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02.12.2022

23.03.2022

Ein ganz besonderes "Licht" - Multitalent UV-C-Strahlung

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Sie heißen Exzimerentladungslampen und sind eine neue Technologie zur Desinfektion oder Reinigung von Luft, Wasser und Oberflächen: Auf Basis einer Edelgasentladung emittieren sie im unsichtbaren Ultraviolett-Bereich, das heißt, sie erzeugen Strahlung mit hoher Energie.

"UV-Strahlung teilen wir in drei Klassen ein: UV-A, UV-B und UV-C, wobei harte UV-C-Strahlung die höchste Energie hat", erläutert Prof. Dr. Thomas Jüstel vom Fachbereich Chemieingenieurwesen an der FH Münster.

"UV-Strahlung kann in biologisches Gewebe eindringen und eignet sich daher, beispielsweise Viren in Luft, Wasser oder auch auf Oberflächen zu inaktivieren. Die UV-C-Strahlung attackiert die DNA oder RNA von Mikroorganismen. Coronaviren enthalten RNA, gehören also zu den RNA-Viren."

Da UV-C-Strahlung das menschliche Auge und die Haut schädigen kann, werden Exzimerentladungslampen nicht einfach in Räumen eingesetzt, sondern müssen in Gehäuse eingebaut werden, durch die dann die Luft zirkuliert. Zukünftig sind aber Anwendungen vorstellbar, die ohne zusätzliches Gehäuse auskommen, beispielsweise indem Bewegungsmelder Strahlungsquellen ausschalten, sobald eine Person den Raum betritt.

Gemeinsam mit dem Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz arbeiten die Forscher der FH Münster daran, kleine UV-C-Strahler, sogenannte Mini UV Excimer Discharge Lamps, zu entwickeln, um neben größeren Oberflächen auch kleinere Gegenstände wie beispielsweise Zahnbürsten, Touchpads oder Kontaktlinsen zu reinigen. "Wir stehen noch am Anfang, können aber schon jetzt sagen, dass die Technologie grundsätzlich funktioniert", so Jüstel.

Ein zusätzlicher Nutzen der UV-C-Strahlung zeigt sich in der Krebstherapie. Dabei bringen Mediziner Nanopartikel in das Tumorgewebe ein, die Röntgenstrahlung in UV-C-Strahlung konvertieren, die dann Krebszellen effektiv inaktiviert. Gegenüber der bisher üblichen Methode der reinen Röntgenbestrahlung wirkt UV-C-Strahlung sehr viel lokaler, wodurch die Belastung für das gesunde Gewebe und damit für Patienten insgesamt sinkt.

"Um die Bestrahlungsstärke im UV-C-Bereich quantitativ zu bestimmen, benötigen Anwenderinnen und Anwender ein spezielles Messgerät", erklärt Jüstel. Auf dem Steinfurter Campus der FH Münster arbeiten die Forscher im Labor für Anorganische Chemie schön länger mit einem solchen Messgerät, das genau bestimmen kann, welche Strahlungsleistung auf einem definierten Areal einer Oberfläche ankommt. Denn um Viren und Bakterien sicher zu inaktivieren, benötigt man eine bestimmte minimale Dosis, die in einer DIN-Norm festgelegt ist.

Quelle: Fachhochschule Münster