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UV-Desinfektion

USHIO hat sein technisches Fachwissen für die Entwicklung innovativer Lichtlösungen zur Desinfektion mit ultravioletter Strahlung (UV) sowie zur Entkeimung mittels Vakuum-Ultraviolettstrahlung (VUV) und Ozon (O3) genutzt. Die entsprechenden Lampen von USHIO sind nicht nur hocheffizient, sondern speziell für die jeweiligen Anwendungsfälle ausgelegt. Die vielseitige UV-Technologie kommt in einer Vielzahl von Desinfektionsanwendungen zum Einsatz, wie etwa in der Reinigung von Oberflächen oder der chemikalienfreien Ballastwasserbehandlung. Für die Trinkwasserentkeimung wurde speziell das PureRelease-Modul mit integrierter UV-Strahlungsquelle entwickelt, das direkt am Wasserauslass angebracht wird und im Handumdrehen keimfreies Wasser liefert. Klicken Sie einfach unten auf eines der Symbole, um USHIOs speziell für Ihre Anwendung entwickelten Lösungen zu erfahren. Wenn Sie mehr über die UV-Desinfektion erfahren möchten, scrollen Sie einfach weiter.

Endosporen: Die desinfektionsresistente Gefahr

Desinfektion und Sterilisation sind beides Methoden zur Dekontamination durch Beseitigung von Krankheitserregern. Viele Menschen halten diese Begriffe fälschlicherweise für austauschbar, dabei gibt es einen wichtigen Bedeutungsunterschied im Hinblick auf den jeweils erreichten Grad der Sauberkeit. Die Unterscheidung zwischen den beiden Begriffen hängt davon ab, ob nach der Behandlung Endosporen vorhanden sind.

Die rasche Ausbreitung von Bakterien unter günstigen Umgebungsbedingungen ist oft schon ziemlich beeindruckend; ihre genetische Überlebensfähigkeit ist allerdings noch einmal etwas ganz anderes. Wenn die Keimzelle erkennt, dass Umweltstressoren vorhanden sind, ist sie in der Lage, sich so lange in eine Art schützenden Winterschlaf zu versetzen, bis wieder günstigere Umgebungsbedingungen herrschen. Dies gelingt ihr durch einen Prozess, der als Sporulation bezeichnet wird und zur Bildung einer Endospore führt.

Die Bakterienzelle erreicht dies, indem sie eine bestimmte Funktion ihrer Gene auslöst und sich mit einer neu verstärkten Zellwand schützt. Innerhalb der Zellwand verfügt die sich entwickelnde Endospore über alle wesentlichen Zellbestandteile, die für eine „Reaktivierung“ bei Verbesserung der Bedingungen erforderlich sind. Die ursprüngliche Zelle baut sich ab und hinterlässt nur die Endosporenhülle. Während dieser Ruhephase lassen sich innerhalb der Endospore keinerlei Lebenszeichen erkennen. Erst wenn die bevorzugten Umgebungsbedingungen wiederhergestellt sind, keimt die Endospore und verlässt die Endosporenhülle, um sich wieder zu einer voll funktionsfähigen Bakterienzelle zu entwickeln. Nun kann der Teilungsprozess der Zelle erneut beginnen und die Bakterienausbreitung setzt sich fort.

Was ist der Unterschied zwischen Desinfektion und Sterilisation?

Als Desinfektion bezeichnet man ein Verfahren, bei dem die Anzahl der pathogenen Mikroorganismen, wie Viren und Bakterien, durch Deaktivierung reduziert wird. Zwar lassen sich Krankheitserreger beseitigen, doch ist die Desinfektion gegenüber bakteriellen Endosporen wirkungslos, wodurch sich diese Art der Reinigung von der Sterilisation unterscheidet.

Im Alltag werden verschiedene Desinfektionsmethoden eingesetzt, meist zur akzeptablen Dekontamination von Oberflächen, Wasser und Luft. In Krankenhäusern werden nicht kritische Oberflächen und Geräte, die intakte Haut berühren, aber nicht penetrieren, wie z. B. Bettgestelle oder die aufblasbare Manschette eines Blutdruckmessgeräts, einer Low-Level-Desinfektion unterzogen. Eine High-Level-Desinfektion muss bei semi-kritischen Geräten und Instrumenten durchgeführt werden, die in direkten Kontakt mit Schleimhaut oder nicht intakter Haut kommen, also beispielweise bei Endoskopen oder bei Atemtherapiegeräten.

Als Sterilisation bezeichnet man ein Verfahren, bei dem alle pathogenen Mikroorganismen, einschließlich der vegetativen Endosporen, vollständig zerstört werden. Durch die Sterilisation werden biologische Lebensformen wie Bakterien, Endosporen, Pilze, Prionen und Viren abgetötet, beseitigt und/oder deaktiviert.

Im Gesundheitswesen ist die Sterilisation von Geräten und Instrumenten vor jedem Gebrauch zwingend vorgeschrieben. Kritische medizinische und chirurgische Geräte und Instrumente kommen in Kontakt mit normalerweise sterilem Gewebe oder sterilen Körperflüssigkeiten wie Blut oder Urin.

USHIO stellte seine VUV-Excimer-Technologie dem schweizerischen Unternehmen SteriLux SA zur Verfügung, das daraufhin ein Sterilisationsgerät für medizinische Instrumente speziell für den Einsatz in Entwicklungsländern entwarf und herstellte. Meistens werden für die Sterilisation Autoklaven verwendet, in denen die Abtötung der Endosporen bei hohen Temperaturen (über 100 °C) erfolgt. Diese Geräte sind jedoch in der Regel sehr groß und verbrauchen erhebliche Mengen an Strom und Wasser. In Einrichtungen, die unter grundlegenden Versorgungsproblemen leiden, sind sie daher oft keine praktikable Option. SteriLux SA hat erfolgreich ein Gerät entwickelt, das ebenso kompakt wie sparsam im Verbrauch ist und gleichzeitig Ärzten und Medizinpersonal auf der ganzen Welt eine Lösung bietet, die den Anforderungen der Reinheitsklasse A gerecht wird.

Um mehr über das SteriLux-Projekt zu erfahren, können Sie unsere Erfolgsgeschichte lesen, in der diese zukunftsweisende Partnerschaft ausführlich geschildert wird.

USHIO verfügt mittlerweile über umfangreiches technisches Know-how für die Entwicklung innovativer Lichtquellen zur UV-Desinfektion, UVGI und VUV/Ozon-Entkeimung.

Keimtötende UV-Bestrahlung (UVGI)

Die kurzwellige, hochenergetische UV-C-Strahlung (100–280 nm) ist maßgeblich an Desinfektions-, Wasserreinigungs- und Lithographielösungen beteiligt. Aufgrund der Filterwirkung von Sauerstoff und Ozon in der Atmosphäre unseres Planeten erreichen die natürlich vorkommenden UV-C-Strahlen nicht die Erdoberfläche.

In jahrelanger Forschungsarbeit hat USHIO genau die UV-Wellenlängen zwischen 160 und 310 nm identifiziert, die sich durch ihre besondere keimtötende Wirkung auszeichnen und so eine Möglichkeit zur Desinfektion durch die Deaktivierung von Mikroorganismen und Krankheitserregern wie Bakterien, Viren und Protozoen bieten. Nicht ionisierende Strahlung, wie beispielsweise ultraviolettes Licht, verändert das Erbgut lebender Organismen, indem sie die Moleküle anregt, aus denen sich die DNA und RNA ihrer Zellen zusammensetzen. Durch die katastrophale Zerstörung ihrer Zellwände sind diese Organismen nicht mehr in der Lage, sich zu vermehren oder andere Organismen zu infizieren, und in einigen Fällen sterben sie sogar.

Die keimtötende UV-Bestrahlung (Ultraviolet Germicidal Irradiation, UVGI) ist in der Lage, lebende Zellen in Sekundenschnelle zu neutralisieren und stellt damit eine ideale Alternative zur chemischen Desinfektion dar. Die Verwendung von Chemikalien zur Desinfektion ist nicht nur schädlich für die Umwelt, sondern führt in den meisten Fällen auch dazu, dass diese Chemikalien ihre Wirksamkeit einbüßen, da Mikroorganismen im Laufe der Zeit eine Resistenz gegen sie entwickeln. Hingegen ist keine lebende Zelle völlig resistent gegen ultraviolette Strahlung, die völlig natürlich in der Umwelt vorhanden ist und weder den Geschmack noch den Geruch einer mit UVGI behandelten Substanz beeinträchtigt.

Wo lassen sich UV- und UVGI-Desinfektion sinnvoll einsetzen?

  • Luftentkeimung
  • Ballastwasseraufbereitung
  • Trinkwasseraufbereitung
  • Desinfektion von Flüssigkeiten
  • Abfüllung und Verpackung
  • Förderanlagen
  • Milchproduktion
  • Lebensmittel- und Getränkeproduktion
  • Großküchen
  • Medizin und Medizintechnik
  • Photochemie
  • Oberflächenbehandlung
  • Abbau von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC)
  • Abwasseraufbereitung
Große Excimer-Oberflächenaktivierungseinheit – ExciJet
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