CO2-Sensoren und KNX: Elsner, MDT und Theben – Sensorauswahl und ETS6-Inbetriebnahme

Warum CO2-Überwachung wichtig ist

ASHRAE 62.1 und EN 16798-1 definieren akzeptables Innen-CO2 als maximal 550 ppm über dem Außenpegel. Bei einem Außen-CO2 von ca. 420 ppm liegt das Kategorie-II-Innenziel bei 970 ppm (420 + 550). Forschungen der Harvard T.H. Chan School of Public Health ergaben, dass CO2-Konzentrationen über 1.200 ppm die kognitive Leistung bei komplexen Entscheidungsaufgaben um 15–30 % reduzieren.

KNX CO2-Messung fließt direkt in die bedarfsgeregelte Lüftungslogik ein — die Sensor-Gruppenadresse steuert den DCV-Funktionsbaustein in ETS6, der die AHU-Lüfterdrehzahl und VAV-Klappenstellungen anpasst, um Kategorie-II-Konformität bei minimalem Lüftungsenergieverbrauch aufrechtzuerhalten.

CO2-Sensortechnologie: nur NDIR

Non-Dispersive Infrarot (NDIR) ist die einzige CO2-Messtechnologie, die für die Gebäudeautomation geeignet ist. NDIR misst die CO2-Absorption von Infrarotlicht bei der CO2-spezifischen Wellenlänge von 4,26 Mikrometern — eine direkte, spezifische Messung, die von anderen Gasen unbeeinflusst bleibt.

• NDIR: CO2-spezifisch — nicht querempfindlich gegenüber VOC oder Feuchte
• NDIR-Genauigkeit: ±50 ppm + 3 % des Messwertes (Typklasse)
• NDIR lange Sensorlebensdauer: 10–15 Jahre bis zur Degradierung der NDIR-Quelle
• NDIR-Selbstkalibrierung (ABC-Algorithmus) gültig für Gebäude, die über Nacht leer stehen
• NDIR werkseitig auf Außen-CO2-Referenz (400 ppm) kalibriert

Elsner S1-B KNX CO2-Sensor

Der Elsner S1-B KNX ist ein Unterputz-Kombisensor für CO2, Temperatur und relative Feuchte, der direkt vom KNX TP-Bus gespeist wird — kein separates Netzteil erforderlich. Geeignet für alle gängigen Unterputzdosen-Einbautiefen.

Group object    DPT         GA              Description
CO2 ppm        9.008       9/1/room_no     CO2 concentration (ppm)
Temperature    9.001       9/2/room_no     Room temperature (°C)
RH             9.007       9/3/room_no     Relative humidity (%)
CO2 alarm      1.001       9/4/room_no     CO2 alarm (1=alarm)

ETS6 parameters:
  CO2 send interval:   60 seconds (default)
  CO2 alarm threshold: 1000 ppm (configurable 500–5000)
  Temperature offset:  0.0°C (adjust after on-site check)

Bus power consumption: 3mA (KNX TP bus powered)
No local PSU required — standard KNX power budget applies
(MDT 640mA PSU: max 200 devices including this sensor)

MDT SCN-CO2W.01 mit LED-Anzeige

Der MDT SCN-CO2W.01 verfügt über ein integriertes Display und einen LED-Farbindikator, die beim Elsner S1-B fehlen — was ihn für Großraumbüros bevorzugt, in denen Nutzer von einer Echtzeit-Rückmeldung zur Luftqualität profitieren.

• Grün — CO2 unter 800 ppm (ausgezeichnete Luftqualität)
• Gelb — CO2 800–1.200 ppm (Fenster öffnen oder Lüftung erhöhen)
• Rot — CO2 über 1.200 ppm (Kategorie III — Maßnahmen erforderlich)

Theben AMUN 716 KNX Deckensensor

Der Theben AMUN 716 wird in einer Deckendose montiert — geeignet für Großraumbüros, in denen Wandmontage-Sensoren aufgrund fehlender Trennwände unpraktisch sind. Die Deckenmontage liefert eine mittlere Raum-CO2-Messung über den gesamten Aufenthaltsbereich anstatt eines lokalisierten Wandmesswerts.

Mounting: ceiling junction box (standard 68mm depth)
Cable:    YCYM KNX TP to ceiling junction box
          (green/yellow TP bus pair + 0.5mm earth)

ETS6 application: Theben AMUN 716 v1.0
Group objects: CO2 ppm (DPT 9.008), Temperature (DPT 9.001)
               CO2 alarm (DPT 1.001)

Coverage: one sensor per 50m² open-plan area
Ceiling height: optimal at 2.4–3.0m (CO2 stratification
negligible at standard ceiling heights)

For rooms with natural ventilation (operable windows):
  Ceiling sensor averages across room — preferred over
  wall sensor near window which reads outdoor CO2 when open

Sensorplatzierungsrichtlinien

Die korrekte Sensorplatzierung ist ebenso wichtig wie die Auswahl der Sensortechnologie. Ein genau messender Sensor an der falschen Stelle steuert das DCV-System fehlerhaft — der Sensor muss die CO2-Konzentration messen, die die Nutzer tatsächlich einatmen.

Kalibrierung und Wartung

Jeden Sensor am Installationstag mit einem tragbaren NDIR-Referenzmessgerät (Testo 535 oder gleichwertig, NIST-rückverfolgbare Kalibrierung) überprüfen. Innerhalb von 30 Sekunden am gleichen Ort messen — Abweichungen sollten unter 100 ppm liegen. Die Überprüfung im Inbetriebnahmeprotokoll dokumentieren.

Equipment required:
  Certified CO2 reference gas cylinder (1000 ppm CO2,
  NIST-traceable, certificate of analysis)
  Calibration adapter (fits over sensor diffuser)

Procedure:
  1. Connect calibration adapter to sensor
  2. Flow reference gas at 0.5 L/min for 3 minutes
  3. Read GA 9/1/room_no in ETS6 Group Monitor
  4. Compare to certified concentration (1000 ppm ±5 ppm)
  5. If deviation > 100 ppm: adjust ETS6 CO2 offset parameter
  6. Repeat gas flow and verify offset correction applied

If sensor cannot be corrected to ±100 ppm:
  Replace sensor — NDIR source has degraded
  Replacement interval: 10–15 years typical

Mehrzonige CO2-Aggregation

Bei zentralen Lüftungsgeräten, die mehrere Zonen versorgen, muss die AHU-Lüfterdrehzahl auf die anspruchsvollste Zone — die Zone mit dem höchsten CO2-Wert — reagieren. Das ETS6 MDT Logic Module berechnet den maximalen CO2-Wert über alle Zonen.

Input GAs: 9/1/0 through 9/1/7 (8 zones, CO2 ppm, DPT 9.008)
Output GA: 9/1/10 (Maximum Zone CO2, DPT 9.008)

MDT Logic Module SCN-LOGM.01 Max function:
  Output = Max(9/1/0, 9/1/1, 9/1/2, 9/1/3, 9/1/4,
               9/1/5, 9/1/6, 9/1/7)
  → GA 9/1/10

GA 9/1/10 → DCV function block → AHU fan speed

Alternative (zone DCV with VAV):
  Each zone CO2 GA → individual VAV damper actuator (0-10V)
  Central AHU fan tracks duct static pressure (constant
  pressure reset strategy — maintains 50Pa duct pressure
  regardless of individual VAV damper positions)

BREEAM Hea 02 Dokumentation

BREEAM UK NC 2018 Kredit Hea 02 erfordert CO2-Überwachung und Alarmfähigkeit in belegten Räumen. Der Nachweis kontinuierlicher Kategorie-II-Konformität kann auch zu einem Innovationskredit beitragen. Folgende Nachweise für den BREEAM-Assessor vorbereiten.

• Sensor-Installationspläne mit Raumlage
• ETS6-Inbetriebnahme-Screenshot — GA-Werte und Alarmschwelle
• Alarmschwellen-Dokumentation (≤ 1.000 ppm oder bewerteter Wert)
• Betriebshandbuch-Abschnitt: Sensor-Wartungsplan