Den Weg beleuchten: Wie die UV-Technologie den Weg zu einer sichereren und gesünderen Welt ebnet

In der heutigen Post-Covid-Welt sind Desinfektionslösungen, die sowohl wirksam als auch umweltfreundlich sind, ein absolutes Muss. Während herkömmliche Reinigungsmethoden auf chemischer Basis lange Zeit die Norm waren, ist ein neuer Akteur auf den Plan getreten: die Ultraviolettbehandlung.

Die UV-Technologie, die sich die Kraft des ultravioletten Lichts zunutze macht, bietet zahlreiche Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Methoden. Sie revolutioniert die Art und Weise, wie wir schädliche Mikroorganismen bekämpfen, und ist wegweisend für eine sicherere und gesündere Welt.

Aber warum brauchen wir UV, und was macht es so viel besser? Um diese Frage zu beantworten, sollten wir uns eine typische menschliche Infektion ansehen. Wenn man sich beim Schutz vor Infektionen nur auf eine einzige Methode verlässt, besteht die Gefahr einer mikrobiellen Anpassung. Dieses Phänomen ist im Bereich der Antibiotika gut dokumentiert, wo der übermäßige Einsatz von Antibiotika zum Auftreten von arzneimittelresistenten Bakterien geführt hat, die oft als „Superbugs“ bezeichnet werden.

Das gleiche Prinzip gilt für chemische Reinigungsmittel. Wenn sie diesen Chemikalien über längere Zeit ausgesetzt sind, können einige Mikroorganismen Resistenzmechanismen entwickeln, die es ihnen ermöglichen, sie zu tolerieren.

Mit anderen Worten: Die Diversifizierung der uns zur Verfügung stehenden Instrumente ist von größter Bedeutung. Das ist der Grund, warum die UV-C-Behandlung so wichtig ist. UV-C ist eine Art von ultraviolettem Licht mit keimtötenden Eigenschaften, das üblicherweise zur Desinfektion verwendet wird. Da alle Mikroorganismen auf DNA oder RNA als genetisches Material angewiesen sind, zerstört UV-C-Licht ihre genetische Struktur und lässt keinen Raum für die Entwicklung von Anpassung oder Resistenz.

Praktische Anwendungen der UV-Behandlung

Viele Industriezweige haben erhebliche Vorteile aus der UV-C-Technologie gezogen, mit bemerkenswerten Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit. Ein Bereich, in dem die UV-Behandlung einen echten Unterschied gemacht hat, sind HLK-Systeme. Die Integration der UV-C-Technologie in HLK-Systeme kann Keime und Viren beseitigen und so die Luft, die wir atmen, schützen. Wie diese Studie zeigt, kann UV-C den Krankenstand bei Arbeitnehmern, die in klimatisierten Büros arbeiten, drastisch senken. Die Studie ergab auch, dass sich die Installation von UV-C langfristig als kosteneffektiv erweisen könnte, verglichen mit den jährlichen Verlusten durch Abwesenheiten aufgrund von gebäudebedingten Krankheiten.

Im Kampf gegen die Verbreitung tödlicher Viren wird UV-C zu einer der stärksten Waffen in unserem kollektiven Arsenal. Mikroorganismen, die so winzig sind, dass sie nur durch teure Filter abgeschieden werden können, werden durch UV-C auf ihrem Weg durch ein HLK-System wirksam neutralisiert. Diese Fähigkeit gewährleistet einen hohen Schutz gegen virale Bedrohungen und trägt zur Verbesserung der öffentlichen Gesundheit bei.

Auch die Lebensmittelindustrie hat die Vorteile von UV-C bei der Verhinderung der Verbreitung von Krankheitserregern wie Listerien und Salmonellen erkannt. Die UV-C-Technologie gewährleistet den hygienischen Zustand von Lebensmitteln und trägt zur Sterilisierung von Verpackungsmaterialien bei, wodurch die Haltbarkeit der Waren verlängert wird.

Die UV-C-Behandlung bietet den Vorteil einer kontinuierlichen Desinfektion während des gesamten Lebensmittelherstellungsprozesses. So kann die herkömmliche Nassreinigung mit chlorhaltigen Mitteln nur einmal am Tag durchgeführt werden. Im Gegensatz dazu gewährleistet UV-C eine Behandlung rund um die Uhr und ermöglicht die kontinuierliche Desinfektion der Produktionsbänder während der Betriebszyklen. Bei jedem Bandumlauf werden die Oberflächen wirksam sterilisiert, wodurch eine Keimbildung verhindert wird, bevor die Waren auf das Förderband gelegt werden. Dadurch wird die Hygiene während des gesamten Produktionstages konsequent aufrechterhalten, wobei die Nassreinigung am Ende des Tages in erster Linie der Entfernung von Partikeln, Fett und Schmutz dient.

Verbesserung der Nachhaltigkeit

Ein weiterer entscheidender Vorteil ist, dass die UV-Behandlung eine umweltfreundliche Alternative zu umweltschädlichen Chemikalien darstellt. Ein bemerkenswertes Beispiel sind die in der Lebensmittelindustrie verwendeten Luftkühlungssysteme.

Aufgrund der Wasserkondensation werden diese Kühlsysteme in Verbindung mit Lebensmittelstaub oft zu einem idealen Nährboden für Mikroorganismen, Hefen und Pilze. In den Luftkühlern bilden sich gefährliche Biofilme, die den effektiven Wärmeaustausch behindern und die Fähigkeit, effektiv zu kühlen, verringern. Infolgedessen erhöht sich der Luftwiderstand für die Belüftung, und der Energieverbrauch – und die Kosten – steigen.

Durch die Integration von UV-C in Klimaanlagen kann jedoch die Ansammlung von Keimen verhindert werden, so dass das Kondenswasser sauber abfließen kann. Dies gewährleistet, dass die Geräte frei von Biofilmen bleiben und weniger Energie verbrauchen, wodurch die Umweltbelastung reduziert wird. Darüber hinaus wird der Bedarf an häufiger Reinigung und Wartung erheblich reduziert. Der Einsatz chemischer Reinigungsmittel kann bis zum Dreifachen reduziert werden, wodurch die Freisetzung potenziell schädlicher Stoffe in das Ökosystem minimiert wird.

Herausforderungen und Beschränkungen: Die Suche nach den richtigen Partnern

Die UV-Technologie bietet ein großes Potenzial für die Beseitigung schädlicher Mikroorganismen. Es gibt jedoch eine Reihe von Herausforderungen und Einschränkungen, die angegangen werden müssen, um eine breite Akzeptanz zu gewährleisten. In erster Linie kann es bei bestimmten Materialien und Situationen zu suboptimalen Ergebnissen kommen, wenn sie UV-C ausgesetzt werden.

In großen industriellen Gefriertruhen beispielsweise muss UV-C auch bei Temperaturen von -20 °C wirksam bleiben, während bei Back- und Gärmaschinen UV-Geräte bei 60 °C effizient arbeiten müssen. Im Allgemeinen kann die UV-C-Behandlung in einem weiten Temperaturbereich von -20 °C bis +70 °C angewendet werden, doch sind eine sorgfältige Planung, Gestaltung und Durchführung sowie qualitativ hochwertige Materialien erforderlich, um den Erfolg sicherzustellen.

Unternehmen, die die UV-C-Technologie einführen wollen, müssen die richtigen Partner und qualifizierten Fachleute finden, um sie ordnungsgemäß zu installieren und ihre Anforderungen zu erfüllen. Es ist auch wichtig zu betonen, dass für eine erfolgreiche UV-Behandlung mehr nötig ist als nur die Installation einer blauen Leuchtstoffröhre. Fragen wie die Einhaltung der HACCP- und IFS-Normen sind von entscheidender Bedeutung, ebenso wie die Sicherheit der Personen, die mit UV-C-Geräten arbeiten.

Es sei auch darauf hingewiesen, dass die Zulässigkeit der direkten UV-C-Bestrahlung von Produkten von Land zu Land unterschiedlich ist. In einigen Ländern ist die direkte UV-C-Bestrahlung für verschiedene Produkte erlaubt, in anderen ist sie auf Wasser, Gemüse und Gewürze beschränkt. Die konkrete Auslegung und technische Umsetzung der UV-C-Technologie hängt daher von den Regelungen in einer bestimmten Region ab.

Der Weg in die Zukunft

Die UV-Behandlung gewinnt angesichts der anhaltenden Herausforderungen durch die Pandemie zunehmend an Bedeutung. Die rasante Entwicklung von UV-C-LEDs verspricht jedoch in den nächsten fünf Jahren eine Innovationswelle in diesem Bereich auszulösen.

UV-C-LEDs sind etwa 10 % effizienter als ihre herkömmlichen Röhren-Gegenstücke. Die laufenden Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen führen jedoch zu einer Verbesserung der Effizienz bei gleichzeitiger Senkung der Preise.

Diese Fortschritte versprechen eine Ausweitung der Anwendungen und eine Optimierung des Einsatzes der UV-C-Technologie in verschiedenen Branchen und Bereichen. Insbesondere wird erwartet, dass die nächste Generation von UV-C-Technologien bei der Oberflächendesinfektion erfolgreich sein wird, während es bei der Wasser- und Luftdesinfektion länger dauern könnte, bis sie ihr volles Potenzial erreicht.

Die breite Einführung der UV-C-Technologie auf der ganzen Welt wäre ein wichtiger Meilenstein, der der öffentlichen Gesundheit zugute käme, die Sicherheitsstandards in den Unternehmen verbessern und zu einem nachhaltigeren Planeten beitragen würde. Mit Blick auf die Zukunft birgt die UV-C-Technologie ein enormes Potenzial, den Bereich der Desinfektion zu revolutionieren und eine gesündere und hygienischere Zukunft für alle zu gewährleisten.

Von Michael Calenberg, Ph.D., CTO von Nuvonic