Bei der Genauigkeit geben wir im Datenblatt (https://www.air-q.com/technologie#spezifikationen) die Angaben der Sensorenhersteller weiter. Im Detail ist das aber komplexer, denn die Genauigkeit ist meist auch temperaturabhängig. Vor allem trifft dies auf SO2, O3, NO2, CO, Sauerstoff und VOC zu. Für diese Sensoren haben wir selbst individuell die Temperaturabhängigkeit bestimmt und air-Q rechnet diese dann heraus. Das funktioniert sehr gut. In einem abgeschlossenen Luftvolumen, in dem sie nur die Temperatur ändern, wird fast keine Temperaturabhängigkeit mehr sichtbar. Luftfeuchtigkeit ist schwieriger. Hier ist vor allem beim VOC-Sensor, der stark davon beeinflusst wird, fast kein Einfluss mehr zu sehen. Bei SO, O3, NO2 und CO sind wir hier nicht ganz so weit, weil die Abhängigkeit impulsartig ist. Das bekommen wir aber sicher auch bald in den Griff.
Wenn man die Daten vom Gerät abruft, bekommt man zu jedem Messwert auch den berechneten Größtfehler mitgeliefert. Der beinhaltet alles, was bekannt ist, was sich auf die Genauigkeit auswirkt. Vor allem sind messwertabhängige und temperaturabhängige Einflüsse einbezogen, die der Sensorhersteller in seinen Datenblättern ermittelt hat. Dieser Wert gibt einen sehr guten Aufschluss darüber, wie genau der aktuellen Wert überhaupt sein kann, nach allem was bekannt ist. Die App wertet das aber (im Moment) nicht aus, da wir viele Nutzer nicht mit überwältigender Komplexität erschlagen wollen. Das geht schon eher in den wissenschaftlichen Bereich.
Zur Messung der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit kommt beim air-Q ein HDC1080 von Texas Instruments zum Einsatz. Das ist der genaueste Luftfeuchtigkeitssensor, der uns bekannt ist. Die Genauigkeit der Temperaturmessung ist dabei ebenfalls sehr hoch. Allerdings entwickelt der air-Q selbst mit ca. 1,5 W Wärme durch seinen Betrieb. Daher ist die Temperatur, die vom Sensor gemessen wird, erhöht zur Außentemperatur, obwohl der Sensor weitestmöglich von Wärmequellen entfernt verbaut ist.
Zur Finalisierung laufen alle air-Qs mindestens 20 Stunden, damit die Sensoren sich auf Betriebstemperatur einpegeln können. Die Finalisierung findet zudem nur nachts statt, wenn alle Messwerte geringstmöglich schwanken. Die Sensoren für NO2, SO2, O3, CO und Temperatur erhalten dabei eine Offset-Kalibrierung. Für NO2, SO2, O3 und CO ist das nötig, da zwar ihre Empfindlichkeit auf diese Gase genauestens vom Hersteller kalibriert ist, aber die Nulllinie nicht bekannt ist - relative Unterschiede sind also sehr genau, aber der absolute Messwert noch nicht. Anhand eines Referenzgerätes werden diese Nulllinien eingestellt. Danach wird geprüft, ob die neuen Messwerte mit dem vom Referenzgerät übereinstimmen. Eine Abweichung von +/- 0,2 °C für die Temperatur ist dabei akzeptabel, sonst bekommt der air-Q keinen Aufkleber.
Die Luftfeuchtigkeit wird anhand der absoluten Luftfeuchtigkeit berechnet, denn die hängt nicht von der Temperatur ab. Hierzu können also die sehr genauen Werte des HDC1080 unmittelbar verwendet werden. Genauigkeit geht erst verloren, wenn daraus die Luftfeuchtigkeit außerhalb des Gerätes wieder mit der Offset-korrigierten Temperatur berechnet wird. Ist diese falsch, ist auch die Luftfeuchtigkeit falsch.
Eine Abweichung von 2,4 °C ist leider viel zu hoch. Das ist definitiv nicht beabsichtigt. Das deutet sehr darauf hin, dass der Luftfluss bei der Finalisierung der Geräte noch nicht perfekt ist. Es stehen 60 air-Q gleichzeitig da und warten auf ihre Fertigstellung. Da jeder 1,5 W Wärme erzeugt entstehen also 90 W insgesamt. Diese Wärme wird mit einem Ventilator abgeführt, so dass jeder air-Q luftumströmt ist. Offenbar ist das nicht perfekt. Das muss bei der nächsten Fertigung dringend kontrolliert werden. Danke für den ausführlichen Vergleichstest!
Die Temperatur wird sich bald auch in der App individuell richtig einstellen lassen. Das heißt, der Offset im air-Q wird dann noch mal korrigiert. Dann stimmt auch die relative Luftfeuchtigkeit sehr genau.
SO2 ist ein wenig unser Sorgenkind geworden. Es kommt hier ein Sensor der kalifornische Firma SPEC zum Einstatz. Der Hersteller gibt Querempfindlichkeiten an, die vor allem zu Schwefelwasserstoff aber auch zu Stickstoffmonoxid recht hoch sind. Das heißt, dass die Messwerte nicht ausschließlich SO2 zeigen, sondern SO2+H2S+NO. Das zu trennen gelingt uns vielleicht demnächst mindestens teilweise, wenn wir die Querempfindlichkeiten der anderen Sensoren im air-Q mit einbeziehen. Wir sind demnächst auch am TROPOS, dem Leibniz-Institut für Troposphärenforschung. Eventuell können wir mit der Hilfe vom TROPOS aufklären, ob es noch weitere Querempfindlichkeiten gibt, die der Hersteller nicht kennt, die aber im Innenraum relevant sind.
![Daniel [air-Q]](/assets/uploads/profile/2-profileavatar.jpeg "Daniel [air-Q]"){kind=avatar}
