Boelsen, Tobias and Groza, Tobias (2022) Entwurf und Realisierung eines verteilten Sensornetzwerkes zur Optimierung von Lüftungskonzepten für Bildungseinrichtungen als Infektionsschutzmaßnahme vor SARS-CoV-2. ["eprint_fieldopt_thesis_type_bachelor" not defined], Carl von Ossietzky Universität Oldenburg.

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Abstract

Während der Coronapandemie sind insbesondere Schulen, Universitäten und Kindergärten weiterhin Orte von Versammlungen. Dabei befindet sich oft eine große Anzahl an Personen auf engem Raum. Für das gesundheitliche Wohlergehen der Raumnutzer, insbesondere in Bezug auf den Schutz vor Infektionen über die Luft übertragbarer Krankheiten, wie z.B. SARS-CoV-2, gilt es, die Raumluftqualität auf einem hohen Niveau zu halten. Dafür Sorge tragen sollen Luftwechsel, die die Raumluft durch unbelastete Außenluft austauschen und somit die Aerosol- und CO₂-Konzentration der Raumluft senken. Eine Verminderung der Aerosolkonzentration kann das Risiko für eine Infektion mit über die Luft übertragbarer Krankheiten senken. Geregelt wird der Luftaustausch durch Lüftungskonzepte, die die Dauer und Zeitpunkte der Luftwechsel vorgeben. Jedoch sind derartige Lüftungskonzepte meist nicht speziell an einzelne Räume und verschiedene Raumnutzungen angepasst und können daher die an die Raumluftqualität gesetzten Ziele verfehlen. Zusätzlich zum Luftaustausch können Luftfilteranlagen genutzt werden. Diese gewährleisten eine nahezu komplette Filterung von Partikeln und Viren aus der von ihnen verarbeiteten Luft. Damit können auch Luftfilteranlagen das Risiko vor einer Infektion reduzieren. Bei dem Einsatz von Luftfilteranlagen hängt aber die Effektivität von der Position im Raum ab. In dieser Bachelorarbeit wird der Bedarf nach einer Überprüfung und Optimierung von Lüftungskonzepten und einer effektiven Positionierung von Luftfilteranlagen aufgegriffen. Dafür wird eine Weiterentwicklung eines bestehenden Systems zur Überprüfung der tempo-spatialen CO₂-Konzentration stattfinden. Dies erfordert zum einen die Ermittlung neuer Sensorik, sodass Daten für die genannten Problematiken erfasst werden können. Zum anderen werden ausgehend von Praxistests neue Funktionalitäten ermittelt und umgesetzt, wie bspw. eine Anwendung zur Simulation von Lüftungskonzepten. Als Ergebnis entsteht ein System, mit dem Lüftungskonzepte erstellt, überprüft und optimiert und die Positionierung von Luftfilteranlagen evaluiert werden können. Weiter kann das System von Bildungseinrichtungen eigenständig aufgebaut und eingesetzt werden, wodurch diese einen Beitrag zur Erhaltung einer angemessenen Raumluftqualität leisten können.

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Design and implementation of a distributed sensor network to optimize ventilation concepts for educational facilities as an infection control prevantion measure against SARS-CoV-2

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During the corona pandemic, schools, universities and kindergartens in particular continue to be places of gatherings. This often involves a large number of people in a confined space. For the health of the people using the rooms, especially with regard to protection against airborne infections such as SARS-CoV-2, it is important to keep the indoor air quality at a high level. This should be ensured by air changes that replace the indoor air with uncontaminated outdoor air and thus reduce the aerosol and CO₂ concentration of the indoor air. Reducing the aerosol concentration can reduce the risk of infection with airborne diseases. Air exchange is regulated by ventilation concepts that specify the duration and timing of air changes. However, such ventilation concepts are usually not specifically adapted to individual rooms and different room uses and can therefore fail to meet the targets set for indoor air quality. In addition to air exchange, air filter systems can be used to reduce the risk of infection. These ensure almost complete filtration of particles and viruses from the processed air. Thus, air filtration systems can also reduce the risk of infection. However, the effectiveness of air filtration systems depends on their position in the room. In this bachelor thesis, the need for a review and optimisation of ventilation concepts and an effective positioning of air filtration systems is addressed. For this purpose, a further development of an existing system for monitoring the tempo-spatial CO₂ concentration will take place. On the one hand, this requires the identification of new sensor technology so that data can be collected for the problems mentioned. On the other hand, new functionalities will be determined and implemented on the basis of practical tests, such as an application for the simulation of ventilation concepts. The result is a system that can be used to create, check and optimise ventilation concepts and evaluate the positioning of air filter systems. Furthermore, the system can be set up and used independently by educational institutions, enabling them to contribute to maintaining adequate indoor air quality.

Item Type:	Thesis (["eprint_fieldopt_thesis_type_bachelor" not defined])
Additional Information:	Der Quelltext und weitere Materialien sowie Informationen sind unter folgender Adresse verfügbar: https://gitlab.uni-oldenburg.de/co2-sensorsystem/
Uncontrolled Keywords:	Lüftungskonzept, Lüftungsverhalten, Luftaustausch, Luftfilteranlagen, Bildungseinrichtung, SARS-CoV-2, Coronavirus, CO₂-Konzentration, Feinstaubkonzentration, Messanwendung, Prognoseanwendung, Sensornetzwerk, Sensorknoten, Datensenke, Benutzerschnittstelle
Subjects:	Generalities, computers, information > Computer science, internet Technology, medicine, applied sciences > Medicine and health Technology, medicine, applied sciences > Electrical engineering, electronics Technology, medicine, applied sciences > Civil engineering and environmental protection engineering
Divisions:	School of Computing Science, Business Administration, Economics and Law > Department of Computing Science
Date Deposited:	22 May 2023 10:28
Last Modified:	22 May 2023 10:28
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/5543
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-56246
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