Zuerst möchte ich mich bei allen entschuldigen, die einen zusätzlichen DFRobot-Gassensor für Project Aura AQ gekauft haben und erst danach enttäuscht feststellen mussten, dass er für ihre Aufgabe nicht geeignet ist. Dafür trage ich Mitverantwortung: Ich hätte von Anfang an erklären sollen, wofür diese Sensoren nützlich sind, und bei der Auswahl helfen müssen.
Die Unterstützung habe ich ergänzt, nachdem mich Nutzer darum gebeten hatten, die Geräte von Project Aura AQ unter besonderen Arbeitsbedingungen einsetzen. Ich dachte, dass diese Möglichkeiten auch andere interessieren könnten, und nahm sie in die öffentliche Version auf. Dabei ging ich davon aus, dass sich diejenigen, die solche Messungen benötigen, selbst mit den Eigenschaften der Sensoren beschäftigen würden. Heute sehe ich, dass ich ihre Funktionsweise, sinnvolle Anwendungen und die Auswahlkriterien gleich hätte erklären sollen.
In einem Geflügelbetrieb möchte der Betreiber wissen, ob sich Ammoniak ansammelt. In einer Werkstatt ist interessant, wie sich die Messwerte bei laufenden Motoren verändern. In einer Anlage zur Wasserbehandlung mit Ozon muss die Luft rund um die Geräte auf Ozon überwacht werden. Deshalb unterstützt Project Aura AQ mehrere zusätzliche Gasmodule: Du kannst das Gerät für eine bestimmte Aufgabe zusammenstellen.
Project Aura AQ wird zu Hause und in der Industrie eingesetzt. Einige Anwendungen wurden bereits unter realen Produktionsbedingungen erprobt, aber über die Einzelheiten dieser Projekte kann ich nicht sprechen. Um die Möglichkeiten der Sensoren zu erklären, habe ich für diesen Artikel allgemeine Praxisbeispiele ausgewählt. Es gibt noch viele weitere Anwendungen.
Ein zusätzlicher Sensor ist nützlich, wenn du weißt, welches Gas du beobachten möchtest und was du aus den Messwerten erfahren willst. Zu Hause kann das CO sein. Die anderen Sensoren eignen sich häufiger für eine bestimmte Tätigkeit oder Raumart; für eine gewöhnliche Wohnung braucht man nicht das ganze Sortiment.
Die mit KI erstellten Illustrationen zeigen humorvolle, erfundene Szenen. Auch der Messwert auf dem Fernseher ist erfunden.
Welche Sensoren kannst du anschließen?
In diesem Artikel geht es um sieben DFRobot-Gravity-Sensoren: für Kohlenmonoxid, Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid, Ozon und Sauerstoff. Jedes Modul ist für sein jeweiliges Gas vorgesehen. Es handelt sich um elektrochemische Sensoren: Das Gas löst im Sensorelement eine Reaktion aus, und die Elektronik wandelt sie in einen angezeigten Messwert um. DFRobot-Gassensorfamilie
Du kannst Project Aura AQ mit einem CO-Sensor oder mit einem Sensor für eines der anderen sechs Gase ausstatten. Für einen landwirtschaftlichen Betrieb könntest du beispielsweise Ammoniak wählen.
Die Unterstützung dieser Reihe bleibt erhalten: Gut erhältliche Module und einfache Anschlüsse sind wichtig, wenn man ein Gerät selbst baut. Project Aura AQ kann ihre Daten empfangen und anzeigen. Bei der Auswahl musst du trotzdem prüfen, ob der Sensor für deine Aufgabe genau genug ist und zum vorgesehenen Einsatzort passt.
Dieser Artikel bezieht sich ausdrücklich auf die hier aufgeführten SEN04xx-Modelle. DFRobot bietet auch andere Sensorfamilien mit anderen Eigenschaften an, darunter Formaldehydsensoren. Erkenntnisse zu einer Reihe lassen sich nicht auf das gesamte Sortiment übertragen.
Die Einheit ppm bedeutet „parts per million“, also Teile pro Million. Beispielsweise entsprechen 10 ppm ungefähr 10 Molekülen des gemessenen Gases je eine Million Moleküle im Gasgemisch. Beim selben Gas bedeutet ein höherer Wert, dass mehr davon in der Luft vorhanden ist. Derselbe Zahlenwert hat bei unterschiedlichen Gasen aber nicht dieselbe Wirkung auf Menschen.
CO zu Hause: Kamine, Öfen und Heizgeräte mit Brennstoffen

Du verbringst mit deiner Familie einen Abend am Kamin. Der Raum ist warm, und du möchtest wissen, was mit der Luft passiert, während das Feuer brennt. Mit einem zusätzlichen CO-Sensor kannst du die Kohlenmonoxidwerte verfolgen: Bleiben sie ungefähr gleich oder steigen sie während des Heizens? Heizen zu Hause ist eine von vielen Anwendungen für einen CO-Sensor.
Dieselbe Frage stellt sich in einem Haus mit Holzofen, Gasheizung oder einem Gas- oder Petroleumheizgerät. Bei unvollständiger Verbrennung entsteht CO. Probleme mit dem Zug oder dem Schornstein können dazu führen, dass Verbrennungsgase in den Raum gelangen. Kohlenmonoxid selbst ist farb- und geruchlos; du kannst seine Anwesenheit nicht mit deinen Sinnen feststellen. EPA zu CO-Quellen im Haushalt
Der Nutzen eines CO-Sensors in Project Aura AQ besteht darin, dass du Zahlenwerte und ihre Entwicklung über die Zeit sehen kannst. Du kannst einen Anstieg während des Heizens bemerken, verfolgen, ob er anhält, und nachsehen, wann er begonnen hat. Der Sensor kann auch hohe CO-Werte anzeigen und so helfen, eine gefährliche Ansammlung zu bemerken. Der SEN0466 hat einen Messbereich von 0 bis 1000 ppm. DFRobot-Spezifikationen
Bei mir zu Hause zeigt er Veränderungen sogar dann, wenn ich den Gasherd einschalte: Die Anzeige steigt von 0 auf etwa 10 ppm. Das ist meine eigene Beobachtung zu Hause und ein Beispiel dafür, warum ich eine zusätzliche CO-Messung nützlich finde. Mit dem Gerät sehe ich, wie die Werte mit dem Geschehen im Raum zusammenhängen.
Für eine laute Warnung brauchst du einen zertifizierten CO-Warnmelder, auch nachts, wenn die Familie schläft. Seine Reaktion hängt von der Gaskonzentration und der Dauer der Belastung ab: Er muss nicht bei jeder kleinen Veränderung Alarm auslösen. Die FireAngel-Anleitung zeigt ein Beispiel für diese Regeln. Project Aura AQ ergänzt diesen Schutz durch Messwerte und einen Verlauf, ersetzt aber keinen separaten Warnmelder: DFRobot untersagt die Verwendung des Moduls in Systemen zum Schutz von Menschenleben. Einschränkung des Herstellers
Ignoriere hohe CO-Werte nicht, auch wenn noch kein Alarm ertönt. Wenn du eine Ansammlung von Kohlenmonoxid vermutest, gehe an die frische Luft und verständige die zuständigen Notdienste. Wenn du dich unwohl fühlst, suche dringend medizinische Hilfe. NHS-Empfehlungen
Praktische Anwendungen für die anderen Gase
Die Messung dieser Gase kann außerhalb einer gewöhnlichen Wohnung nützlich sein. Die folgenden Beispiele erklären, warum jemand sie benötigen könnte. Prüfe bei der Sensorauswahl, welche Gaskonzentrationen zu erwarten sind, welche Veränderungen du erkennen musst und unter welchen Bedingungen der Sensor arbeitet. Zur Beurteilung der Sicherheit am Arbeitsplatz und zum Schutz von Menschen sind dafür vorgesehene Messgeräte erforderlich.
NH₃: Geflügelbetriebe, Pferdeställe und Industrie

Ein Geflügelbetrieb ist einer von vielen Orten, an denen die Messung von Ammoniak, NH₃, sinnvoll ist. Es entsteht beim Abbau des Geflügelkots in der Einstreu am Boden. University of Kentucky zur Entstehung von Ammoniak
Feuchte Einstreu setzt mehr Ammoniak frei; die Lüftung hilft, es aus der Luft zu entfernen. Für den Betreiber ist es deshalb hilfreich zu sehen, wie sich die Werte nach dem Reinigen, Trocknen der Einstreu oder Anpassen der Lüftung verändern. UGA zu Einstreu und Ammoniak
Die University of Georgia beschreibt eine mögliche Situation: Bei laufender Lüftung liegen die Konzentrationen tagsüber bei 10–15 ppm. Wird der Luftaustausch nachts reduziert, können sie auf 40–60 ppm steigen. Eine Kontrolle am Tag kann übersehen, was in der Nacht passiert ist. Das ist ein Beispiel für Bedingungen in einem Betrieb, kein Testergebnis von Project Aura AQ. UGA zu Unterschieden zwischen Tag und Nacht
Ein Messwertverlauf kann solche nächtlichen Anstiege sichtbar machen und zeigen, ob sie nach Veränderungen im Betrieb wieder auftreten. Nach dem Trocknen der Einstreu kannst du etwa mehrere Nächte mit ähnlichen Betriebsbedingungen vergleichen: Sind die Anstiege kleiner, und wie lange bleiben die Werte erhöht? So sieht der Betreiber, ob sich in den Stunden ohne Kontrollgang etwas verändert hat.
Ammoniak wird auch in anderen Umgebungen gemessen:
- Pferdeställe. Beim Abbau von Urin in der Einstreu wird Ammoniak frei. Das Entfernen nasser Einstreu verringert die Gasquelle, und Lüftung hilft, das Gas aus dem Gebäude abzuführen. Purdue University zu Ammoniak im Pferdestall, Penn State zur Stalllüftung
- Industrielle Kälteanlagen. Manche Molkereien, Speiseeisfabriken und Kühlhäuser verwenden Ammoniak als Kältemittel, also als Stoff zur Kühlung. NH₃ wird in der Luft rund um die Anlagen gemessen. OSHA zu Ammoniak-Kälteanlagen
- Verarbeitung organischer Abfälle. Beim Kompostieren stickstoffreicher Materialien wie Grasschnitt kann Ammoniak entstehen. Messwerte lassen sich zwischen verschiedenen Materialchargen vergleichen. Cornell University zu Ammoniak im Kompost
- Lagerung und Umfüllen von Ammoniak für Düngemittel. NH₃ wird beim Umfüllen und bei Wartungsarbeiten in der Luft rund um Tanks und Rohrleitungen gemessen. EPA zu Ammoniaklagern für Düngemittel
Der SEN0469 kommt für eine zusätzliche Beobachtung infrage, nachdem die erwarteten Konzentrationen, seine Messwerte und die Einbaubedingungen geprüft wurden. In einem landwirtschaftlichen Betrieb muss auch der Schutz vor Staub und Feuchtigkeit geplant werden. Ein Sensor misst die Luft an seinem Standort; verschiedene Bereiche eines großen Geflügel- oder Pferdestalls können eigene Messstellen benötigen.
In Industrieanlagen arbeiten Warnmelder und automatische Sicherheitssysteme unabhängig von den zusätzlichen Messwerten von Project Aura AQ.
CO und NO₂: Motoren, Gabelstapler und Abgasabsaugung

Die Beobachtung von Abgasen ist eine von vielen Anwendungen für CO- und NO₂-Messungen. In einer Werkstatt oder Lagerhalle können Automotoren und Gabelstapler mit Verbrennungsmotor in Innenräumen laufen. Zusätzliche Messungen helfen zu erkennen, wann die Werte steigen und wie lange sie nach dem Abschalten erhöht bleiben.
Die HSE nennt CO und Stickoxide als Bestandteile von Abgasen; ihre Zusammensetzung hängt vom Motor und seinem Betrieb ab. Auch die CDC dokumentiert CO-Ansammlungen beim Einsatz gasbetriebener Gabelstapler in Innenräumen. NO₂, also Stickstoffdioxid, ist eine eigene Messgröße. Selbst zusammen mit CO beschreibt es aber nicht das gesamte Abgasgemisch. HSE zu Abgasen, CDC zu Gabelstaplern
Angenommen, die Werte steigen wiederholt beim Betrieb eines bestimmten Staplers und kehren nach dem Abschalten nur langsam auf das vorherige Niveau zurück. Der Vergleich des Verlaufs mit den Betriebszeiten kann dabei helfen, eine Überprüfung der Absaugung in diesem Bereich zu veranlassen. Nach der Wartung lohnt sich ein Vergleich ähnlicher Schichten: Sind die Anstiege kleiner, und sinken die Werte schneller? Berücksichtige die Betriebsdauer, offene Türen und den Betrieb der Lüftung.
Ob die Lüftung ausreicht und der Arbeitsplatz sicher ist, muss mit dafür vorgesehenen Geräten beurteilt werden.
H₂S: Biogas, Landwirtschaft und industrielle Prozesse

Die Kläranlage in der Illustration zeigt einen von vielen Orten, an denen die Messung von Schwefelwasserstoff, H₂S, nützlich ist. Solche Messungen werden auch anderswo gebraucht:
- Biogasanlagen. Aus Gülle und Lebensmittelabfällen wird Gas zur Energiegewinnung erzeugt, das H₂S enthalten kann. Hier geht es um H₂S in der Luft rund um die Anlage, außerhalb der Rohrleitungen. EPA zu Biogasanlagen
- Tierhaltungsbetriebe. Schwefelwasserstoff entsteht, wenn sich Gülle ohne Sauerstoff zersetzt. Beim Rühren und Pumpen kann deutlich mehr davon freigesetzt werden. University of Minnesota
- Zellstoff- und Papierherstellung. H₂S kann bei Produktionsprozessen entstehen. OSHA zu H₂S in der Industrie
- Geothermische Anlagen und heiße Quellen. Schwefelwasserstoff kann auf natürliche Weise freigesetzt werden. Messungen helfen, seine Ansammlung in Gebäuden zu beobachten, die Thermalwasser nutzen. WorkSafe zu natürlichen H₂S-Quellen
Bei solchen Projekten ist es sinnvoll, den Messwertverlauf mit dem Betrieb von Anlagen und Lüftung zu vergleichen: Wann beginnen Anstiege, wie lange dauern sie, und treten sie nach der Wartung wieder auf? So werden Veränderungen während der gesamten Schicht sichtbar, auch in Zeiten ohne Kontrollgang.
Der SEN0467 kommt für eine zusätzliche Beobachtung der Raumluft infrage. Prüfe die erwarteten Konzentrationen, die benötigte Empfindlichkeit und die Einbaubedingungen einschließlich Staub und Feuchtigkeit. Um sehr geringe Konzentrationen im Bereich schwacher Gerüche zu beobachten, kann ein empfindlicheres Gerät nötig sein. Die Analyse des Biogases selbst in einer Leitung oder der Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen erfordert spezielle Geräte.
O₃: Schwimmbäder, Wäschereien und Lebensmittelproduktion

Ein Schwimmbad mit Ozon-Wasseraufbereitung ist eine von vielen Anwendungen für Ozon, O₃. Das Gas dient zur Desinfektion und Geruchsentfernung. Die Messung von Ozon in der Luft rund um Anlagen kann in verschiedenen Umgebungen nützlich sein:
- Getränkeproduktion und Behälterreinigung. Ozonhaltiges Wasser wird zur Behandlung von Flaschen, Behältern und Rohrleitungen verwendet. O₃ wird in der Luft neben der Reinigungsanlage gemessen. Xylem zur Lebensmittelproduktion
- Industrielle Wäschereien. Manche Systeme geben Ozon ins Wasser, um Wäsche zu reinigen und zu desinfizieren. Messwerte werden während des Waschens und Spülens verglichen. Ozonsysteme in Wäschereien
- Schwimmbäder mit Ozon-Wasseraufbereitung. Im Technikraum mit dem Generator und der Ozonzuführung kann die Luft überwacht werden. Anwendungen von Ozonetech
- Geruchsentfernung aus Abluft. In gewerblichen Küchen wird Ozon beispielsweise in den Abluftkanal eingebracht, um Gerüche und Fettbelastungen zu behandeln. Gemessen wird Ozon in der Raumluft rund um die Anlage. Ozonetech zur Behandlung von Küchenabluft
In diesen Projekten kannst du den Messwertverlauf mit dem Betriebszustand des Ozongenerators und der Lüftung vergleichen. Wiederholen sich Anstiege in derselben Phase, ist das ein Anlass, die betreffenden Anlagen und die Absaugung zu überprüfen. Nach der Wartung lässt sich beobachten, ob das Muster unter denselben Betriebsbedingungen zurückkehrt.
In all diesen Beispielen misst der Sensor Ozon in der Luft. Für gelöstes Ozon und die Beurteilung der Wasseraufbereitung sind andere Messgeräte erforderlich. Messgeräte von Xylem
Der SEN0472 kommt für eine zusätzliche Beobachtung infrage, wenn er zu den erwarteten Konzentrationen, der benötigten Empfindlichkeit und den Betriebsbedingungen passt. Er darf nicht darüber entscheiden, wann Menschen nach einer Behandlung mit einem Ozongenerator einen Raum wieder betreten dürfen. Die Überwachungs- und Schutzsysteme des Prozesses arbeiten unabhängig von Project Aura AQ.
SO₂: Weingüter, Trockenfrüchte und Industrie

Ein Weingut ist einer von vielen Orten, an denen die Messung von Schwefeldioxid, SO₂, nützlich ist. Winzer verwenden es, um Wein vor unerwünschten Veränderungen durch Sauerstoffkontakt und vor verderbnisverursachenden Mikroorganismen zu schützen. Ein Teil des gelösten SO₂ kann aus dem Wein in die Luft übergehen. Iowa State University zu SO₂ im Wein
An einer Abfüllanlage möchte ein Bediener beispielsweise wissen, ob die Werte während des Betriebs steigen und wie lange sie erhöht bleiben. Der Verlauf lässt sich mit den Abfüllzeiten und dem Betrieb der Absaugung vergleichen. Wiederholte Anstiege in derselben Phase helfen, einen Bereich für eine Überprüfung einzugrenzen. Nach der Wartung lohnt sich der Vergleich ähnlicher Betriebszyklen: Hat sich das Muster verändert? SafeWork-NSW-Leitfaden für Weingüter, Seite 19
Diese Messungen sind auch in anderen Umgebungen nützlich:
- Herstellung von Trockenfrüchten, etwa getrockneten Aprikosen. Aprikosen können vor dem Trocknen mit SO₂ behandelt werden, um die Bräunung zu verlangsamen und ihre Farbe zu erhalten. Dabei kann Gas in die Umgebungsluft gelangen. EPA zur Trockenfruchtherstellung
- Zellstoff- und Papierherstellung. Bei manchen Verfahren wird Holz mit SO₂-haltigen Lösungen behandelt, um die Fasern zu trennen. EPA zur Holzverarbeitung
- Industriekessel für Kohle oder Schweröl. Beim Verbrennen schwefelhaltiger Brennstoffe entsteht SO₂. Die Luft rund um den Kessel kann beim Anfahren und bei Lastwechseln beobachtet werden. EPA zu SO₂-Quellen
Der SEN0470 kommt für zusätzliche Luftmessungen infrage, nachdem die erwarteten Konzentrationen und Einbaubedingungen geprüft wurden. Der Vergleich mit einem genaueren Gerät ist bei seiner Auswahl besonders wichtig: Eine veröffentlichte Studie fand Einschränkungen dieses Moduls. Einzelheiten stehen im Referenzabschnitt am Ende.
SO₂ in Wein oder Trockenfrüchten wird durch eine separate Analyse des Produkts bestimmt. Für Messungen direkt im Abgaskanal sind ebenfalls dafür ausgelegte Geräte erforderlich.
O₂: Erntelagerung und Umgang mit Industriegasen

Die Obstlagerung ist eine von vielen Anwendungen für Sauerstoffmessungen, O₂. Auch nach der Ernte atmen Äpfel und Birnen weiter: Sie nehmen Sauerstoff auf und geben Kohlendioxid ab. Um die Ernte länger zu lagern, halten speziell abgedichtete Räume die nötige Temperatur und eine veränderte Luftzusammensetzung aufrecht. Der Sauerstoffanteil wird gesenkt, um Atmung und Reifung der Früchte zu verlangsamen. Das nennt man Lagerung unter kontrollierter Atmosphäre. University of Maine zur Lagerung von Äpfeln und Birnen
Hier beantwortet eine O₂-Messung eine einfache Frage: Was passiert mit der Luft im Lager? Du kannst beispielsweise beobachten, wie der Sauerstoffanteil bei der Vorbereitung des Raums sinkt und wieder steigt, wenn normale Luft einströmt. Ein Messwertverlauf hilft, diese Veränderungen dem Anlagenbetrieb zuzuordnen.
Weitere Beispiele für sinnvolle Sauerstoffmessungen:
- Luftdichte Lagerung von Getreide und Hülsenfrüchten. Ein niedriger Sauerstoffgehalt im geschlossenen Lager hilft, Schadinsekten zu unterdrücken. Gemessen wird der Sauerstoffanteil im Gas aus dem Inneren des Lagers. Ein Sensor neben einem geschlossenen Behälter misst die Raumluft, nicht das Gas im Behälter. Forschung der Purdue University
- Einfrieren von Lebensmitteln mit flüssigem Stickstoff. Stickstoff ermöglicht schnelles Abkühlen. Beim Verdampfen wird er gasförmig; sammelt er sich im Raum an, sinkt der Sauerstoffanteil der Luft. Air Products zum Gefrieren mit flüssigem Stickstoff
- Schweißbereiche mit Argon. Argon schützt die Schweißstelle vor Luftkontakt. Sammelt sich das Gas in einem geschlossenen Raum, verdrängt es Luft, und der Sauerstoffgehalt sinkt. HSE zu Schweißgasen
Der SEN0465 kommt zur zusätzlichen Beobachtung deutlicher Veränderungen des Sauerstoffanteils infrage, nachdem seine Messwerte und Einbaubedingungen geprüft wurden.
Die eigenen Gasanalysatoren und Regelungen des Lagers halten die präzisen Bedingungen für das Obst ein: Die richtigen Werte hängen von der Sorte ab, und ein zu stark abgesenkter Sauerstoffgehalt kann die Ernte schädigen. University of Maryland zur Regelung der Lageratmosphäre
Plane bei der Beobachtung einer Lageratmosphäre, wie das Gas zum Sensor gelangt und wie du ihn vor Kondensation schützt. Zur Warnung vor gefährlichem Sauerstoffmangel und zur Prüfung der Luft vor dem Betreten sind separate, dafür vorgesehene Geräte nötig. Project Aura AQ ergänzt sie durch Messwerte und einen Verlauf.
Messbereich, Auflösung und Genauigkeit: Was ist der Unterschied?
Diese Module messen kleine Gasmengen in ppm und Sauerstoff als Volumenanteil des Gasgemischs in Prozent. Bei der Auswahl hilft es zu verstehen, für welche Konzentrationen ein Sensor ausgelegt ist und wie genau seine Werte sind.
Vier Eigenschaften beschreiben unterschiedliche Dinge:
- Messbereich: die niedrigste und höchste Gaskonzentration, für die der Sensor ausgelegt ist. Zum Beispiel 0 bis 1000 ppm.
- Auflösung: der kleinste Anzeigeschritt. Zum Beispiel 1 ppm oder 0,1 ppm.
- Genauigkeit: wie weit ein Messwert von der tatsächlich vorhandenen Gasmenge abweichen kann.
- Wiederholbarkeit: ob wiederholte Messungen unter denselben Bedingungen ähnliche Ergebnisse liefern.
Für diese Reihe verlangt DFRobot die Berechnung zweier Werte: 10% des Messwerts und 5% der Messbereichsobergrenze. Die zulässige Abweichung ist der jeweils größere Wert, in beide Richtungen. Der Hersteller bezeichnet die Obergrenze als „full scale“. DFRobot-Spezifikationen
Ein CO-Sensor zeigt beispielsweise 10 ppm an. Zehn Prozent davon sind 1 ppm, während fünf Prozent der Obergrenze von 1000 ppm 50 ppm ergeben. Nach der Formel beträgt die zulässige Abweichung ±50 ppm.
Das bedeutet weder, dass das CO-Modul Gas erst ab 50 ppm erkennt, noch dass es jedes Mal um genau 50 ppm falsch liegt. Aus dieser Toleranz folgt auch nicht, dass die Werte zufällig über dieses gesamte Intervall schwanken. Ein einzelner Sensor kann auch kleinere Veränderungen wiederholt anzeigen.
Die Tabelle enthält die Eigenschaften aller sieben Module. Die letzte Spalte zeigt die berechneten 5% des Endwerts. Das ist ein Bestandteil der Fehlerberechnung, nicht die kleinste erfassbare Gasmenge.
| Gas und Modul | Messbereich | Auflösung | 5% des Endwerts |
|---|---|---|---|
| CO · SEN0466 | 0–1000 ppm | 1 ppm | 50 ppm |
| NH₃ · SEN0469 | 0–100 ppm | 1 ppm | 5 ppm |
| H₂S · SEN0467 | 0–100 ppm | 1 ppm | 5 ppm |
| SO₂ · SEN0470 | 0–20 ppm | 0,1 ppm | 1 ppm |
| NO₂ · SEN0471 | 0–20 ppm | 0,1 ppm | 1 ppm |
| O₃ · SEN0472 | 0–10 ppm | 0,1 ppm | 0,5 ppm |
| O₂ · SEN0465 | 0–25% vol. | 0,1 Prozentpunkte | 1,25 Prozentpunkte |
Beim Sauerstoffsensor ergibt ein Messwert von 20,9% eine berechnete Toleranz von ±2,09 Prozentpunkten. Ein Prozentpunkt ist die Differenz zwischen zwei Prozentwerten: Der Unterschied zwischen 20% und 21% beträgt beispielsweise einen Prozentpunkt.
Ein Anzeigeschritt von 1 ppm belegt für sich genommen keine Genauigkeit von ±1 ppm. Wenn du 2 ppm zuverlässig von 5 ppm unterscheiden musst, vergleiche den Sensor mit einem genaueren Gerät oder einem Gasgemisch bekannter Konzentration.
Auch für einen Messwertverlauf ist Wiederholbarkeit wichtig. Berücksichtige beim Vergleich ähnlicher Ereignisse Temperatur, Feuchtigkeit, andere Gase und Drift. Drift bedeutet, dass sich Messwerte mit der Zeit verändern, obwohl die Bedingungen gleich bleiben.
Warum Ozon in der Außenluft einen anderen Ansatz braucht
Wenn Ozon in der Liste der Fähigkeiten von Project Aura AQ auftaucht, ist die Erwartung verständlich, damit auch die Außenluft beobachten zu können. Ich hätte von Anfang an erklären sollen, für welche Ozonwerte der unterstützte Sensor ausgelegt ist und wann ein anderes Gerät nötig wird. Das habe ich früher nicht klar genug gemacht.
Ein hypothetisches Beispiel: Die Außenluft enthält 0,03 ppm Ozon, also 30 ppb. Die Einheit ppb bedeutet Teile pro Milliarde. Für den SEN0472 ist ein Anzeigeschritt von 0,1 ppm angegeben; ein Bestandteil seiner Toleranz beträgt 0,5 ppm. Diese Eigenschaften erlauben kein Versprechen genauer Messungen so kleiner Konzentrationen oder ihrer Veränderungen. DFRobot-Spezifikationen
Ozon in der Außenluft zu beobachten, ist für sich genommen eine sinnvolle Aufgabe. An sonnigen Tagen können die Werte steigen, weil Sonnenlicht Reaktionen zwischen Stickoxiden und flüchtigen organischen Verbindungen in der Atmosphäre antreibt. Für genaue Messungen kleiner Hintergrundkonzentrationen braucht man ein Gerät, das für diesen Messbereich entwickelt und geprüft wurde. Erklärung der EEA
Der SEN0472 kommt für andere Ozonanwendungen infrage, etwa zur zusätzlichen Beobachtung von Prozessen mit deutlicheren Konzentrationen.
Aussagekräftige Messwerte erhalten
Ein Sensor kann auch auf andere Stoffe als sein Zielgas reagieren. DFRobot gibt beispielsweise an, dass sich die Werte des Ozonsensors SEN0472 in Gegenwart von NO₂ und Chlor verändern können. Das heißt Querempfindlichkeit. Ein Anstieg allein kann deshalb weder das Gas noch die Ursache eines Ereignisses eindeutig bestimmen. DFRobot-Tabellen zur Querempfindlichkeit
Vor der Messung braucht das Modul die in seiner Anleitung angegebene Aufwärmzeit, besonders nach längerer Lagerung. Beachte die Temperatur- und Feuchtigkeitsgrenzen und vermeide starke Luftströmungen, Lösungsmittel, Öle und übermäßig hohe Konzentrationen. Für einige ältere V1.0-Adapter beschreibt der Hersteller außerdem ein Problem mit falschen Messwerten nach längerem Betrieb. Prüfe bei ungewöhnlichem Verhalten die Platinenversion. DFRobot-Anleitung
Ich möchte auch die Kalibrierung ansprechen, also die Anpassung der Messwerte an eine bekannte Referenz. Für den digitalen Ausgang führt der Hersteller sie bereits im Werk durch. Ein erneuter Kalibrierbefehl ohne Gasgemisch bekannter Konzentration kann die Werksdaten löschen. Rauch, ein Feuerzeug, Fahrzeugabgase und scheinbar saubere Luft eignen sich nicht für dieses Verfahren.
Stelle das Gerät für Beobachtungen zu Hause an einem geeigneten festen Ort auf. Notiere, wann Ereignisse stattfinden, und prüfe, ob sich die Reaktion unter ähnlichen Bedingungen wiederholt. Der Leitfaden zur Platzierung des Monitors erklärt die Grundsätze. Bei einem Projekt am Arbeitsplatz solltest du es zusätzlich mit einem überprüften Gerät vergleichen, das für deine Aufgabe genau genug ist.
Womit du bei der Sensorauswahl beginnen solltest
Überlege, was du herausfinden möchtest: nächtliche Ammoniakansammlungen beobachten, CO-Veränderungen dem Betrieb von Geräten mit Brennstoffen zuordnen oder einen bestimmten Prozess untersuchen. Prüfe dann einige Punkte:
- Welche Gasquelle ist vorhanden, und welche Konzentrationen erwartest du?
- Welche Veränderungen musst du mit welcher Genauigkeit unterscheiden? Passt der Messbereich, wie klein ist der Anzeigeschritt, und wie schnell reagiert der Sensor?
- Wie könnten Temperatur, Feuchtigkeit, Verunreinigungen und andere Gase die Werte beeinflussen?
- Wie wirst du das Ergebnis überprüfen, und was wirst du mit dieser Information tun?
In einem Haus mit Kamin, Ofen oder einer Heizung mit Brennstoffen kann CO eine nützliche zusätzliche Messgröße sein. Wähle NH₃, H₂S, SO₂, NO₂, O₃ oder O₂ anhand einer ebenso konkreten Frage zu deinem Raum oder Prozess. Die Modulunterstützung ermöglicht die benötigte Konfiguration. Wenn du bereits einen Sensor hast, beurteile ihn nach seiner Aufgabe und seinem Verhalten unter deinen Bedingungen.
Die Project Aura AQ-Seite enthält die Modelle und Anschlussmöglichkeiten.
Referenz: Was die Modultests gezeigt haben
In Low-Cost Sensor System for Air Purification Process Evaluation, veröffentlicht 2024 in Sensors, verwendeten die Autoren einen ESP32 und DFRobot-SEN04xx-Module zur Untersuchung der Luftreinigung mit Plasma. CO, NO₂ und O₃ folgten den Trends der Referenzgeräte, obwohl ihre Durchschnittswerte um etwa 33%, 41% beziehungsweise 35% abwichen. SO₂ folgte dem Referenzverlauf nicht. NH₃, H₂S und O₂ wurden mangels passender Referenzgeräte nicht auf dieselbe Weise geprüft. Studie, Abschnitte 3.2 und 4
Diese Prozentwerte gelten für dieses Experiment. Sie sind keine allgemeingültige Fehlerangabe für jeden Sensor und belegen keine Genauigkeit bei niedrigen Hintergrundkonzentrationen im Haushalt.
In einer ICES-Veröffentlichung von 2025 beschrieben Autoren von XploSafe und dem NASA Johnson Space Center den Einsatz des SEN0469 in einem bodengebundenen Prüfstand für Materialien, die Ammoniak binden. Sie berichteten außerdem über mögliche irreversible Sensorschäden durch Methylmercaptan und den Austausch des Sensors nach einem vollständigen Test. Veröffentlichung ICES-2025-42