Seitens der Studierenden wird die Luftqualität in den Hörsälen und den CIP-Pools des Neubaus der Fakultät Informatik und Mathematik (IM) der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH Regensburg) trotz Lüftungsanlage immer wieder bemängelt. Verschiedene Studien haben gezeigt, dass eine hohe CO2-Konzentration und eine erhöhte Raumtemperatur zu Müdigkeit und Konzentrationsschwierigkeiten führen kann und damit den Lernerfolg beeinträchtigt. Darüber hinaus erfährt das Thema aktuell durch Corona (Sars-CoV-2) zusätzliche Brisanz. Nunmehr ist es umso wichtiger, dass ein Luftaustausch in den Räumen erfolgt, um so die Studierenden zu schützen. Infolgedessen sollte das Raumklima stets überwacht werden und jederzeit öffentlich einsehbar sein.
Dies soll nun mittels eines Smart-Building-Projekts realisiert werden. In den einzelnen Vorlesungsräumen und CIP-Pools werden Sensoren aus dem IoT-(Internet of Things)-Bereich angebracht. Diese Sensoren messen den CO2-Gehalt, die Luftfeuchtigkeit, die aktuelle Temperatur sowie die Sonneneinstrahlung und die Lichtstärke. Mittels neuester Funktechnik (LoRaWAN/LPWAN) werden alle Sensorwerte erfasst und überwacht. Sollte ein bestimmter Schwellwert überschritten werden, kann ein Alarm generiert werden. In diesem Fall ist es dann notwendig, die Lüftung der Räume dementsprechend anzupassen.
Vorhaben ohne hohe Kosten umsetzbar
Aufgrund der bereits vorhandenen Infrastruktur des Informatik-Netzwerklabors lässt sich das Vorhaben ohne hohe Investitions- und Installationskosten umsetzen. Seitens der Hochschul- und Fakultätsleitung sowie der Studentenvertretung erhält das Projekt große Unterstützung. So ist die Finanzierung über die Studiengebühren der Fakultät gesichert. Die Projektidee selbst stammt von Prof. Dr. Thomas Waas, der auch die Koordination übernimmt. Administriert wird das Projekt von Kurt Spörl, Laboringenieur des IM-Netzwerklabors. Die Umsetzung des Projekts erfolgt im Rahmen einer Bachelorarbeit durch den Studierenden Michael Weindl.
Erste Messungen ergaben bereits, dass die Lüftungsanlage des IM-Gebäudes teilweise hervorragend arbeitet und für eine durchgehend hohe Luftqualität (im Frischluftbetrieb) sorgt. Die Ergebnisse zeigen allerdings auch, dass andere Bereiche weiterer Untersuchungen bedürfen und die genauen Ursachen näher betrachtet werden müssen.
Nur wenige LoRaWAN-Sensoren nötig
Vorweg wurden in einzelnen Vorlesungsräumen und Büros je ein LoRaWAN/LPWAN-Sensor angebracht. Da die Sensoren batteriebetrieben sind, ist keine Verkabelung notwendig. Zudem haben die Geräte wegen des effizienten Energiemanagements eine Laufzeit von bis zu zehn Jahren bevor die Batterie erneuert werden muss. Außerdem besteht aufgrund der LoRaWAN-Funktechnologie eine große Reichweite. So sind nur wenige LoRaWAN-Stationen für die funktechnische Erschließung des gesamten Geländes notwendig.
Die ermittelten Daten der einzelnen Sensoren werden für Langzeitstudien in einer Datenbank festgehalten. Zu einem späteren Zeitpunkt sollen diese Messwerte grafisch allen Mitarbeitenden und Studierenden über den "Foyer-Monitor" (Eingangsbereich Informatikgebäude) zugänglich gemacht werden. Zudem ist angedacht, dass die Luftqualität der einzelnen Räume über eine Website einsehbar ist.
Umsetzung auch in älteren Gebäuden der OTH Regensburg möglich
Das nun zum „Smart“ IM Building optimierte Gebäude der Fakultät Informatik und Mathematik muss aber nicht das einzige Gebäude auf dem Campus bleiben. Die Funktechnologie LoRaWAN weißt aufgrund der einfachen Installation der Sensoren einen hohen Skalierungsgrad auf. So ist es auch möglich, ältere Gebäude der OTH Regensburg mit entsprechenden Sensoren in den Lehrräumen auszustatten. Damit kann die dort vorhandene Luftqualität ebenso erfasst und gegebenenfalls korrigiert werden.
