Die Wichtigkeit von CO2 als Schlüsselindikator gesundheits- und lernförderlicher Luftqualität ist unbestritten und wissenschaftlich belegt
„Ich bin auf das Lebendigste überzeugt, dass wir die Gesundheit unserer Jugend wesentlich stärken würden, wenn wir in den Schulhäusern (…) die Luft stets so gut und rein erhalten würden, dass ihr Kohlensäuregehalt nie über 1 pro Mille [1.000 ppm] anwachsen könnte“
(Pettenkofer 1858).
In Schulen sollten für Lernende und Lehrende ebenso in Kindertagestätten für Kinder und Erziehende optimale Arbeitsbedingungen herrschen – d.h. sie müssen sich in einer sicheren und lernförderlichen Raumluftqualität bewegen.
Doch insbesondere in diesen beiden Bereichen sind die CO2- Konzentrationen hoch und bewegen sich im gesundheits- und lernschädlichen Bereich, der u.a. Stress, Leistungsabfall und Krankheit zur Folge haben kann.
Die Unfallkasse Nordrhein-Westfalen hat in ihrer Beurteilung der CO2-Konzentration in Klassenräumen eigene Messungen vorgenommen. Die folgende Grafik zeigt, dass der CO2- Gehalt in einer Grundschulklasse nach 90 Minuten (zwei Unterrichtsstunden) ohne Lüftung bereits auf fast 4.000 ppm angestiegen ist. Zudem ist zu erkennen, dass bereits zu Beginn des Unterrichts die Kohlendioxid-Konzentration fast 1.000 ppm beträgt. Nur wenige Minuten nach Betreten des Klassenraums übersteigt der CO2-Wert den hygienischen Grenzwert.
Weiterhin hat die Unfallkasse Hessen auf Grundlage verschiedener Studien zur CO2-Belastung die Auswirkungen jener genauer untersucht und zusammengefasst.
CO2-Konzentrationen die über dem hygienischen Grenzwert (über 1.000 ppm) liegen, können folgende Auswirkungen haben:
- Ermüdung
- erhöhte Herzfrequenz
- erhöhter Geräuschpegel
- niedrigere Aufmerksamkeit und
- auffälliges Sozialverhalten
Diese Auswirkungen haben allesamt einen negativen Einfluss auf die Lernleistung von Kindern. Bspw. deutet eine niedrige Herzfrequenz auf Entspannung hin, eine höhere auf Anspannung. Die Unfallkasse Hessen hat die verschiedenen Auswirkungen einerseits mit einer Lüftungspause von zwei Minuten gemessen und andererseits ohne einer solchen. Durch die Lüftungspause hat sich gezeigt, dass die CO2-Konzentration deutlich sinkt und dies wiederum hatte eine positive Auswirkung auf die Herzfrequenz der Lernenden und Lehrenden, wodurch eine geringere Anspannung im Klassenraum herrschte.
Auch der Geräuschpegel hat sich zum Positiven verändert. Ohne Lüftungspausen wurde dieser über den Tag hin immer lauter. Dagegen blieb der Geräuschpegel mit Lüftungspausen weitestgehend konstant und nahm in der fünften Unterrichtsstunde ab.
Um den Einfluss von CO2 auf die Aufmerksamkeit zu überprüfen wurden ebenfalls Tests durchgeführt. Diese zeigten, dass der Lerneffekt der SchülerInnen abhängig von der gesamten CO2-Tagesbelastung ist und bei niedrigerer CO2-Konzentration der Lerneffekt höher ist sowie der Ermüdungseffekt geringer. Auch wurde beobachtet, dass sich Ermüdung in Unruhe äußert.
Daher wurden die dysfunktionalen Aktivitäten bzw. Unterrichtsstörungen der Lernenden im Zusammenhang mit der CO2-Konzentration untersucht. An drei verschiedenen Schulen hat sich die Häufigkeit jener Aktivitäten bzw. Störungen nach Einführung der Lüftungspause verringert. Mit Abnahme der Häufigkeit von Unterrichtsstörungen nimmt auch die Häufigkeit von „Disziplinierungen“ ab. Die Lehrenden mussten ihre Lernenden demnach weniger Ermahnen oder Unterlassungsaufforderungen erteilen. Dadurch entspannt sich die Unterrichtssituation, es verbessert sich die Konzentration der Lernenden und eine lernförderliche stressarme Unterrichtsatmosphäre kann geschaffen werden.
Weiterhin zeigt die Studie, dass der Dialoganteil stark ansteigt und sich die „mündliche Mitarbeit“ deutlich verbessert. Insgesamt kann dadurch dargelegt werden, dass mit einer niedrigeren CO2-Konzentration die Ermüdung geringer wird, die Leistungsbereitschaft und Aufmerksamkeit steigt, die Lernenden ruhiger sowie konzentrierter sind und weniger stören. All dies führt zu verbesserten Lern- und Lehrbedingungen.
Um eine ideale Lern- und Lehrumgebung zu schaffen, sollte also darauf geachtet werden, dass die Raumluftqualität stets angemessen und bestenfalls unter dem hygienischen Grenzwert von unter 1.000 ppm liegt. Um dies zu gewährleisten sind CO2-Messgeräte die ideale Lösung. Nur so gelingt es, dass die tatsächliche CO2 Konzentration objektiv gemessen wird und Räume entsprechend bedarfsgerecht belüftet werden, sodass bestmögliche Lern- und Lehrbedingungen offeriert werden können.
Weiterführende Literatur
- Gesundheit_Hygieneüberwachung_Epidemiologisches_Bulletin 04022017-Robert-Koch-Institut
- Leistung_körperliche Verfassung_Fehler_Fehlen_Umweltbundesamt_kohlendioxid_2008
- Leistungsfähigkeit_HarvardStudies-CO2-classrooms-4892924
- Richtlinien_Hamburg_BASFI-Lueften-von-klassenraeumen
- Sterssreduktion_Gesundheitsfördernde Einflüsse
- UK_NRW-PIN_57_Gesunde_Luft_in_Schulen_Teil-II-Ausgabe-02012022
- BAuA-ASR-A3-6
- Gefahrstoffe-Reinhaltung-der-luft-Beurteilung_der_CO2-Konzentration_in_Klassenräumen-CO2_in_Schulen