UV-C Entkeimung
Chemiefreie Desinfektion durch ultraviolette Strahlung – wissenschaftlich erklärt
German Innovation Award
2020
WINNER
UV-C LED Wasserdesinfektionseinheit
Kategorie: Transportation
Der German Innovation Award zeichnet branchenübergreifend Produkte und Lösungen aus, die sich vor allem durch Nutzerzentrierung und einen Mehrwert gegenüber bisherigen Lösungen unterscheiden.
Diese Auszeichnung steht für Innovationen, die durch ihre Originalität, Umsetzung und Wirksamkeit die Branche voranbringen. Mit 700 Einreichungen konnte der German Innovation Award eine große Resonanz erzielen.
Pionierleistung – seit 15 Jahren
Im Jahr 2020 brachten wir als eines der ersten Unternehmen weltweit eine UV-C LED Wasserdesinfektionseinheit für Endkunden auf den Markt. UV-C LED Technologie existierte zwar bereits zuvor, aber wir waren Vorreiter bei der Entwicklung einer einsatzbereiten, nutzerfreundlichen Lösung – die chemiefreie Wasseraufbereitung für jeden zugänglich macht.
WM Aquatec blickt auf eine 15-jährige Innovationsgeschichte zurück. 2024 wurde Silvertex USA LP als US-Tochter gegründet, um unser Engagement für sauberes Wasser weltweit zu verstärken.
Inhalt dieser Seite
- 1. Was ist UV-C Strahlung?
- 2. Wirkungsweise auf molekularer Ebene
- 3. Wellenlängen und ihre Wirksamkeit
- 4. UV-C LED vs. Quecksilberdampflampen
- 5. Wirksamkeit gegen verschiedene Erreger
- 6. UV-C LED Anwendungen (Mobil, Stationär, POU/POE)
- 7. UV-8 & UV-100 Produktlinien
- 8. Ideale Einsatzbedingungen
- 9. Grenzen und Einschränkungen
- 10. Wann sind Alternativen besser geeignet?
1Was ist UV-C Strahlung?
UV-C Strahlung ist ein Teil des ultravioletten Lichtspektrums mit Wellenlängen zwischen 200 und 280 Nanometern (nm). Diese kurzwellige Strahlung ist für das menschliche Auge unsichtbar und kommt in der natürlichen Sonnenstrahlung auf der Erdoberfläche praktisch nicht vor, da sie von der Ozonschicht nahezu vollständig absorbiert wird.
Die keimtötende (germizide) Wirkung von UV-C Strahlung wurde bereits 1878 von Arthur Downes und Thomas Blunt entdeckt. Der erste großtechnische Einsatz zur Wasserdesinfektion erfolgte 1910 in Marseille, Frankreich. Seitdem hat sich UV-C als eines der wirksamsten physikalischen Desinfektionsverfahren etabliert.
Das elektromagnetische Spektrum
UV-A
315–400 nm
Schwarzlicht, Bräunung
UV-B
280–315 nm
Sonnenbrand, Vitamin D
UV-C
200–280 nm
Germizide Wirkung
2Wirkungsweise auf molekularer Ebene
Die germizide Wirkung von UV-C Strahlung beruht auf der Absorption durch Nukleinsäuren (DNA und RNA) in den Zellen von Mikroorganismen. Die Wellenlänge von 254 nm entspricht nahezu exakt dem Absorptionsmaximum von DNA bei 260 nm.
Wenn UV-C Photonen auf DNA-Moleküle treffen, verursachen sie die Bildung von Pyrimidin-Dimeren – abnorme chemische Bindungen zwischen benachbarten Thymin- oder Cytosin-Basen in der DNA-Helix. Diese Dimere verhindern die korrekte Replikation der DNA.
Da sich die geschädigten Mikroorganismen nicht mehr vermehren können, werden sie inaktiviert – sie sind biologisch tot, auch wenn die Zellstruktur zunächst intakt bleibt.
Der Inaktivierungsprozess
- 1UV-C Photon trifft auf Mikroorganismus
- 2Absorption durch DNA/RNA im Zellkern
- 3Bildung von Thymin-Dimeren (T=T)
- 4DNA-Strangbrüche und Quervernetzungen
- 5Replikation wird unmöglich → Inaktivierung
Wichtig: Photoreaktivierung
Einige Bakterien besitzen Reparaturenzyme (Photolyasen), die durch sichtbares Licht aktiviert werden und Thymin-Dimere reparieren können. Dieser Prozess heißt Photoreaktivierung. Deshalb ist eine ausreichend hohe UV-Dosis wichtig, um die Reparaturkapazität zu überlasten. Bei korrekter Dosierung spielt dieser Effekt in der Praxis keine Rolle.
3Wellenlängen und ihre Wirksamkeit
Nicht alle UV-C Wellenlängen sind gleich wirksam. Die germizide Effizienz variiert erheblich innerhalb des UV-C Spektrums:
| Wellenlänge | Relative Wirksamkeit | Strahlungsquelle |
|---|---|---|
| 222 nm (Far-UVC) | ~60% | KrCl-Excimer-Lampen |
| 254 nm | 100% (Referenz) | Niederdruck-Quecksilberdampf |
| 265 nm | ~95% | UV-C LEDs |
| 275 nm | ~80% | UV-C LEDs |
| 280 nm | ~65% | UV-C LEDs |
WM Aquatec UV-C LED: 265 ± 5 nm
Unsere UV-C LED Module emittieren bei 265 ± 5 nm – nahe am DNA-Absorptionsmaximum von 260 nm. Klassische Quecksilberdampflampen arbeiten mit 254 nm und gelten in der Forschung als 100 %-Referenz; moderne UV-C LEDs liegen mit 265 nm in der Praxis sogar noch näher am theoretischen Optimum für die DNA-Inaktivierung.
Die UV-Dosis: Entscheidend für die Wirksamkeit
Die Desinfektionswirkung wird durch die UV-Dosis (auch UV-Fluenz genannt) bestimmt, gemessen in Millijoule pro Quadratzentimeter (mJ/cm²):
UV-Dosis (mJ/cm²) = Bestrahlungsstärke (mW/cm²) × Zeit (s)
Für eine 4-log-Reduktion (99,99% Inaktivierung) von E. coli sind beispielsweise ca. 25 mJ/cm² erforderlich. Das DVGW-Arbeitsblatt W294 schreibt für Trinkwasser eine Mindestdosis von 400 J/m² (= 40 mJ/cm²) vor.
4UV-C LED vs. Quecksilberdampflampen
Traditionell werden Niederdruck-Quecksilberdampflampen für UV-C Desinfektion eingesetzt. Moderne UV-C LEDs bieten jedoch entscheidende Vorteile, insbesondere für mobile Anwendungen:
UV-C LED Technologie
- Sofort einsatzbereit – keine Aufwärmzeit
- Quecksilberfrei – umweltfreundlich
- Kompakt – ideal für mobile Systeme
- Langlebig – bis 10.000+ Betriebsstunden
- Energieeffizient – geringer Stromverbrauch
- Robust – unempfindlich gegen Erschütterungen
- Power-on-Demand – nur aktiv bei Wasserfluss
- Unbegrenzte Schaltzyklen – ideal für intermittierenden Betrieb
Quecksilberdampflampen
- Optimale Wellenlänge – exakt 254 nm
- Hohe Leistung – für große Durchflüsse
- Aufwärmzeit von bis zu 15 Minuten erforderlich
- Enthält giftiges Quecksilber
- Empfindlich gegen Erschütterungen
- Größere Bauform
- Häufig Dauerbetrieb erforderlich
Minamata-Konvention: 100 % quecksilberfrei
Unsere UV-C LEDs sind vollständig quecksilberfrei und damit konform mit der Minamata-Konvention – einem globalen UN-Vertrag (verabschiedet 2013, in Kraft seit 2017) zum Schutz der menschlichen Gesundheit und der Umwelt vor anthropogenen Quecksilberemissionen. 134 Vertragsparteien, Sitz Genf.
WM Aquatec setzt auf UV-C LED Technologie – ausgezeichnet mit dem German Innovation Award 2020. Unsere UV-C LED Module sind sofort einsatzbereit, extrem kompakt und speziell für mobile Anwendungen in Wohnmobilen, Booten und Expeditionsfahrzeugen optimiert.
5Wirksamkeit gegen verschiedene Erreger
UV-C Strahlung ist gegen ein breites Spektrum von Mikroorganismen wirksam, wobei die erforderliche Dosis je nach Erregertyp variiert:
| Erregertyp | Beispiele | Erforderliche Dosis (99,99%) | Wirksamkeit |
|---|---|---|---|
| Bakterien | E. coli, Legionella, Salmonella | 10–25 mJ/cm² | Sehr hoch |
| Viren | Norovirus, Rotavirus, Hepatitis A | 30–60 mJ/cm² | Sehr hoch |
| Hefen & Schimmelpilze | Candida, Aspergillus | 50–100 mJ/cm² | Hoch |
| Protozoen (vegetativ) | Giardia lamblia | ~10 mJ/cm² | Hoch |
| Protozoen-Zysten | Cryptosporidium | 10–20 mJ/cm² | Hoch |
| Bakteriensporen | Bacillus subtilis | 50–100 mJ/cm² | Mittel |
Vorteil bei Parasiten
Im Gegensatz zu chemischen Desinfektionsmitteln wie Chlor ist UV-C besonders wirksam gegen Cryptosporidium und Giardia – Parasiten, die gegen Chlor weitgehend resistent sind und schwere Durchfallerkrankungen verursachen können.
6UV-C LED Lösungen für jeden Einsatz
Ob mobil oder stationär, am einzelnen Wasserhahn oder am Hauseingang – WM Aquatec UV-C LED Systeme passen sich Ihrem Anwendungsfall an und liefern in jedem Szenario zuverlässig keimfreies Wasser.
Mobile Anwendung
Sauberes Wasser – jederzeit und überall
Unsere mobilen UV-C LED Wasserdesinfektionsgeräte bieten höchste Sicherheit und Flexibilität unterwegs – ob beim Camping, im Wohnmobil, auf dem Boot oder in abgelegenen Gebieten. Bis zu 99,999 % aller Keime werden chemiefrei eliminiert. Die Geräte lassen sich auch in mobile Wasseraufbereitungssysteme integrieren – mit maximaler Effizienz und minimalem Wartungsaufwand.
- Effektive Desinfektion – bis zu 99,999 % aller Keime ohne Chemie
- Mobil & flexibel – ideal für Wohnmobile, Boote, Camping
- Einfache Installation – kompaktes Design für schnellen Einbau
- Energieeffizient – minimaler Stromverbrauch dank UV-C LED
- Umweltfreundlich – keine Rückstände, kein Geschmacksverlust
- Wartungsarm – langlebige LEDs mit bis zu 10 000 Betriebsstunden
Stationäre Anwendung
Zuverlässige Wasserdesinfektion für stationären Einsatz
Unsere UV-C LED Wasserdesinfektionssysteme bieten eine nachhaltige, chemiefreie Lösung für sauberes Wasser in Haushalten, Gewerbe und Industrie. Sie integrieren sich nahtlos in bestehende Point-of-Use- (POU) und Point-of-Entry- (POE) Wasserversorgungen. Intelligente Sensoren überwachen den Betrieb kontinuierlich, langlebige LEDs minimieren den Energieverbrauch.
- Effektive Desinfektion – zuverlässig bis zu 99,999 % Keimreduktion
- Vielseitig einsetzbar – Haushalte, Gewerbe, Medizin, Industrie
- Nahtlose Integration – einfache Installation in POU- und POE-Systemen
- Umweltfreundlich & wartungsarm – keine Chemie, geringe Betriebskosten
- Maximale Sicherheit – intelligente Sensoren überwachen Leistung und Durchfluss
Point-of-Use (POU)
Direkt am Wasserhahn
Unsere UV-C LED Desinfektionssysteme für Point-of-Use bieten sichere, effiziente und nachhaltige Wasseraufbereitung direkt am Verbrauchsort – ideal für Küche, Bad, Arztpraxen, Labore und gewerbliche Anwendungen. Bis zu 99,999 % aller Keime werden eliminiert – ohne Geschmacks- oder Geruchsbeeinflussung und ohne häufige Filterwechsel.
- Direkte Desinfektion – sauberes Trink- und Brauchwasser genau dort, wo es gebraucht wird
- Keimfrei ohne Chemie – keine Rückstände, kein Geschmacksverlust
- Einfache Installation – kompakt und nachrüstfreundlich
- Wartungsarm & langlebig – bis zu 10 000 Betriebsstunden ohne Filterwechsel
- Nachhaltig – minimaler Stromverbrauch bei maximaler Leistung
Point-of-Entry (POE)
Schutz für das gesamte Gebäude
Unsere UV-C LED Desinfektionssysteme für Point-of-Entry bieten effektive, chemiefreie Wasserdesinfektion direkt am Hauseingang. Damit wird das gesamte Gebäude – ob Wohnhaus, Gewerbe oder Industriebetrieb – mit keimfreiem Wasser versorgt, bevor es in die einzelnen Leitungen gelangt. Ideal für Hotels, Krankenhäuser und Industrieanwendungen mit höchsten Hygieneanforderungen.
- Umfassende Desinfektion – schützt das gesamte Leitungssystem ab Hauseingang
- Keimfrei ohne Chemie – eliminiert Bakterien, Viren und Keime ohne Chlor
- Einfache Integration – ideal für Wohnhäuser, Hotels, Krankenhäuser, Industrie
- Wartungsarm & langlebig – UV-C LEDs mit bis zu 10 000 Betriebsstunden
- Nachhaltig – kein Filterwechsel, geringer Stromverbrauch
7Unsere UV-C LED Produktlinien
Zwei skalierbare Produktreihen für mobile und stationäre Einsatzgebiete – vom kompakten POU-Modul bis zum POE-System mit BUS-Anbindung.
UV-8 series
Point-of-Use für mobile und stationäre Einsätze
Mit einer Durchflussmenge von bis zu 8 l/min (ca. 2,1 GPM) sind alle Modelle der UV-8 Serie ideal für Wohnmobile, Caravans und Yachten mit bis zu drei Wasserentnahmestellen – aber auch für stationäre Einsätze, etwa unter der Küchenspüle. Diese Plug-and-Play-Lösung überzeugt mit intelligenten Anschlüssen, hochwertigem Gehäuse und integrierter Funktionsüberwachung.
Technische Daten UV-8 series
Durchflussmenge: 0,3 – 8,0 l/min (0,08 – 2,11 GPM)
Versorgungsspannung: 11 – 30 VDC (110 – 250 VAC optional)
Leistung: 5 W (4 W bei UV-8 eco und eco AIO)
LED-Lebensdauer: 10 000 h (Betriebsmodus)
Wellenlänge: 265 ± 5 nm
Umgebungstemperatur: max. 50 °C (122 °F)
Empf. Wassertemperatur: 1 – 40 °C (34 – 104 °F)
Desinfektionsleistung: 99,999 % @ 2 l/min · 99,99 % @ 5 l/min · 99,9 % @ 8 l/min
¹ Reduktion von E. coli (Trübung < 1 NTU, UVT > 98 %)
Verfügbare Modelle
UV-8 eco
- Inkl. Flow-Sensor
- Onboard-Funktionsüberwachung
- Optische Statusanzeige
UV-8 act
- Inkl. Flow-Sensor
- Onboard-Funktionsüberwachung
- Optische Statusanzeige
- Akustische Signalbenachrichtigung
UV-8 safe
- Inkl. Flow-Sensor
- Onboard-Funktionsüberwachung
- Optische Statusanzeige
- Akustische Signalbenachrichtigung
- Externe Stromversorgungs-Überwachung
- Flow-Sensor-Überwachung
UV-8 steel
- Inkl. Flow-Sensor
- Onboard-Funktionsüberwachung
- Optische Statusanzeige
- Akustische Signalbenachrichtigung
- Externe Stromversorgungs-Überwachung
- Flow-Sensor-Überwachung
- Hochwertiges Edelstahl-Gehäuse
UV-8 eco AIO
- Inkl. Flow-Sensor
- Onboard-Funktionsüberwachung
- Optische Statusanzeige
- Inkl. Aktivkohle-Vorfilter
UV-8 steel AIO
- Inkl. Flow-Sensor
- Onboard-Funktionsüberwachung
- Optische Statusanzeige
- Akustische Signalbenachrichtigung
- Externe Stromversorgungs-Überwachung
- Flow-Sensor-Überwachung
- Hochwertiges Edelstahl-Gehäuse
- Inkl. Aktivkohle-Vorfilter
UV-100 series
Point-of-Use & Point-of-Entry für höhere Durchflüsse
Die UV-100 OP Serie bietet maximale Betriebssicherheit durch Überwachung von Temperatur, UV-Intensität und Funktion über das blau hinterleuchtete OP-162-Bedienpanel. Konzipiert für nahtlose Integration in Point-of-Entry- (POE) und Point-of-Use- (POU) Anwendungen, eignet sie sich für Wohngebäude, Gesundheitseinrichtungen, Industrie und mehr.
Technische Daten UV-100 series
Versorgungsspannung: 23 – 25 VDC
Leistung: 38 W
LED-Lebensdauer: 10 000 h (Betriebsmodus)
Wellenlänge: 265 ± 5 nm
Umgebungstemperatur: 0 – 35 °C (34 – 95 °F)
Empf. Wassertemperatur: 0 – 40 °C (34 – 104 °F)
Betriebsdruck (max.): 6,9 bar (100 PSI)
Desinfektionsleistung: 99,999 % @ 30 l/min · 99,99 % @ 50 l/min · 99,9 % @ 100 l/min
¹ Reduktion von E. coli bei Trübung < 1 NTU und UVT > 98 %
Verfügbare Modelle
UV-100 OP
- Durchfluss bis 100 l/min (26,4 GPM)
- Bedienpanel mit 1 × Eingang (Flow-Sensor/Schalter), 2 × Ausgang (Relais/0–10 V)
- Mehrsprachige Navigation
- BUS-fähig (PROFINET)
UV-100 OP/MB40
- Durchfluss bis 40 l/min (10,5 GPM)
- Inkl. Vorfilter
- Integrierter Flow-Sensor
- Mehrsprachiges Bedienpanel
- BUS-fähig (PROFINET)
UV-100 OP/LB60
- Durchfluss bis 60 l/min (15,8 GPM)
- Inkl. Vorfilter
- Integrierter Flow-Sensor
- Mehrsprachiges Bedienpanel
- BUS-fähig (PROFINET)
Beratung anfragen
Sie planen eine Integration oder OEM-Entwicklung? Sprechen Sie direkt mit unseren Experten.
8Ideale Anwendungsbereiche
UV-C Desinfektion ist die optimale Wahl, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind:
Wasserqualität
- Klares Wasser mit geringer Trübung (<1 NTU)
- Niedrige UV-Absorption (hohe Transmission)
- Vorfiltriertes Wasser ohne Schwebstoffe
Anwendungsszenario
- Direkter Verbrauch nach Entkeimung (Point-of-Use)
- Sofortige Desinfektion ohne Wartezeit gewünscht
- Keine Geschmacksveränderung erwünscht
9Grenzen und Einschränkungen
Trotz ihrer Vorteile hat UV-C Desinfektion klare Grenzen, die bei der Anwendungsentscheidung berücksichtigt werden müssen:
Keine Depotwirkung
UV-C wirkt nur im Moment der Bestrahlung. Nach der Behandlung kann das Wasser sofort wieder kontaminiert werden. Für längere Lagerung im Tank ist zusätzlich eine konservierende Maßnahme (z.B. Silberionen) erforderlich.
Trübung und Partikel
Schwebstoffe und trübes Wasser absorbieren UV-C Strahlung und können Mikroorganismen im Schatten schützen. Bei Trübung über 4 NTU sinkt die Wirksamkeit drastisch. Vorfilterung ist zwingend erforderlich.
Keine Wirkung gegen Schadstoffe
UV-C entfernt keine chemischen Verunreinigungen wie Pestizide, Schwermetalle, Chlor oder Nitrat. Für diese Stoffe ist zusätzlich eine Aktivkohle- oder Membranfiltration notwendig.
Biofilm bleibt unberührt
UV-C Strahlung kann Biofilm an Tankwänden und in Leitungen nicht durchdringen. Bestehender Biofilm muss durch andere Maßnahmen (Reinigung, Silberionen) behandelt werden.
10Wann sind Alternativen besser geeignet?
In bestimmten Situationen sind andere Desinfektionsmethoden besser geeignet oder sollten ergänzend eingesetzt werden:
| Situation | Problem mit UV-C | Empfohlene Alternative |
|---|---|---|
| Längere Wasserspeicherung im Tank | Keine Langzeitwirkung | Silberionen-Konservierung → |
| Stark trübes oder partikelreiches Wasser | Schatteneffekt, geringe Wirkung | Vorfilterung + UV-C |
| Biofilm-Probleme im Tank | UV-C erreicht Oberflächen nicht | Silberionen + Tankreinigung → |
| Chemische Verunreinigungen | Keine Wirkung | Aktivkohle-/Membranfilter |
| Kein Strom verfügbar | Betrieb nicht möglich | Silberionen (stromlos) → |
Empfehlung: Kombinierter Ansatz
Für optimale Wasserhygiene empfehlen wir die Kombination mehrerer Technologien:
Fazit
UV-C Entkeimung ist eine hocheffektive, chemiefreie Methode zur Wasserdesinfektion. Die Technologie eliminiert zuverlässig Bakterien, Viren und Parasiten ohne den Geschmack zu verändern oder schädliche Nebenprodukte zu erzeugen.
Für den mobilen Einsatz in Wohnmobilen, Booten und Expeditionsfahrzeugen ist UV-C LED die optimale Wahl – sofort einsatzbereit, kompakt und robust. In Kombination mit Silberionen-Konservierung für den Tank bietet diese Technologie umfassenden Schutz.
Wichtig: UV-C ersetzt keine Vorfilterung und bietet keine Depotwirkung. Für vollständige Wasserhygiene ist ein mehrstufiges System empfehlenswert.