Wörschdlmoo
Militanter Veganer
Da ich beruflich zu Corona-Zeiten mit der Entwicklung von UVC-Umluft Entkeimungsgeräten beschäftigt war, kann ich hier gerne ein paar grundlegende Informationen beitragen. Ich will Insbesondere auf den Einsatz einer solchen Entkeimung im Pi-Ager eingehen und versuche das mal so einfach wie möglich zu halten:
Bei einem UVC-Umluft Entkeimungsgerät werden die zu inaktivierenden Mikroorganismen mittels Lüfter in eine Bestrahlungskammer geleitet und in der Bestrahlungskammer mittels UV-C Strahlung abgetötet. Das geschieht üblicherweise mit Niederdruckstrahler, die hauptsächlich im kurzwelligen ultravioletten Bereich strahlen. Der für die Inaktivierung erforderliche Anteil der Strahlung befindet zwischen 200 und 280nm und bildet lediglich einen Teil des abgegebenen Spektrums. Deshalb werden im Datenblatt von UV-C Strahlern neben der Lampenleistung auch die UV-C Strahlungsleistung im Bereich von 200-280nm angegeben, die dann entsprechend geringer ist.
Für eine erfolgreiche Inaktivierung ist dann insbesondere die Bestrahlungsdosis entscheidend. Diese ist definiert als UV-Leistung x Zeit pro bestrahlter Fläche (Ws/m2). Das heißt: neben der UV-C Leistung ist insbesondere die Bestrahlungszeit, also die Verweilzeit der zu entkeimenden Luft in der Bestrahlungskammer, entscheidend. Die Verweilzeit der Luft wird über den Volumenstrom des Lüfters bestimmt. Je höher die UV-Leistung und langsamer die Luft durch die Kammer strömt, desto höher also die Bestrahlungsdosis.
In der Literatur gibt es für jeden Mikroorganismus eine entsprechende Bestrahlungsdosis, bei der ca. 90% der Mikroorganismen inaktiviert werden. Bei Corona Viren reichen hier schon 27Ws/m². Bei Schimmelsporen liegt die Bestrahlungsdosis jedoch um ein vielfaches höher, was uns schon zu einem der ersten Probleme beim Einsatz einer Umluft Entkeimung im Pi-Ager bringt. Für viele grünlich oder weißlich aussehenden Schimmelsporen liegt diese bereits bei ca. 700Ws/m² (Aspergillus amstelodami), bei schwarzem Schimmel wie dem Aspergillus niger sogar bei 1320Ws/m². Man bräuchte somit sehr starke UV-C Strahler die von schwachen Lüftern mit geringem Volumenstrom durch die Bestrahlungskammer befördert werden, um bei einmaliger Passage viel Schimmelsporen abzutöten.
Ein weiteres Problem sind die Niederdruckstrahler selbst. Die Emission von UV-C Strahlung ist leider nicht konstant und variiert mit der Umgebungstemperatur. So wird ein Strahler die im Datenblatt angegebene UV-C Leistung lediglich dann erreichen, wenn die Umgebungstemperatur im optimalen Bereich von ca. 27° bis 37°C liegt. Mit abnehmender Umgebungstemperatur sinkt auch die abgegebene Strahlungsleistung von Niederdruckstrahlern. Bei 4°C liegt diese bei manchen Strahlern nur noch bei 40% und bei 0°C dann lediglich bei 30% der angegebenen UV-C Leistung. Da bei der Reifung von Fleisch niedrige Temperaturen zu erwarten sind, zeigt sich hier ein weiteres Problem beim Einsatz einer UV-C Entkeimung in Reifeschränken.
Konstruktiv lässt sich die Bestrahlungsdosis jedoch auch steigern, indem man die innenliegenden Wände der Bestrahlungskammer mit Reflektorblechen ausstattet, damit so viel Strahlung wie möglich reflektiert wird. Wenn man alle Oberflächen einer Strahlungskammer aus Materialien mit über 90% Reflektionsgrad herstellen könnte, würde man so tatsächlich eine sehr hohe Bestrahlungsdosis generieren können. Jedoch wird es schwierig die Stirnseiten der Kammer mit den Luftein- und Auslässen aus reflektierendem Material herzustellen und auch der Glaskolben des Strahlers selbst ist eine absorbierende Fläche. So hat diese Maßnahme mitunter das größte konstruktive Potential zur Steigerung der Dosis, hat aber eben auch seine Grenzen.
Ich habe mal meine UV-C Entkeimung, die ich vor vielen Jahren (ohne grundlegende UV-C Kenntnisse) in meinen Pi-Ager gebaut habe mittels Bestrahlungskammer-Modellierung nach DIN TS 67506 2022-02 nachgerechnet und kam zu folgendem ernüchterndem Ergebnis:
Ich hatte einen Strahler mit einer UVC-Strahlungsleistung von 0,9W eingesetzt (Lampenleistung 4W) und mit einem Lüfter einen Volumenstrom von 5,2m³/h durch das Rohr erzeugt. Das Aluminiumrohr war innen blank und hat einen Reflektionsgrad von ca. 50%
Ergebnis: Mit diesem System kann ich rein rechnerisch lediglich eine Bestrahlungsdosis von ca. 7 Ws/m² erzeugen. Damit kann das System theoretisch ca. 2% Aspergillus amstelodami und 1% Aspergillus niger bei Einmalpassage inaktivieren. Um auch nur minimal wirksam zu sein, müsste ich die Entkeimung somit dauerhaft durchlaufen lassen mit mehr als zweifelhafter Effizienz…
Deshalb lasse ich meine Entkeimung in Zukunft im Ager aus, da diese nur Strom verbraucht und den Innenraum nur unnötig aufheizt. Wer die Regeln der Küchenhygiene bei der Fleischverarbeitung beachtet und den Ager nicht unbedingt in einem modrig riechendem schimmelbefallenem Keller betreibt, kann meiner Meinung nach auch getrost auf die UV-C Entkeimung im Ager verzichten.
Wenn man dennoch eine Umluft Entkeimung im Pi-Ager einsetzten will, sollte diese Punkte beachten:
Bei einem UVC-Umluft Entkeimungsgerät werden die zu inaktivierenden Mikroorganismen mittels Lüfter in eine Bestrahlungskammer geleitet und in der Bestrahlungskammer mittels UV-C Strahlung abgetötet. Das geschieht üblicherweise mit Niederdruckstrahler, die hauptsächlich im kurzwelligen ultravioletten Bereich strahlen. Der für die Inaktivierung erforderliche Anteil der Strahlung befindet zwischen 200 und 280nm und bildet lediglich einen Teil des abgegebenen Spektrums. Deshalb werden im Datenblatt von UV-C Strahlern neben der Lampenleistung auch die UV-C Strahlungsleistung im Bereich von 200-280nm angegeben, die dann entsprechend geringer ist.
Für eine erfolgreiche Inaktivierung ist dann insbesondere die Bestrahlungsdosis entscheidend. Diese ist definiert als UV-Leistung x Zeit pro bestrahlter Fläche (Ws/m2). Das heißt: neben der UV-C Leistung ist insbesondere die Bestrahlungszeit, also die Verweilzeit der zu entkeimenden Luft in der Bestrahlungskammer, entscheidend. Die Verweilzeit der Luft wird über den Volumenstrom des Lüfters bestimmt. Je höher die UV-Leistung und langsamer die Luft durch die Kammer strömt, desto höher also die Bestrahlungsdosis.
In der Literatur gibt es für jeden Mikroorganismus eine entsprechende Bestrahlungsdosis, bei der ca. 90% der Mikroorganismen inaktiviert werden. Bei Corona Viren reichen hier schon 27Ws/m². Bei Schimmelsporen liegt die Bestrahlungsdosis jedoch um ein vielfaches höher, was uns schon zu einem der ersten Probleme beim Einsatz einer Umluft Entkeimung im Pi-Ager bringt. Für viele grünlich oder weißlich aussehenden Schimmelsporen liegt diese bereits bei ca. 700Ws/m² (Aspergillus amstelodami), bei schwarzem Schimmel wie dem Aspergillus niger sogar bei 1320Ws/m². Man bräuchte somit sehr starke UV-C Strahler die von schwachen Lüftern mit geringem Volumenstrom durch die Bestrahlungskammer befördert werden, um bei einmaliger Passage viel Schimmelsporen abzutöten.
Ein weiteres Problem sind die Niederdruckstrahler selbst. Die Emission von UV-C Strahlung ist leider nicht konstant und variiert mit der Umgebungstemperatur. So wird ein Strahler die im Datenblatt angegebene UV-C Leistung lediglich dann erreichen, wenn die Umgebungstemperatur im optimalen Bereich von ca. 27° bis 37°C liegt. Mit abnehmender Umgebungstemperatur sinkt auch die abgegebene Strahlungsleistung von Niederdruckstrahlern. Bei 4°C liegt diese bei manchen Strahlern nur noch bei 40% und bei 0°C dann lediglich bei 30% der angegebenen UV-C Leistung. Da bei der Reifung von Fleisch niedrige Temperaturen zu erwarten sind, zeigt sich hier ein weiteres Problem beim Einsatz einer UV-C Entkeimung in Reifeschränken.
Konstruktiv lässt sich die Bestrahlungsdosis jedoch auch steigern, indem man die innenliegenden Wände der Bestrahlungskammer mit Reflektorblechen ausstattet, damit so viel Strahlung wie möglich reflektiert wird. Wenn man alle Oberflächen einer Strahlungskammer aus Materialien mit über 90% Reflektionsgrad herstellen könnte, würde man so tatsächlich eine sehr hohe Bestrahlungsdosis generieren können. Jedoch wird es schwierig die Stirnseiten der Kammer mit den Luftein- und Auslässen aus reflektierendem Material herzustellen und auch der Glaskolben des Strahlers selbst ist eine absorbierende Fläche. So hat diese Maßnahme mitunter das größte konstruktive Potential zur Steigerung der Dosis, hat aber eben auch seine Grenzen.
Ich habe mal meine UV-C Entkeimung, die ich vor vielen Jahren (ohne grundlegende UV-C Kenntnisse) in meinen Pi-Ager gebaut habe mittels Bestrahlungskammer-Modellierung nach DIN TS 67506 2022-02 nachgerechnet und kam zu folgendem ernüchterndem Ergebnis:
Ich hatte einen Strahler mit einer UVC-Strahlungsleistung von 0,9W eingesetzt (Lampenleistung 4W) und mit einem Lüfter einen Volumenstrom von 5,2m³/h durch das Rohr erzeugt. Das Aluminiumrohr war innen blank und hat einen Reflektionsgrad von ca. 50%
Ergebnis: Mit diesem System kann ich rein rechnerisch lediglich eine Bestrahlungsdosis von ca. 7 Ws/m² erzeugen. Damit kann das System theoretisch ca. 2% Aspergillus amstelodami und 1% Aspergillus niger bei Einmalpassage inaktivieren. Um auch nur minimal wirksam zu sein, müsste ich die Entkeimung somit dauerhaft durchlaufen lassen mit mehr als zweifelhafter Effizienz…
Deshalb lasse ich meine Entkeimung in Zukunft im Ager aus, da diese nur Strom verbraucht und den Innenraum nur unnötig aufheizt. Wer die Regeln der Küchenhygiene bei der Fleischverarbeitung beachtet und den Ager nicht unbedingt in einem modrig riechendem schimmelbefallenem Keller betreibt, kann meiner Meinung nach auch getrost auf die UV-C Entkeimung im Ager verzichten.
Wenn man dennoch eine Umluft Entkeimung im Pi-Ager einsetzten will, sollte diese Punkte beachten:
- Strahler mit viel UV-C Leistung
- Kleine Lüfter mit geringem Volumenstrom
- Wenn man die Bestrahlungskammer konstruktiv nur kurz bauen kann, mehrere Strahler parallel anordnen.
- Kunststoffe vermeiden, da diese von der UV-C Strahlung porös werden und zersetzt werden
- UV-C Strahlung abschirmen, so dass keine Strahlung aus dem Gerät austreten kann, da diese sonst Kunststoffe im Ager und das Fleisch angreifen
- Möglichst viel reflektierende Materialien in der Bestrahlungskammer einsetzen
- UV-C Entkeimung länger oder gleich dauerhaft laufen lassen. Zum einen schont das die Niederdruckstrahler (häufiges schalten schadet der Lebensdauer) und zum anderen wird die Bestrahlungsdosis ohnehin zu niedrig für Schimmelsporen sein, weshalb Mehrfachpassagen der Luft notwendig sind.