Konkurrenz für die Sonne

„Advanced UV for Life“ ist ein Innovationstreiber in der Entwicklung neuer Lichtquellen. Das Zwanzig20-Konsortium will UV-LEDs zu marktfähigen Produkten für die verschiedensten Einsatzgebiete weiterentwickeln.

: Im Test ist der Prototyp des UVC-LED-Strahlers. Er soll Keime auf der Haut abtöten.

Test des Prototyps des UVC-LED-Strahlers. Er soll Keime auf der Haut abtöten.

FBH/P. Immerz.

Effiziente Desinfektion, bessere medizinische Diagnostik und Therapie sowie ressourcenschonende Produktionsverfahren sind "Antreiber“ der Forschungen des „Advanced UV for Life“-Konsortiums. Das Bündnis aus derzeit 34 Industrieunternehmen und 15 Partnern aus der Wissenschaft wird seit 2014 innerhalb des Programms „Zwanzig20 – Partnerschaft für Innovation“ vom Bundesforschungsministerium gefördert. Zielstellung ist es, neue Einsatzgebiete für Ultraviolett-Strahlung zu erschließen und dafür notwendige Strahlungsquellen im ultravioletten Spektralbereich zwischen 340 und 220 Nanometern zu entwickeln. Die Akteure haben neue Anwendungen in der Messtechnik, Medizin und Desinfektion, im Umwelt- und Life Sciences-Bereich sowie in der Fertigungstechnik im Fokus.

„UVC-Strahlung zwischen 280 und 200 Nanometern inaktiviert Viren wie Influenza oder SARS-CoV-2. Daher dürften die neuen UV-LEDs auch für die Bewältigung der Corona-Pandemie interessant sein“, sagt Konsortialsprecher Günther Tränkle, Direktor des Ferdinand-Braun-Instituts, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) in Berlin. Auch ganz neue Projekt-Ideen seien auf den Weg gebracht; zum Beispiel die Erforschung der Wechselwirkung zwischen sehr kurzwelligem UVC-Licht und dem Coronavirus SARS-CoV-2 auf der Haut. In weiterer Zukunft, so Tränkle, denke man an den Einsatz solcher LEDs in schwer zugänglichen Körperhöhlen wie Nase und Rachenraum. Ein weiteres Projekt befasse sich mit UV-LEDs, die automatisierte Nachweissysteme im Laborgebrauch keimfrei halten.

Licht für den eigenen Gewächsschrank

Das Zwanzig20-Konsortium befindet sich im Jahr 2020 auf der Zielgeraden. Tränkle spricht von 51 befürworteten Projekten, von denen 31 abgeschlossen seien. Zu den realisierten Vorhaben gehören Prototypen zur Wasser- und Luftdesinfektion oder für medizinische Zwecke. Sie können beispielsweise in klassische Wasserhähne eingebaut oder zur Luftreinigung von Kühlfahrzeugen eingesetzt werden bis hin zur Desinfektion von Krankenwagen oder von mobilen Laboratorien.

UVC-LED Strahler von Innen

Hier ist das Innere des Geräts mit 118 LEDs zu sehen.

FBH/P. Immerz.

Ebenfalls im Test befindet sich ein Laborgerät zur Bestimmung des Sonnenschutzfaktor von Cremes, ohne bei den Probanden Hautschäden zu erzeugen. Ein weiterer Prototyp soll den Nachweis erbringen, dass LEDs im UVC-Bereich Krankheitserreger wie MRSA abtöten können und gleichzeitig für Haut und Schleimhaut unbedenklich sind. LEDs, die das UVB-Licht erzeugen, sind testweise im Gewächshauseinsatz, um den Gehalt an bioaktiven pflanzlichen Wirkstoffen zu erhöhen. Gleichzeitig muss hier der Nachweis erbracht werden, dass unter künstlichem Sonnenschein erzeugtes „Functional Food“ keine gesundheitsschädigenden Stoffe beinhaltet. Dann könnte eine Zulassung als neuartiges Lebensmittel laut europäischer Novel Food-Verordnung beantragt werden. Anwendung könnten die UVB-LEDs auch beim trendigen „Indoor Farming“ finden – also bei der heimischen Aufzucht von Kräutern und Salat im eigenen Gewächsschrank.

„Advanced UV for Life“ als Wissensplattform

Wieder andere UV-LED-Module sind geeignet für 3D-Druckverfahren oder zur Beschichtung von Fasern und Platten. Dafür werden unter anderem neuartige Harzformulierungen entwickelt, die unter UVA-Bestrahlung schnell aushärten. Einsatzfelder für solche Leichtbaumaterialien sind etwa der Behälterbau, die E-Mobilität oder der Windkraftanlagenbau.

Aus den Technologien und Prototypen sollen marktfähige Produkte entwickelt werden. Die meisten „Advanced UV for Life“-Bündnispartner, so deren Sprecher, hätten ihr Interesse bekundet, in dem Netzwerk weiter zusammenzuarbeiten. „Advanced UV for Life“ solle als Plattform für den Wissens- und Erfahrungsaustausch im Bereich der UV-LEDs ausgebaut werden. Unter dieser Zielstellung laufen Online-Workshops zu innovativen Themen – auch, um weitere potenzielle Partner zu interessieren und gewinnen.