senseBox CO2-Ampel

Der einfache Bausatz für eine CO2-Ampel

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senseBox CO2-Ampel

Die senseBox CO2-Ampel ist als Bausatz konzipiert und enthält alle wichtigen Bauteile, um eine CO2-Ampel zur Überwachung der Luftqualität im Raum zu bauen. Die CO2 Messwerte werden auf dem OLED-Display angezeigt und über eine RGB-LED schnell und einfach visualisert. Das lasergeschnittene Gehäuse sorgt zum einen dafür, dass die Elektronik gut geschützt ist, aber dennoch freier Luftaustausch für den Sensor stattfinden kann.

Der Bausatz enthält:

Die senseBox CO2-Ampel ist ein hochwertiges Messwerkzeug und ein digitales Lehrmittel zugleich, weshalb Sie auch über entsprechende Mittel (z.B. vom Digitalpakt) beschafft werden kann.

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Der CO2 Sensor

Das Sensormodul basiert auf dem Sensirion SCD30 CO2 Sensor. Der Sensor arbeitet mit einem optischen Verfahren (NDIR), um die CO2 Konzentration in der Luft zu bestimmen. Der Sensor zeichnet sich durch eine hohe Qualität und Präzision aus. Eingebaute Kalibrierungsmechanismen sorgen für eine hohe Datenqualität. Im Vergleich zu günstigen eCO2-Sensoren, die nur eine CO2-Äquivalenz messen, misst das optische Verfahren des SCD30 den reinen CO2-Gehalt in der Raumluft und keine anderen Stoffe (z.B. Alkohol aus Desinfektionsmitteln, Deodorant o.ä.), die zu fehlerhaften Aussagen führen können. Weitere Informationen zum Sensor findest du unter https://docs.sensebox.de

Erweiterungen für die CO2-Ampel

Die CO2-Ampel kann einfach um weitere Komponenten und Funktionen erweitert werden.

Anleitungen für die weiterführenden Projekte findet ihr unter Projekte.
Sollte die CO2-Ampel nicht mehr benötigt werden, so können alle Komponenten weiter für spannende Projekte weiter verwendet werden, da alles vollständig kompatibel zum gesamten senseBox System ist.
Als Basis für eure Projekte findet ihr hier den Programmcode für Arduino und Blockly.

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Einsatz in der Schule

Die CO2-Ampel auf Basis der senseBox eignet sich hervorragend für den Einsatz in der Schule. Baut gemeinsam mit euren Schüler:innen eine CO2-Ampel für den Klassenraum. Thematisch lässt sich die Funktionsweise der CO2-Ampel und die Bedeutung der CO2-Konzentration in der Luft in vielen verschiedenen Fächern besprechen. Die vollständig Lehrhandreichung könnt ihr hier herunterladen.

Physik:

  • Die Thematik der spezifischen Wärmekapazität der Luft kann in Verbindung mit dem Bereich des energieschonenden und effizienten Lüftens behandelt werden.
  • Die CO2-Ampel ist ein DIY-Bausatz, weshalb grundlegende Kenntnisse im Bereich der Elektrizität notwendig sind. Mit dem Aufbau der Ampel können also grundlegende Kenntnisse zum Anschließen verschiedener Komponenten innerhalb eines Stromkreislaufs vermittelt bzw. wiederholt werden.

Informatik:

  • Die CO2-Ampel kann eigenständig mittels “Blockly für senseBox” programmiert werden. Die graphische Programmierumgebung ist ohne Vorkenntnisse nutzbar und vermittelt grundlegende Kenntnisse im algorithmischen und logischen Denken.
  • Als Alternative wird ein fertiger Programmcode zur Verfügung gestellt. Dieser kann mit den Lernenden durchgearbeitet werden, um die Funktionsweise der CO2-Ampel nachvollziehen zu können und einen Einblick in die ansonsten häufig verschleierte digitale Welt zu bekommen.

Chemie:

  • Mit Blick auf die Funktionsweise des CO2-Sensors, kann auf die Messung von Gasen in der Luft eingegangen werden. Des Weiteren bietet sich hier die Thematik der Zusammensetzung der Luft mit einem Fokus auf das Gas Kohlenstoffdioxid an.

Biologie:

  • Da COVID-19 als greifbares Beispiel für einen Virus dient, kann anhand der Pandemie der Aufbau und die Replikation von Viren erarbeitet werden.
  • Kohlenstoffdioxid ist ein Nebenprodukt der Atmung von Lebewesen. Um die Zusammenhänge zwischen der CO2-Belastung der Luft, der Verbreitung von Aerosolen und der Übertragung von Infektionen nachvollziehen zu können, sollte im Unterricht auf den Atmungsprozess eingegangen werden.

Mathematik:

  • Um den Lernenden die Gefahr der Pandemie deutlich zu machen und sie für den Infektionsschutz zu sensibilisieren, können im Mathematikunterricht die dazugehörigen mathematischen Konstrukte betrachtet werden, wie beispielsweise die Reproduktionszahl oder das exponentielle Wachstum
  • Die Konzentration von CO2 in der Luft wird in ppm angegeben. Hier kann zum einen auf die Maßeinheit eingegangen und zum anderen können Fragen zur Schnelligkeit der Minderung der Luftqualität auf Basis der Kenntnis der Menge der ein- und ausgeatmeten Luft gestellt werden.