Hygiene Report 5/2021

wissenschaft
5·21
M. Eng. Johannes Knaus, Dr. Petra Vatter, Prof. Dr. Martin Hessling
Wirkung und Test
von UVC-Luftdesinfektionssystemen
Untersuchung an TH Ulm belegt Effizienz der Technik – Surrogate für Viren & Bakterien
Im Juni 2020 kam es in einem Schlachthof in der Nähe von Gütersloh zu einer der größten Coronavirus-Masseninfektionen
in Deutschland mit über 1000 infizierten Personen. Der Betrieb musste stillgelegt werden, bis effektive Maßnahmen zur
Luftdesinfektion installiert waren. Die tatsächliche Wirkung von Luftdesinfektionssystemen für Lebensmittelunternehmen
und andere Einrichtungen ist seit Beginn der Corona-Pandemie ein viel diskutiertes Thema. Hersteller von entsprechenden
Geräten können die erhoffte Reduktion von luftgetragenen Viren und Bakterien schon aus Sicherheitsgründen nicht selbst
ermitteln. Geeignete Dienstleister, die über Labore mit der notwendigen Schutzstufe verfügen, sind nicht zahlreich und
schrecken vor der Verneblung von Pathogenen in ihren Laboren auch eher zurück. Die Verwendung von nicht-pathogenen
Surrogaten für Viren und Bakterien ist eine mögliche und sinnvolle Alternative, die an der Technischen Hochschule Ulm
untersucht und hier an einem UVC-Luftdesinfektionssystem vorgestellt wird.
Hintergründe
zur Luftdesinfektion
Es gibt Infektionserreger, die
überwiegend über die Luft übertragen
werden. Bis 2019 waren
Tuberkulose und Grippe die in
dieser Hinsicht bedeutendsten
Erkrankungen mit ca. 1,5 Millionen
bzw. ungefähr 500 000
jährlichen Todesopfern weltweit.
Seit Beginn der Corona-Epidemie
Ende 2019 in China ist mit
dem SARS-CoV-2-Coronavirus
ein noch bedeutenderer Erreger
in Erscheinung getreten, der mit
ca. 5 Millionen Opfern innerhalb
von zwei Jahren die Welt buchstäblich
„in Atem hält“.
Infizierte atmen die Coronaviren
in Form von Tröpfchen
und Aerosolen aus und andere
Menschen in der näheren
Umgebung, z.B. in Büro, Bus,
U-Bahn, Aufzug oder Klassenzimmer,
atmen diese ein und
infizieren sich. Auch Masken
bieten dagegen keinen 100-prozentigen
Schutz.
Mit Luftdesinfektionssystemen
kann die Keimbelastung in
abgeschlossenen Räumen und
damit auch die Ansteckungsgefahr
deutlich reduziert werden.
Eine Möglichkeit, das zu erreichen,
ist die Verwendung von
physikalischen Filter-Systemen,
die in der Lage sind, kleine Partikel
wie Coronaviren mit einem
Abb. 1: links: Typisches DNS-/RNS-Absorptionsspektrum und Emissionsspektrum einer Niederdruck-Quecksilberdampflampe;
rechts: beispielhafte Darstellung einer DNS-Schädigung durch UVC-Strahlung.
Durchmesser von nur ca. 150
nm effektiv zurückzuhalten.
Aber auch andere Viren, Bakterien
und Pilze verbleiben im
Schwebstofffilter, genauso wie
Staubpartikel aus der Luft, was
auf Dauer dazu führt, dass der
Filter regelmäßig ausgetauscht
und fachgerecht entsorgt werden
muss.
UVC-Strahlungsdosen
Die Desinfektion mit UVC-
Strahlung ist
eine Alternative
zur Vermeidung
der Verbreitung
von luftgetragenen
Krankheitserregern.
UVC ist ultraviolettes
Licht im
Spektralbereich
200-280 nm.
Als Strahlungsquellen
werden
bisher meist
Quecksilberdampflampen
verwendet, die
das Maximum ihrer Emission
bei 254 nm aufweisen. Diese
Wellenlänge liegt nahe der
maximalen Absorption von DNS
und RNS (Desoxyribonuklein-
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