air-Q Radon - patentierte Technologie zur Radonmessung
Radon setzt radioaktive Partikel, sogenannte Alphastrahlung, frei. Das gefährliche Edelgas ist nach dem Rauchen die zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs. Es steigt aus dem Boden bzw. Baugrund auf, kann sogar Hauswände durchdringen und ist dabei mit den menschlichen Sinnen nicht erfassbar. Mit dem neuen air-Q Radon detektieren Sie das radioaktive Gas in Ihrer Wohnung, Ihrem Haus sowie am Arbeitsplatz. Zusätzlich hat der air-Q radon noch bis zu 10 weitere Sensoren integriert und fungiert als smartes Luftmessgerät. air-Q radon kaufen – 379 €
Was ist Radon?
Radon ist ein natürlich vorkommendes, radioaktives Edelgas, das beim Zerfall von Uran im Boden entsteht. Es ist farb-, geruch- und geschmacklos und kann über undichte Stellen in Gebäuden (z. B. Risse im Fundament) in Innenräume gelangen. Es gibt zwei relevante Isotope von Radon - Radon-222 und Radon-220 (Thoron) - beide werden vom air-Q Radon Messmodul erfasst.
Besonders in schlecht belüfteten Kellern kann sich Radon anreichern. Eine langfristige Belastung mit hohen Radonwerten erhöht das Risiko, an Lungenkrebs zu erkranken.
EU-Richtlinien geben den gesetzlichen Grenzwert bei 300 bq/m³ an, die WHO schon ab 100 bq/m³. Generell gilt, je weniger Radonbelastung man sich aussetzt, desto besser.
1. Patentiertes air-Q Radon Modul
Beim Zerfall von Radon wird Alpha-Strahlung (α-Teilchen) emittiert. Diese besteht aus Heliumkernen (2 Protonen, 2 Neutronen) und hat eine sehr geringe Reichweite (wenige Zentimeter in Luft), aber eine hohe Ionisationswirkung.
Nach mehrjähriger Entwicklungszeit konnten wir ein eigenes Radonmess-Modul entwickeln. Radon wird hier über Erfassung von Lichtimpulsen eines Szintillatormaterials quantifiziert. Die α-Teilchen werden dann indirekt über ihre Wechselwirkung mit dem Szintillator nachgewiesen, welcher durch das Auftreffen von ionisierender Strahlung Lichtblitze erzeugt, die gezählt und damit gemessen werden. Der Szintillator kommt einer gasdurchlässigen, aber lichtdichten Messkammer zum Einsatz. Erfasst werden die Lichtblitze durch einen hochsensiblen modernen Photonensensor, ein sogenannter SiPM (Silicon Photomultiplier), der in der Lage ist sogar einzelne Photonen zu erfassen. Die Anzahl der Lichtblitze (gleich Radon-Zerfalls-Events) pro Zeit gibt Aufschluss über die Radonkonzentration und wird in Becquerel pro Kubikmeter umgerechnet. Das entwickelte Radon-Modul ist zum Patent angemeldet (EP23176915.9 / 4 471 462).
2. Kalibrierung des Radon Messmoduls
Unsere Radon-Module werden anhand von nach den Vorgaben der DAkkS (Deutsche Akkreditierungsstelle) in einem Kalibrierlabor (Sarad) geprüften Messgeräten bei uns im Werk individuell kalibriert. Die Kalibrierreferenzen wurden dabei für 300; 3.000 und 30.000 Bq/m³ geprüft und kalibriert. Alle air-Q durchlaufen einen vollständigen Messzyklus von mehreren Tagen und erhalten individuelle Kalibrierwerte für die Sensitivität sowie Basislinie. Geprüft wird nach strengen und standardisierten Verfahren, um deren Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Linearität sicherzustellen.
3. Herausforderungen bei der Messung von Radon
a. Geschwindigkeit und Genauigkeit der Messung vs. Größe des Sensors
Ein Becquerel bedeutet ein radioaktives Zerfalls-Event pro Sekunde. Die übliche Messeinheit ist Becquerel je Kubikmeter - so gibt das Bundesamt für Strahlenschutz einen Grenzwert von 300 Bq/m³ vor. Üblicherweise sollen Radon-Messgeräte deutlich kompakter und sogar transportabel sein so dass in einem deutlich geringeren Volumen als 1 Kubikmeter (1 x 1 x 1 Meter Würfel) gemessen wird - zb 200 cm³ (0,0002 m³). Will man mit einem Sensor mit kleiner Messkammer messen, so sinkt entsprechend das Ansprechverhalten, die Messauflösung und die Genauigkeit. Die Herausforderung besteht darin eine Messkammer bzw. Messverfahren zu entwickeln mit dem eine qualitativ hochwertige und vergleichbare Echtzeitmessung möglich ist. Beim air-Q Radon haben wir uns daher für eine relativ große Kammer entschieden. Zudem arbeitet das Messmodul mit einer optimierten passiven Lüftung der Messkammer, um in relativ kurzer Zeit Messwerte liefern zu können, die auch auf Umweltbedingungen wie Lüften schnell reagieren.
Um einmal zu verdeutlichen wie viele Zerfälle je Messvolumen gemessen werden müssen, haben wir hier eine Übersicht erstellt. So entsprechen 50 Bq/m³ 3.000 radioaktiven Zerfällen je Kubikmeter und nur noch 0,6 Zerfälle je Minute.
Radioaktive Zerfälle je Messvolumen pro Minute
Radon-Konzentration → Zerfälle/Minute (1 m³ · 200 cm³)
50 Bq/m³ — 1 m³: 3.000 · 200 cm³: 0,6
100 Bq/m³ — 1 m³: 6.000 · 200 cm³: 1,2
300 Bq/m³ — 1 m³: 18.000 · 200 cm³: 3,6
1.000 Bq/m³ — 1 m³: 60.000 · 200 cm³: 12
b. Mittellungsalgorithmus notwendig für Messung in kleinen Volumen
Radioaktiver Zerfälle sind statistische Prozesse. Es gibt somit eine gewisse Wahrscheinlichkeit eines Zerfallsevents. Bei geringer Radon Belastung kann ein radioaktiver Zerfall mehr oder weniger in einem geringen Messvolumen eine Vervielfachung / Halbierung des Messwertes bedeuten (und damit eine mögliche Über- oder Unterschätzung der tatsächlichen Radon Belastung). Daher ist ein Mittelungsmechanismus notwendig um eine stetige Messkurve zu erhalten. Gleichzeitig führt eine Mittelung zu einem schlechteren Ansprechverhalten. Daher ist ein ausgefeilter Mechanismus nötig. Für den air-Q Radon wurde ein angepasster Kalman-Filter verwendet.
Der air-Q Kalman-Filter hilft, aus wenigen Messpunkten möglichst genaue Schätzungen zu berechnen. Er kombiniert vergangene Werte und Trends mit aktuellen Messwerten. Dabei wird jede neue Messung genutzt, um die vorherige Schätzung zu verbessern. Der Filter arbeitet schrittweise und aktualisiert seine Einschätzung laufend mit jeder neuen Information.
c. Messen von Radon und Thoron
Die meisten Radon-Messgeräte sind auf Radon 222 ausgelegt / kalibriert. Es ist das am häufigsten vorkommende Radon Isotop und in der Praxis damit die größte Gesundheitsgefahr.
Baumaterialien die Thorium enthalten können, emittieren möglicherweise Thoron (Radon 220). Dazu gehören beispielsweise Lehmputz, Bims, Naturgips, Tuffstein oder Flugasche-Zement. Thoron tritt dabei an der Oberfläche aus und zerfällt durch die kurze Halbwertszeit (55 Sekunden) extrem schnell. Dadurch kann es sich in dieser Zeit nur wenige Zentimeter vom Material wegbewegen und ist nur in unmittelbarer Nähe der genannten Baumaterialien messbar. Mit dem air-Q Radon Messmodul kann Radon 222 und Radon 220 nicht unterschieden werden und wird als Messwert Radon ausgegeben.
Zertifizierte Qualität
Der WELL-Standard ist ein internationales Bewertungssystem für die Gebäudezertifizierung und wird vom Well Building Institute (IWBI) in den USA entwickelt und reguliert. Es ist der erste Standard seiner Art, der sich ausschließlich auf die Gesundheit und das Wohlbefinden der Menschen in Gebäuden konzentriert und dafür hohe Standards setzt. Der air-Q erfüllt die hohen Ansprüche, welche WELL an die Luftqualitätsmessung stellt und ist durch das IWBI zertifiziert.
Unsere Partner bei der Sensorentwicklung
Gemeinsam mit vielen Partnern entwickeln wir den air-Q Luftanalysator und die air-Q App, um die Gesundheit und Leistungsfähigkeit der Menschen zu verbessern. Besonders wichtig sind dabei unsere Entwicklungspartner, mit denen wir täglich an neuen Lösungen für gesundes und bewusstes Atmen und Leben arbeiten.
