Wasserentkeinung mittels UV-C:

Wirkungsmechanismen der UV-C Wasserenkeimung:

Herausragende Bedeutung für die UV-Wasserentkeimung ist der UV-C Bereich, 200 – 280 nm.
Er gilt als der wirkungsintensivste genutzte Bereich.

Die UV-C Strahlung trifft in den Mikroorganismen deren DNA, die die genetischen Erbinformationen der Zelle beinhaltet. Dort wird sie absorbiert und durch Auslösung eines fotochemischen Prozess wird die DNA dergestalt geschädigt, dass der Mikroorganismus reproduktionsunfähig und damit unschädlich wird.

"Resistenz gegen UV-C Strahlung kann von den Mikroorganismen nach bisherigen wissenschaftlichen Erkenntnissen nicht erworben werden."(1) (August.2013).

Dies ist ein Vorzug dieser physikalischen Desinfektion.
Ferner funktioniert diese physikalische Desinfektion auch, wenn bereits Resistenzen gegen konventionelle, chemische Verfahren erworben wurden.

Vorteil:
Die Desinfektion als Mittel der Wasseraufbereitung mittels UV-C- Strahlung ist ein chemiefreies Verfahren und hinterlässt keine toxischen Stoffe im Wasser.

Je höher die Strahlungsstärke und je länger die Bestrahlungszeit, desto größer ist die keimtötende Wirkung. Für den entsprechenden Anwendungsfall werden beide Faktoren gerätespezifisch optimiert.

Die Bestrahlungsstärke über eine Zeitspanne wird in mW/m2 mal Zeit in Sekunden (mW= Milliwatt),
bzw. in mJ/m2 ausgedrückt
und wird als Bestrahlungsdosis bezeichnet.
(1 Joule = 1 Wattsekunde)

Die Letaldosis (=keimtötende Dosis) eines Equipments wird durch folgenden Faktoren bestimmt:
-  Trübung des Wassers (Schwebstoffe)
-  Tiefe des Wassers von der Strahlungsquelle aus gesehen (Wasser absorbiert einen Teil der Strahlung)  
-   Bestrahlungsstärke
-   Dauer der Einwirkzeit

Die UV-C Entkeimung wirkt grundsätzlich gegen alle Mikroorganismen und kann eingesetzt werden gegen:
Aller Art von Bakterien (so auch bei Reisen z.B. gegen Coli-Bakterien),
Viren,
Legionellen,
TBC, SARS (Coronavirus, Erreger von SARS wurde erstmals 2002 beobachtet),
Anthrax (bakterielle Infektionskrankheit des Bacillus anthracis ),
und andere pathogene Keime.

Eine ausreichende UV-Dosis ist hierbei maßgebend für den Erfolg.
Die genannten Fragestellungen setzen eine entsprechende Geräteentwicklung voraus.
Aus diesem Grund sind Entwicklungen für den touristisch Interessierten erst einige Jahre auf dem Markt.
Diese sind mittlerweile sehr leicht, handlich und sehr langlebig.

Die für touristische Zwecke benutzte klein UV-C Lampen haben eine lange Lebensdauer mit angegebenen 3000 Behandlungen. (01.08.2013)

 

Anwendungsspezifika von Entkeimgeräten:
Die heutigen Geräte haben einen sehr guten Wirkungsgrad. Es wird bis zu 90%  der für die Entkeimung wirksamen Wellenlänge von 254 nm vom Strahler emittiert. (Jahr 2008)

Da die Letaldosis für fast alle Mikroorganismen bekannt ist, können Geräte herstellerseitig genau anwendungsorientiert hergestellt werden.

Letaldosis ist die Bezeichnung dafür, ab  welcher Dosis die geschädigte DNA der Zelle die Reproduktionseigenschaft verliert und sich nicht mehr reparieren kann.
Die Letaldosis wird in LD mit einem Zahlenwert angegeben.
LD90 bedeutet, dass 90% der Mikroorganismen unter vorher klassifizierten Bedingungen nicht überleben.

Beispiele:
Zur Desinfizierung von Verschließungsfolien von Joghurtbecher werden nur 2 Sekunden benötigt um eine Keimreduktion der in Frage kommenden Keime von 99,5 % zu erzielen.

Für Touristische Zwecke gibt es seit wenigen Jahren Miniatur UV-C Wasserentkeimer, die mit handelsüblichen Mignon Batterien funktionieren, handlich sind und praktisch auf alle Standard Thermosflaschen mit Weithalsgewinde
„oder auf einen normalen Getränkebecher passen!! “

Einwirkzeit der UV-C Strahlung ca. 1-2 Minuten je nach Gerätetyp. (Jahr 2008)

Für die Aquaristik gibt es seit längerem bereits als „UV-C Wasserklärer“ bezeichnete Geräte zur Wasserentkeimung.

Diese zerstören die grünen Schwebealgen beim Durchfluss durch den UV-C Wasserklärer und töten vorhandene Bakterien.  Nach einigen Herstellerangaben, sollen dann die verbrannten Algen durch Klärbakterien zersetzt werden und so eine Klärung des Teichwassers herbeiführen.

Für Schwimmbäder gibt es bis zu einer Größe von 70 m3  UV-C Wasserentkeimungsgeräte zur Wasseraufbereitung. Durch diese Geräte ist eine Reduzierung des sonst angewandten Chlor-Zusatzes um bis zu 80 % möglich.

Wasserentkeimung in Haushalten kommt beispielsweise bei einigen Haushaltsluftbefeuchtungsgeräten
als integrierter Bestandteil zum Einsatz, um bakterielle Belastungen durch die Luftbefeuchtungsmaßnahme zu reduzieren.
Der Verkauf  wird beispielweise für Geräte für Raumgrößen bis zu 400 m3 angeboten.

Die Nutzungslebensdauer von UV-C Lampen liegt strahlerbedingt bei cirka 8 000 bis 16 000 Stunden.

Die für touristische Zwecke benutzte klein UV-C Lampen haben eine lange Lebensdauer mit angegebenen 3000 Behandlungen. (August.2013)

Zur besonderen Beachtung:
Die Augen sollten nicht unmittelbar intensiver UV-Strahlung ausgesetzt werden.
Die Strahler der im Handel erhältlichen Geräte sind deshalb entsprechend gekapselt.

Fensterglas:
Der UV-C Strahlungsanteil, also 200 - 280 nm, ist durch normales Fensterglas abschirmbar.
Der UV-B Strahlungsanteil, also 280 - 315 nm  wird von normalem Einscheibenfensterglas von wenigen Milimetern bis auf etwa 5% abgeschirmt.

Je kürzerwellig die Strahlung, um so schwieriger kommt sie durch Fensterglas hindurch.
Je längerwellig  die Strahlung (sichtbares Licht), um so leichter kommt sie durch Fensterglas hindurch. Somit sichtbares Licht zu 100%
Natürlich kommt es auf die Dicke an.
Bei normalem Fensterglas reichen mehrere wenige Millimeter zur Abschirmung des UV-C.

Bei Plexiglas ist es etwas anders als bei Fensterglas.
UV-C wird bei bereits wenigen mm Dicke zu etwa 100% abgeschirmt.
Aber,
UV-B Strahlung, also Wellenlänge um 310 nm und höher, wird von normalem Plexiglas problemlos durch gelassen.(2)
Zur UV-Abschirmung gibt es  speziell beschichtetes Plexiglas.

(1) UV Entkeimung- keine Resistenz gegen UV möglich:  http://peschl-ultraviolet.com/deutsch/ueber-uv/uv-entkeimung/resistenzbildung/, (05.08.2013)
(2) Forums Infos hier:  http://de.sci.ing.misc.narkive.com/unT84aNf/plexiglas-gegen-uv-c , (05.08.2013)