Photokatalytische Luftentkeimung
Die Photokatalyse hat sich als äußerst wirksam bei der Eliminierung eines breiten Spektrums an Mikroorganismen erwiesen.
Der photokatalytische Prozess beschränkt sich nicht nur auf die Abtötung bakterieller Zellen, sondern bewirkt deren vollständige Zersetzung durch einen fortgeschrittenen biochemischen Prozess.
Innenraumluftqualität
oft unterschätzt
Den Großteil unseres Tages atmen wir in geschlossenen Räumen ein – zu Hause und im Büro. Daher sollte uns die dortige Luftqualität eigentlich am meisten beunruhigen.
Neben Viren und Mikroorganismen werden flüchtige organische Verbindungen (VOCs) konsequent als eine der bedeutendsten Schadstoffgruppen in Innenräumen genannt.
Die Quellen für flüchtige organische Verbindungen (VOC – Volatile Organic Compounds) in der Innenraumluft sind vielfältig und betreffen nahezu alle Haushaltsgegenstände und -aktivitäten: Dazu gehören in erster Linie Baustoffe und Einrichtungsgegenstände (deren Emissionen über Jahre anhalten können), Kosmetikprodukte oder Deodorants, Zigarettenrauch, Reinigungsmittel sowie verschiedene Produkte wie Klebstoffe, Lösungsmittel und Farben. Ebenfalls dazu zählen chemisch gereinigte Kleidung, Heizgeräte, Drucker und Fotokopierer.
Die Luftqualität betrifft daher nicht nur die Umweltbelastung im Freien, sondern vielmehr geschlossene Wohn- und Arbeitsräume, da flüchtige organische Verbindungen bei Raumtemperatur gasförmig vorliegen und die Aufnahme hauptsächlich über die normale Atmung erfolgt.
Photokatalyse: Eine leistungsstarke Technologie zur Luftreinigung
Wirksamkeit der Photokatalyse gegen Pathogene
Die Photokatalyse hat sich als äußerst wirksam bei der Eliminierung eines breiten Spektrums von Mikroorganismen erwiesen. Ihre Wirkung beschränkt sich nicht nur auf gramnegative und grampositive Bakterien (einschließlich resistenter Endosporen), sondern erstreckt sich auch auf Pilze, Algen, Protozoen und Viren bis hin zur Inaktivierung von Prionen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden ist die Photokatalyse zudem in der Lage, verbleibende mikrobielle Toxine abzubauen.
Zu den wissenschaftlichen Belegen für diese Fähigkeit gehört die Aussage von Vincenzo Romano Spica, Professor für Hygiene und Leiter des Labors für Epidemiologie und Biotechnologie an der Universität Rom „Foro Italico“, der erklärte: „Es handelt sich zweifellos um eine nützliche Technologie für Krankenhaus- oder Gesundheitseinrichtungen, die jedoch überall dort eingesetzt werden kann, wo es notwendig ist, die mikrobielle und bakterielle Belastung unter Kontrolle zu halten““..
Der photokatalytische Prozess beschränkt sich nicht nur auf die Abtötung bakterieller Zellen, sondern bewirkt deren vollständige Zersetzung durch einen fortgeschrittenen biochemischen Prozess.
Erzeugung von ROS: Die Aktivierung des Katalysators erzeugt reaktive Sauerstoffspezies (ROS) wie Hydroxyl-Radikale und Wasserstoffperoxid.
Struktureller Abbau: Diese Spezies greifen direkt die Zellwand und die Zytoplasmamembran an.
Lyse und Austritt: Die Schädigung der Membranen führt zum Austritt des Zellinhalts und zur anschließenden Lyse (Zerstörung) der Zelle.
Mineralisierung: Der Prozess kann in der vollständigen Mineralisierung des Organismus gipfeln, wobei die organische Materie in inerte Substanzen (wie Wasser und CO2) umgewandelt wird.
Warum ist Titandioxid überlegen? Titandioxid ist herkömmlichen antibakteriellen Wirkstoffen aus mehreren grundlegenden Gründen überlegen: Überwindung des Biofilms: Die photokatalytische Reaktion erfolgt direkt an der Kontaktfläche. Dadurch gelingt es, den von Bakterien gebildeten schützenden Biofilm-Schild zu umgehen, an dem traditionelle chemische Desinfektionsmittel oft scheitern. Zersetzung von Endotoxinen: Während viele Desinfektionsmittel nach dem Zelltod toxische Rückstände hinterlassen, baut die Photokatalyse die freigesetzten Endotoxine aktiv ab. Kontinuierliche und dauerhafte Wirkung: TiO2 fungiert als Katalysator und verbraucht sich während der Reaktion nicht. Dies garantiert eine zeitlich konstante antibakterielle und viruzide Wirkung.
Leistungsvergleich
In Bezug auf die Desinfektionskraft bietet Titandioxid eine deutlich höhere Leistung als herkömmliche Systeme: Es ist dreimal wirksamer als Chlor und 1,5-mal wirksamer als Ozon.
Die Integration der Photokatalyse in herkömmliche Luftfiltersysteme bietet einen strategischen Vorteil: Neben der Reinigung des Luftstroms werden die Filter selbst selbstreinigend. Dies verhindert die Bakterienvermehrung auf den Filtermedien, reduziert den Wartungsaufwand und verbessert langfristig die Raumluftqualität.
UVC-aktivierte Photokatalyse
Eine perfekte Kombination
Die sterilisierende Wirkung der ultraviolet germicidal irradiation (UVGI) wurde Ende des 19. Jahrhunderts entdeckt und etablierte sich im 20. Jahrhundert; UVC-Strahlen verändern die DNA oder RNA von Mikroorganismen und verhindern so deren Vermehrung oder Schadwirkung.
Die jüngste Pandemie hat die Aufmerksamkeit für die Luftsanierung gesteigert, und Studien zur keimtötenden Wirkung von UVC haben weitere zahlreiche Bestätigungen erhalten.
Da der photokatalytische Prozess von TiO2 auch durch Emissionen im UVC-Bereich aktiviert wird, sind die beiden Systeme hervorragende Partner für die Entwicklung eines Filtersystems, das in einem einzigen Durchgang Folgendes reduziert:
– VOC (flüchtige organische Verbindungen)
– Unangenehme Gerüche
– Keime, Bakterien und Viren
Warum sollte man diese Möglichkeit also nicht nutzen, um eine umfassende Antwort auf ein Problem zu geben, das das gesamte System betrifft?
Alle Filter der photokatalytischen Depurex-Serie können durch eine UVC-Lichtquelle aktiviert werden, um ein außergewöhnliches Reinigungsniveau zu erreichen.
Die photokatalytische Filtration in Kombination mit UVC ist die fortschrittlichste Antwort für die Realisierung von Lüftungsgeräten, die bei der Reduzierung der Innenraumverschmutzung und der Luftsanierung wirklich effektiv sind.
Zur Vertiefung:
World Health Organization – Guidelines for indoor air quality