Messgerät zur Überwachung der Luftqualität in Innenräumen. Messung von Staubkonzentrationen ab 150 nm(*1) incl. CO2 und tVOC zur Berechnung des Air Quality- und Infektionsrisiko-Indexes
Messgerät zur Überwachung der Luftqualität in Innenräumen. Messung von Staubkonzentrationen ab 150 nm(*1) incl. CO2 und tVOC zur Berechnung des Air Quality- und Infektionsrisiko-Indexes
Abb. 1: AQ Guard
AQ Guard, das derzeit fortschrittlichste kompakte Messgerät zur Bestimmung der Innenraumluftqualität, analysiert kontinuierlich und zuverlässig luftgetragene Feinstaubpartikel im Größenbereich 175 nm – 20 µm (*1)IAHP-Erweiterung ab 150 nm). Ein neu entwickelter Algorithmus zur Massenbestimmung berechnet PM-Werte beruhend auf optischer Streulichtmessung am Einzelpartikel unter Berücksichtigung von Signaldauer und -form. Messsystem und Algorithmen wurden auf Grundlage der Technik des EN 16450-zertifizierten Fidas® 200 entwickelt. Die "Ambient"-Version (mit beheiztem Aerosoleinlass) erreicht eine mit amtlich zugelassenen Messgeräten vergleichbare Genauigkeit, womit sich AQ Guard deutlich vom Wettbewerb abhebt.
Abb. 2: Vergleich von Messwerten zwischen AQ Guard Ambient und Fidas® 200 S
Neben den für den amtlichen Immissionsschutz relevanten Feinstaubfraktionen PM10 und PM2,5 berechnet und speichert AQ Guard simultan PM1, PM4, die Gesamtstaubbelastung, die Partikel-Anzahlkonzentration Cn sowie die Partikelgrößenverteilung. AQ Guard liefert damit umfangreiche und genaue Informationen über die Feinstaubpartikel. Dies ist in dieser Form nur mit einem zählenden Einzelpartikelmessverfahren möglich.
AQ Guard ist für den unbeaufsichtigten Dauerbetrieb ausgelegt und verfügt über ein außerordentlich langlebiges Gebläse für den Probenluftstrom. Aerosolprobenahme sowie optisches Sensorsystem sind verschmutzungsresistent und können trotzdem im Bedarfsfall vom Anwender selbst gereinigt werden.
Eine automatische Nachführung der Kalibrierung des Messsystems sorgt für eine bisher unerreichte Langzeitstabilität und erlaubt den Betrieb über bis zu zwei Jahre ohne Nachkalibrieren. Der Kalibrierzustand kann mittels eines von Palas® kalibrierten Teststaubs überprüft werden. Palas® Aerosolspektrometer sind dadurch die einzigen optischen Feinstaubmessgeräte, die vom Anwender am Betriebsort gegen einen rückführbaren Standard kalibriert werden können.
Abb. 3: Bildschirmanzeige des AQ Guard
Mit zusätzlichen Sensoren für CO2 und flüchtige organische Kohlenwasserstoffe (VOC) ermittelt AQ Guard die erforderlichen Daten zur Bestimmung des Luftqualitätsindexes (AQI) entsprechend dem europäischen Rechenmodell. AQ Guard erfasst außerdem Lufttemperatur, Luftdruck und relative Luftfeuchtigkeit.
Die kombinierte Messung von CO2-Gehalt und Partikelgrößenverteilung ermöglicht außerdem Rückschlüsse auf die Belastung der Luft durch menschliche Keime und Partikel, da CO2 ein Indikator für menschlichen Atem ist. In Innenräumen lässt sich so bestimmen, welcher Anteil der Luft von anwesenden Personen ausgeatmet wurde und somit potentiell infektiöse Partikel enthält. Diese Art der Messdatenauswertung stellt eine neue Dimension der Bewertung der Luftqualität in Innenräumen dar, und ist im AQ Guard als "Infektionsrisiko-Index" verfügbar (zum Patent angemeldet). Eine Betrachtung der Luftbelastung hinsichtlich menschlicher Aerosole ist spezifischer und aussagekräftiger als ein allgemeiner Luftqualitätsindex (AQI).
Um eine bessere Auflösung und Berechnung der Aerosolkonzentration im Partikelgrößenbereich typischer luftgetragener Viren zu erreichen, wird die Auflösung von nanoskaligen Partikeln erhöht und auf 150 nm statt der üblichen 175 nm abgesenkt.
Die daraus resultierende verbesserte Abbildungsleistung ermöglicht eine genauere Messung der Partikelkonzentration und des Konzentrationsverlaufs über die Zeit, was insbesondere notwendig ist, um die Wirksamkeit von Maßnahmen zur Reduzierung der Partikelanzahlkonzentration zu bestimmen (*1)IAHP-Erweiterung).
AQ Guard verfügt über schnelle Datenschnittstellen und ermöglicht den Echtzeitzugriff über Ethernet, WLAN oder Mobilfunk. Da alle Messwerte im Gerät berechnet und aufgezeichnet werden ist keine externe Auswertung, z. B. durch Cloud-Computing, erforderlich. Der Anwender kann dadurch die vollständige Kontrolle über seine Daten behalten und entscheidet selbst, welche Informationen zugänglich sind. AQ Guard kann sowohl Daten numerisch bereitstellen als auch über einen eingebauten Server mit einem modernen Webinterface für alle Geräteklassen visualisieren.Die kompakte Bauform und die Möglichkeit zur Stromversorgung über die Ethernet-Schnittstelle (PoE) vereinfacht die Installation in Gebäuden und die Integration in vorhandene Infrastruktur.
AQ Guard ist in verschiedenen Ausbaustufen erhältlich:
Basisversion:
Die Basisversion des AQ Guard liefert Messwerte der Feinstaubfraktionen PM10 und PM2.5.
Erweiterung "Fine Dust Professional":
Für Anwendungen, die detailliertere Informationen zu den Partikeln benötigen, bieten wir das Erweiterungspaket "Feinstaub Professional" an. Hier sind weitere PM-Fraktionen, die Anzahlkonzentration sowie die Daten der Partikelgrößenverteilung verfügbar.
Erweiterung "Healthy Rooms":
Für Anwendungen im Bereich der Raumluftqualität und -hygiene bieten wir das Zusatzpaket "Healthy Rooms" an. Dieses liefert Messwerte für CO2- und tVOC-Konzentration in der Luft, Luftqualitätsindex und Infektionsrisikoindex.
Erweiterung "Indoor Air Hygiene Professional":
Im Vergleich zu den oben genannten Paketen wurde bei dieser Version die Messgrenze für kleine Partikel auf 150 nm nach unten erweitert, um den speziellen Anforderungen beim Nachweis von luftgetragenen Viren gerecht zu werden.
Das Paket "Indoor Air Hygiene Professional" ist auf die Anforderungen von Experten auf dem Gebiet der Innenraumluft und Lufthygiene ausgerichtet. Es beinhaltet alle Funktionen der Pakete " Fine Dust Professional" und "Healthy Rooms".
Darüber hinaus ermöglicht es die Beurteilung der lufthygienischen Qualität eines Raumes anhand von Messwerten, die über einen definierten Prüfzeitraum aufgezeichnet wurden, oder in Verbindung mit einem Aerosolgenerator, die Untersuchung der Ausbreitung von Aerosolen und der Wirksamkeit von Maßnahmen zur Reduzierung der Aerosolkonzentration.
| Schnittstellen | USB, Ethernet (LAN), Wi-Fi, optional: 4G |
|---|---|
| Messbereich (Größe) | 0,175 – 20 µm (mit IAHP-Erweiterung ab 0,150 µm) |
| Größenkanäle | 64 (32/Dekade) |
| Messprinzip | Optische Lichtstreuung am Einzelpartikel |
| Messbereich (Anzahl CN) | 0 – 20.000 Partikel/cm³ |
| Volumenstrom | 1,0 l/min ≙ 0,06 m³/h |
| Messdatenerfassung | Digital, 22 MHz Prozessor, 256 Rohdatenkanäle |
| Lichtquelle | Langzeitstabile LED |
| Stromverbrauch | < 20 W |
| Benutzeroberfläche | Touchscreen 800 • 480 Pixel, 5" (12,7 cm) |
| Abmessungen | 175 • 280 • 140 mm (H • B • T) |
| Gewicht | 2,4 kg |
| Betriebssystem | Windows 10 IoT Enterprise |
| Datenspeicher | 10 GB |
| Software | PDAnalyze |
| Reaktionszeit | 1 s, gleitender Mittelwert einstellbar |
| Aerosolkonditionierung | Optional: thermisch mit kompakter IADS |
| Messbereich (Masse) | 0 – 20.000 µg/m³ |
| Messgrößen | PM1, PM2.5, PM4, PM10,TSP, CN, Partikelgrößenverteilung, Druck, Temperatur, Feuchte, CO2, TVOC, Infection Risk Index, Air Quality Index (je nach Ausstattung) |
| Aufstellungsbedingungen | -20 – +50 °C |
| Linearität | 0,95 – 1,05 (gegen EN16450-zertifizierten Fidas® 200) |
| Messunsicherheit | R2 > 0,98 für PM2.5 und R2> 0,94 für PM10 gegen EN16450-zertifizierten Fidas® 200 (jeweils 15 min Mittelwert) |
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