Arduino-Einstieg mit Sinn: eine CO₂-Ampel bauen, die zum Lüften erinnert

Ein gutes erstes Arduino-Projekt ist eines, das man danach wirklich benutzt. Eine CO₂-Ampel ist so ein Projekt: Sie misst die Luftqualität im Raum und zeigt per Ampelfarbe, wann gelüftet werden sollte. In vielen deutschen Schulen und Büros sind solche Ampeln seit einigen Jahren im Einsatz. Hier der Weg vom Bausatz zur fertigen Ampel. Warum CO₂ In geschlossenen Räumen steigt der CO₂-Gehalt durch unsere Atemluft. Hohe Werte machen müde und unkonzentriert und sind ein Hinweis darauf, dass verbrauchte Luft nicht ausgetauscht wird. Als grobe Orientierung gilt nach den Empfehlungen des Umweltbundesamts: unter etwa 1000 ppm ist die Luft unbedenklich, zwischen 1000 und 2000 ppm sollte gelüftet werden, darüber ist die Luftqualität inakzeptabel. Was man braucht Ein Arduino-kompatibles Board. Ein Uno für den Anfang oder ein kleines Board mit WLAN wie ein ESP32, wenn die Werte später ins Netz sollen. Einen echten CO₂-Sensor nach dem NDIR- oder photoakustischen Prinzip, etwa aus den Serien SCD30 oder SCD4x. Günstige "eCO₂"-Sensoren schätzen den Wert nur aus anderen Gasen und sind für diesen Zweck ungeeignet. Eine RGB-LED oder einen LED-Ring als Ampel, passende Widerstände, ein Steckbrett und Kabel. Optional ein kleines Display und ein Gehäuse. Schritt 1: Die Entwicklungsumgebung Installieren Sie die Arduino IDE von der offiziellen Website, wählen Sie Ihr Board aus und laden Sie zum Test das Beispiel "Blink" hoch. Blinkt die LED auf dem Board, funktioniert die Verbindung. Schritt 2: Den Sensor anschließen Die genannten Sensoren sprechen I²C: Sie brauchen nur Versorgungsspannung, Masse und die zwei Leitungen SDA und SCL. Achten Sie unbedingt auf die Spannung, die Sensor und Board erwarten (3,3 oder 5 Volt). Installieren Sie über den Bibliotheksverwalter die Bibliothek des Sensorherstellers und öffnen Sie das mitgelieferte Beispiel. Im seriellen Monitor sollten jetzt CO₂-Werte erscheinen. Schritt 3: Die Ampel programmieren Die Logik ist einfach: Wert lesen, mit Grenzwerten vergleichen, Farbe setzen. Zum Beispiel grün unter 1000 ppm, gelb bis 1500 ppm, rot darüber. Wählen Sie Ihre eigenen Grenzen. Ein kleiner Abstand zwischen Ein- und Ausschaltschwelle (Hysterese) verhindert, dass die Ampel am Grenzwert ständig flackert. Schritt 4: Kalibrieren Viele Sensoren kalibrieren sich automatisch, wenn sie regelmäßig Frischluft sehen. Alternativ stellt man die Ampel einige Minuten ans offene Fenster und setzt die Außenluft als Referenz von gut 400 ppm, wie im Datenblatt beschrieben. Schritt 5: Ein Gehäuse Der Sensor braucht Luftzirkulation, aber keine direkte Sonne und keinen Atem aus nächster Nähe. Lüftungsschlitze im Gehäuse genügen. Weiter geht's Mit einem ESP32 lassen sich die Werte per WLAN an ein Smart-Home-System senden oder als Verlauf darstellen. Und wer Lust auf mehr hat, ergänzt Temperatur und Luftfeuchtigkeit, die viele dieser Sensoren gleich mitmessen. Ausgediente Elektronik übrigens nicht in den Hausmüll werfen, sondern zum Wertstoffhof bringen.