CO2-meters in de klas

Besmettingsrisico

Iedere leraar herkent de walm als je een slecht geventileerd lokaal binnenloopt waar net een volle klas les heeft gehad. In al die lijven van leerlingen is glucose met behulp van zuurstof omgezet in koolstofdioxide (CO2). Deze CO2 wordt uitgeademd via de longen, waardoor in een lokaal met veel leerlingen CO2-concentraties flink kunnen oplopen. De CO2-concentratie is een goede indicator voor luchtkwaliteit en mate van luchtverversing.
Schoolbesturen trokken onlangs aan de bel, omdat het merendeel van de leerlingen in het primair en voortgezet onderwijs les krijgt in gebouwen waarvan het binnenklimaat onder de maat is. Uit het Eindrapport Landelijk Coördinatieteam Ventilatie op scholen (LCVS, 2020) blijkt dat veel scholen niet voldoen aan de eisen van het Bouwbesluit.
Hoge concentraties CO2 hebben niet alleen consequenties voor de leerprestaties. De kans op besmetting met SARS-CoV-2 in slecht geventileerde ruimten is veel groter.
De hoogste tijd voor actie: CO2meters in de klas.

Leerprestaties
De natuurlijke achtergrondwaarde voor CO2 bedraagt 400 ppm. Uit wetenschappelijk onderzoek blijkt dat cognitieve functiescores aanzienlijk dalen als CO2-concentraties in leslokalen oplopen tot boven de 500 ppm. De cognitieve scores dalen nog verder als CO2-concentraties waarden bereiken van 1.400 ppm.
Onderzoekers concluderen dat bij voldoende ventilatie leerprestaties op het gebied van rekenen en taal significant verbeteren: optellen (6,3%), getalsvergelijking (4,8%), grammaticaal redeneren (3,2%) en lezen en begrijpen (7,4%) (Kirschner, 2020).

Effect van koolstofdioxide concentraties op cognitieve functies (Environmental Health Perspectives, 2016)

Besmettingen
Over de relatie tussen CO2-concentratie in gebouwen en de kans op besmetting met SARS-CoV-2 is nog weinig bekend. Een modelstudie uit 2003 toont het verband aan tussen CO2-concentratie en het reproductiegetal (R0) van enkele luchtweginfectievirussen. Uit dit onderzoek blijkt dat het besmettingsrisico van mazelen, influenza en verkoudheid (rhinovirus) snel toeneemt met CO2-concentraties boven de 500 ppm (Indoor Air, 2003).

Reproductiegetal voor (a) mazelen, (b) influenza en (c) rhinovirus in relatie tot het aantal mensen in een ruimte (Indoor Air, 2003).

Uit nieuw onderzoek blijkt dat SARS-CoV-2 zich via aerosolen verder kan verspreiden dan 1,5 meter. Het belang van goede ventilatie in de bestrijding tegen CoViD-19 wordt daarmee groter. Het Outbreak Management Team (OMT) stelt in hun brief van 26 juli 2021 dat goede ventilatie besmettingen tegengaat:

Het is belangrijk te zorgen voor een adequaat aanbod van verse (buiten-)lucht naar een ruimte. Immers, dit werkt om virusdeeltjes in de binnenruimte te verdunnen en uit het gebouw te verwijderen, en vermindert zo het risico op blootstelling aan virus in de lucht.

Amerikaans onderzoek bewijst dat goede ventilatie op scholen één op drie coronabesmettingen scheelt (Volkskrant, 26 mei 2021).

Bouwbesluit
Het OMT adviseert het vigerend Bouwbesluit aan te houden als minimumeisen betreffende de ventilatie normering. In Europa wordt door de meeste landen de WHO norm van 10 liter luchtverversing per seconde per persoon als norm aangehouden. Binnen de Gezondheidszorg in Nederland is de ventilatienorm 12 liter/s/persoon. In het onderwijs wordt in schoolgebouwen van vóór 2012 een ventilatienorm van 6 liter/s/persoon aangehouden. Dit komt overeen met een CO2-concentratie van maximaal 1200 ppm. Voor nieuwe schoolgebouwen na 2012 geeft het Bouwbesluit de grenswaarde van 950 ppm CO2 (8,5 liter/s/persoon).

Het Landelijk Coördinatieteam Ventilatie op Scholen (LCVS) heeft in de zomer van 2020 schoolbesturen gevraagd of hun scholen voldoen aan de normen uit het Bouwbesluit. In het eindrapport geeft 11% van de besturen aan dat hun schoolgebouwen niet voldoen aan de normen. Maar liefst 51% van de schoolbesturen zegt de vraag niet te kunnen beantwoorden door het ontbreken van CO2-meters in de klas.
Dit ‘indicatieve’ onderzoek van het LCVS wordt door deskundigen gezien als nogal gebrekkig.

Van het RIVM komen verontrustende resultaten. In maar liefst 80-88% van alle leslokalen voldoet de binnenlucht niet aan de referentiewaarde van 1200 ppm CO2.
Ook uit recent onderzoek van McKinsey blijkt dat er onvoldoende wordt geïnvesteerd in huisvesting van scholen. ‘De luchtkwaliteit op scholen is vele malen slechter dan op een gemiddeld kantoor‘.

Real-time CO2 meten in de klas met én zonder ventilatieprotocol.

CO2-meters in de klas
Een CO2-meter maakt ventilatieproblemen in leslokalen zichtbaar. Door de universiteit van Bari is interessant onderzoek uitgevoerd naar CO2-concentraties in leslokalen (Environmental Research, 2021). Alle onderzochte leslokalen overschreden in eerste instantie de in Italië aanbevolen CO2-concentratiegrenswaarde van 700 ppm; de helft van de lokalen vertoonden CO2 waarden hoger dan 1000 ppm. De Italiaanse onderzoekers ontwikkelden echter een protocol voor luchtventilatie met vier niveaus van risicoklassen inclusief specifieke acties. Daarmee werd een algehele verbetering van CO2-niveaus bereikt voor alle leslokalen. De specifieke acties bestonden uit het openen van deuren en ramen, het verminderen van het aantal leerlingen en aanpassingen van de infrastructuur. Opgemerkt moet worden dat de klassen in dit Italiaanse onderzoek bestonden uit hooguit 20 leerlingen.

Risicoclassificatieschema met specifieke acties.

Actieplan
In Nederland hebben veel scholen nog steeds geen adequate ventilatie. Onlangs is in de Tweede Kamer de motie Westerveld/Kuiken aangenomen om ‘urgentie te betrachten’ in het oplossen van ventilatieproblemen bij scholen en al deze zomer hierop extra inzet te plegen.

Het risicoclassificatieschema met specifieke maatregelen kan behulpzaam zijn bij het opstellen van actieplannen. Het Italiaanse onderzoek toont immers het belang aan van CO2-meters in de klas. Door CO2-concentraties te meten in de klas kunnen niet alleen de leerprestaties worden verbeterd, maar kunnen ook de risico’s op besmetting met SARS-CoV-2 aanzienlijk worden verminderd.

CO2-meter in de klas.