Ausgangssituation
Beim Wohnzimmersensor WIFFI-wz wird bereits die Luftqualität gemessen. Dabei ist der beheizte Luftqualitätssensor MQ135 das zentrale Messelement. Allerdings spricht dieser Sensor auf eine große Bandbreite verschiedener Schadgase an. Er hat große Toleranzen und auch die Langzeitstabilität ist nicht überragend. Aber er ist eben sehr kostengünstig und mit einigen "Klimmzügen" in der WIFFI-wz Firmware sind auch die Schwachpunkte "erträglich". Insbesondere mit der eingebauten Kalibrierfunktion läßt sich nach einigen Tagen "Einbrennzeit" eine gute Erkennung der Luftqualität erzielen.
Trotzdem kam bei mir schon früh der Wunsch nach einer besseren Messmöglichkeit auf. Hilfreich war dabei, daß mit der in der Öffentlichkeit geführten CO2-Diskussion auch das Angebot an brauchbaren und bezahlbaren CO2-Sensoren mittlerweile deutlich größer ist. Relativ schnell konzentrierte sich mein Interesse auf einen Sensor MH-Z14, der nach dem sog- NDIR-Prinzip (Non-Dispersive InfaRed) funktioniert. Hiermit möchte ich die Anpassung dieses Sensors an den WIFFI-wz beschreiben.
Der MH-Z14 funktioniert so, daß die Absoprtion von Infrarotlicht durch CO2-Gas gemessen wird. Da das Verfahren sehr komplex ist, wurde von einem Hersteller eine komplette Messzelle mit der entsprechenden intelligenten Auswerteelektronik in einem relativ kleinen Modul integriert. Die beiden folgenden Bilder zeigen den Sensor von der Oberseite mit der vergoldeten Messkammer und dem mittig mit einem Flies geschützten Lufteintritt. Der Messbereich ist von 0 bis 5000ppm, wobei für die Luftqualitätsmessung in Räumen eingtlich nur 1000ppm als maximaler Messwert sinnvoll ist.
Luftqualität und CO2-Wert
Der Zusammenhang zwischen Luftqualität und CO2-Wert ist u.a. für die Definition von Anforderungen an Luftqualität am Arbeitsplatz oder generell in Gebäuden von zentraler Bedeutung. Hier gibt es mehr Informationen zu diesem Thema. Wichtig ist zu wissen, daß "reine" Aussenluft etwa 400 bis 500ppm CO2 hat und "schlechte" Raumluft etwa 1000ppm. Dazwischen bewegt sich normalerweise der Messwert. Hier die Bewertung nach DIN EN 13779:2007-09
> 500ppm saubere Aussenluft
> bis 800ppm hohe Raumluftqualität
> 800 bis 1000 mittlere Raumluftqualität
> 1000 bis 1400 mäßige Raumluftqualität
> größer 1400 niedrige Raumluftqualität
Modifikation des WIFFI-wz
Der Umbau des WIFFI-wz vom MQ135 auf den MQ-Z14 ist ganz einfach. Zuerst wird natürlich der MQ135 aus der Steckfassung entfernt. Danach muß der nachträglich eingelötetete 1k2-Widerstand entfernt werden. Das ist schon alles an Änderungen der Hauptplatine. Nun wird der der MQ-Z14 nur mit 3 Leitungen entsprechend folgendem Bild angeschlossen:
!!! 