Wer einen Konferenzraum nach mehrstündiger Sitzung betritt, meint die verbrauchte Luft förmlich zu riechen, auch wenn der Mensch kein Sinnesorgan für Kohlendioxid besitzt. Der Kohlendioxidgehalt (CO2-Gehalt) der Luft ist jedoch ein gutes Maß für die Bestimmung der Luftqualität in Räumen oder Autos. Automatisierte Lüftungssysteme arbeiten daher häufig auf der Basis technischer CO2-Sensoren. Die werden in Automobilen auch benötigt, wenn die FCKW-Kühlmittel in der Klimaanlage durch CO2 ersetzt werden sollen. Bei einem Leck im Kühlkreislauf müssten entsprechende Sensoren die Fahrgäste vor einem Anstieg des CO2-Gehalts der Luft im Auto warnen. Bisher beruhen CO2-Sensoren auf komplizierten Messverfahren und sind teuer. Alexander Haensch, der unter der Leitung von Professor Udo Weimar am Institut für Physikalische Chemie der Universität Tübingen promoviert, arbeitet daher an einer Konstruktion, die preisgünstige und einfach zu verwendende CO2-Gassensoren ermöglichen soll.

„Bisher gibt es Sensoren, die das CO2 über Infrarotstrahlung messen, das ist aufwendig, weil man große Bauteile benötigt. Eine Miniaturisierung wird somit erschwert“, erklärt Alexander Haensch. „Ein zweiter Sensortyp arbeitet über eine sogenannte elektrochemische Zelle. Diese ist im Aufbau vergleichbar mit einer Batterie, welche eine Spannung liefert, sobald CO2 mit ihr reagiert. Das reaktionsträge CO2 produziert nur eine geringe Spannung, diese ist schwer zu messen.“ Beim neuen Ansatz orientiert sich der Forscher an Widerstandssensoren, bei denen sich durch die Bindung eines Gases eine Änderung des elektrischen Widerstands messen lässt. „Solche Gassensoren sind schon für einige Gase kommerziell erhältlich, zum Beispiel für Kohlenmonoxid oder Wasserstoff“, sagt der Doktorand. „Generell geben die zu messenden Moleküle Energie auf den Sensor ab, dabei ändert sich der Widerstand, was wir messen können.“