UV-C-Entkeimung: Wirkungsvoll und wartungsarm

Inaktivierung von Viren mit UV-C-Entkeimungsgeräten

Derzeit sind vor allem Umluft-Entkeimungsgeräte mit zwei Wirkprinzipien im Handel: filternde Modelle und solche mit UV-C-Entkeimung. Beide bieten ähnliche Entkeimungsleistungen. Geht es allerdings um die Kriterien Energieeffizienz, Kompaktheit, Wartungsarmut und eine einfache Handhabung, bieten UV-C-Geräte Vorteile.

Wartezimmer, Praxen, Seminarräume oderSchulen – Räume, in denen sich viele Menschen aufhalten, bergen ein erhöhtes Ansteckungsrisiko. Selbst normale Büroräume weisen oft eine so hohe Belegungsdichte auf, dass die Mitarbeitenden eventuell einem unangemessen hohen Infektionsrisiko ausgesetzt werden. Dies gilt gleichermaßen für Zimmer, die nur über Fenster belüftet werden, wie für maschinell belüftete. Denn in der Regel wurden die verbauten Lüftungsanlagen für etwa 30 m³ frische Luft pro Person und Stunde ausgelegt. Dies genügt, um die CO2-Konzentration im Raum niedrig zu halten, stellt allerdings in Pandemiezeiten einen eher geringen Luftwechsel dar.

Entkeimte Umluft hat die gleiche Wirkung wie Frischluft

Den besten Infektionsschutz bietet natürlich eine mechanische Lüftungsanlage mit definierter Frischluftzufuhr und -verteilung. Nach einschlägigen Empfehlungen erfüllt die Luftmenge gemäß DIN 167798-1 für hohe Luftqualität (Kategorie 1) auch die Empfehlungen während der Pandemie. Sollte dies aufgrund der maximalen Luftmenge bzw. tatsächlichen Raumbelegung nicht möglich sein, können Raumluftreiniger als zusätzliche Maßnahme eingesetzt werden. Dabei können UV-C- oder Filtergeräte gleichermaßen eingesetzt werden. Wenn eine Entkeimung >99% gewährleistet wird, kann entsprechend gereinigte Luft mit Frischluft gleichgesetzt werden.

Mit Umluftgeräten die Virenkonzentration halbieren

Solche Umluft-Entkeimungsgeräte setzen die Virenkonzentration im Raum herab, indem sie erregerbelastete Luft ansaugen, die von den Aerosolen transportierten Erreger mit HEPA- oder ULPA-Filtern herausfiltern bzw. mit UV-C-Licht inaktivieren und die entkeimte Luft dem Raum wieder zuführen. Das senkt das Risiko einer Ansteckung bzw. für einen schweren Krankheitsverlauf deutlich: Kann in einem beispielsweise 60 m² großen Raum nur über Fenster stoßgelüftet werden, was einem etwa 1,5-fachen Luftwechsel pro Stunde entspricht, lässt sich die Konzentration der Krankheitserreger durch eine zusätzliche Entkeimung mit einem Raumluft-Entkeimungsgerät bei ca. 300 m³/h Luftdurchsatz etwa halbieren.

Zwei Geräteprinzipien für dasselbe Ziel

Viele der erhältlichen Umluft-Entkeimungsgeräte nutzen Filter – in diesem Fall sollten es HEPA- oder ULPA-Filter sein, denn die abzuscheidenden Viren sind sehr klein. Für H14-Filter zum Beispiel wird ein Gesamtabscheidegrad von 99,995 % für Partikel mit 0,1 bis 0,3 µm Größe angegeben. Corona-Viren liegen mit einer Größe von etwa 0,12 bis 0,16 μm bereits am unteren Ende des angegebenen Bereichs, sodass bei ihnen eventuell eine etwas geringere Abscheiderate erzielt wird.

UV-C-Entkeimungsgeräte hingegen kommen ohne Filter aus, da ultraviolettes Licht die Nukleinsäuren (DNS) der bestrahlten Bakterien, Viren und anderen Mikroorganismen schädigt und sie so abtötet. Durch eine leistungsfähige UV-C-Entkeimung werden Corona-Viren fast vollständig inaktiviert, wie im S3-Labor der Goethe-Universität Frankfurt am Main an hochwertigen Niederdruckstrahlern nachgewiesen wurde: Die von LTG genutzte Technik bewirkte bei SARS-CoV-2-Viren eine mindestens 99,99%ige Inaktivierung.

Nicht nur Endnutzer fragen sich oft, welche der beiden Technologie – Filtern oder UV-Entkeimung – sie den Vorzug geben sollten. Von der Wirkung her sind beide etwa vergleichbar. Betrachtet man jedoch Aspekte wie Energieverbrauch, Betriebsgeräusch, Platz- und Wartungsbedarf sowie Folgekosten, ergeben sich Unterschiede, denn die Fliese der filternden Geräte setzen dem Luftstrom einen Widerstand entgegen. Dieser fordert bei gleichem Luftdurchsatz mehr Ventilatorleistung, und dies wiederum verursacht ein lauteres Geräusch. Die Filter benötigen Platz im Gerät, was einem schlanken Gerätegehäuse oft entgegensteht. Hinsichtlich der Wartung ist zu bedenken, dass die relativ teuren Feinstfilter mindestens halbjährlich gewechselt werden müssen und – da sie ja auch noch aktive Viren enthalten können – mit geeigneter Schutzkleidung zu wechseln und aufwendig zu entsorgen sind.

Weniger Wartung bei der Licht-Lösung

Diese systembedingten Nachteile filternder Geräte haben UV-C-Entkeimungsgeräte nicht. Zum Beispiel benötigen die Modelle der Serie „UVC SterilVentilation“ von der LTG Aktiengesellschaft nur alle 16.000 Betriebsstunden einen Leuchtmittelwechsel. Die verbrauchten Röhren dürfen wie herkömmliche Leuchtstoffröhren entsorgt werden. Da die Lichtquelle flach ist, lassen sich platzsparende Geräte umsetzen, die sich leicht an der Wand montieren lassen, in einer abgehängten Decke Platz finden oder als Standgeräte nur wenig Stellfläche beanspruchen.

Um trotz der kompakten und energiesparenden Leuchtmittel eine hohe Entkeimungsleistung zu erzielen, sind in den LTG-Geräten einerseits Hochleistungs-Niederdruckstrahler mit einer Wellenlänge von 254 nm in den Geräten verbaut, andererseits sorgt ein Spiegelkasten dafür, dass die den Aerosolen anhaftenden Viren mehrfach und von verschiedenen Seiten aus bestrahlt werden. Wichtig ist, dass die Spiegelflächen bei Wellenlänge von 254 nm gut reflektieren, was nicht auf alle Spiegelmaterialien zutrifft. Durch diese Lichtführung lässt sich eine für die Viren tödliche Dosis auch bei einem relativ hohen Luftdurchsatz von mehreren hundert Kubikmetern pro Stunde erzielen (Dosis = Strahlungsintensität x Zeit).

Risken durch UV-C-Licht ausgeschlossen

Die Wellenlänge von 254 nm ist nicht nur sehr wirkungsvoll bei der Virenbekämpfung, sondern beugt auch einem potenziellen Problem beim Einsatz von UV-C-Licht (UV-C bezeichnet Licht mit Wellenlängen von 100 und 280 nm) vor: der Ozonbildung. Denn diese findet nur bei Licht mit Wellenlängen unter 180 nm statt. Einem weiteren Problem hat Entwickler und Hersteller LTG bei seinen UV-C-Geräten konstruktiv vorgebeugt. Die Rede ist von der potenziell schädigenden Wirkung des UV-C-Lichtes auf die Haut und das Auge. Insbesondere eine Horn- und Bindehautentzündung durch das Licht ist zu vermeiden – hier geschehen durch Lichtfallen, die ein Austreten des Lichtes verhindern. Dank der Lichtfallen übertreffen die Geräte die Anforderungen an die UV-C-Abschirmung nach DIN 15858.

Da der Filterwiderstand bei den UV-C-Umluft-Entkeimungsgeräten wegfällt, kommen sie bei gleichem Luftdurchsatz mit weniger Ventilatorleistung aus. Das verringert den Strombedarf für den Lufttransport und sorgt für ein geringeres Betriebsgeräusch als bei vergleichbaren filternden Geräten.

Einsatzgebiete für die UV-C-Umluft-Entkeimung

Aufgrund der genannten Eigenschaften eignen sich die UV-C-Entkeimungsgeräte der Serie „UVC SterilVentilation“ für den privaten, gewerblichen und zum Beispiel den schulischen Gebrauch. Sie benötigen nur einen Stromanschluss, sind leicht zu handhaben und verlangen kein besonderes Fachwissen für die Wartung (den Leuchtmittelwechsel). Empfehlenswert ist ihre Anwendung immer, wenn:

eine hohe Raumbelegungsdichte herrscht, etwa in Besprechungs- und Wartezimmern, oder ein hohes Sicherheitsbedürfnis besteht,

Fensterlüftung nicht die gewünschte Reduktion der Virenlast ermöglicht,

oder die Lüftungsanlage den Anforderungen an die Reduktion der Virenkonzentration allein nicht gewachsen ist.

Typische Einsatzbereiche der Geräte sind Schulen und Kindergärten, Seminarräume, Büros und Besprechungsräume, der Einzelhandel, Sport-/Fitness- und Wellnesseinrichtungen, Hotels und Gaststätten, Altenheime, Pflegeeinrichtungen und Begegnungsstätten, Praxen und deren Wartezimmer sowie Empfangs- und Wartebereiche, wie sie unter anderem auch in der öffentlichen Verwaltung anzutreffen sind. Weitere Informationen finden Sie auf der Website www.uvc-sterilventilation.de.

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