WIE ULTRAVIOLETTES LICHT FUNKTIONIERT

Die Auswirkungen von ultraviolettem Licht auf Wasser wurden erstmals vor über 100 Jahren beobachtet – hier ist die Wissenschaft dahinter.

DIE ENTDECKUNG

Im Jahr 1877 beobachteten Wissenschaftler erstmals, dass starkes Sonnenlicht Wasser desinfizierte. Der britische Physiologe Arthur Downes und der Wissenschaftler Thomas P. Blunt stellten fest, dass Zuckerwasser, das im Schatten aufbewahrt wurde, trübe wurde, da darin Mikroorganismen wuchsen, während Zuckerwasser, das direktem Sonnenlicht ausgesetzt war, völlig klar blieb. Mit diesem Wissen stellte der deutsche Augenarzt Ernst Hertel 25 Jahre später fest, dass Licht im UV-C-Wellenlängenbereich das Wachstum von Krankheitserregern hemmen kann.

UV-LICHT IN DESINFEKTIONSANWENDUNGEN

Die Fähigkeit, mit Lampen künstlich ultraviolettes Licht mit der richtigen Wellenlänge zu erzeugen, gibt uns die Möglichkeit, eine Vielzahl von Flüssigkeiten sowie Luft und Oberflächen zu desinfizieren.

UV-basierte Desinfektionsverfahren (auch als keimtötende Bestrahlung bekannt) sind eine chemikalienfreie Desinfektionsmethode, bei der kurzwelliges ultraviolettes Licht (UV-C) verwendet wird, um Mikroorganismen durch Zerstörung ihrer DNA zu inaktivieren, sodass sie lebenswichtige Zellfunktionen wie die Fortpflanzung nicht mehr ausführen können. Bei der Wellenlänge von 254 nm kann UV-Licht die Zellwand eines Mikroorganismus durchdringen, die DNA-Struktur innerhalb von Sekunden dauerhaft verändern und dabei keine chemischen Nebenprodukte hinterlassen.

DOSIEREN

Durch eine präzise und gezielte „Dosierung“ wird der für verschiedene Anwendungen benötigte UV-Lampentyp berechnet. Dazu gehört, wie lange verschiedene Flüssigkeiten, Luft oder Oberflächen dem ultravioletten Licht ausgesetzt werden müssen, damit sie sicher desinfiziert werden können. Mitteldruck-UV-Lampen emittieren beispielsweise eine breite Desinfektionswellenlänge bei 200-320nm und eignen sich ideal für großtechnische kommerzielle Anwendungen wie Ballastwasser- und Abwasserbehandlung.

Bei der Dosierung werden die von den Lampen abgegebene UV-Intensität, die UV-Durchlässigkeit (UVT) des Wassers, der Luft oder der Oberfläche (falls zutreffend) sowie die Zeitdauer berücksichtigt, die die zu desinfizierende Substanz dem UV-Licht ausgesetzt ist.

ULTRAVIOLETTES SPEKTRUM

Ultraviolettes Licht nimmt einen sehr schmalen Bereich des elektromagnetischen Spektrums ein und selbst dann zerfällt es in verschiedene Wellenlängen, die kürzer als sichtbares Licht sind.

UV-A: Langwelliges (315 – 400 nm) UV ist am wenigsten schädlich, kann aber zur Hautalterung und DNA-Schäden beitragen. UV-A-Lampen werden zum Aushärten von Farben, Klebstoffen und Beschichtungen eingesetzt.

UV-B: Mittelwellen (280 – 315 nm) UV ist gefährlicher und für Hautverbrennungen verantwortlich. UV-B-Lampen werden auch zum Aushärten von Farben verwendet, insbesondere von Klarlacken und dünnen Farbschichten.

UV-C: Kurzwelliges (100 – 280 nm) UV ist am schädlichsten und wird zur Wasser- und Luftdesinfektion eingesetzt, da es Mikroorganismen unschädlich machen kann.

V: (400 – 700 nm) Sichtbares Licht von Violett – der kürzesten Wellenlänge, die wir mit unseren eigenen Augen sehen können – bis zu Rot, der längsten sichtbaren Wellenlänge vor Infrarot.

VORTEILE VON UV-LICHT FÜR DESINFEKTIONSANWENDUNGEN

Ultraviolettes Licht hat gegenüber herkömmlichen Methoden zur Oberflächen-, Luft- und Wasserdesinfektion viele Vorteile:

Die meisten UV-basierten Desinfektionssysteme erfordern keine Chemikalien, sondern nur die richtige Dosierung der Lampen – je nach Anwendung können bei einigen Prozessen immer noch Chemikalien eingesetzt werden, jedoch in viel geringeren Mengen.

Beim Einsatz UV-basierter Desinfektionsverfahren bleiben keine giftigen Chemikalien oder krebserregenden Nebenprodukte zurück.

Desinfektionssysteme mit UV-Technologie sind häufig kleiner und einfacher zu verwenden als herkömmliche Systeme und weisen erschwingliche Investitions- und Betriebskosten auf.

Ultraviolettes Licht verändert den Geschmack von Flüssigkeiten oder Lebensmitteln nicht, was bei chemischen Behandlungen oder Wärmebehandlungen der Fall sein kann.

UV-Lampen und ihre Desinfektionssysteme sind für das Personal, das sie verwendet, oft sicherer als chemische Systeme und machen die Herstellung, Lagerung und den Transport gefährlicher und potenziell giftiger Chemikalien überflüssig.

UV-Lampen finden eine breite Anwendung. Sie können in Prozessen eingesetzt werden, die dabei helfen, die DNA von Bakterien, Schimmelpilzen, Sporen und Viren zu zerstören.

UV-Desinfektionslösungen inaktivieren Krankheitserreger, die eine Resistenz gegen Chlor und andere Chemikalien entwickelt haben, wie zum Beispiel Kryptosporidien.