0:00:00.000,0:00:12.630
<i>rC3 Vorspannmusik</i>

0:00:12.630,0:00:15.660
Herald: Die vor der Industrialisierung[br]waren die CO2 Werte in der Atmosphäre

0:00:15.660,0:00:20.400
relativ stabil. Seitdem sind sie nur noch[br]gestiegen. Unser nächster Redner,

0:00:20.400,0:00:25.170
Sebastian Pischel, erklärt uns unter[br]anderem verschiedene Möglichkeiten dieses

0:00:25.170,0:00:33.000
farblose unsichtbare Gas zu messen. Bitte[br]heißen Euch Sebastian herzlich willkommen.

0:00:33.000,0:00:43.140
Sebastian: Ja, hallo RC3. Mir hat leider[br]mein Betriebssystem meine Präsentation ein

0:00:43.140,0:00:47.790
wenig beschädigt. Deswegen wird das ein[br]bisschen holpriger als geplant. Aber wir

0:00:47.790,0:00:54.890
haben ja eine Remote Chaos Experience und[br]damit wird das auch dem Motto gerecht.

0:00:54.890,0:01:05.040
Also dann fangen wir mal an. CO2 messen.[br]Etliche Vorträge haben ja sowohl das Thema

0:01:05.040,0:01:13.830
CO2 im Kontext von Klimaerhitzung als auch[br]im Kontext der Coronakrise behandelt. Und

0:01:13.830,0:01:19.230
ich möchte hier ein bisschen die[br]Hintergründe beleuchten und eine Brücke

0:01:19.230,0:01:23.010
schlagen zwischen dem, was einen als Maker[br]interessiert, was wenn man mit der

0:01:23.010,0:01:30.790
Hardware spielt und was tatsächlich als[br]Prinzip im Hintergrund abläuft. Dann sehen

0:01:30.790,0:01:35.740
wir da ein ziemlich großes Gerät und ein[br]Piktogramm für ein in der Regel sehr

0:01:35.740,0:01:43.100
kleines Gerät. Wir schauen jetzt in Kürze[br]an, was die miteinander gemeinsam haben.

0:01:43.100,0:01:52.840
So, warum will man überhaupt CO2 messen?[br]Man möchte sich anschauen, wie sich unser

0:01:52.840,0:01:57.100
Klima weiterentwickelt, man möchte z.B. in[br]Gewächshäusern für kontrollierte

0:01:57.100,0:02:01.780
Wachstumsbedingungen sorgen. Wir haben das[br]Thema mit künstlicher Beatmung in

0:02:01.780,0:02:06.850
medizinischen Notfällen. Da möchte man die[br]Vitalparameter messen, aber auch was

0:02:06.850,0:02:13.120
tatsächlich in den Atemgasen vorgeht. Das[br]Messen von oder die Überwachung von

0:02:13.120,0:02:18.040
Abgasen von industriellen Anlagen, von[br]Kraftwerken, ist relevant. Man möchte

0:02:18.040,0:02:23.920
wissen, ob man eventuell in einem Bergbau[br]gefährliche CO2-Konzentrationen hat und

0:02:23.920,0:02:28.900
z.B. auch bei der Bierbrauerei wird auch[br]CO2 frei. Und das, wenn sich das im Keller

0:02:28.900,0:02:40.240
anreichert, kann das gefährlich werden. Wo[br]begegnet uns CO2 im Alltag? Wir kennen

0:02:40.240,0:02:45.160
Sprudelwasser. Wir kennen das als[br]Verbrennungsprodukt von sämtlichen

0:02:45.160,0:02:49.000
Verbrennungen. Wir kennen es als[br]Autoabgase, wir kennen es als

0:02:49.000,0:02:54.760
Kraftwerkabgase. Das mit dem Kaffee ist[br]vielleicht ist für uns Nerds natürlich

0:02:54.760,0:02:59.470
wichtig, die wenigsten trinken[br]wahrscheinlich koffeinfreien Kaffee. In

0:02:59.470,0:03:04.570
der Tat wird CO2 in dem einen sogenannten[br]überkritischen Zustand, also unter sehr

0:03:04.570,0:03:10.510
hohem Druck dazu verwendet, Koffein zu[br]extrahieren aus Kaffeebohnen. Darunter

0:03:10.510,0:03:14.200
sehen, ist unten links äh unten rechts in[br]der Ecke ist Trockeneis. Das haben wir

0:03:14.200,0:03:19.810
gerade mehrfach in den Medien gehabt, weil[br]das benötigt wird, um den aktuellen oder

0:03:19.810,0:03:25.300
die aktuell entwickelten RNA-Impfstoffe zu[br]kühlen und zum Betreiben von

0:03:25.300,0:03:38.890
Getränkezapfanlagen. Und tatsächlich in[br]Backpulver wird auch CO2 freigesetzt. Wo

0:03:38.890,0:03:44.430
CO2 auch noch eine Rolle spielt, ist[br]tatsächlich massiv in unseren Ozeanen, der

0:03:44.430,0:03:50.200
Großteil vom CO2 ist nämlich tatsächlich[br]nicht in der Atmosphäre, sondern im Ozean

0:03:50.200,0:03:56.950
gebunden, in einem Gleichgewicht aus dem[br]gasförmigen CO2 und den verschiedenen

0:03:56.950,0:04:00.310
Stufen der Kohlensäure bis hin zum Kalk,[br]aus denen zum Beispiel Muscheln ihre

0:04:00.310,0:04:07.420
Schalen bauen. Und dass wir keine so hohen[br]CO2-Level in der Atmosphäre sehen, wie wir

0:04:07.420,0:04:10.660
eigentlich sehen müssten, das liegt[br]maßgeblich daran, dass der Ozean eine

0:04:10.660,0:04:18.730
Menge davon bindet und das wegpuffert. So,[br]jetzt muss ich in meinen Folien springen,

0:04:18.730,0:04:28.630
fürchte ich. Gut. Als Mensch hat man[br]natürlich auch ein Interesse daran, nicht

0:04:28.630,0:04:34.810
zu viel CO2 einzuatmen, weil man eben[br]tatsächlich auch medizinische Beschwerden

0:04:34.810,0:04:50.910
bis Vergiftungserscheinungen erleiden[br]kann. <i>Mikroaussetzer</i> ...präge oder hat

0:04:50.910,0:04:58.680
man im Endeffekt das gleiche Ergebnis, als[br]wenn man sich so ein CO2 Sprudelgerät, was

0:04:58.680,0:05:03.600
man in der Küche zum Mineralwasser[br]produzieren nimmt und damit CO2

0:05:03.600,0:05:07.980
absichtlich ins Wasser rein drückt. Das[br]was ähnliches passiert dann im Ozean auch

0:05:07.980,0:05:14.580
und man hat im Prinzip Kohlensäure im[br]Ozean und damit wird dieses Gleichgewicht

0:05:14.580,0:05:20.400
wieder umgekehrt und die Muschelschalen[br]aufgelöst. Das ist eins der größeren

0:05:20.400,0:05:29.110
Probleme, die wir noch in Zukunft haben[br]werden. Jetzt der Brückenschlag zum Thema

0:05:29.110,0:05:37.680
CO2-Ampel. Als Mensch atmet man Luft ein[br]und aus. Stickstoff, Sauerstoff, wissen

0:05:37.680,0:05:44.730
wir. 78% Stickstoff, 21% Sauerstoff, ein[br]paar, ein bißchen Spuren CO2, so 0,5%

0:05:44.730,0:05:55.380
aktuell. Und ausgeatmet wird eben ungefähr[br]17% Sauerstoff, 4% CO2 und je nachdem

0:05:55.380,0:06:01.680
Wasserdampf. Und eben auch beim Husten,[br]Singen, wie wir gelernt haben dieses Jahr,

0:06:01.680,0:06:06.780
auch sogenannte Aerosole. Das heißt[br]einfach feine Partikel, die in der Luft

0:06:06.780,0:06:13.770
schweben können, meistens Tröpfchen. Und[br]die Idee ist das tatsächlich, sollte ein

0:06:13.770,0:06:20.790
Mensch mit dem SARS-CoV-2 Virus infiziert[br]sein, während er oder sie tatsächlich CO2

0:06:20.790,0:06:27.870
ausatmet, auch gleichzeitig das Virus[br]ausscheidet und man sozusagen das CO2 oder

0:06:27.870,0:06:33.750
auch die hier noch genannten[br]flüchtigen organischen Verbindungen als

0:06:33.750,0:06:41.610
Platzhalter nimmt dafür, weil man das[br]Virus nicht direkt nachweisen kann. So,

0:06:41.610,0:06:50.700
dann kommen wir zurück zu dem[br]Eingangsbild. Dieses große Instrument ist

0:06:50.700,0:06:57.030
das Mauna Loa Oberservatorium. Steht auf[br]einem Berg in Hawaii auf 4000 Meter Höhe

0:06:57.030,0:07:03.180
und damit relativ weit vom Meeresspiegel[br]entfernt und von auch sämtlichen Wolken,

0:07:03.180,0:07:10.590
die eben mit Wasserdampf die Messung[br]beeinträchtigen können. Der Mensch oben

0:07:10.590,0:07:16.410
rechts in der Ecke ist Herr Charles[br]Keeling. Der hat dieses Observatorium 1953

0:07:16.410,0:07:24.060
mitbegründet und über 50 Jahre lang[br]geleitet. Und diese Kurve ist auch bekannt

0:07:24.060,0:07:30.540
als Keeling-Kurve, ihm zu Ehren und zeigt[br]die Entwicklung der CO2-Konzentration über

0:07:30.540,0:07:37.830
die Jahre. Wir fangen hier an bei ungefähr[br]1960 und bis in die aktuelle Zeit. Und wir

0:07:37.830,0:07:43.200
haben einen Anstieg um 100 ppm ungefähr.[br]Auch sehr schön in der Vergrößerung sieht

0:07:43.200,0:07:50.160
man, dass es über den Jahr, über ein Jahr[br]schwankenden Zyklus gibt. Und das ist

0:07:50.160,0:07:59.190
sozusagen die Entwicklung. Und der ein[br]oder andere hat vielleicht auf Social

0:07:59.190,0:08:05.340
Media dieses Meme mitgekriegt: "Ich bin[br]geboren worden bei 384 ppm" oder sowas.

0:08:05.340,0:08:13.440
Das ist sozusagen die Kurve, die diesen[br]ppm Wert in ein Jahr überführt. Jetzt

0:08:13.440,0:08:18.030
sieht das irgendwie erstmal nicht so super[br]schlimm aus. Aber wenn wir jetzt auf der

0:08:18.030,0:08:27.080
Zeitachse ein bisschen raus gehen, dann[br]landen wir, sehen wir, da ganz, ganz am

0:08:27.080,0:08:31.550
rechten Rand ist so eine Linie, die quasi[br]senkrecht hochgeht. Das war gerade diese

0:08:31.550,0:08:36.590
Keeling-Kurve und davor diese schwankende[br]Zick, diese hoch und runter schwankende

0:08:36.590,0:08:43.850
Linie sind Messungen aus Eisbohrkernen und[br]der Verlauf der CO2-Konzentration in der

0:08:43.850,0:08:49.730
Atmosphäre über die letzten, also hier[br]dargestellt, 800.000 Jahre. Das heißt, man

0:08:49.730,0:08:55.550
sieht, bevor wir Menschen auf der Erde[br]gelebt haben, ging das immer in einem

0:08:55.550,0:08:59.480
Bereich hoch und runter. Und dann[br]ausgerechnet auf der Spitze einer Warmzeit

0:08:59.480,0:09:06.950
setzt die Industrialisierung ein und der[br]CO2 Wert schießt in die Höhe. Gemessen

0:09:06.950,0:09:12.590
wird das eben nicht nur durch eben z.B.[br]das Observatorium am Boden, sondern auch

0:09:12.590,0:09:17.300
unterstützt durch Satelliten, die eben[br]auch noch aus dem Weltraum durch die

0:09:17.300,0:09:23.780
Atmosphäre durchschauen. So, jetzt ist die[br]Frage wie funktioniert das eigentlich? Man

0:09:23.780,0:09:33.410
sieht schon, die Sonne hatte einen[br]zentralen Dreh- und Angelpunkt. Kommen wir

0:09:33.410,0:09:39.120
zum Thema kurz Spektroskopie. Die[br]klassische Variante ist die obere Hälfte.

0:09:39.120,0:09:45.420
Man hat eine Lichtquelle, schickt die[br]durch ein Prisma durch und beobachtet mit

0:09:45.420,0:09:51.540
einem Objektiv. Was dann, was diese[br]Lichtquelle tatsächlich für

0:09:51.540,0:09:56.550
Spektralkkomponenten hat. Und indem man[br]dieses Pris... dieses Objektiv über den

0:09:56.550,0:10:01.170
Regenbogen, der da aus dem Prisma[br]rauskommt, verschiebt, kann man dann eben

0:10:01.170,0:10:06.030
die verschiedenen Spektralfarben sich[br]ansehen. Unten ist dann die ganze Variante

0:10:06.030,0:10:14.070
doch eher computerisiert. Und dann hat man[br]eben auf der linken Seite eine, ja

0:10:14.070,0:10:19.560
meistens eine tatsächlich Halogen Wolfram[br]Glühbirne, die durchstrahlt 'ne Probe,

0:10:19.560,0:10:23.820
dann wird das durch einen schmalen Schlitz[br]geleitet, dass man eine scharfe Auflösung

0:10:23.820,0:10:30.810
hat und über ein Beugungsgitter wird[br]das ganze in die spektrale Anteile Fall

0:10:30.810,0:10:34.080
zerlegt und hier eben durch ein Dioden[br]Array also durch ein Photondioden-Array

0:10:34.080,0:10:39.300
dann ausgelesen. Und dann bekommt man z.B.[br]so ein Spektrum wie dort dargestellt ist.

0:10:39.300,0:10:49.020
Wenn man jetzt das mit der Sonne macht,[br]bekommt man ungefähr diesen Verlauf. Man

0:10:49.020,0:10:53.760
kennt noch aus dem Physikunterricht in der[br]Schule, dass die Theorie, dass der

0:10:53.760,0:11:00.150
Schwarzkörperstrahlung und das passt auch[br]ziemlich gut zu dem, was aus dem Sonnen

0:11:00.150,0:11:06.840
Spektrum raus kommt, das ist tatsächlich[br]dieses orangefarbene Muster ist das

0:11:06.840,0:11:15.000
Lichtspektrum außerhalb der Erdatmosphäre[br]gemessen. Wenn man das jetzt aber auf der

0:11:15.000,0:11:21.630
Erde macht, stellt man fest. Hoppla, da[br]sind ja solche, da sind solche doch

0:11:21.630,0:11:26.520
erheblichen Kerben in diesem Spektrum[br]drinne. Das sind tatsächlich Beiträge,

0:11:26.520,0:11:32.400
Absorption-Beiträge von Teilen der[br]Atmosphäre. Also vieles davon ist

0:11:32.400,0:11:38.430
Wasserdampf und das CO2 tatsächlich das,[br]was uns am Schluss wirklich interessiert.

0:11:38.430,0:11:43.830
Das kommt noch ein Stückchen weiter nach[br]rechts im Infrarot. Also wir sehen halt

0:11:43.830,0:11:49.920
den Regenbogen des sichtbaren Lichts[br]und daran anschließend dann eben das Nah-

0:11:49.920,0:12:03.300
IR, Ferne-IR und mit immer geringeren[br]Amplituden. Jetzt unten ist diese

0:12:03.300,0:12:08.700
Wellenlängen-Skala noch weiter verlängert.[br]Also wir sind jetzt bei 2 Mikrometer bis

0:12:08.700,0:12:13.380
16 Mikrometer, das ist schon thermisches[br]IR, wie man sagt. Relativ fernes Ethan

0:12:13.380,0:12:20.910
Infrarotstrahlung. So ganz am linken Rand[br]sind noch Wellenlängenbereiche, die man so

0:12:20.910,0:12:27.120
kennt aus CD-Playern oder Glasfaser-[br]Netzwerkeitung irgendwie so um ein

0:12:27.120,0:12:32.190
Mikrometer herum und dann immer[br]längerwellig werden dann eben die

0:12:32.190,0:12:36.990
Absorption von den Gasen, die uns[br]interessieren. Oben ist eine Darstellung

0:12:36.990,0:12:42.660
des CO2 Moleküls. Das ist ein lineares[br]gestrecktes Molekül. Also quasi wieso drei

0:12:42.660,0:12:52.800
Perlen einer Perlenkette. Und die können,[br]wenn man sich das genau anguckt, können

0:12:52.800,0:12:58.590
die auf verschiedene Art und Weisen zur[br]Schwingung angeregt werden. Ganz oben

0:12:58.590,0:13:03.840
links so hellblau unterlegt ist eine[br]symmetrische Streckschwingung. Die ist

0:13:03.840,0:13:11.670
tatsächlich nicht, man sagt IR-aktiv, also[br]sie die nimmt keine IR-Strahlung auf oder

0:13:11.670,0:13:15.870
keine Licht-Anregung auf, sondern[br]ist im sogenannten Raman-Spektrum zu

0:13:15.870,0:13:22.170
sehen. Das ist dann was für Molekül-[br]Schwingungs-Spektroskopie. Das ist uns

0:13:22.170,0:13:26.410
jetzt gerade nicht so wichtig. Das[br]interessante ist, die oben rechts, die

0:13:26.410,0:13:33.130
asymmetrische Schwingung und das ist der[br]scharfe Peak bei 4,5 Mikrometern ungefähr.

0:13:33.130,0:13:38.200
Also der rote Peak links in der Mitte, so[br]halblinks in der Mitte relativ deutlich zu

0:13:38.200,0:13:43.690
sehen CO2 und die unteren beiden[br]Schwingungen. Das ist quasi wenn man diese

0:13:43.690,0:13:47.824
Perlenkette., dieses lineare Molekül, zu[br]so einem kleinen Boomerang verbiegt. Zu so

0:13:47.824,0:13:53.530
einem kleinen Winkel. Diese Schwingungen[br]sind dann auf der rechten Seite als so ein

0:13:53.530,0:14:00.370
breites Linien-Muster zu sehen. Das ist[br]tatsächlich so weit weg, dass es eher

0:14:00.370,0:14:09.400
schwierig zu vermessen ist, während diese[br]4,5 Mikrometer noch halbwegs erreichbar

0:14:09.400,0:14:19.090
sind. So, und jetzt geht's tatsächlich zu[br]den Sensoren. Und zwar möchte ich mich

0:14:19.090,0:14:25.450
hier fokussieren auf die wohl am[br]weitesten verbreitetste Type die NDIR

0:14:25.450,0:14:29.440
Familie Sensoren, das sind Nondispersive[br]infrared, Nichtdispersive

0:14:29.440,0:14:36.640
Infrarotsensoren. Nichtdispersiv heißt an[br]der Stelle es ist kein lichtbeugendes

0:14:36.640,0:14:42.850
Element involviert, das heißt, es wird[br]einfach komplett breitbandig, quasi weißes

0:14:42.850,0:14:50.260
Licht, könnte man sagen, eingestrahlt auf[br]die Probe und eben nicht durch ein Prisma

0:14:50.260,0:14:56.890
oder Gitter oder sowas nach Wellenlängen[br]sortiert. Die zweite Klasse sind

0:14:56.890,0:15:05.440
Metalloxid... Upsa, ja super, auch mal[br]weiterschreiten sind Metalloxid basierte

0:15:05.440,0:15:11.970
Sensoren. Das Schlüsselwort MEMS ist die[br]meisten, also M-E-M-S ist den meisten

0:15:11.970,0:15:16.935
wahrscheinlich auch schon mal unter die[br]Augen gekommen. Mikro mechanisch... Wie

0:15:16.935,0:15:24.630
war das? Micro Mechanical Engineered[br]Microsystems. Das heißt, sie sind mit

0:15:24.630,0:15:31.590
Silizium-Herstellungstechnologie feine[br]Mikrostrukturen, mit denen dann ebenso

0:15:31.590,0:15:35.490
was, zuerst wurden Beschleunigungssensoren[br]damit gebaut und die werden eben auch,

0:15:35.490,0:15:41.580
diese Methoden werden jetzt auch verwendet[br]um z.B. solche CO2-Sensoren zu bauen. Und

0:15:41.580,0:15:48.420
das 3. ist eine Photoakustische Methode.[br]Das ist im Prinzip, dass man diese

0:15:48.420,0:15:54.990
Schwingungen, die ich gerade gezeigt habe,[br]durch einen kurzen Lichtblitz im

0:15:54.990,0:16:01.890
CO2-Molekül aktiviert und das zu einer[br]leichten Erwärmung des Gases oder der Luft

0:16:01.890,0:16:06.930
führt. Und das tatsächlich hörbar ist . Es[br]ist natürlich sehr, sehr leise, aber mit

0:16:06.930,0:16:10.620
einem guten Verstärker und einem guten[br]Mikrofon ist das tatsächlich eine reale

0:16:10.620,0:16:18.390
Möglichkeit, um die Konzentration von CO2[br]zu messen. Und da gilt quasi, je lauter,

0:16:18.390,0:16:29.460
umso mehr CO2 ist in der Probe vorhanden.[br]So, dann könnte man denken. Infrarot ja,

0:16:29.460,0:16:38.220
kennt man. Fernbedienung? Alles klar? Ja,[br]leider nicht. Hier jetzt rechts nochmal

0:16:38.220,0:16:44.220
das Spektrum von vorhin. Diese Infrarot-[br]Leuchtdioden, die wir von

0:16:44.220,0:16:48.780
üblichen Fernbedienungen kennen, sind[br]leider wirklich gerade nur so am Rand des

0:16:48.780,0:16:54.090
roten Spektrums. Gerade so nicht mehr[br]sichtbar, aber leider bei weitem noch

0:16:54.090,0:17:01.410
nicht langwellig genug, als dass die für[br]unsere Messungen nützlich wären. So, dann

0:17:01.410,0:17:06.630
ist hier so z.B. ein Teil der kaputten[br]Präsentation, da sollten eigentlich noch

0:17:06.630,0:17:14.430
ein paar mehr Sensoren da sein.[br]Dieses Goldene ist quasi eine

0:17:14.430,0:17:19.800
metallisierte Probenkammer und darunter[br]versteckt sind dann eben die Lichtquelle

0:17:19.800,0:17:29.430
und der Lichtsensor. Die meisten Sensoren[br]sind so ähnlich aufgebaut. Und hier habe

0:17:29.430,0:17:34.830
ich tatsächlich mal von jemandem[br]gefunden, der hat so einen Sensor

0:17:34.830,0:17:45.510
auseinandergebaut. Und da sieht man[br]tatsächlich ganz rechts

0:17:45.510,0:17:49.350
dieser kleine weiße Kreis,[br]das ist tatsächlich eine winzig kleine

0:17:49.350,0:17:58.230
Glühbirne und ein bisschen links daneben[br]ist dann der Infrarot Sensor und das Licht

0:17:58.230,0:18:04.140
wird eben durch dieses, in diesem goldenen[br]Gehäuse einmal im Zickzack

0:18:04.140,0:18:10.290
geschickt. Und das weiße Fenster, was man[br]links oben sieht, oder in dem Bild

0:18:10.290,0:18:14.730
links oben sieht, das ist ein[br]gasdurchlässiges Vlies, sodass die

0:18:14.730,0:18:20.940
Umgebungsluft im Austausch steht, mit der[br]Luft in diesem Sensor innen drin und

0:18:20.940,0:18:32.310
dementsprechend mit der Zeit sich anpasst.[br]So. Die zweite Sache ist, dass hier ist

0:18:32.310,0:18:38.910
das Card10-Badge bzw. das noch ein Foto[br]vom Prototypen. Da möchte ich bloß zeigen,

0:18:38.910,0:18:51.240
der Sensor ist da links unten in diesem[br]grünen Quadrat. Und. Ich fürchte - ja. Die

0:18:51.240,0:18:56.520
ganze Sektion mit den Metall Oxid Sensoren[br]hat sich verabschiedet, das ist schade.

0:18:56.520,0:19:08.970
Gut, dann kurz frei. Im Prinzip ist so[br]ein Metalloxid-Sensor eine dünne, also

0:19:08.970,0:19:13.410
wie der Name schon sagt, Metalloxid, ein[br]Metall-Oxidischer Halbleiter, der in

0:19:13.410,0:19:17.880
einer dünnen Schicht auf ein[br]Siliziumwafer aufgebracht ist. Und auf der

0:19:17.880,0:19:22.290
Oberfläche kann sich dann eben[br]verschiedene Bestandteile der Luft

0:19:22.290,0:19:28.470
ablagern und damit reagieren, wenn man[br]etwas hat, wie Kohlenmonoxid zum Beispiel.

0:19:28.470,0:19:32.940
Das ist tatsächlich ein leicht[br]reduzierendes Gas, dann wird von dieser

0:19:32.940,0:19:38.850
aus dieser, aus dem Sauerstoffanteil, aus[br]dieser Metalloxidschicht wird ein

0:19:38.850,0:19:45.330
bisschen was abgezogen, um das[br]Kohlenmonoxid zu oxidieren. Und verändert

0:19:45.330,0:19:51.900
die Leitfähigkeit von diesem Halbleiter.[br]Wenn man sowas hat wie Stickoxid z.B. -

0:19:51.900,0:19:59.520
kennt man aus Autoabgasen. Das wiederum[br]könnte zum Beispiel diese

0:19:59.520,0:20:04.470
Halbleiterschicht ein wenig oxidieren und[br]damit ebenfalls die Leitfähigkeit

0:20:04.470,0:20:11.460
verändern. Und was hier eben in diesem, in[br]diesem grünen Quadrat links unten, das ist

0:20:11.460,0:20:16.680
dieses kleine silbrige, dieses kleine[br]silbrige Kästchen, also ungefähr zwei Mal

0:20:16.680,0:20:21.870
drei Millimeter groß, da ist sowohl dieser[br]Sensor drin als eben auch ein kleiner

0:20:21.870,0:20:28.080
Mikrocontroller, der die Auswertung und[br]Ansteuerung macht und eine, ein kleines

0:20:28.080,0:20:33.780
Heizelement, was dazu notwendig ist, wenn[br]diese Oberfläche mit Reaktionsprodukten

0:20:33.780,0:20:40.800
beschichtet ist. Also wenn sich aus der[br]Luft Bestandteile darauf abgelagert haben,

0:20:40.800,0:20:44.520
kleben geblieben sind quasi, dann müssen[br]die da ja wieder runter. Ansonsten hat

0:20:44.520,0:20:53.820
sich die Leitfähigkeit dieses Sensors[br]sozusagen an die Situation angepasst. Und

0:20:53.820,0:20:59.850
man möchte ja auch kurzfristig wieder[br]neues Ergebnis messen können. Das heißt,

0:20:59.850,0:21:06.010
dann schaltet man kurz diese Heizung an,[br]um diese Reaktionsprodukte runterzukriegen

0:21:06.010,0:21:09.840
und lässt das Ganze wieder abkühlen und[br]kann dann ein bisschen später wieder eine

0:21:09.840,0:21:26.130
neue Messung machen. So. Und die Foto-[br]akustik ist komplett verloren gegangen.

0:21:26.130,0:21:34.140
Das ist sehr, sehr schade. Das ist[br]tatsächlich noch nicht so richtig

0:21:34.140,0:21:39.810
marktreifes relativ oder zumindestens[br]relativ kurz vor Markteinführung

0:21:39.810,0:21:45.390
befindliches Mess-Prinzip. Diese Sensoren[br]sind ungefähr so groß wie ein

0:21:45.390,0:21:50.400
Zuckerwürfel. Das sind auch kleine[br]integrierte, kleine integrierte Platinen.

0:21:50.400,0:21:55.020
Kann man sich so ein bisschen so ähnlich[br]denken wie so ein ESP-Modul. Also so eine

0:21:55.020,0:22:00.480
kleine Metallkappe, die eben den Sensor[br]und die Elektronik verbirgt und montiert

0:22:00.480,0:22:07.500
auf einer kleinen Platine. Und davon hab[br]ich tatsächlich an zwei Firmen mal

0:22:07.500,0:22:13.560
gefragt, ob, wie deren Stand ist. Die sind[br]wohl schon im Prototyping-Stadium, aber

0:22:13.560,0:22:22.140
die Sensoren sind noch nicht auf dem[br]Markt. Ja, wie gesagt, vom Prinzip her

0:22:22.140,0:22:28.860
ist das eben auch, dass man eine[br]Infrarotlicht-Quelle oder eben einen, man

0:22:28.860,0:22:37.110
ist, man kann im Prinzip im Labor auch so[br]einen Foto-Blitz benutzen. Und schießt dann

0:22:37.110,0:22:46.710
ein Lichtblitz eben auf ein Gasvolumen,[br]das man testen will. Und hat

0:22:46.710,0:22:52.590
tatsächlich wirklich einfach ein sehr[br]empfindliches Mikrofon und Messverstärker,

0:22:52.590,0:23:02.730
der dann eben das daraus resultierende[br]Signal auffängt. So, das heißt, damit ist

0:23:02.730,0:23:11.280
das Ganze schon etwas kurzfristig und[br]etwas holprig geworden. Was ich

0:23:11.280,0:23:18.660
tatsächlich auch in Planung hatte,[br]aber auch nicht kurzfristig umsetzen

0:23:18.660,0:23:24.090
konnte, wäre tatsächlich diese[br]verschiedenen Sensoren in einer

0:23:24.090,0:23:36.210
gemeinsamen Proben-Kammer aufzubauen.[br]Und z.B. aus einer CO2-Patrone

0:23:36.210,0:23:41.310
einfach mal ein bisschen CO2 draufströmen[br]lassen und vergleichen, welcher Sensor

0:23:41.310,0:23:49.920
misst was. Mal mit dem Feuerzeug ein[br]bisschen Verbrennungsgase produzieren. Mal

0:23:49.920,0:23:54.330
gucken, welcher Sensor misst was. Aber es[br]stellt sich raus. Ja, in einer globalen

0:23:54.330,0:24:00.480
Pandemie, wo sowieso Lieferschwierigkeiten[br]in allen Richtungen sind und alle Welt

0:24:00.480,0:24:04.500
daran interessiert ist, CO2-Ampeln zu[br]bauen, ist es nicht so einfach kurzfristig

0:24:04.500,0:24:09.000
CO2 Sensoren zu kriegen und erst recht[br]nicht viele verschiedene. Von daher wird

0:24:09.000,0:24:13.650
das wahrscheinlich dann ein nochmal[br]weiteres Projekt und vielleicht auch noch

0:24:13.650,0:24:18.870
einen weiteren Talk geben. Und dann würde[br]ich sagen gehen wir noch zu Fragen und

0:24:18.870,0:24:26.490
Antworten über. Ich denke, wir sollten.[br]Ja, auch noch gut die 10 Minuten haben

0:24:26.490,0:24:28.837
jetzt in diesem Slot.

0:24:28.837,0:24:36.320
Herald: Ja, haben wir. Erstmal, trotz der[br]technischen Schwierigkeiten. Danke

0:24:36.320,0:24:42.800
Sebastian, für's großartige Vortrag. Wir[br]haben ja Fragen von dem Internetz. Ich

0:24:42.800,0:24:48.320
fange mal an mit einer der einfachste.[br]Wird es die Folien zum Download geben?

0:24:51.350,0:24:57.260
Sebastian: <i>kein Ton</i> ...habe Ja. Ich hab[br]tatsächlich einiges an Bildmaterial

0:24:57.260,0:25:03.680
zusammengetragen und Links und auch[br]relevante Datenblätter und sowas. Und das

0:25:03.680,0:25:07.490
ist jetzt doch ziemlich ärgerlich, dass[br]das alles flöten gegangen ist, jedenfalls

0:25:07.490,0:25:13.190
zumindestens in der Zusammenstellung. Aber[br]ich schätze mal, im Januar wird auch nicht

0:25:13.190,0:25:17.422
viel zu tun sein.[br]Herald: Kannst du uns vielleicht ein

0:25:17.422,0:25:23.144
bisschen erklären über die Sensoren[br]kalibrieren z.B. Wie oft müssen die

0:25:23.144,0:25:26.851
kalibriert werden und wie kalibriert man[br]die Sensoren?

0:25:26.851,0:25:33.571
Sebastian: Das ist eine sehr gute Frage.[br]Diese NDIR Sensoren, also diese Infrarot

0:25:33.571,0:25:40.739
Licht-Absorptions-Sensoren sind im Prinzip[br]ein absolutes Messverfahren. Das heißt man

0:25:40.739,0:25:45.830
kennt sämtliche physikalischen und[br]chemischen Größen der beteiligten Gase.

0:25:45.830,0:25:50.526
Und dann kommts eigentlich nur noch auf[br]die Geometrie der Messkammer an und

0:25:50.526,0:25:55.473
blöderweise halt auch auf Alterung von der[br]Lichtquelle und von dem Sensor. Also man

0:25:55.473,0:25:59.404
weiß ja, Halbleiter degradieren mit der[br]Zeit und auch eine Glühbirne geht

0:25:59.404,0:26:03.388
irgendwann kaputt. Das heißt, wenn man[br]das, dann muß man hauptsächlich diese

0:26:03.388,0:26:08.660
Teile weg kalibrieren. Aber die Physik[br]dahinter sozusagen ändert sich nicht. Bei

0:26:08.660,0:26:17.960
diesen Metalloxid-Sensoren ist die Sache,[br]das ist quasi ständig im Wandel und

0:26:17.960,0:26:24.697
dahinter hängt also bei dem auf dem was[br]ich gezeigt habe auf dem Card10-Badge z.B.

0:26:24.697,0:26:30.836
da dieser Mikrocontroller der hat auch[br]noch einen Kalibrierungsalgorithmus mit

0:26:30.836,0:26:36.781
eingebaut und der funktioniert tatsächlich[br]so, dass es in dem

0:26:36.781,0:26:42.386
Datenblatt heißt, man soll dieses, diesen[br]Sensor erst mal 24 Stunden laufen

0:26:42.386,0:26:48.235
lassen und der nimmt automatisch an, dass[br]er eben an Frischluft mit ungefähr 400 ppm

0:26:48.235,0:26:54.158
CO2 ausgesetzt ist und pendelt sich darauf[br]ein und macht im Hintergrund so ein

0:26:54.158,0:27:04.054
bisschen automagisch diese Kalibrierung.[br]Aber natürlich eben auch nicht mich rein

0:27:04.054,0:27:12.599
auf das CO2, weil wie angesprochen bzw.[br]das hab ich tatsächlich so explizit gar

0:27:12.599,0:27:17.994
nicht gesagt. Diese Metalloxid-Sensoren[br]sind für CO2 quasi blind. Die können eben

0:27:17.994,0:27:25.237
Kohlenmonoxid messen. Oder die können[br]organische Substanzen, die man eben wenn,

0:27:25.237,0:27:32.022
was man als Mensch ausatmet, können die[br]messen. Und sie nehmen sozusagen da

0:27:32.022,0:27:39.838
nochmal ein anderes, einen anderen Umweg[br]um eben die, um CO2 zu messen und darauf

0:27:39.838,0:27:44.188
dann eben dann nochmal diese[br]Zusatzannahme mit der Virus-

0:27:44.188,0:27:50.320
Ausscheidung zu machen. Also da sind halt[br]auch ne Menge. Eine Menge pi mal Daumen

0:27:50.320,0:27:55.696
Annahmen im Hintergrund. Von daher muss[br]man da schon auch immer gucken, was misst

0:27:55.696,0:27:59.318
man da eigentlich und welche[br]Messgenauigkeiten sind eigentlich

0:27:59.318,0:28:02.679
angegeben? Aber ja, Kalibrierung macht es[br]nicht einfacher.

0:28:02.679,0:28:09.504
Herald: Danke. Haltest du es für eine[br]wertvolle Strategie CO2-Sensoren bis 2021

0:28:09.504,0:28:17.110
in möglichst viel Hände zu bekommen, d. h.[br]Arztpraxen, Klassenzimmer, Geschäfte usw.,

0:28:17.110,0:28:22.090
um die Übertragung von SARS Covid19 in der[br]Luft zu verringern?

0:28:22.090,0:28:27.641
Sebastian: Naja, die Sensoren können[br]die Konzentration nicht verringern.

0:28:27.641,0:28:32.471
Und ich fürchte, dass es eher eine[br]politische und gesellschaftliche Frage als

0:28:32.471,0:28:36.157
tatsächlich eine technologische. Ich hab[br]mir darüber jetzt im Verlauf des Herbst

0:28:36.157,0:28:41.744
auch viel Gedanken gemacht und auch hier[br]im Chaos-Umfeld mit einigen Leuten drüber

0:28:41.744,0:28:46.128
philosophiert, was man machen kann. Aber[br]am Schluss kommt es tatsächlich darauf an,

0:28:46.128,0:28:52.831
ob es angewendet wird und Kostenfrage und[br]gewartet werden wird. Ich habe teilweise

0:28:52.831,0:28:57.940
sogar gehört, dass ambitionierte Lehrer[br]solche CO2 Ampeln in ihrer Schule

0:28:57.940,0:29:02.575
aufgehängt haben und der Rektor war nicht[br]so begeistert davon und wollte, dass das

0:29:02.575,0:29:08.680
besser nicht passiert. Und dann muss[br]eben die Infrastruktur dahinter muss auch

0:29:08.680,0:29:13.601
noch instand gehalten werden und Defekte[br]ausgebessert werden und die Daten müssen

0:29:13.601,0:29:17.160
ausgewertet werden und sowas. Und das ist[br]eine Menge Arbeit und ich weiß nicht, ob

0:29:17.160,0:29:26.565
das tatsächlich gesellschaftlich gewünscht[br]genug ist. Also ich bin nicht sicher,

0:29:26.565,0:29:30.498
aber ich fürchte, es wird keinen großen[br]Ausschlag machen, jedenfalls nicht für die

0:29:30.498,0:29:36.050
breite Gesellschaft.[br]Herald: Welche von den verschiedenen

0:29:36.050,0:29:41.467
Sensoren lassen sich am einfachsten an[br]z.B. an einen Arduino anschließen?

0:29:41.467,0:29:46.715
Sebastian: Das ist tatsächlich bei allen[br]ziemlich einfach. Also das Internet ist

0:29:46.715,0:29:52.160
voll mit Howtos, wie man diese, wie man[br]diese Sensoren ansteuert. Die meisten

0:29:52.160,0:29:57.132
haben entweder eine typische serielle[br]Schnittstelle oder einen I2C-Bus und

0:29:57.132,0:30:01.748
lassen sich eben über diese eigentlich[br]sehr gängigen digitalen Schnittstellen

0:30:01.748,0:30:09.768
auslesen. Es gibt auch wenn man[br]tatsächlich so einen Sensorsystem

0:30:09.768,0:30:14.173
selber bauen will, kann man[br]tatsächlich auch mit den noch so weit

0:30:14.173,0:30:17.894
runter gehen, dass man sich die analogen[br]Sensoren, also quasi wirklich den nackten

0:30:17.894,0:30:23.702
Fotosensor oder den nackten Metalloxid-[br]Sensor nimmt und die Analogwerte

0:30:23.702,0:30:29.798
ausmisst. Aber ich glaube nicht, dass sich[br]dieser Aufwand wirklich lohnt. Also von

0:30:29.798,0:30:36.166
daher, wenn man tatsächlich so ein[br]System bauen will. Das umzusetzen ist

0:30:36.166,0:30:41.652
relativ einfach, wenn man sich ein[br]bisschen mit Arduino auskennt.

0:30:41.652,0:30:47.924
Herald: Danke! Wir haben noch einiges[br]Zeit. Wenn euch Fragen und Antworten

0:30:47.924,0:30:54.080
wollen, könnt ihr uns Fragen stellen.[br]Entweder über IRC. Das ist unten verlinkt

0:30:54.080,0:31:01.507
oder über Twitter und die Fediverse unter[br]der Verwendung des Hashtag rc3one also

0:31:01.507,0:31:09.495
Richard Ceasar 3 Otto Nordpol Email. Wie[br]hoch kann der CO2-Gehalt in Innenräumen

0:31:09.495,0:31:15.560
sein und bis wann ist es gefährlich oder[br]ab wann ist es gefährlich?

0:31:15.560,0:31:36.367
Sebastian: Da könnte ich mal nochmal zu[br]dieser Folie zurückspringen. Moment. Wo

0:31:36.367,0:31:52.019
ist der Mensch? Genau der. Also hier[br]sind so die Angaben, die ich gefunden

0:31:52.019,0:31:59.509
habe, sind so wenige Prozent, also 1% sind[br]1000 ppm. Ppm heißt ja einfach nur parts

0:31:59.509,0:32:07.670
per million, d.h. 1 000 parts per million.[br]Kürzt sich dann weg auf 1%. Quatsch!

0:32:07.670,0:32:16.322
10.000 ppm, Unsinn. Also 1.000 ppm sind[br]ein Promille und Prozent sind nochmal eine

0:32:16.322,0:32:21.618
Zehnerpotenz mehr so. Und also d. h. ein[br]Prozent, dieses grüne Quadrat sind dann

0:32:21.618,0:32:28.404
eben 10 000 ppm. Das ist dann schon, weiß[br]ich nicht, das 25 fache der normalen

0:32:28.404,0:32:35.370
Konzentration. Und da wird es dann langsam[br]gefährlich. Aber ich glaube so

0:32:35.370,0:32:39.947
Konzentrationsstörungen und so[br]und so ein bisschen, dass man nicht mehr

0:32:39.947,0:32:47.158
so komplett so schnell und konzentriert[br]arbeiten kann, fängt schon bei 1.000 ppm

0:32:47.158,0:32:51.562
an. Und was ich so gehört habe in den[br]letzten Monaten erreicht man das in so

0:32:51.562,0:32:55.100
einer typischen Schulklasse, wohl[br]innerhalb von ner Viertelstunde oder

0:32:55.100,0:32:59.735
sowas. Und sicherlich auch in so dem[br]typischen Meeting oder Besprechungsraum

0:32:59.735,0:33:04.378
irgendwie mit ein paar Leuten je nach[br]Luftvolumen. Das geht erstaunlich schnell.

0:33:04.378,0:33:09.896
Ich hab's tatsächlich selber noch nicht[br]nachgemessen, das sind jetzt bloß Aussagen

0:33:09.896,0:33:15.474
aus dritter Hand. Aber das geht wohl[br]relativ schnell. Das ist tatsächlich

0:33:15.474,0:33:19.311
gefährlich wird, weiß ich nicht, das ist[br]eher eine Frage für nen Mediziner und

0:33:19.311,0:33:23.821
hängt sicherlich noch so ein bisschen[br]vom individuellen Menschen an, aber ich

0:33:23.821,0:33:28.199
glaube so im normalen Alltag wird das[br]nicht passieren, dass man ausversehen

0:33:28.199,0:33:34.590
sozusagen in eine gefährliche[br]Konzentationsbereich kommt.

0:33:34.590,0:33:38.765
Herald: Welches ist brauchbare Sensor für[br]CO2 Messungen?

0:33:38.765,0:33:46.377
Sebastian: Ja, das wäre tatsächlich die[br]Frage, die ich eben mit diesem

0:33:46.377,0:33:52.764
angesprochenen Vergleichsexperiment klären[br]würde. Ich bin tatsächlich nicht so

0:33:52.764,0:33:59.520
überzeugt, ob alle von diesen Sensoren[br]auch halten, was sie versprechen. Aber da

0:33:59.520,0:34:03.849
ich bisher tatsächlich es nicht geschafft[br]habe, welche halt auch in die Finger zu

0:34:03.849,0:34:13.465
kriegen, kann ich das auch nicht[br]nachprüfen. Ich würde sagen, da sowieso

0:34:13.465,0:34:19.947
die Annahme ist, dass also das war ja ganz[br]am Anfang diese Grundannahme, dass wenn

0:34:19.947,0:34:26.310
ein Mensch infektiös ist und SarsCoV2[br]Viren ausscheidet, dass das irgendwie in

0:34:26.310,0:34:32.769
Relation steht mit der Menge an CO2 oder[br]flüchtigen organischen Verbindungen,

0:34:32.769,0:34:36.514
die der Mensch ausatmet,[br]dass wäre schon mal die erste Annahme.

0:34:36.514,0:34:40.977
Weil es darauf kommen natürlich auch[br]viele, viele Menschen, die nicht infektiös

0:34:40.977,0:34:46.535
sind, aber trotzdem CO2 und organische[br]Verbindungen ausatmen, d. h. das ist schon

0:34:46.535,0:34:51.478
mal, wenn man auf dieser[br]Infektionsvorraussage möchte, ist das

0:34:51.478,0:34:55.633
schon mal eine Sache, die man annehmen[br]muss und die nicht unbedingt zutreffen

0:34:55.633,0:34:59.580
muss. Und wie gesagt, auch sind die[br]Genauigkeiten in den Datenblättern der

0:34:59.580,0:35:03.435
verschiedenen Sensoren sind teilweise[br]angegeben mit irgendwie in der

0:35:03.435,0:35:09.401
Größenordnung fast von 100 ppm oder sowas.[br]Also es sind manchmal schon eher grobe

0:35:09.401,0:35:17.534
Richtlinien als tatsächlich präzise[br]Messwerte. Von daher das mit der CO2 Ampel

0:35:17.534,0:35:21.552
triffts eigentlich ganz gut. Es ist[br]sozusagen so ein grobes Signal. So ist es

0:35:21.552,0:35:26.437
rot gelb grün. Aber man kann jetzt nicht[br]z.B. die Farbe eines Regenbogens auflösen

0:35:26.437,0:35:31.331
oder sowas. Dafür sind die nicht genau[br]genug. Und ich vermute mal für so Sensoren

0:35:31.331,0:35:36.489
für 10, 20 Euro kann man das auch nicht[br]erwarten. Von daher weiß ich was soll ich

0:35:36.489,0:35:44.249
sagen am Schluß. Der beste Sensor ist[br]wahrscheinlich den, den man bekommen kann.

0:35:44.249,0:35:54.349
Herald: Also wo sollen dann CO2 Sensoren[br]am besten in Räumen befestigt werden?

0:35:54.349,0:35:59.163
Sebastian: Das ist auch eine gute Frage,[br]weil auch da ist ja die Annahme, man

0:35:59.163,0:36:06.296
misst... Oder das die[br]CO2-Konzentration im gesamten Raum

0:36:06.296,0:36:13.077
gleichmäßig ist. CO2 ist schwerer als der[br]Rest der Raumluft, das heißt, es sammelt

0:36:13.077,0:36:17.454
sich tendenziell eher Richtung Boden. Also[br]es wird ein Konzentrationsgefälle von

0:36:17.454,0:36:21.991
geringstem an unter der Decke bis am[br]höchsten am Boden sein. Andererseits ist

0:36:21.991,0:36:26.198
die Atemluft, die man ausatmet warm, dies[br]auch leichter als der Rest der Luft und

0:36:26.198,0:36:29.445
steigt nach oben wie bei einem[br]Heißluftballon. Das Gegenteil mit der mit

0:36:29.445,0:36:33.157
dem CO2 am Boden ist, vielleicht hat mal[br]jemand was von der Hundsgrotte gehört,

0:36:33.157,0:36:36.815
dass es eine einer Höhle, wo sich[br]tatsächlich aus dem Gestein CO2 rauskommt

0:36:36.815,0:36:41.465
und sich ein Teppich an CO2 auf dem Boden[br]ausbreitet, was schon dem einen oder

0:36:41.465,0:36:46.377
anderen Hund zum Verhängnis gefallen[br]sein soll. Das heißt, diese beiden

0:36:46.377,0:36:51.322
Effekte, dass das CO2 von sich aus auf den[br]Boden sinkt und die warme Luft aber nach

0:36:51.322,0:36:56.561
oben steigt, arbeiten gegeneinander. Dann[br]hat man Raumluftverwirbelungen, dann hat

0:36:56.561,0:37:00.952
man vielleicht noch, dann heißt es ja,[br]Fenster öffnen und lüften. Das sorgt auch

0:37:00.952,0:37:07.813
für Verwirbelungen. Unterm Strich muss ich[br]sagen: Ich weiß es nicht. Es wäre sehr

0:37:07.813,0:37:12.106
spannend, auch wieder. Dafür müsste man[br]erst wieder so viele Sensoren kriegen.

0:37:12.106,0:37:16.754
Aber wenn man tatsächlich so ein müsste[br]man mal tatsächlich im Klassenzimmer sowas

0:37:16.754,0:37:20.939
mit wahrscheinlich etlichen Dutzend[br]solcher Sensoren strategisch über

0:37:20.939,0:37:28.082
den Raum verteilt vermessen und dann diese[br]Messwerte über die Zeit darstellen, dann

0:37:28.082,0:37:34.480
hat man so ein hübsches Voxel-Diagramm[br]oder sowas. Das wäre sehr spannend, um

0:37:34.480,0:37:42.706
diese Frage zu beantworten. Unterm Strich,[br]muss ich auch da sagen, kann ich nicht

0:37:42.706,0:37:48.130
sicher sagen.[br]Herald: Und falls es einen Raum gibt, in

0:37:48.130,0:37:53.923
dem kein mechanische Lüftung oder[br]eine Klimaanlage mit frischer Außenluft

0:37:53.923,0:38:02.472
möglichs ist oder gibt. Wie kann er am[br]effektivsten belüftet werden?

0:38:02.472,0:38:12.530
Sebastian: Tja. Durch die Tür? Also naja,[br]die Lüftung ohne Zugang zu Außenluft ist

0:38:12.530,0:38:17.672
Sch... Es ist halt schwierig.[br]Herald: Gibt's z.B. U-Boot Anlagen oder

0:38:17.672,0:38:22.467
sowas ähnliches?[br]Sebastian: Mit U-Booten kenne ich mich

0:38:22.467,0:38:27.730
tatsächlich überhaupt nicht aus. Also ich[br]kann mir nur vorstellen, dass man

0:38:27.730,0:38:34.728
irgendwie so ne faltbaren[br]Lüftungsschläuche oder sowas.

0:38:34.728,0:38:40.706
Ich kenne das mit so einer[br]Drahtspirale, die mit mit Aluminium oder

0:38:40.706,0:38:46.269
Aluminium-Folie oder Kunststoff-Folie[br]ummantelt ist, die man dann so ausziehen

0:38:46.269,0:38:51.967
kann. Oder sowas wie die Seidenstraße-[br]Rohre oder sowas. Dass man die eben in den

0:38:51.967,0:38:57.378
Raum reinlegt und dann irgendwo ans andere[br]Ende nimmt, quasi wirklich ein Staubsauger

0:38:57.378,0:39:02.306
anschließt und dann einfach die Luft[br]durch dieses Rohr aus dem schlecht zu

0:39:02.306,0:39:07.125
erreichenden Raum absaugt, raus pustet[br]oder rein pustet. Also da ist dann halt

0:39:07.125,0:39:12.686
auch glaub ich wieder kreativer Hacker-[br]Herangehensweise gefragt, weil ja es

0:39:12.686,0:39:19.820
baulich nicht vorgesehen ist, schwierig.[br]Aber durchaus sicherlich auch dann einen

0:39:19.820,0:39:23.700
Anwendungsfall da, wo es Sinn[br]machen würde sich so eine CO2 Ampel hin zu

0:39:23.700,0:39:29.010
hängen, damit man dann weiß okay, jetzt[br]ist die Luft wirklich so schlecht, dass

0:39:29.010,0:39:36.240
man was machen muss.[br]Herald: Gibt's einen Effekt von Pflanzen

0:39:36.240,0:39:45.120
im Innenraum?[br]Sebastian: Bestimmt. Ich habe mal

0:39:45.120,0:39:50.100
irgendwie Projekte gesehen in der[br]Richtung, die das testen wollten, aber ich

0:39:50.100,0:39:56.460
weiß nicht, ob das tatsächlich zahlenmäßig[br]ausgewertet wurde oder auszuwerten ist.

0:39:56.460,0:40:02.190
Also im Sinne von, dass die Pflanzen[br]tatsächlich das CO2 in dem Raum sofort

0:40:02.190,0:40:10.770
binden und wieder zu Sauerstoff umwandeln.[br]Naja, also es gibt auf jeden Fall

0:40:10.770,0:40:17.100
Pflanzen, die machen das schneller und[br]effektiver, je nach Lichteinstrahlung, das

0:40:17.100,0:40:21.960
ist halt auch nochmal eine Komponente. Und[br]dann müsste man sich wahrscheinlich so

0:40:21.960,0:40:30.870
richtig ordentlichen Dschungel in einen[br]Raum packen. Ja, also auch gute Frage. Ich

0:40:30.870,0:40:35.790
würde sagen, find's raus. Das ist leider[br]ziemlich häufig die Frage, oder die Antwort

0:40:35.790,0:40:39.870
wenn man nichts genaues sagen kann.[br]Irgendjemand muss den ersten Schritt

0:40:39.870,0:40:49.172
machen.[br]Herald: Vielleicht eine feste Frage.

0:40:49.172,0:40:53.010
Kannst du uns ein bisschen mehr erklären?[br]Wie stellt man sicher, dass die

0:40:53.010,0:41:02.070
Card10-Badge sich richtig kalibriert ist?[br]Sebastian: Dazu kann ich noch nicht

0:41:02.070,0:41:06.870
wirklich was sagen. Ich hab halt ein[br]bisschen mitbekommen, dass jetzt in den

0:41:06.870,0:41:12.000
letzten Monaten tatsächlich so langsam die[br]Firmware auf einem Stand ist, dass dieser

0:41:12.000,0:41:21.090
BME 680, dieser Umweltsensor vollständig[br]ausgelesen werden kann. Da lohnt sichs auf

0:41:21.090,0:41:28.980
die Seite vom Card10-Badge[br]card10.events.ccc.de mal zu gehen und

0:41:28.980,0:41:33.390
gegebenenfalls auch mal mit dem Team in[br]Kontakt zu treten oder wenn man Lust hat

0:41:33.390,0:41:40.770
auch gerne mitzuentwickeln. Das sind halt[br]als auch Programmieraufgaben die noch

0:41:40.770,0:41:43.410
umgesetzt werden müssen. Da gibt's[br]irgendwo ein riesig dickes Datenblatt

0:41:43.410,0:41:50.820
wo drinne steht, wie man dem Chip sagen[br]muss was er tun soll. Und dann macht er

0:41:50.820,0:41:59.520
das. Und ich glaube, der Stand der[br]Firmware ist, dass man sozusagen schon die

0:41:59.520,0:42:07.740
ersten Messwerte auslesen kann. Und da[br]würde ich empfehlen, sich an Schneider zu

0:42:07.740,0:42:13.470
wenden. Der einer, der der Team Leads ist,[br]der die Card10 Badge tatsächlich umgesetzt

0:42:13.470,0:42:20.010
hat. Der ist unter anderem gerade jetzt in[br]den letzten Wochen noch damit beschäftigt

0:42:20.010,0:42:26.550
gewesen, genau sich damit zu beschäftigen.[br]Herald: Da das jetzt verschiedene Typen

0:42:26.550,0:42:31.860
von Sensoren und die reagieren ja auch auf[br]verschiedene andere Gase mit anderen

0:42:31.860,0:42:38.880
Kurven, gibt es ein bestehendes Konzept[br]für Sensor Fusion, um das Genauigkeit zu

0:42:38.880,0:42:49.350
steigern durch mehr verschiedene Sensoren?[br]Sebastian: Ich bin nicht sicher, ob ich

0:42:49.350,0:42:53.760
die Frage verstanden habe.[br]Herald: So, weil die verschiedene Sensoren

0:42:53.760,0:42:59.940
haben andere Kurven für den verschiedenen[br]Gase, gibt es schon eine Konzept, mehrere

0:42:59.940,0:43:05.780
verschiedene Sensoren gleichzeitig zu[br]nutzen um die Genauigkeit der Messung

0:43:05.780,0:43:11.100
hoch zu steigern?[br]Sebastian: Das man quasi so einen

0:43:11.100,0:43:15.240
Metalloxid mit so einem NDIR Sensor[br]verpaart und dann die beieinander

0:43:15.240,0:43:17.929
vergleicht das.[br]Herald: Ja, ja.

0:43:17.929,0:43:27.150
Sebastian: Durchaus möglich. Ich hab[br]bei der Recherche bei einem Hersteller

0:43:27.150,0:43:32.460
gesehen, dass die genau das gemacht haben,[br]dass sie ihren Metalloxid-Sensor eben

0:43:32.460,0:43:38.530
gegengeprüft haben, gegen einen auch[br]hochwertigen NDIR Sensor und

0:43:38.530,0:43:45.460
festgestellt haben, dass ihr Messwert...[br]Das wird meistens angegeben als eCO2,

0:43:45.460,0:43:51.640
also equivalent CO2 oder estimated CO2[br]eins von beiden. Dass sich dieser Wert

0:43:51.640,0:43:58.420
schon ziemlich gut mit dem von dem echten[br]CO2 Sensor gemessenen Wert, das die beiden

0:43:58.420,0:44:02.530
sehr gut übereinstimmen. Die Voraussetzung[br]ist natürlich immer oder die Annahme ist

0:44:02.530,0:44:07.990
immer, dass tatsächlich auch Menschen für[br]den CO2-Anstieg verantwortlich sind im

0:44:07.990,0:44:11.380
Raum, weil die dann eben auch diese[br]flüchtigen organischen Verbindungen

0:44:11.380,0:44:18.670
ausatmen. Das wäre z.B. eine Sache, die[br]ich gerne im Experiment selber ausprobiert

0:44:18.670,0:44:23.170
hätte von wegen was passiert, wenn man[br]eben diese beiden Sensor Typen nur CO2

0:44:23.170,0:44:28.300
aussetzt. Dann müsste eigentlich eben[br]dieser Metalloxid-Sensor quasi keine

0:44:28.300,0:44:32.230
Veränderungen zeigen und nur der echte CO2[br]Sensor sollte eine Veränderung anzeigen.

0:44:32.230,0:44:40.870
Während man z.B. wenn man jetzt nen Zug[br]Atemluft einfach in so eine Messkammer

0:44:40.870,0:44:45.610
reinpustet, dann müssten eben beide[br]gleichmäßig den Ausschlag zeigen.

0:44:45.610,0:44:57.175
Inwieweit man dafür so einen Sensor-Fusion-[br]Konzept hat, ausarbeiten kann? Es gibt

0:44:57.175,0:45:00.514
sicherlich Ansätze, aber dass es da[br]irgendwie was offizielles oder sowas gäbe,

0:45:00.514,0:45:06.070
davon weiß ich jetzt auch nichts.[br]Herald: Ok. Ihr könnt uns Fragen stellen.

0:45:06.070,0:45:11.980
Wir haben ein paar Minuten mehr. Entweder[br]über IRC, das unten verlinkt ist, oder

0:45:11.980,0:45:18.850
über Twitter, Fediverse unter Verwendung[br]des Hashtags rc3one. Also Richard Ceasar 3

0:45:18.850,0:45:27.970
Otto Nordpol Email. Ja, ist es, möglichst[br]großflächige CO2 durch Satelliten zu

0:45:27.970,0:45:31.270
messen?[br]Sebastian: Jaja, das wird, das wird

0:45:31.270,0:45:36.010
gemacht. Also es gibt. Ich hab nicht[br]nachgezählt, aber ich glaube schon zwei

0:45:36.010,0:45:40.630
Dutzend mindestens Satelliten, die genau[br]das tun und halt auch unterschiedlichen

0:45:40.630,0:45:47.880
Alters und mit unterschiedlichen[br]Messgeräten an Bord. Aber das wird

0:45:47.880,0:45:52.710
gemacht, natürlich. Also es gibt. Es gibt[br]ja auch so richtig so Karten, die so

0:45:52.710,0:45:57.030
Falschfarben die CO2-Konzentration je[br]nach Ort auf der Erde anzeigen und sowas.

0:45:57.030,0:46:07.170
Das wird genau so gemacht.[br]Herald: Da das CO2 eine sehr wichtige Gas

0:46:07.170,0:46:17.610
ist in Richtung Klimawandel. Weißt du[br]zufällig welche Prozesse verursacht die

0:46:17.610,0:46:29.130
meisten CO2? Im Sinne von Abgas?[br]Sebastian: Nein, kann ich

0:46:29.130,0:46:33.780
leider nicht sagen. Es ist auch ein riesen[br]Bereich. Ich war selber irgendwann mal

0:46:33.780,0:46:42.900
ziemlich überrascht, dass da tatsächlich[br]die Fleischindustrie zum Beispiel einen

0:46:42.900,0:46:48.360
signifikanten Anteil hat und auch deutlich[br]mehr als ich selber erwartet hätte. Ich

0:46:48.360,0:46:56.010
weiß die Zahl tatsächlich nicht mehr[br]auswendig. Aber das ist so. So vegane oder

0:46:56.010,0:47:00.600
vegetarische Ernährungsweise wäre[br]tatsächlich wie's aussieht einen doch

0:47:00.600,0:47:05.730
nicht zu vernachlässigender Teil, um so[br]die Gesamt-CO2-Entwicklung zu reduzieren.

0:47:05.730,0:47:10.350
Davon abgesehen haben wir natürlich auch[br]noch andere Klimagase, wie zum Beispiel

0:47:10.350,0:47:14.940
Methan, was eben auch Kühe noch in[br]nennenswerter Weise ausscheiden und auch

0:47:14.940,0:47:21.330
Klimagas ist. Methan kann man tatsächlich[br]mit ähnlichen Methoden wie eben diese

0:47:21.330,0:47:26.370
optischen CO2-Sensoren messen. Bloß eben[br]mit anderen Lichtwellenlängen. Deshalb das

0:47:26.370,0:47:32.430
hab ich jetzt hier natürlich nicht im[br]Detail angesprochen, aber im Prinzip geht

0:47:32.430,0:47:38.430
das auch und wird auch gemacht. Von daher[br]ist halt auch nochmal die Frage geht es um

0:47:38.430,0:47:44.470
Klimaerwärmung insgesamt? Da muss man[br]natürlich sämtliche Klimarel...oder

0:47:44.470,0:47:48.400
sämtliche klimarelevanten Gase in[br]Betracht ziehen und die sind auch nicht

0:47:48.400,0:47:55.870
alle gleichmäßig schlimm sozusagen. Das[br]Stichwort dazu sind ich glaube

0:47:55.870,0:48:00.850
CO2-Äquivalente werden die auch[br]tatsächlich genannt. Sozusagen wie viel

0:48:00.850,0:48:12.550
Tonnen von Gas x haben eine Auswirkung wie[br]y Tonnen CO2 in der Atmosphäre. Und das

0:48:12.550,0:48:20.050
ist eben für die Gase unterschiedlich.[br]Herald: Was ist eigentlich dein

0:48:20.050,0:48:24.594
Hintergrund? Wie bist du an CO2-Messungen[br]gekommen?

0:48:24.594,0:48:33.665
Sebastian: Tatsächlich war ich neugierig[br]im Spätsommer, als eben diese CO2-Ampel-

0:48:33.665,0:48:42.798
Geschichte in den Medien Traktion gewonnen[br]hat. Und hab' dann angefangen zu gucken,

0:48:42.798,0:48:46.000
was machen die eigentlich? Wie[br]funktionieren die Dinger eigentlich? Kann

0:48:46.000,0:48:52.289
das funktionieren? Das ist ja eigentlich[br]irgendwie alles sehr komisch. Und mein

0:48:52.289,0:48:57.839
Hintergrund ist ich bin Diplom-Chemiker,[br]hab' dementsprechend eben auch so

0:48:57.839,0:49:04.439
analytische Chemie und den ganzen Kram[br]dahinter dann gelernt und was sozusagen

0:49:04.439,0:49:11.550
auch die Hintergründe hinter diesen[br]Anregungen und Schwingungs-Spektroskopie

0:49:11.550,0:49:17.842
hatte ich vorhin kurz eingeworfen, das[br]Wort, das gehört halt alles ins Studium

0:49:17.842,0:49:22.510
mit rein. Aber es ist natürlich alles[br]viel zu viel zu tief für so'n Oberflächen-

0:49:22.510,0:49:27.882
Vortrag. Aber das hat eben meine Neugierde[br]geweckt. Und um da nach zu bohren. Okay,

0:49:27.882,0:49:33.999
was haben sich da tatsächlich die[br]Hersteller einfallen lassen, um eben diese

0:49:33.999,0:49:39.430
Mess-Aufgaben zu lösen? Und die Sache ist[br]ja auch: Das muss man natürlich auch

0:49:39.430,0:49:43.706
möglichst preisgünstig machen bei so[br]vielen CO2-Ampeln. Ich glaube, da kosten

0:49:43.706,0:49:48.062
so die Sensoren, die also benutzt[br]werden, so höchstens, weiß nicht, niedrig

0:49:48.062,0:49:52.560
zweistellig oder sowas? Mittel[br]zweistellig? Und industrielle Sensoren, die

0:49:52.560,0:49:57.747
halt auch genauer sind, die sind dann doch[br]eher im dreistelligen Bereich und die wird

0:49:57.747,0:50:03.798
wahrscheinlich ein Maker nicht mal ebenso[br]kaufen. Von daher ist das eben dann mit

0:50:03.798,0:50:09.175
einer CO2-Ampel, die keiner bauen oder[br]kaufen will, weil sie zu teuer ist, hat

0:50:09.175,0:50:15.985
dann am Schluss natürlich auch keinen Wert[br]mehr. Ja, ich vermute da sind auch noch

0:50:15.985,0:50:23.959
ein paar Innovationen in Zukunft drin.[br]Herald: Ja, in die Zukunft erlaubt die

0:50:23.959,0:50:30.345
Keeling-Kurve werden wir alle mit einer[br]Höhe CO2 -Werte in der Atmosphäre, also

0:50:30.345,0:50:36.504
Umluft mitleben. Kannst du schon was dazu[br]sagen? Wie wäre es zum Beispiel, wenn es

0:50:36.504,0:50:45.630
500 ppm in der Umluft ist?[br]Sebastian: Ne, kann ich in dem Rahmen

0:50:45.630,0:50:54.947
nicht. Das ist also so Atmosphären-Umwelt-[br]Wissenschaften, das ist nochmal so ein

0:50:54.947,0:51:02.370
ganzer Fachbereich für sich und wie[br]tatsächlich dann diese Auswirkungen sind,

0:51:02.370,0:51:07.645
mit diesen Kipppunkten und was dann alles[br]passieren wird. Ich glaube das ist auch

0:51:07.645,0:51:12.489
sehr sehr schwer vorauszusagen. Ich hab'[br]gesehen, im Fahrplan für das

0:51:12.489,0:51:17.457
rc3-Konferenz-Programm gibt's auch ein[br]paar Vorträge, die sich in die Richtung

0:51:17.457,0:51:25.280
beschäftigen. Da sind dann eher Leute aus[br]der Richtung gefragt.

0:51:25.280,0:51:33.353
Herald: Okay. Und letztendlich möchtest[br]du, dass unser Publikum etwas tut?

0:51:33.353,0:51:44.041
Sebastian: Ja, seid neugierig, hinterfragt[br]Dinge, baut Dinge. Nervt eure Politiker.

0:51:44.041,0:51:50.715
Also das ist tatsächlich eine Sache. So[br]persönliche Anekdote: Ich hab Politik

0:51:50.715,0:51:53.741
lange, lange Zeit vermieden, weil ich[br]dachte, es ist irgendwie alles so

0:51:53.741,0:51:59.398
Wischiwaschi und alles so schwierig und[br]unverbindlich und so … Wissenschaft und

0:51:59.398,0:52:06.252
Technologie, das, da hat man dann Methode,[br]da hat man Mess-Ablauf, da hat man dann

0:52:06.252,0:52:12.969
seine Daten und dann kriegt man eindeutige[br]Antworten und eine Lektion jetzt dieses

0:52:12.969,0:52:24.802
Jahres 2020 ist ja auch: Die Wissenschaft[br]und auch Ingenieure und Daten-

0:52:24.802,0:52:30.488
Wissenschaftler haben alle möglichen[br]Forschung angestellt, nach Antworten

0:52:30.488,0:52:36.732
gesucht, Antworten gefunden. Haben die der[br]Politik weitergegeben. Und da hakt es. Das

0:52:36.732,0:52:45.231
heißt, diese politische Komponente ist[br]leider einfach nicht zu umgehen. Und von

0:52:45.231,0:52:54.018
daher würde ich sagen: Wenn ihr euch[br]dafür tatsächlich engagieren wollt und da

0:52:54.018,0:52:59.813
irgendwie aktiv werden wollt, guckt euch[br]an, wie man in die Richtung auch

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weitermachen kann.[br]Herald: Alles klar.

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Sebastian: Wie es in die eigenen[br]Überzeugungen, auch in die eigenen

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Kapazitäten passt. Aber ich würde sagen[br]ja, also ein Teil der Motivation, warum

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ich hier mich auch hingestellt habe, ist[br]eben Wissen teilen, Impulse geben, andere

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Leute inspirieren, nach Möglichkeit, und[br]so eine Kaskade los stoßen. Also

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einfach nicht nichts tun.[br]Herald: Verstanden. Top! Ganz herzlichen

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Dank, nochmals, Sebastian.

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<i>Abspannmusik</i>

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Untertitel erstellt von c3subtitles.de[br]im Jahr 2021. Mach mit und hilf uns!