Mit 265-nm-LEDs desinfizieren Covid-Viren und Keime effektiv unschädlich machen

Die 265-nm-LEDs von Stanley Electric können Viren und andere Keime sehr effektiv unschädlich machen.
Die 265-nm-LEDs von Stanley Electric können Viren und andere Keime sehr effektiv unschädlich machen.

Stanley Electric ist der Nachweis gelungen, dass 265-nm-UVC-LEDs Corona-Viren deutlich effektiver inaktivieren als LEDs mit einer Wellenlänge von 280 nm.

Dazu hat Stanley Electric in Zusammenarbeit mit der Yamaguchi-Universität (Dr. Daisuke Hayasaka und Dr. Hiroshi Shimoda) einen Bewertungstest durchgeführt. Dazu wurden Viruslösungen (10 ml, 5 x 105 PFU/ml) in Schalen gegeben, die zu verschiedenen Zeitpunkten mit 265-nm-UVC-LED-Licht bestrahlt wurden. Infektiöse Virustiter wurden durch Plaque-Assays an Zellen bestimmt. Das Ergebnis: Die Inaktivierungsrate von SARS-CoV-2 beträgt 99,9 Prozent oder mehr wenn die UV-Dosis bei 5,1 mJ/cm² liegt. Außerdem hat sich herausgestellt, dass Licht der Wellenlängen 254 und 265 nm 1,8 Mal effektiver ist als Licht der Wellenlänge 280 nm. »Das liegt daran, dass das 265-nm-Licht besonders geeignet ist, die DNA oder RNA zu zerstören«, sagt Stefan Koch, Geschäftsführer der Stanley Electric GmbH in Mörfelden-Walldorf.

Stanley Electric empfiehlt den Einsatz der 265-nm-UVC-LED mit einer Ausgansleistung von 50 mW, die seit Juli 2020 in Serienfertigung ist, für verschiedene Anwendungen im Bereich Oberflächen- und Luftsterilisation sowie Wasserdesinfektion. Sie ist nicht nur zur Vermeidung von Infektionen wie SARS-CoV-2 geeignet, sondern reduziert die alltägliche Keimbelastung insgesamt.

Erst kürzlich hat Stanley Electric eine integrierte Fertigungslinie zur Produktion von 265-nm-UVC-LEDs in Betrieb genommen – von den Halbleitersubstraten über die LED-Chip-Fertigung bis zum LED-Packaging. »Das ist eine Besonderheit«, erklärt Stefan Koch. »Denn es gibt weltweit kaum ein Unternehmen, das die 265-nm-Technik von Anfang bis Ende in dieser Form beherrscht.« Die übrigen Hersteller würden sich vor allem auf die Produktion von LEDs konzentrieren, die Licht der Wellenlängen 275 und 280 nm emittieren.

Dazu hatte Stanley Electric Ende vergangenen Jahres die amerikanische HexaTech gekauft und führt sie als Tochterunternehmen weiter. HexaTech entwickelt und fertigt Substrate aus Aluminiumnitrid (AlN), eine wichtige Voraussetzung, um UV-LEDs mit einer Wellenläge von 265 nm herstellen zu können, die sich besonders dafür eignen, Keime zu inaktivieren. Mit Hilfe des Know-hows von HexaTech will Stanley im nächsten Schritt die Ausgangsleistung der LEDs von 50 mW auf 200 mW steigern und sich damit eine führende Position im Sterilisationsmarkt sichern.

Der Markt für Quecksilberlampen für die Sterilisation soll in diesem Jahr auf einen Umsatz von 160 Mrd. Yen (1,28 Mrd. Euro) kommen. Nach den Bestimmungen der »Minamata Convention on Mercury« (Minamata-Übereinkommen), die Teil des Umweltprogramms der Vereinten Nationen und seit 2017 völkerrechtlich verbindlich ist, dürfen ab diesem Jahr viele Produkte, die Quecksilber enthalten, nicht mehr hergestellt, exportiert und importiert werden. Dazu gehören Batterien, Schalter, Relais, Lampen, Kosmetika, Pestizide, Thermometer und Manometer. Allerdings besteht für Quecksilberlampen, die für den Einsatz zur Sterilisation bestimmt sind, eine Ausnahme, weil es dafür bisher schlicht keine alternative Lichtquelle gibt.  

Jetzt könnte sich aber der Übergang zu UV-LED beschleunigen. Stanley plant jedenfalls, den Umsatz mit den UV-LEDs bis 2025 auf 50 Mrd. Yen (398 Mio. Euro) zu steigern.