CO2 im Klassenzimmer? - BBZ entwickelt und baut eigene CO2-Messgeräte

Am 23.02.2021 war es endlich soweit! Die ersten Klassenräume im BBZ-Rendsburg-Eckernförde wurden mit den selbstgebauten BBZ-CO2-Messgeräten auszustatten

Dabei startete das klassenübergreifende Technik-Projekt schon Anfang November 2020 mit der Entwicklung des ersten Prototyps unter der Leitung der Berufschullehrer Christian Fritz, Sven Ohrt und Nils Adam.

Die Idee, die hinter der Nutzung von CO2-Messgeräten in Klassenräumen steht, wurde schon mehrfach in den Medien thematisiert: Überträger der Coronaviren sind feine Aerosole, die technisch allerdings nur schwer messbar sind. Man geht aber davon aus, dass bei mehreren Personen in einem Raum die Konzentration der Aerosole durch das Atmen mit der Zeit stark zunimmt. Gleiches gilt ebenso für die CO2-Konzentration in dem Raum, wobei letztere technisch deutlich leichter messbar ist. Steigt die CO2-Konzentration im Raum über einen kritischen Wert (und damit ebenso die Konzentration der Aerosole), so wird durch ein gezieltes Stoßlüften und dem damit verbundenen Luftaustausch diese Konzentration wieder gesenkt. Analog dazu sinkt natürlich auch die Konzentration der Aerosole. Mit diesem regelmäßigen, „gezielten“ Lüften und dem Einhalten der AHA-Regeln soll so das Ansteckungsrisiko deutlich gesenkt werden.

Schnell hatte der Kreis Rendsburg-Eckernförde damit begonnen, seine Schulen mit CO2-Messgeräten auszustatten. Allerdings führte die bundesweit hohe Nachfrage ebenso schnell zu einer deutlichen Verknappung des Angebots an CO2-Messgeräten auf dem Markt und Lieferzeiten bis Mai/Juni waren keine Seltenheit mehr.

So kam es auch, dass nach der Prototypfertigstellung die Schulleitung dem Projektteam die Finanzmittel bereitstellte und bei den Technikklassen die Produktion von 100 Geräten „orderte“. Leider führte der zweite Lockdown dazu, dass sich die Umsetzung deutlich verzögerte. Im neuen Jahr konnte die Produktion langsam wieder anlaufen. Mit Hilfe der aktuell im Präsenzunterricht befindlichen Abschlussklassen und unseren Auszubildenden unseres Dualpartners, der Ausbildungswerkstatt der WTD71, wurden so die ersten Geräte produziert. Dabei wurden umfangreiche Produktionsschritte von den Schülerinnen und Schülern und Auszubildenden umgesetzt:

Die Arbeitsprozessplanung: Materiallisten erstellen, Lieferanten raussuchen, Preiskalkulationen erstellen und konkrete Arbeitsumsetzungsschritte planen.
Das Gehäuse am Industrielaser programmieren und auslasern.
Das Gehäuse zusammensetzen, verkleben und verschrauben.
Die 7 Segmentanzeige mit der Platine verlöten.
Die Sensoradapterplatine mit dem Fräsbohrplotter
Den Sensor SCD30 mit der Adapterplatine verlöten.
Den Mikrocontroller mit den Buchsenleisten verlöten.
Den Mikrocontroller ESP8266 mit dem Sensor, der Anzeige und Taster verbinden.
Das Gehäuse mit dem „Innenleben“ bestücken und verschrauben
Die Arduino IDE-Programmieroberfläche für den Mikrocontroller vorbereiten und einstellen.
Den Quellcode auf den Mikrocontroller ESP8266 übertragen.
Die abschließende Funktionsprüfung durchführen.

Bei dem Gerät wurden auch unterschiedliche, schulische Anwendungssituationen berücksichtigt und es wurde auf eine möglichst einfache Bedienung Wert gelegt. So wurde beispielsweise die Bedienungsanleitung direkt auf der Oberseite des Geräts eingraviert.

An der Produktion waren damit insgesamt Schülerinnen und Schüler aus 7 technischen Bildungsgängen beteiligt:

Berufliches Gymnasium Technik – Mechatronik
Elektroniker/innen für Geräte und Systeme
Elektroniker/innen für Gebäude- und Energietechnik
Fachoberschule Technik
Berufssachschule III Technische Assistenten/innen
Berufsfachschule I Technik
Ausbildungsvorbereitung – Schleswig-Holstein

Diesen Schülerinnen und Schülern, den Auszubildenden, aber natürlich auch unserer Schulleitung, der Verwaltung und unserem Dualpartner, der Ausbildungswerkstatt der WTD71, insbesondere Herrn Burkhardt und Herrn Lobstaedt, sei hier auch einmal unser ausdrücklicher Dank ausgesprochen. Ein solch umfangreiches Projekt wäre ohne diese Einsatzbereitschaft aller Beteiligten in so kurzer Zeit nicht möglich gewesen. Also VIELEN DANK!

Wir hoffen, dass wir damit das Frieren in der aktuell doch eher frühlingshaften Zeit etwas mindern und gleichermaßen die Sicherheitslage im Präsenzunterricht verbessern können.

Das Projektteam

Christian Fritz