In den letzten Jahren hat sich die Technologie der UVC-LEDs (Ultraviolett-LEDs) zu einer vielversprechenden Lösung für Desinfektions- und Sterilisationsanwendungen entwickelt. Ein internationales Forschungsteam hat nun eine umfassende Analyse des aktuellen Stands dieser Technologie durchgeführt und ihre Ergebnisse in einem Open-Access-Review veröffentlicht. Diese kompakten, effizienten und quecksilberfreien Lichtquellen könnten eine Schlüsselrolle in der Bekämpfung von Krankheitserregern auf Oberflächen, in der Luft und im Wasser spielen.
UVC-LEDs erzeugen Licht im ultravioletten Spektralbereich, insbesondere in Wellenlängen von unter 280 Nanometern, und ihre Bedeutung hat in den letzten Jahren aufgrund erheblicher Fortschritte in der Effizienz und Langlebigkeit stark zugenommen. Im Unterschied zu traditionellen UV-Lampen sind UVC-LEDs kleiner, dimmbar, schnell schaltbar und enthalten kein gefährliches Quecksilber. Diese Eigenschaften machen sie besonders attraktiv für verschiedene Anwendungen im Alltag.
Das Berliner Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik, und vier weitere Institutionen haben über einen Zeitraum von zwei Jahren UVC-LEDs von 14 Herstellern untersucht. Die Ergebnisse dieser umfassenden Untersuchung sind in einem 41-seitigen Review zusammengefasst, das einen detaillierten Überblick über die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der derzeit verfügbaren UVC-LEDs bietet. Laut Dr. Jan Ruschel, einem der Hauptautoren der Studie, bietet das Paper wertvolle Daten, die sowohl Herstellern als auch Anwendern helfen, fundierte Entscheidungen zur Entwicklung und Nutzung von UVC-LED-Systemen zu treffen.
Die Einsatzmöglichkeiten dieser Technologie sind vielfältig. UVC-LEDs können in der umweltfreundlichen Trinkwasseraufbereitung, der Luftreinigung in Schulen und Krankenhäusern sowie der Desinfektion von Kühlschränken, Geschirrspülern, Touchscreens und Produktionsanlagen in der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden. Besonders in Regionen mit unzureichender Stromversorgung sind sie aufgrund ihrer kompakten Bauweise und des geringen Energiebedarfs ideal für mobile, solarbetriebene Lösungen.
Ein weiterer Vorteil von UVC-LEDs ist ihre Unabhängigkeit von giftigem Quecksilber, das in vielen traditionellen UV-Niederdrucklampen verwendet wird. Ihre Emissionseigenschaften sind zudem weniger anfällig für Temperaturschwankungen, und sie zeigen oft eine verbesserte Lebensdauer. Diese Aspekte machen UVC-LEDs zu einer umweltfreundlicheren und sichereren Alternative.
Das veröffentlichte Review beleuchtet auch wichtige Kenngrößen der auf dem Markt erhältlichen UVC-LEDs, die für die Entwicklung von Desinfektionssystemen entscheidend sind. Die Lebensdauer und Effizienz der LEDs variieren erheblich, abhängig von den Betriebsbedingungen, der Bauform und dem Hersteller. Die Forscher haben verschiedene thermische, optische und elektrische Effekte analysiert und untersucht, wie Materialwahl und Betriebsbedingungen diese beeinflussen können. Dabei spielt der Gehäusetyp eine entscheidende Rolle für die Leistung der LEDs.
Ein zentraler Bestandteil des Papers sind Langzeitstresstests, die zeigen, wie sich die LEDs unter verschiedenen Bedingungen verhalten. Diese Informationen sind für Anwender, die UVC-LEDs in ihre Systeme integrieren möchten, von großem Wert, da sie helfen zu bestimmen, wie Kühlung, Stromregelung, Optik und LED-Überwachung gestaltet werden sollten. Dr. Ruschel hebt hervor, dass die Forschung erfolgreich die Kluft zwischen theoretischen Laborergebnissen und praktischen Anwendungen überwunden hat.
Die Forschungskooperation umfasst neben dem Ferdinand-Braun-Institut auch Partner wie Signify aus den Niederlanden, die Universität Padua in Italien, RTI International in den USA und die Technische Universität Delft. Diese Zusammenarbeit zeigt das internationale Interesse und die Bedeutung der Entwicklung von UVC-LEDs für zukünftige Anwendungen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass UVC-LEDs eine vielversprechende Technologie darstellen, die das Potenzial hat, die Desinfektion in verschiedenen Bereichen revolutionär zu verändern. Mit den neuesten Forschungsergebnissen können Hersteller und Anwender sicherer und effizienter arbeiten, was letztlich zu einer besseren Gesundheitsversorgung und Hygiene in der Gesellschaft beiträgt.
