Hygienischer Bierverschluss dank Fraunhofer-Technologie

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https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2019/august/hygienischer-bierverschluss-dank-fraunhofer-technologie/_jcr_content/contentPar/pressarticle/teaserimage.img.3col.jpg/1563965220883_iosb-ast-keimfreierbierverschlussdankfraunhofertechnologieb ild1.jpgUV-Licht macht Keime im Trinkwasser unschädlich. Bislang erfolgt die Desinfektion mit Quecksilberlampen, die UV-Strahlen erzeugen. Doch Quecksilber ist ein gesundheitsschädliches Schwermetall und belastet die Umwelt. Fraunhofer-Forscherinnen und -Forscher setzen auf eine umweltfreundliche und effizientere Alternative: Sie zerstören die DNA der Bakterien mit UV-LEDs. Die Technologie eignet sich auch zur Desinfektion von Brauwasser und im Abfüllprozess von Deckeln für Bier, Erfrischungsgetränke und Mineralwasser.



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News Quelle: Fraunhofer Forschungsorganisation
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[White_Fox]

Wenn ich da an die aktuelle Lebensdauer von UV-LEDs denke, würde ich noch eine Weile bei Quecksliberlampen bleiben.

[Manf]

Ich hatte auch gerade einen frühen Ausfall einer (einzigen) UV LED, vielleicht nicht perfekt gekühlt.
Deshalb die Frage hast Du eine Information über geringe Lebensdauer von UV LEDs?
Hier gibt es ja eher andere Aussagen:

https://www.ledsmagazine.com/leds-ssl-design/packaged-leds/article/16695812/reconsider-uvc-led-lifetime-for-disinfection-based-on-development-decisions-magazine
http://www.mimakieurope.com/faq/category/specifications-ujv500-160/
https://arxiv.org/pdf/1705.06256.pdf

[oberallgeier]

.. UV-Licht macht Keime im Trinkwasser unschädlich .. eine umweltfreundliche und effizientere Alternative: Sie zerstören die DNA der Bakterien mit UV-LEDs ..Dem UVLicht ist es ziemlich wurscht von wem es erzeugt wird. Die Frage ist allerdings wieweit die Spektren übereinstimmen bzw. wie weit die verschiedenen Bandbreiten Einfluss haben oder eben auch nicht. Hg dürfte ein breites Spektrum erzeugen, bei den LEDs ist das sicher nicht der Fall. Ob das die akademisch gebildeten Forscher auch in seiner ganzen Tragweite wissen ? ?

Meine (wenigen) Haare am Hinterkopf kribbeln jedenfalls, zumindest zwei Mal.

Einmal weil sich die Frage auftut was mit den zerstörten BakterienBruchstücken geschieht. Das aggressive UV-Licht könnte immerhin Bruchstücke im Größenbereich von Aminosäuren erzeugen. Da gibts Dinge, die selbst Pandora in ihrer Büchse lassen würde - krebserregend, genverändernd, alles das, was wir fürchten oder fürchten sollten (leider oft nicht genug). Immerhin sind da nicht nur Bakterien in der Brühe - siehe nächster Absatz.

Zum andern tut sich die Frage auf, was aus den verschiedenen Beimischungen geschieht die in der flüssigen Umgebung herumschwirren. Die Industrie der organischen Chemie hatte manchmal UV benutzt um langkettige Moleküle zu synthetisieren. So wurde wurde das z.B. bei der Lindanproduktion (https://de.wikipedia.org/wiki/Lindan#Synthese) gemacht. Und so lange ich nicht weiß welche Brühe (Schmutz, Lösungsmittel, Tenside, Bakterien, Bakterienbruchstücke etc - ok ok, ich habs gelesen - es ist Trinkwasser . . .) ich da mit dem Licht bestrahle weiß ich auch nicht, was die Hexenküche dann ausspuckt.

Es ist wie so oft, insbes. z.B. bei der Abfallbeseitigung: man zerstört die Dinge die stören und kümmert sich selten darum, ob man nicht den Teufel mit dem Belzebub austreibt. Oder gibts Informationen darüber wie die Brühe hinterher aussieht? Bakterienfrei - sicher, klar. Aber auch klare Wässer können sehr trügerisch sein.

[HaWe]

Dem UVLicht ist es ziemlich wurscht von wem es erzeugt wird. Die Frage ist allerdings wieweit die Spektren übereinstimmen bzw. wie weit die verschiedenen Bandbreiten Einfluss haben oder eben auch nicht. Hg dürfte ein breites Spektrum erzeugen, bei den LEDs ist das sicher nicht der Fall. Ob das die akademisch gebildeten Forscher auch in seiner ganzen Tragweite wissen ? ?

Meine (wenigen) Haare am Hinterkopf kribbeln jedenfalls, zumindest zwei Mal.

Einmal weil sich die Frage auftut was mit den zerstörten BakterienBruchstücken geschieht. Das aggressive UV-Licht könnte immerhin Bruchstücke im Größenbereich von Aminosäuren erzeugen. Da gibts Dinge, die selbst Pandora in ihrer Büchse lassen würde - krebserregend, genverändernd, alles das, was wir fürchten oder fürchten sollten (leider oft nicht genug). Immerhin sind da nicht nur Bakterien in der Brühe - siehe nächster Absatz.

Zum andern tut sich die Frage auf, was aus den verschiedenen Beimischungen geschieht die in der flüssigen Umgebung herumschwirren. Die Industrie der organischen Chemie hatte manchmal UV benutzt um langkettige Moleküle zu synthetisieren. So wurde wurde das z.B. bei der Lindanproduktion (https://de.wikipedia.org/wiki/Lindan#Synthese) gemacht. Und so lange ich nicht weiß welche Brühe (Schmutz, Lösungsmittel, Tenside, Bakterien, Bakterienbruchstücke etc - ok ok, ich habs gelesen - es ist Trinkwasser . . .) ich da mit dem Licht bestrahle weiß ich auch nicht, was die Hexenküche dann ausspuckt.

Es ist wie so oft, insbes. z.B. bei der Abfallbeseitigung: man zerstört die Dinge die stören und kümmert sich selten darum, ob man nicht den Teufel mit dem Belzebub austreibt. Oder gibts Informationen darüber wie die Brühe hinterher aussieht? Bakterienfrei - sicher, klar. Aber auch klare Wässer können sehr trügerisch sein.

denkst du ernsthaft, die Fraunhofer-Leute hätten nicht die Desinfektionswirkung der UV-LEDs - auch gegeneinander - mikrobiologisch getestet?
oder wie würdest DU dieses Statement dann beurteilen ?


»Konventionelle Quecksilberleuchten senden Licht bei 254 Nanometern aus und liegen damit unterhalb der optimalen Wellenlänge von 265 Nanometern, die Desinfektionsleistung ist nicht optimal«, sagt Thomas Westerhoff, Wissenschaftler am Fraunhofer IOSB-AST. Weitere Nachteile der klassischen Strahler: Sie benötigen lange Aufwärmphasen, haben eine kurze Lebensdauer und sind aufgrund ihres sperrigen Designs nicht flexibel einsetzbar. »Wir bevorzugen daher UV-LEDs, die mit einem Maximum von 265 Nanometern emittieren. Besonders interessant sind diese UVC-LEDs, da deren Strahlung die DNA der Erreger deutlich besser zerstört. Die UV-Strahlen erzeugen in den Nukleinsäuren der DNA Resonanzen und brechen die Bindungen der Moleküle auf. Der Zellkern der Mikroorganismen wird so verändert, dass eine Zellteilung unmöglich wird. In der Folge können sich die Erreger nicht mehr vermehren.«

:p


PS:
auch bakterizide chemische Desinfektionsmittel und Antibiotika (die wir einnehmen) zerstören die Bakterien-Oberfläche, wodurch das Zellinnere der Bakterien austritt,
und woher nimmst du die Behauptung, dass austretende Bakterien-Endotoxine/Zytoplasmabestandteile per se krebserregend wären? (klar, gesund sind sie nicht, aber das sind lebende, sich vermehrende Bakterien auch nicht - und auch die sterben teilw. ab, wodurch sie ihre Endotoxine u. Zytoplasmabestandteile freisetzen).

Konventionelle Quecksilberleuchten hingegen werden ja übrigens bisher auch in jedem Wasserwerk zur Trinkwasser-Desinfektion benutzt, und die von ihnen ausgesandten 254nm UV-Wellen sind ja sogar noch aggressiver als die 263nm der UV-LEDs...!

[White_Fox]

Ich hatte auch gerade einen frühen Ausfall einer (einzigen) UV LED, vielleicht nicht perfekt gekühlt.
Deshalb die Frage hast Du eine Information über geringe Lebensdauer von UV LEDs?

Es stand mal (kurzzeitig, weil mir das Thema viel zu billig war und ich deshalb abgelehnt habe) als Thema für meine Masterarbeit an, einen Wasserentkeimer auf Basis von UV-LEDs als Messedemonstrator zu bauen.
Das Problem ist nicht der schlagartige Ausfall, sondern die relativ rasche Degeneration der LEDs, die die Leistung über die Zeit verringert. Das emittierte UV-Licht schädigt nicht nur Bakterien, sondern auch den Halbleiterkristall. Im Übrigen sind UV-LEDs immer noch abartig ineffizient und kommen in diesem Punkt noch lange nicht an Hg-Lampen ran.

Deine Links habe ich zwar kurz geöffnet, aber nur sehr flüchtig überflogen und verzichte daher auf eine Äußerung zu diesen. Allerdings wurde dort, wo ich dieses Thema bearbeitet hätte, sehr emsig an UV-LEDs geforscht, und meine geäußerten Behauptungen entnahm ich den zahlreichen Wandplakaten, auf denen die Forschungsergebnisse ausgestellt wurden.

Im Übrigen ist der Herstellungsprozess von UV-LEDs auch nicht gerade umweltfreundlich, da dabei recht ordentlich Ausschuß produziert wird.

[Manf]

Vielen Dank für die Antwort, ich habe den Eindruck, dass bei UV LEDs gerade in letzter Zeit große Fortschritte gemacht wurden.
(Vielleicht mußten die LEDs aus der Zeit davor auch noch verkauft werden und ich habe eine ungünstige erwischt.) ;)

[White_Fox]

Naja, mein Kenntnisstand bezieht sich auf Anfang dieses Jahres. Abartig ineffizient bedeutet etwas im unteren einstelligen %-Bereich. Ich hab grad mal rasch nach Veröffentlichungen gesucht, das Neuste was ich auf die Schnelle fand war allerdings nur von 2016. Mir wurde damals, als ich mich kundig gemacht habe, auch gesagt daß sich da seit längerer Zeit nicht allzu umwerfend viel getan hat.

In den Links finde ich unter dem Stichwort "efficiency" nichts, in einem Link war aber die Lebensdauer mit >5000h angegeben. Im Vergleich zu anderen LEDs ist das gar nicht gut, und das hätten die LEDs, für die besagter Demonstrator gewesen wäre, auch geschafft. Wenn man sie weit unterhalb ihrer Nennleistung betrieben hat.
Auf einem dieser Poster war die Lichtemission über die Zeit bei verschiedenen Belastungen aufgetragen, im allgemeinen fiel die Lichtemission in einer e-Funktion ab, irgendwo bei 50% oder so war die Kurve etwas stabil. Die halbwegs stabile Region wurde aber schon nach zwei- oder dreihundert Stunden oder so erreicht.
Bei den Zahlen bitte ich zu beachten, daß ich das aus dem Gedächtnis geschrieben habe, die ein oder andere Zahl wird da nicht exakt sein. Aber zumindest bin ich mir bei den Größenordungen halbwegs sicher.

Ich finde es gut daß man daran forscht, dennoch sehe ich in dem Projekt eher den Sinn irgendwelche Polit-Heinis davon zu überzeugen, Fördertöpfe aufzumachen und Forschungsgelder zu aquirieren. Über das Ergebnis des Projekts wird man gerade soviel Tamtam machen solange man etwas präsentieren will, und danach nie wieder etwas hören. UV-LEDs sind meiner Einschätzung nach noch lange nicht soweit, einsatztauglich zu sein.


Vielen Dank für die Antwort

Bitte, wenn es dir hilft.
Schönes Wochenende allerseits.

[HaWe]

Naja, mein Kenntnisstand bezieht sich auf Anfang dieses Jahres. Abartig ineffizient bedeutet etwas im unteren einstelligen %-Bereich. Ich hab grad mal rasch nach Veröffentlichungen gesucht, das Neuste was ich auf die Schnelle fand war allerdings nur von 2016. Mir wurde damals, als ich mich kundig gemacht habe, auch gesagt daß sich da seit längerer Zeit nicht allzu umwerfend viel getan hat.

In den Links finde ich unter dem Stichwort "efficiency" nichts, in einem Link war aber die Lebensdauer mit >5000h angegeben. Im Vergleich zu anderen LEDs ist das gar nicht gut, und das hätten die LEDs, für die besagter Demonstrator gewesen wäre, auch geschafft. Wenn man sie weit unterhalb ihrer Nennleistung betrieben hat.
Auf einem dieser Poster war die Lichtemission über die Zeit bei verschiedenen Belastungen aufgetragen, im allgemeinen fiel die Lichtemission in einer e-Funktion ab, irgendwo bei 50% oder so war die Kurve etwas stabil. Die halbwegs stabile Region wurde aber schon nach zwei- oder dreihundert Stunden oder so erreicht.
Bei den Zahlen bitte ich zu beachten, daß ich das aus dem Gedächtnis geschrieben habe, die ein oder andere Zahl wird da nicht exakt sein. Aber zumindest bin ich mir bei den Größenordungen halbwegs sicher.

Ich finde es gut daß man daran forscht, dennoch sehe ich in dem Projekt eher den Sinn irgendwelche Polit-Heinis davon zu überzeugen, Fördertöpfe aufzumachen und Forschungsgelder zu aquirieren. Über das Ergebnis des Projekts wird man gerade soviel Tamtam machen solange man etwas präsentieren will, und danach nie wieder etwas hören. UV-LEDs sind meiner Einschätzung nach noch lange nicht soweit, einsatztauglich zu sein.


bevor du hier völlig unbegründet Forscher und ihre Ergebnisse gerade aus den Fraunhofer-Instituten bashst:
Belege doch bitte erst einmal, welche Haltbarkeit/Lebensdauer die aus dem TOP Artikel tatsächlich haben, die dort verwendet werden - und inwieweit sie sich darin von den bisher verwendeten Quecksilberlampen unterscheiden!

[Klebwax]

Das mit dem Quecksilber ist eigentlich Blödsinn. Während des Betriebs spielt das ja keine Rolle und solange die Lampen anständig entsorgt werden ist das kein Problem. Es gab und gibt sicher Millionen von Quecksilberdampflampen, die man nicht so gut unter Kontrolle hat, wie ein paar Desinfektionslampen bei der Lebensmittelverarbeitung.



Ich finde es gut daß man daran forscht, dennoch sehe ich in dem Projekt eher den Sinn irgendwelche Polit-Heinis davon zu überzeugen, Fördertöpfe aufzumachen und Forschungsgelder zu aquirieren.

Sehe ich auch so. Eigentlich bekommt man heutzutage nur noch Gelder, wenns um Gender oder Klima geht. Schwermetalle geht offensichtlich auch noch. Aber was soll man in einem Land erwarten, in dem ein "Kobold" die elektrische Energie der Windräder im Netz speichert. Wenn aber erstmal einer von den Umweltschützern mitbekommt, daß durch das harte UV eine Menge Ozon entsteht, wird das Verfahren sicher bald gänzlich verboten.

MfG Klebwax

[HaWe]

Das mit dem Quecksilber ist eigentlich Blödsinn. Während des Betriebs spielt das ja keine Rolle und solange die Lampen anständig entsorgt werden ist das kein Problem. Es gab und gibt sicher Millionen von Quecksilberdampflampen, die man nicht so gut unter Kontrolle hat, wie ein paar Desinfektionslampen bei der Lebensmittelverarbeitung.



Sehe ich auch so. Eigentlich bekommt man heutzutage nur noch Gelder, wenns um Gender oder Klima geht. Schwermetalle geht offensichtlich auch noch. Aber was soll man in einem Land erwarten, in dem ein "Kobold" die elektrische Energie der Windräder im Netz speichert. Wenn aber erstmal einer von den Umweltschützern mitbekommt, daß durch das harte UV eine Menge Ozon entsteht, wird das Verfahren sicher bald gänzlich verboten.

MfG Klebwax

was ein Quatsch, hier ist wohl wieder Bierdunst-Stammtisch-Laberstunde!!
das UV von Quecksilberlampen ist doch härter als das der LEDs,
Ozon entsteht unter UV aus Sauerstoff in der Luft, nicht im Wasser,
und selbst wenn geringe Mengen Ozon im Wasser entstehen sollten, dann wirkt es dort desinfizierend, was ja auch gewünscht ist, und dann wird es wieder zu Sauerstoff.
Quecksilberlampem aber sollen ja nach Aussage im TOP Artikel weniger langlebig sein als die LEDs (das wird ja dort als Nachteil gegenüber LEDs angeführt), und sie werden zu Tausenden in den Wasserwerken zur Desinfektion eingesetzt.
Und nun verrate mir bitte mal jemand der Laber-Spezialisten, wie das giftige Quecksilber umweltfreundlich entsorgt wird!
Oh mannomannomannomann, seid ihr AfD-Populisten-Verschwörungstheoretiker oder rationale Techniker?

[White_Fox]

bevor du hier völlig unbegründet Forscher und ihre Ergebnisse gerade aus den Fraunhofer-Instituten bashst:
Belege doch bitte erst einmal, welche Haltbarkeit/Lebensdauer die aus dem TOP Artikel tatsächlich haben, die dort verwendet werden - und inwieweit sie sich darin von den bisher verwendeten Quecksilberlampen unterscheiden!

Ach...wie dumm, daß der Fraunhoferseite nichts darüber steht, welche LEDs die verwenden wollen. Noch nichtmal die Halbleitermatierialien werden erwähnt. Meine Posts oben bezogen sich übgrigens auf GaN-LEDs. Aber der Fraunhoferartikel?

Davon mal abgesehen: Warum zur Hölle soll ich irgendetwas belegen? Erstens ist das meine Meinung, diese muß niemand belegen. Wenn ich sie belegen würde, wäre es nicht mehr nur meine Meinung, sondern eine wissenschaftliche Äußerung. Außerdem sehe ich nicht mich in der Bringschuld eines Beweises, sondern wenn dann die Fraunhoferleute.



[Dümmliche Beleidigung entfernt]
das UV von Quecksilberlampen ist doch härter als das der LEDs,
Ozon entsteht unter UV aus Sauerstoff in der Luft, nicht im Wasser,
und selbst wenn geringe Mengen Ozon im Wasser entstehen sollten, dann wirkt es dort desinfizierend, was ja auch gewünscht ist, und dann wird es wieder zu Sauerstoff.
Dein Halbwissen über Chemie und - meines Erachtens die eigentliche Katastrophe - die Leichtfertigkeit, mit der du daraus Schlüsse ziehst, hast du doch neulich erst in einem Nachbarthread zur Schau gestellt.



Quecksilberlampem aber sollen ja nach Aussage im TOP Artikel weniger langlebig sein als die LEDs (das wird ja dort als Nachteil gegenüber LEDs angeführt), und sie werden zu Tausenden in den Wasserwerken zur Desinfektion eingesetzt.
Und von einem ernstzunehmenden Forschungsprojekt erwarte ich, "langlebig" mit einer Einheit der Zeit zu quantifizieren. Wenigstens grob abzuschätzen. Übrigens: Hier http://peschl-ultraviolet.com/deutsch/ueber-uv/lebensdauer/lebensdauer.html erfährt man etwas mehr über die Lebensdauer als auf der Fraunhoferseite. Die Nutzdauer wird dort mit 8kh-16kh angegeben. Auch sehr schön: Die Seite differenziert zwischen Nutz- und Lebensdauer, letztere ist mit bis zu 20kh angegeben. Beide Werte sind nach meinem Kenntnisstand für UV-LEDs utopisch, aber das habe ich ja schon ausgeführt.


Und nun verrate mir bitte mal jemand der Laber-Spezialisten, wie das giftige Quecksilber umweltfreundlich entsorgt wird!
Oh mannomannomannomann, seid ihr AfD-Populisten-Verschwörungstheoretiker oder rationale Techniker?
Nun, wie gelangte das Quecksilber eigentlich in die Industrie? Und bei Millionen von Energiesparlampen, auf die hat Klebwax angespielt, hat das auch niemanden interessiert.

Und was soll das AfD-Bashing schon wieder, was hat denn die Partei damit damit zu tun? Nebenbei bemerkt: Diese Partei stellt immerhin die meisten Akademiker im Bundestag. Und zwar, im Gegensatz z.B. zu den Grünen oder SPD (die eher mit Studienabbrechern auffallen) nicht nur promovierte Erdbeerenpflücker, sondern eben kompetente Leute. :)


Ach ja, noch ein paar Worte zum Wissenschaftlerbashing:

ich [...] als promovierter Naturwissenschaftler
Eigentlich solltest du, wenn du promoviert bist, den Wissenschaftsbetrieb in Deutschland kennen. Dann würdest du auch wissen, daß die Wissenschaft in D so gebaut ist, daß viel nutzloses BlingBling entwickelt werden muß, damit sich ein paar Polithuren mal in irngendwelchen Laboren ablichten lassen können, daß man denen irgendwas zeigen muß, was sie vielleicht verstehen, hoffentlich die Sinnhaftigkeit der Forschung erkennen und dann z.B. ein dringend (eigentlich für andere Zwecke) benötigtes Instrument finanziert wird. Niemand, der das weiß, hätte meine Äußerung weiter oben als Wissenschaftlerbashing betrachtet.
Dir aber scheint die deutsche Wissenschaft in D fremd zu sein. Was bei mir die Frage nach dem Warum aufwirft.

[Manf]

Ich denke diese ausgesprochen vielschichtigen Stellungnahmen runden das Thema UV LEDs dann eingermaßen ab und wir können das Thema damit abschließen.