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30.12.2021

Raumteiler aus UV-C-Licht befreit Aerosole von Viren

Eine unsichtbare Schutzwand aus UV-C-Licht schafft einen sicheren Viren-Ausbreitungsschutz, der über 99 Prozent der Pathogene eliminiert und für kleine und große Bereiche geeignet ist.

Foto: PD Dr. med. Arne Wieser (l.) vom Tropeninstitut des LMU Klinikums München und Prof. Dr. Christoph Haisch vom Lasers and Microparticles Lab der Technischen Universität München haben die unsichtbare „Schutzwand“ aus UV-C-Licht mitentwickelt. © LMU Klinikum München, Steffen Hartmann

Trotz aller Vorsichtsmaßnahmen stellen virenbelastete Aerosole in Innenräumen immer noch ein wichtiges Problem dar. Eine von Forschenden des Tropeninstituts am LMU Klinikum und der Technischen Universität München (TUM) entwickelte unsichtbare Schutzwand aus UV-C-Licht könnte hier Abhilfe schaffen und in Zukunft die Ausbreitung von Viren und anderen Pathogenen in Räumen zuverlässig eindämmen ohne die Bewegungsfreiheit der im Raum befindlichen Menschen einzuschränken.

Ein Forschungsteam des Tropeninstituts am LMU Klinikum München und der Technischen Universität München hat in Kooperation mit dem Start-up Smart United GmbH eine unsichtbare „Schutzwand“ aus UV-C-Licht entwickelt. In ihrer als Preprint auf medRxiv veröffentlichten Untersuchung (online am 17.12.2021) konnten sie zeigen, dass die von ihnen entwickelte Barriere aus UV-Licht die Ausbreitung von Krankheitserregern über die Luft in Innenräumen verhindert, indem sie die auf den AerosolAerosol
Aerosole sind Mischungen von festen oder flüssigen Partikeln in einem Gasgemisch wie der Luft. Die winzigen Teilchen können längere Zeit darin schweben.
-Partikeln mitreisenden Erreger abtötet.
Die Schutzrate wurde anhand von Modellorganismen überprüft. Dazu gehörten E. coli, S. aureus sowie ein Coronavirus. Bei Luftgeschwindigkeiten von 10 cm/s werden Inaktivierungsraten von über 99 Prozent erreicht.

„Unser System kann man wie eine Lampe an der Decke aufhängen, um Räume abzutrennen. Das UV-C Licht strahlt gebündelt nach unten ab. Wie mit einem Schutzvorhang werden dabei Pathogene inaktiviert, sobald sie auf AerosolAerosol
Unter Aerosolen versteht man allgemein ein Gemisch (bzw. ein mehrphasiges System) von Gasen (insbesondere Luft) mit unregelmäßig verteilten Feststoff-Teilchen (zum Beispiel Staub, Faserstaub, Rauch) oder mit Flüssigkeits-Anteilen. Stäube sind Gemische aus unregelmäßig verteilten festen Teilchen in Gasen, die durch mechanische Arbeiten oder Aufwirbelung entstehen. Faserstäube sind Gemische aus unregelmäßig verteilten Fasern (organischen oder anorganischen Ursprungs – zum Beispiel Asbest) in Gasen. Rauche sind feinste Gemische aus festen Teilchen in Gasen, die durch thermische Prozesse entstehen (zum Beispiel Schweißrauch oder Metalloxidrauch) oder bei Verbrennungsvorgängen (zum Beispiel Ruß oder Flugasche).
-Partikeln ‚hindurchschweben‘“, erläutert PD Dr. med. Andreas Wieser, Facharzt für Mikrobiologie, Virologie und Infektionsepidemiologie am Tropeninstitut des LMU Klinikums.

Prof. Christoph Haisch vom Lehrstuhl für Analytische Chemie und Wasserchemie der Technischen Universität München ergänzt: „Zusätzlich desinfiziert das System mit seinem patentierten Schutzmechanismus die im Raum befindliche Atemluft durch Ansaugen und langsames Einblasen in den Leuchtbereich der UV-C Lichtwand. Dies verhindert zusätzlich zur direkten Barrierewirkung der Lichtwand eine Anreicherung infektiöser AerosoleAerosole
Aerosole sind Mischungen von festen oder flüssigen Partikeln in einem Gasgemisch wie der Luft. Die winzigen Teilchen können längere Zeit darin schweben.
im Raum.“

Eine gesundheitliche Gefährdung durch das UV-C-Licht des Systems wird durch spezielle Abschalteinrichtungen vermieden. Sobald ein Gegenstand oder Körperteil in den Strahlungsbereich gerät, wird der Bereich automatisch abgeschaltet. Dies passiert auch wenn man hindurchgehen will; man kann sich also im Raum komplett frei bewegen. Durch eine innovative Spezialoptik können die geltenden Anforderungen des Arbeitsschutzes und der dort festgelegten strengen Expositionsgrenzwerte für UV-Strahlung sowie sonstige rechtliche Vorgaben eingehalten werden. Zudem wird die Ozonerzeugung durch die innovative LED-Lichtquelle und die spezielle Optik vermieden.

Die UV-C-Virenschutzwand kann als unsichtbarer Raumteiler genutzt werden und größere Räume in kleinere “virtuelle” Räume unterteilen, die so lufttechnisch isoliert sind. Damit kann sie kann ein wichtiger Teil eines Aerosol-Hygienekonzepts für Räume und Gebäude werden.

„Wir setzen gerade alles dran, um dem Markt unsere Virenschutzwände so schnell wie irgend möglich zugänglich zu machen“, berichtet Reiner Prohaska, Geschäftsführer von Kooperationspartner Smart United. „Parallel zur wissenschaftlichen Validierung des Systems haben wir mit namhaften Zulieferern aus der Automobilbranche bereits angefangen, die Produktion vorzubereiten. Ab Anfang Januar beginnen wir mit unseren ersten Kunden die Raumplanung. Ab Anfang April werden wir bereits die ersten UV-C Licht Virenschutzwände ausliefern – mit dem Ziel, den Menschen wieder ein Stück Normalität zurück zu geben.“

Quelle: Klinikum der Universität München