Ziel der Entwicklung

Logo: Hochleistungs-UV-Strahler, © Optotransmitter-Umweltschutz-Technologie e. V. – OUT
Hochleistungs-UV-Strahler, © Optotransmitter-Umweltschutz-Technologie e. V. – OUT

Im Rahmen des Projektes wurde hier die Entwicklung von innovativen Lichtquellen auf LED-Basis für den UV-Bereich angestrebt. Diese sollten ein makrostrukturiertes und zugleich homogenes Bestrahlen von kompartimentierten Flächen ermöglichen. Das anwendungsseitige Ziel war die Verbesserung der Effizienz und Qualität verschiedener photochemisch induzierter Prozesse durch Einsatz der neuen Lichtquellen auf LED-Basis, wodurch neue Anwendungsbereiche erschlossen wurden. Hierbei wurde zunächst die Belichtung und Funktion von einigen planaren Formkörpern wie beispielsweise Slides mit den neuen Lichtquellen untersucht. Anschließend wurde der Vergleich zu etablierten Lichtquellen auf Excimerbasis, die derzeit den aktuellen Stand der Technik repräsentieren, gezogen. Es konnte festgestellt werden, dass Lichtquellen auf Excimerbasis nur bestimmte diskrete Emissionswellenlängen besitzen. LEDs dagegen sind mit nahezu jeder Emissionswellenlänge erhältlich. Dieser Vorteil sollte bei der Anpassung auf den Reaktionstyp (Initiatortyp) ausgenutzt werden. Anschließend wurden verschiedene Photoreaktortypen konzipiert und erprobt. Es wurde hierbei untersucht welcher Typ für bestimmte Applikationen geeignet ist.

Vorteile und Lösungen

Die innerhalb des Projektes entwickelten Strahlungsquellen eignen sich für verschiedene Anwendungsgebiete. Hierzu zählen die Funktionalisierung von Polymer- und Glasoberflächen für Life-Science-Anwendungen, die photoreaktive Klebungen sowie die lokale photochemisch induzierte Vernetzung von Polymeren. Für den Einsatz von Polymer- und Glasmaterialien für Life Science Anwendungen in den Teilbereichen der Diagnostik und dem Pharmascreening ist die gezielte Einstellung der Oberflächeneigenschaften entscheidend. Die Gestaltung der Oberflächen für entsprechende Anwendungen erfolgt daher häufig auf molekularer Ebene mit Hilfe photochemischer Verfahren. Als ein Vorteil lässt sich hier die geringe Größe der LED nennen. Letztere ermöglich es somit, die Module in bereits existierende Geräte zu integrieren.

Zielgruppe und Zielmarkt

Zielgruppen für die neuen Strahlungsquellen sind vor allem Hersteller der Verbrauchsmaterialien sowie Produzenten von Diagnostika. Ein weiterer großer Zielmarkt ist der Sektor der führenden Klebstoff- und Lackhersteller.
Die Schwierigkeit der Umsetzung des UV-LED-Strahler in einen Massenmarkt liegt darin begründet, dass das Ersetzen bestehender Leuchtensysteme durch die neuen Strahlungsquellen nicht ausreicht. Das Ziel sollte stattdessen sein, die Gesamtheit des Systems zu optimieren.
Für den OUT e.V. haben die gewonnen Ergebnisse neue Forschungsgebiete erschlossen, aus denen sich mögliche Kooperationsprojekte mit kleinen und mittelständischen Unternehmen ergeben haben. Hierzu zählen beispielsweise die Kaltlichtsterilisation, die Reinigung von Krankenhausluftsystemen sowie die Entkeimung von Frischwasseranlagen auf Kreuzfahrtschiffen.