Wie effektiv ist UV-Desinfektion?

Die ultraviolette (UV-)Desinfektion ist eine äußerst effektive Methode, Bakterien im Wasser zu inaktivieren und abzutöten, da keine bekannten Bakterien oder Viren gegen UV-Licht resistent sind. Dies schließt Krankheitserreger wie Cryptosporidium und Giardia ein, gegen die andere Wasseraufbereitungsmethoden wie Chlor unwirksam sind. Heute sind UV-Desinfektionssysteme weltweit im Einsatz und werden als anerkannte Methode zur Entfernung von Bakterien und Viren in nahezu allen Wasseraufbereitungsprozessen eingesetzt. Die UV-Desinfektion hat sich zur bevorzugten Methode entwickelt, um Mikroorganismen, Bakterien und Viren zu inaktivieren und abzutöten, da sie zahlreiche Vorteile bietet. Die Zeit, die UV-Licht benötigt, um Bakterien abzutöten, hängt von mehreren Faktoren ab. Die Bestimmung der zu inaktivierenden Bakterien oder Viren ist der erste Schritt, bevor mit der individuellen Wasseraufbereitung begonnen wird. Die benötigte UV-Menge zur Abtötung von Bakterien hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Durchflussrate, der UV-Dosis und den zu eliminierenden Organismen. Um maximale Effizienz zu erreichen, werden diese Faktoren bei der Auswahl eines geeigneten UV-Desinfektionssystems berücksichtigt. Die Systeme von ULTRAAQUA sind speziell dafür entwickelt, maximale Kosten- und Energieeffizienz zu gewährleisten. Mit UV-Desinfektionssystemen können diese Herausforderungen in vielen Wasseraufbereitungsanwendungen gelöst werden, da sie die strengsten Anforderungen an den Schutz vor Bakterien und Viren erfüllen. Dies macht UV-Systeme zu einer wichtigen Lösung für eine nachhaltige Zukunft und einer weltweit anerkannten Methode zur Wasserdesinfektion in verschiedenen Anwendungen, wie z. B. in RAS (Recirculating Aquaculture Systems), kommunalem Abwasser und Trinkwasser. Die hervorragende Betriebseffizienz macht UV-Technologie oft zur besten Lösung für Desinfektionsprozesse.

Die UV-C-Bestrahlung ist eine bewährte Methode zur Abtötung von Bakterien und Viren in Wasser, Luft und auf festen Oberflächen. Um effektiv zu desinfizieren, muss die Strahlungsenergie von UV-C-Geräten im Bereich zwischen 200 und 280 Nanometern liegen, am besten bei 254 nm. Diese hohen UV-C-Energien können aber eine Gefahr für Menschen und Tiere darstellen, wenn keine angemessenen Sicherheitsmaßnahmen eingehalten werden. Darin stimmen internationale Organisationen wie die Global Light Association und die Internationale Beleuchtungskommission überein und warnen vor unsachgemäßem Gebrauch. Die CIE zeigt sich besorgt, dass private Nutzer solcher Geräte schädlichen Mengen von UV-C ausgesetzt sein könnten oder die Produkte unsachgemäß verwenden, und so keine wirksame Desinfektion erreichen. UV-C-Strahlung im Bereich zwischen 200 nm-280 nm wird seit über 70 Jahren erfolgreich und sicher eingesetzt – beispielsweise in Krankenhäusern zur Desinfektion. UV-C-Geräte gelten dann als sicher, wenn sie den Anforderungen der International Electrotechnical Commission sowie den Normen der Underwriters Laboratories an die elektrische, thermische, mechanische, menschliche Exposition gegenüber elektromagnetischen Feldern und die photobiologische Sicherheit entsprechen.

Mit UV-Strahlung werden die Keime zuverlässig reduziert und die Hygiene- und Lagerbedingungen verbessert. Photonen zerstören direkt die Bindungen innerhalb der DNA Stränge von Viren, Bakterien und Schimmelsporen. Die UV-Desinfektion ist bei Wellenlängen von 200 bis 300 nm wirksam. Die abgegebene UVC-Strahlung wirkt stark bakterizid. Mikroorganismen, wie Viren, Bakterien, Hefen und Pilze, werden mit UV-Strahlung in Sekunden unschädlich gemacht. Bei ausreichend hoher Bestrahlungsstärke ist die UV-Desinfektion eine zuverlässige und umweltfreundliche Methode, da die Zugabe von Chemikalien nicht notwendig ist. Darüber hinaus können Mikroorganismen keine Resistenz gegen UV-Strahlen entwickeln.

UV-Licht ist zur Desinfektion wirksam, erprobt und etabliert. Die energiereiche Strahlung wirkt dabei direkt auf die DNA - das Erbgut - und inaktiviert die Zelle. Der Krankheitserregers kann sich dann nicht mehr reproduzieren. Der große Vorteil des Verfahrens: UV-Desinfektion ist schnell, kann nebenbei erfolgen und funktioniert auf physikalischem Wege, stabile Resistenzen einzelner Mikroorganismen wie etwa gegen Antibiotika sind so nicht denkbar. Im Gegensatz zu anderen Desinfektionsarten wird der zu desinfizierende Gegenstand vergleichsweise milden Belastungen ausgesetzt. Ob die voreingestellte, drei Minuten dauernde Behandlung auch unter Beachtung eines ausreichenden Sicherheitspuffers und einer nachlassenden LED-Leistung ausreicht, können wir nicht verifizieren. Die Beschaffenheit des zu desinfizierenden Objekts hat potentiell auch einen Einfluss auf die Wirksamkeit des Vorgangs. Ein gutes Beispiel bietet hierbei das Smartphone eines Kollegen aus der Redaktion. So stellen nicht nur der Spalt in zwischen Handy und Schutzhülle und die beiden flexiblen Knöpfe schwierig zu desinfizierende Oberflächen dar, so ist auch unklar, ob das angebrachte Schutzglas UV-C mit seiner geringeren Eindringtiefe auch auf das eigentliche Display durchlässt. Ob das Innere von Lautsprechern und dem USB-Port auch adäquat erfasst wird, ist ebenfalls ungewiss.

UV-C-Desinfektionsgeräten werden unter anderem zur Bekämpfung des SARS-Cov-2 eingesetzt, denn UV-C-Strahlung ist grundsätzlich in der Lage, das Erbgut von Mikroorganismen und Viren zu schädigen. Dafür muss die Strahlungsdosis jedoch hoch genug und die Bestrahlungszeit lang genug sein. Luft, Wasser und Oberflächen sowie teilweise sogar auch Lebensmittel werden schon seit längerer Zeit durch UV-C-Strahlung effektiv desinfiziert. Diese Form der Desinfektion sollte nur dann zum Einsatz kommen, wenn sich keine Personen im Raum aufhalten oder die Quelle so verbaut ist, dass anwesende Personen keiner Strahlung ausgesetzt sind. Unter diesen Umständen ist der Einsatz von UV-C-Desinfektionssystemen aus Sicht des Strahlenschutzes unproblematisch. Die energiereiche UV-C-Strahlung kann akute sowie chronische gesundheitliche Einschränkungen zur Folge haben, darunter zählen z.B. Entzündungen der Hornhaut, der Bindehaut des Auges sowie der Haut. Aktuell wird diskutiert, ob Desinfektionsgeräte, die kurzwellige UV-C-Strahlung im Bereich um 222 Nanometer abgeben, weniger Risiken mit sich bringen als die derzeit auf dem Markt befindlichen Geräte mit Wellenlängen um 254 Nanometer.