CO₂ v letadle: Jak dopadlo měření kvality vzduchu na palubě?

Case study Protronix – měření CO₂ v kabině komerčního letadla na trase Praha–Curych–USA.

Úvod

Letadlo je velmi specifický prostor – velký počet lidí na malý objem a vzduch, který musí být uměle dodáván a upravován přes klimatizační systém. Kvalita vzduchu se zde řešila prakticky od prvního vzletu a my jsme se rozhodli ji změřit sami.

Rádi zkoušíme měřit v nejrůznějších prostředích – školy, vinné sklepy, průmysl i kanceláře. V tomto případě je klíčovým parametrem, který má smysl měřit, samotné CO₂ – malý prostor, velký počet lidí. Vzali jsme tedy čidlo CO₂ na palubu a naměřili kompletní průběh dvou letů – z Prahy přes Curych do USA. Jak dopadly výsledky?

1. Nástup do letadla Praha–Curych

Při čekání na povolení ke startu letadla byl cítit opravdu vydýchaný vzduch a nepříjemné horko. Čidlo to potvrdilo: koncentrace CO₂ během pár minut vystoupala k 4 500 ppm, což je hodnota způsobující velmi nepříjemné projevy, jako je bolest hlavy, závrať a nevolnost.

To je hodnota, která je:

• v pásmu, kde lidé mohou pociťovat bolesti hlavy, závratě, únavu, zhoršenou koncentraci a nevolnost,
• výrazně nad úrovní, kterou bychom v jakémkoliv jiném prostoru označili za nepřijatelnou pro pobyt.

Zhruba v 10 hodin bylo zapnuto větrání a hodnoty klesly na snesitelnější úroveň okolo 1 500 ppm. To je výrazné zlepšení, ale stále nad doporučenou hranicí 1 000 ppm – viz graf vpravo.

Graf – nástup do letadla Praha-Curych

Proč jsou hodnoty při nástupu tak vysoké?

Nejde o chybu ani šetření aerolinek, ale o technologické omezení. Když letadlo stojí u gatu s vypnutými motory, klimatizace nemá odkud brát stlačený vzduch – musí ho dostávat buď z pomocné palubní turbíny (tzv. APU), nebo z pozemní jednotky napojené na letadlo hadicí. Ani jedno často nestačí pokrýt zátěž plné kabiny. Při vzletu se navíc odběr stlačeného vzduchu z motorů (bleed air) přiškrtí nebo zcela vypne, aby motory poskytly maximální tah.

Fáze nástupu, pojíždění a vzletu jsou tak prokazatelně nejhorší částí letu z hlediska větrání. Mezinárodní asociace leteckých dopravců (IATA) proto doporučuje pouštět klimatizaci minimálně 10 minut před nástupem cestujících a držet ji v chodu po celý boarding i výstup.

2. Zapnutí ventilace a samotný let Praha–Curych

Jak už jsme zmínili – přibližně v 10:00 (po vzletu a stabilizaci letu) byla plně zapnuta ventilace a hodnoty během několika minut klesly k cca 1 500 ppm.

Během dalšího průběhu letu se hodnoty kolísaly v pásmu 1 500–2 000 ppm. To zhruba odpovídá tomu, co publikované studie považují pro kabiny dopravních letadel za běžný průměr:

Studie	Průměrná naměřená koncentrace CO₂
Cao et al. 2019 (179 letů, USA)	1 353 ± 290 ppm
Thermal Condition Investigation 2021 (Čína)	1 440 ± 111 ppm
Yıldırım et al. 2023 (Turecko, B737/A320neo)	1 399 ppm (max. 3 000 ppm)
Naše měření Protronix (cestovní fáze)	1 500–2 000 ppm

Naše hodnoty jsou tedy v horní polovině toho, co odborná literatura uvádí.

Cestovní fáze letu Praha–Curych – hodnoty se ustálily v pásmu 1 500–2 000 ppm.

Pozn. Protronix: Regulatorní limit 5 000 ppm a hygienický doporučený limit 1 000 ppm jsou dvě úplně rozdílné věci. První říká, kdy je vzduch bezpečný. Druhý říká, kdy je zdravý a komfortní. Letadla legislativu plní s velkou rezervou, ale komfortní hranici překračují prakticky pořád.

Chápeme, že některé provozní stavy jsou nevyhnutelné – například omezení ventilace při přistání nebo dočasné vypnutí při startu z bezpečnostních důvodů. Z pohledu cestujícího ale tyto procesy významně snižují kvalitu zážitku z letu a u citlivějších osob mohou vyvolat reálné zdravotní obtíže.

---

3. Přestup – nástup do letadla do USA

Po přestupu v Curychu se scénář zopakoval, ovšem hodnoty už nebyly tak dramatické. Při nástupu do druhého letadla čidlo opět ukázalo hodnoty hluboko nad doporučeným limitem – těsně nad 2 600 ppm.

Nástup do druhého letadla v Curychu – hodnoty okolo 2 700 ppm

 

Transatlantický let – hodnoty ustálené v pásmu 1 500–1 800 ppm

4. Samotný transatlantický let

Po vzletu a stabilizaci letu se hodnoty opět ustálily v pásmu typickém pro cestovní fázi – kolem 1 500–1 800 ppm.

Klimatizační systém v cestovní výšce funguje nejefektivněji: vnější vzduch se odebírá z kompresorových stupňů motorů o teplotě 150–280 °C, ochladí se a smísí s recirkulovaným vzduchem, který prochází HEPA filtry zachycujícími ≥ 99,97 % částic včetně bakterií a virů.

Plný objem vzduchu v kabině se vymění zhruba každé 2–3 minuty, což je výrazně rychlejší výměna než v jakékoli kanceláři.

Z pohledu CO₂ to ale neznamená nízké hodnoty – to totiž HEPA filtry nezachycují (CO₂ je plyn, ne částice). Jediný způsob, jak ho v kabině snižovat, je zvyšovat přívod čerstvého venkovního vzduchu, což stojí palivo. Moderní letadla proto pracují s poměrem přibližně 50 % čerstvého a 50 % recirkulovaného vzduchu – kompromis mezi spotřebou paliva a kvalitou vzduchu.

5. Příprava na přistání a čekání na opuštění letadla

Závěrečná fáze letu opět patří k nejhorším. Při přistání a pojíždění k terminálu se ventilace tlumí a po zaparkování u gatu nastává stejný scénář jako při boardingu: cestující sedí v plné kabině, klimatizace běží v omezeném režimu z APU nebo pozemního zdroje, dveře se často otevřou až po několika minutách čekání.

Naměřené hodnoty v této fázi opět prudce stoupají, podobně jako při nástupu.

Příprava na přistání + samotné přistání a opětný nárůst hodnot nad 2 800 ppm

Shrnutí naměřených dat

Odborný závěr Protronix s.r.o.

Naše měření potvrdilo to, co odborná literatura dlouhodobě dokumentuje, ale co se k běžnému cestujícímu málokdy dostane:

1. Letadla legislativní limity plní. Hranice 5 000 ppm CO₂ daná FAA/EASA (CS/FAR 25.831) nebyla v žádné fázi překročena. Z hlediska bezpečnosti je tedy vše v pořádku.
2. Z hlediska komfortu a zdravotní pohody to však v pořádku není. Hygienicky doporučovaná hodnota 1 000 ppm je překračována prakticky po celý let a v kritických fázích – nástup, vzlet, přistání – až několikanásobně.
3. Hlavním viníkem nejsou aerolinky, ale fyzikální a provozní omezení. Při stojícím letadle není odkud brát stlačený vzduch v dostatečném množství; při vzletu se část bleed air využije pro tah motorů; klimatizace je svázána se zdroji energie.
4. Otázka monitoringu. V kabinách dopravních letadel se dnes CO₂ standardně kontinuálně neměří – přestože jde o jednoduchý, relativně levný a velmi vypovídající indikátor kvality vzduchu a funkčnosti ventilace.

Co z toho plyne pro náš obor?

Pokud se s podobnými problémy potýkají i extrémně přísně regulovaná prostředí jako letadla, je o to důležitější mít kontinuální monitoring CO₂ tam, kde regulace tak silná není – v kancelářích, učebnách, zasedacích místnostech, sálech, posilovnách, restauracích, ordinacích.

Naše čidla (nejen) CO₂ a kombinovaná čidla umožňují přesně to: spojit měření CO₂ s řízením vzduchotechniky, takže se přívod čerstvého vzduchu řídí podle skutečné obsazenosti místnosti, nikoli podle teoretického projektu.

Co si z toho vzít jako projektant nebo facility manager

• Doporučená hodnota 1 000 ppm CO₂ by měla být regulační cílovou hodnotou pro VZT, nikoli akademickou referencí.
• Bez kontinuálního měření nelze garantovat, že systém ventilace pracuje tak, jak byl navržen – platí to v letadle i v zasedačce.
• Demand Controlled Ventilation (DCV) řízená podle CO₂ snižuje spotřebu energie a zároveň zvyšuje kvalitu vzduchu v obsazených hodinách.
• CO₂ je dobrý indikátor – ukáže nejen kvalitu vzduchu z hlediska vydýchaného vzduchu, ale i nepřímo riziko šíření přenosných onemocnění.

Prohlédněte si naše čidla CO₂ : 

VÍCE INFORMACÍ

Závěrem

Letadlo je fascinujícím technologickým prostředím – udržuje cestující při životě v podmínkách, které by je jinak za pár vteřin zabily. Současně je to ale prostředí, kde i přes obrovskou technickou vyspělost stále bojujeme se základním pravidlem všech vnitřních prostor: dostatek čerstvého vzduchu na osobu. A právě tam, kde se s tímto pravidlem zápasí, má smysl měřit. Ne odhadovat, ne se spoléhat na projekt, ale měřit.

Naše čidla CO₂ tuto roli plní každý den v tisících budov po celé Evropě. Tento experiment v letadle byl jen menší ilustrací toho, jak rychle dokáže senzor odhalit problém, který lidský organismus sice cítí, ale neumí pojmenovat.