger anhaltende Aufenthalte ohne regelmäßige Lüftungspausen sollte die Kabine mit einer Aktivlüftung ausgestattet werden.