In den letzten Jahren hatten wir mehrmals die Gelegenheit, ein aktuelles Thema anzusprechen, nämlich die Beziehung zwischen UVC-LED-Beleuchtung und Covid-19. Wie von der IUVA erwähnt, wird UVC-Licht seit den frühen 1980er Jahren in großem Umfang zur Desinfektion von Wasser, Luft, Arzneimitteln und Oberflächen gegen zahlreiche Krankheitserreger eingesetzt.

In diesem Artikel versuchen wir, die Stärken von UVC-LEDs näher zu beleuchten, die Aspekte, denen man mehr Aufmerksamkeit schenken sollte, und diejenigen, die einer weiteren Klärung bedürfen.

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led uvc

LED UVC und Covid-19

Bis heute gibt es keine Untersuchungen oder Texte, die eine Garantie dafür geben, dass die desinfizierende Wirkung von UV-Licht auch auf den spezifischen Coronavirenstamm wirken kann. Obwohl alle Beweise dafür vorliegen, dass die UVC-Technologie auch eine desinfizierende Wirkung auf Covid-19 hat, kann man nicht davon ausgehen, dass ihre Wirksamkeit auf das Virus 100%ig ist. Es muss auch betont werden, dass UVC das Virus mutieren oder inaktivieren kann, indem es seine chemische Zusammensetzung verändert und es weniger aggressiv und wirksam macht, aber es kann es nicht eliminieren. Jüngste Studien zielen genau darauf ab, Dosierungen und Zeiten zu finden, um die Wirksamkeit sowohl bei der Abtötung als auch bei der Reduzierung der bakteriellen Belastung zu bestimmen.

Verfügbare Wellenlängen

Wenn man sich der UVC-Beleuchtung (254-280nm) nähert, bezieht sich der Großteil der Literatur auf 254nm, was die Referenzwellenlänge ist, die von Standard-Quecksilberlampen zur Verfügung steht. 275nm (270-280nm) hingegen ist die einzige verfügbare und zuverlässige Wellenlänge in der Welt der LED-Beleuchtung, die die gleiche sterilisierende Wirkung wie Standard-Quecksilberlampen hat. Beide Wellenlängen sind jedoch nicht auf den Punkt maximaler Desinfektionswirkung und Virenanfälligkeit zentriert.

Wir haben nur zwei Wellenlängen, 254nm und 275nm, erwähnt, weil dies die einzigen Möglichkeiten sind, mit denen wir im Moment konkret arbeiten können. Was die anderen angeht, wie z.B. 222nm, gibt es mehr Gerede über sie für Studien und Patente, aber sie sind sehr teure Lampen (Excimer, spezifisch), die noch niedrigere Wattagen als LEDs haben und noch zu validieren und zu testen sind, besonders in der Frage der Schädlichkeit auf den Menschen im Vergleich zu LEDs und Quecksilberlampen.

Warum UVC-LEDs gegenüber herkömmlichen Lichtquellen bevorzugen?

  • Während herkömmliche Lampen nur einen Teil des Lichtspektrums im UVC-Bereich emittieren und die Effizienz in diesem Bereich weniger als 45 % beträgt, kann eine direkt selektierte LED mit kontrollierter Emission innerhalb des Spektrums eine höhere Effizienz und eine Reduzierung der benötigten Leistung ermöglichen;
  • Die Konstruktion der LED erleichtert uns die Skalierung des Produkts und die Steuerung der Lichtleistung selbst, da die Verwendung von Sekundärmaterialien wie Optiken möglich ist;
  • Sie haben eine größere Flexibilität in Bezug auf das Design dank der Größe der Quelle, der verschiedenen verfügbaren Leistungen und der Betriebsspannungen, die sich durch eine niedrige Betriebsspannung (6-8 Volt) auszeichnen, die ihren sicheren Einsatz mit Batteriesystemen ermöglicht;
  • Sie verursachen keine Probleme im Zusammenhang mit der Verschmutzung, Handhabung und Entsorgung von Quecksilber;
  • Sie haben eine 10-15% höhere Prägnanz bei der Zerstörung des Virus, da sie näher am Punkt der maximalen Wirksamkeit liegen, der bei 265nm erkannt wird;
  • Im Vergleich zu herkömmlichen Lampen strahlen sie keine ionisierenden Frequenzen ab, so dass sie kein (für den Menschen ebenso schädliches) Ozon erzeugen.

Erforderliche Vorsichtsmaßnahmen und die Norm IEC/EN 62471

Ein weiterer wichtiger Aspekt, auf den man hinweisen sollte, ist die Notwendigkeit, Vorsichtsmaßnahmen zu treffen: Bis heute ist die IEC/EN 62471 die einzige Norm, die zu diesem Thema in Kraft ist, und auch das Spektrum der UV-Emission basiert auf ihr, obwohl keine klare Unterscheidung zwischen dem A-, B- und C-Band getroffen wird. Der UV-C-Bereich schädigt zwar unsere Epithelzellen, ist aber nicht so durchdringend wie der UV-A-Bereich. Wir wissen also, dass es bei der Verwendung dieser Anwendung Probleme geben kann, die möglicherweise schädlich für den Menschen sind. So wie UV-C Bakterien und Viren inaktivieren kann, kann es auch für menschliche Zellen, die ebenfalls DNA enthalten, schädlich sein.

Der Gesetzgeber empfiehlt grundsätzlich den fachgerechten Einsatz der UVC-Technologie. Wenn Sie dieExposition von Menschen gegenüber dieser Art von Strahlung vermeiden können, gehen Sie nicht das Risiko ein, Menschen zu schaden. Es gibt jedoch Schutzvorrichtungen, um die UVC-LED-Beleuchtung auch in Anwesenheit von Personen nutzen zu können. Sogar die IUVA (International Ultraviolet Association) hat sich in dieser Hinsicht stark geäußert und empfiehlt nachdrücklich, dass jeder, der UV-Licht zur Desinfektion von medizinischen Geräten, Oberflächen oder Luft einsetzt (oder jede andere Anwendung, die durch solide wissenschaftliche Beweise unterstützt wird), alle Gesundheits- und Sicherheitsvorkehrungen befolgen und eine direkte Exposition des menschlichen Körpers gegenüber UV-Licht vermeiden sollte.

Warum ist die UVC-LED-Technologie so teuer?

  1. Es ist sehr schwierig zu realisieren und es gibt bis heute nicht viele Halbleiterhersteller mit effizienter und zuverlässiger AIGaN (Aluminium-Gallium-Nitrid) Technologie;
  2. Er hat eine spezielle Keramikverpackung und ein Quarzfenster;
  3. Der Chip hat eine schwierig zu optimierende Struktur.

Schlussfolgerungen

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wie bei allen Lichtquellen auch im Bereich der UV-Beleuchtung die LED nicht die einzige Lösung ist. Was die verschiedenen UV-Beleuchtungstechnologien eint, ist die Notwendigkeit, bei der Verwendung Vorsichtsmaßnahmen zu treffen und geeignete Materialien und Produkte zu verwenden, um einen korrekten Betrieb und eine den Erwartungen entsprechende Lebensdauer zu gewährleisten. Im Falle von LEDs ist die Verwendung und Auswahl von Begleitprodukten wie Optiken, Sensoren, Treibern und dedizierten Netzteilen entscheidend.

Die UVC-Lösungen von Universal Science

Die Nachfrage nach UVC-LED-Beleuchtung ist im letzten Jahr exponentiell gestiegen, angetrieben durch denGesundheitsnotstand in Covid-19. Zu der jahrzehntelangen Arbeit des F&E-Teams von Universal Science im UV-Bereich, die sich ausschließlich durch maßgeschneiderte Projekte auf Basis individueller Kundenanforderungen auszeichnet, sind nun auch Standardlösungen mit UVC-LEDs hinzugekommen, die nicht nur den zahlreichen Anfragen gerecht werden, sondern den Kunden auch in kürzerer Zeit einsatzbereite Lösungen bieten.

Im Jahr 2021 wurde die Produktfamilie SpecialRED - UV-Beleuchtung geboren, mit dem Ziel, das Angebot an UV-Lösungen mit der Zeit zu erweitern.

Nützliche Links

  • Um mehr über die Leistungen und Stärken von Universal Science im Bereich der UVC-LED-Beleuchtung zu erfahren, lesen Sie bitte denentsprechenden Artikel.

  • Um die Suche nach Antworten zur Verwendung von UVC für die Desinfektion noch umfassender zu gestalten, hat die Illuminating Engineering Society (IES) einenausführlichen FAQ-Bereich eingerichtet. 

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