LEDs (Lichtemittierende Dioden) sind in vielen Bereichen unseres Lebens umweltschonende und günstige Alternativen zu bisher genutzten Lichtquellen geworden. Aus der Automobilindustrie oder Hausbeleuchtung kann man sie sich, vor allem aus Platz- und Effizienzgründen, nicht mehr wegdenken. Technische Restriktionen in Bezug auf die Qualität der Ausgangsstoffe und hohe Herstellungskosten erschweren jedoch den Ersatz von bestehenden Technologien, je kurzwelliger die Emission der LEDs ist.
Durch den rasanten technischen Fortschritt bei LEDs im UVC-Bereich zwischen 240 und 280 Nanometern (nm) steigt in den letzten Jahren vermehrt das Interesse an UV-LEDs als Alternative zu den konventionellen, quecksilberhaltigen Systemen für die Wasserbehandlung. Das deutsche „Advanced UV for Life“- Konsortium hat sich zum Ziel gesetzt, LEDs mit Emissionswellenlängen im UVC-Bereich zur Desinfektion von Luft, Wasser und technischen Oberflächen zu etablieren. Als Partner in diesem Arbeitsfeld engagiert sich das TZW seit mehreren Jahren dabei, Projekte zur Trinkwasserdesinfektion voranzutreiben. Viele Vorarbeiten und Grundlagenforschung waren notwendig, um UV-LEDs hierfür zuverlässig einsetzen zu können.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) förderte zum Themenkomplex „UV-LED“ das Grundlagenprojekt „GEntLED-UV“. Im Rahmen dieses Verbundprojekts hat das TZW das Teilprojekt „Mikrobiologische und technische Charakterisierung von UV-LED-Desinfektionsmodulen“ (MikTeCh) bearbeitet. Ein im Projekt entwickeltes LED-Funktionsmodul wurde aufwändigen Untersuchungen unterzogen. So konnte ermittelt werden, wie effizient unterschiedliche Wellenlängen auf unerwünschte Mikroorganismen im Wasser wirken. Technische Aspekte wie Lebensdauer und Überwachung des LED-Moduls im Vergleich zu den in der Wasserbehandlung etablierten Nieder- und Mitteldruck-Quecksilberdampflampen wurden ebenso berücksichtigt. Der aktuell erschienene Band 91 der TZW-Schriftenreihe stellt die Arbeiten und Ergebnisse im Einzelnen dar.
Erkenntnisse aus dem Projekt „GEntLED-UV“ werden mittlerweile im BMBF-geförderten Folgeprojekt ELEDWa genutzt, um eine Überwachung der hier entwickelten LED-basierten UV-Desinfektionsanlagen zu gewährleisten. Auch werden die Ergebnisse dem Normungsausschuss 119-07-15-02-PK UV-Desinfektion zur Verfügung gestellt, um darauf basierend künftig den rechtlichen Rahmen einer Deutschen Prüfnorm zu erstellen. Dies würde für die Desinfektion von Wasser mittels UVC-LEDs einen deutlichen Innovationsschub bedeuten.
Schriftenreihe Band 91: Charakterisierung von LED-basierten UV-Desinfektionsmodulen
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