Nachweis der Wirksamkeit

Messverfahren zum Nachweis der Wirksamkeit von UV-C Entkeimungsanwendungen

  1. Probenahme mittels Luftkeimsammler

    Luftkeimsammler eignen sich ideal zur Luftprobenahme von kultivierbaren Partikeln auf Nährmedien. Dabei wird mittels Luftkeimsammler ein definiertes Luftvolumen über eine Petrischale mit Nährmedium geströmt und anschließend im Labor bebrütet und ausgewertet.
    Funktionsweise: Die Probeluft wird im Luftkeimsammler von oben nach unten durch auf dem Nährmedium gefördert. Dabei wird die Strömungsgeschwindigkeit erheblich erhöht um die zu sammelnden Partikel in der Luft auf die Petrischale zu bekommen.
    Die beladenen Nährmedien werden anschließend kultiviert und die Probe analysiert.

  2. Messung der UV-C Strahlung bei bekannter Abhängigkeit der Keimbelastung

    Hierbei eignen sich UV-C Messgeräte mit einer Wellenlänge von 254 nm für die höchste Wirksamkeit auf Mikroorganismen. Photoelektrische Sensoren erfassen dabei direkt die Bestrahlungsstärke des vom UV-C Licht abgegebenen Wellenlängenbereichs. Unter Berücksichtigung der Messdauer kann auch die Bestrahlungsdosis erfasst werden.

Hier finden Sie verschiedene wissenschaftliche Studien, die zeigen, wie effizient UVC- und HEPA-Technologien gegen verschiedene Innenraumviren sind.

Martin Exner, Peter Walger, Jürgen Gebel, Ricarda Schmithausen, Axel Kramer und
Steffen Engelhart (Vorstand Deutsche Gesellschaft für Krankenhaushygiene – DGKH, Institut für Hygiene und Öffentliche Gesundheit der Universitätskliniken Bonn).

Die Coronavirus (COVID-19) Pandemie hat die Suche nach Reinhaltungsmaßnahmen
beschleunigt, um die Ausbreitung des für die Krankheit verantwortlichen schweren akuten Atemwegssyndrom-Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) einzudämmen oder abzuschwächen.
SARS-CoV-2 wird in der Regel von Mensch zu Mensch durch Kontakt mit großen Sekrettröpfchen aus den menschlichen Atemwegen übertragen, entweder direkt oder durch Berührung viruskontaminierter Oberflächen (im Englischen auch als ‚fomites‘ (Infektionsträger) bezeichnet) und anschließende Berührung von Augen, Nase oder Mund. Wichtig ist, dass es immer mehr Anzeichen für eine Virusübertragung über die Luft gibt, da die großen Sekrettröpfchen austrocknen und Tröpfchenkerne bilden, die über mehrere Stunden in der Luft bleiben können. Je nach Beschaffenheit der Oberfläche und Umweltfaktoren können Infektionsträger mehrere Tage lang infektiös bleiben (van Doremalen, 2020). Die Nutzung keimtötender UV-Strahlung (GUV) bedeutet einen wichtigen Eingriff in die Umwelt, der sowohl die Ausbreitung über Kontakte als auch die Übertragung von Infektionserregern (wie Bakterien und Viren) über die Luft reduzieren kann. GUV im UV-CBereich (200 nm-280 nm), hauptsächlich 254 nm, wird seit über 70 Jahren erfolgreich und sicher eingesetzt. GUV muss jedoch sachkundig und mit angemessener Vorsicht hinsichtlich Dosis und Sicherheit angewendet werden. Eine unangemessene Anwendung von GUV kann Probleme für die menschliche Gesundheit und Sicherheit mit sich bringen und zu einer unzureichenden Deaktivierung von Infektionserregern führen. Die Anwendung im privaten Bereich ist nicht ratsam, und GUV sollte niemals zur Desinfektion der Haut verwendet werden, außer wenn dies klinisch indiziert ist.

Stellungnahme der Kommission Innenraumlufthygiene (IRK)
am Umweltbundesamt

Nach Bekanntgabe der Empfehlung der Innenraumlufthygiene-Kommission
(IRK) zum sachgerechten Lüften und zum Einsatz von Lüftungstechnik in
Schulen während der SARS-CoV-2 Pandemie vom 12.8.2020 (IRK 2020-1)
ist eine Diskussion darüber entstanden, ob in der kalten Jahreszeit mobile
Luftreiniger ergänzend oder auch als Ersatz für das aktive Lüften über
Fenster in Unterrichtsräumen eingesetzt werden sollten. Das
Umweltbundesamt (UBA) empfiehlt in seiner Handreichung vom
15.10.2020, die auf Beschluss der Kultusministerkonferenz (KMK) vom
23.9.2020 verfasst wurde, mobile Luftreiniger nur in Ausnahmefällen und
als flankierende Maßnahme einzusetzen (UBA 2020-1). In der ergänzenden
Stellungnahme des UBA speziell zum Einsatz mobiler Luftreiniger vom
22.10.2020 wird diese grundsätzliche Haltung nochmals bekräftigt (UBA
2020-2).
Die IRK am Umweltbundesamt hat sich auf ihrer Sitzung am 27. Oktober
2020 ausführlich mit der Thematik des Einsatzes von Luftreinigern
beschäftigt und ergänzt hiermit die UBA-Stellungnahme vom 22.10.2020
mit weiteren Detailinformationen.
Der Einsatz von mobilen Luftreinigern kann danach ergänzend sinnvoll
sein, jedoch nur wenn ausreichende Lüftung nicht möglich ist. Zudem sind
bestimmte Voraussetzungen bei Geräteauswahl und Aufstellbedingungen
zu beachten.

Fachverband für Strahlenschutz e.V.
Mitgliedsgesellschaft der International Radiation Protection Association (IRPA) für die Bundesrepublik Deutschland und die Schweiz

CIE- Internationale Beleuchtungskommission

Die Coronavirus (COVID-19) Pandemie hat die Suche nach Reinhaltungsmaßnahmen
beschleunigt, um die Ausbreitung des für die Krankheit verantwortlichen schweren akuten Atemwegssyndrom-Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) einzudämmen oder abzuschwächen.
SARS-CoV-2 wird in der Regel von Mensch zu Mensch durch Kontakt mit großen Sekrettröpfchen aus den menschlichen Atemwegen übertragen, entweder direkt oder durch Berührung viruskontaminierter Oberflächen (im Englischen auch als ‚fomites‘ (Infektionsträger) bezeichnet) und anschließende Berührung von Augen, Nase oder Mund. Wichtig ist, dass es immer mehr Anzeichen für eine Virusübertragung über die Luft gibt, da die großen Sekrettröpfchen austrocknen und Tröpfchenkerne bilden, die über mehrere Stunden in der Luft bleiben können. Je nach Beschaffenheit der Oberfläche und Umweltfaktoren können Infektionsträger mehrere Tage lang infektiös bleiben (van Doremalen, 2020). Die Nutzung keimtötender UV-Strahlung (GUV) bedeutet einen wichtigen Eingriff in die Umwelt, der sowohl die Ausbreitung über Kontakte als auch die Übertragung von Infektionserregern (wie Bakterien und Viren) über die Luft reduzieren kann. GUV im UV-CBereich (200 nm-280 nm), hauptsächlich 254 nm, wird seit über 70 Jahren erfolgreich und sicher eingesetzt. GUV muss jedoch sachkundig und mit angemessener Vorsicht hinsichtlich Dosis und Sicherheit angewendet werden. Eine unangemessene Anwendung von GUV kann Probleme für die menschliche Gesundheit und Sicherheit mit sich bringen und zu einer unzureichenden Deaktivierung von Infektionserregern führen. Die Anwendung im privaten Bereich ist nicht ratsam, und GUV sollte niemals zur Desinfektion der Haut verwendet werden, außer wenn dies klinisch indiziert ist.

Fraunhofer IBP: Gunnar Grün, Sabine Johann, Andrea Burdack-Freitag, Michael Buschhaus, Peter Brandstätt, Jens Rohlfing

Die Übertragung von Covid-19 über die Luft stellt nach aktuellem Wissensstand einen wichtigen Übertragungsweg der Infektion dar. Die Corona-Viren (SarS-CoV-2 Virus) werden dabei vor allem in Form von Aerosolen verbreitet, die sich wie Luft verhalten und mit der Raumluftströmung verteilt werden1 2 3 4 5 6. Um das Infektionsrisiko in Aufenthaltsräumen zu senken, muss also die Konzentration an Aerosolen mit infektiösen Viren verringert werden. Dies geschieht zum einen durch weniger Personen in den Räumen und die Anwendung von persönlichen Schutzmaßnahmen – damit werden die Aerosolquellen reduziert. Andererseits muss die belastete Luft verdünnt werden: durch Austausch mit unbelasteter Luft, also durch Lüften, und durch Entfernung von Belastungen, also durch Reinigung.
Unabhängig von der Verdünnung der potentiell infektiösen Aerosole muss eine für die Nutzung adäquate Luftqualität bereitgestellt werden – also ausreichend Sauerstoff aus der Außenluft verfügbar sein und Schadstoffe sowie Belastungen abgeführt werden (z.B. Verbrennungsprodukte, Dampf, Gerüche, etc.). In Falle der im Projekt »Hy4HoGa« betrachteten Gasträume werden daher typischerweise Luftwechselraten von 4-8 h-1 bzw. Luftvolumenströme von 40-60 m³/h pro Person angesetzt.
Um eine zur Lüftung mit Außenluft zusätzliche Verdünnung der potentiell infektiösen Aerosolkonzentration zu erreichen, werden derzeit sogenannte Luftreinigungsgeräte (mobil, zur Decken-/Wandmontage oder zum Einbau in Lüftungsanlagen) diskutiert. Diese basieren prinzipiell auf zwei grundsätzlichen Funktionsweisen:
a) der Abscheidung von Partikeln (und damit potentiell auch von Viren),
b) der Inaktivierung des infektiösen Materials (also einer Zerstörung der Viren bzw. ihrer Mechanismen, Desinfektionstechnologien).
Da das Angebot solcher Luftreinigungstechnologien groß und Aussagen hinsichtlich ihrer
Wirksamkeit bezüglich der Reduktion bzw. Inaktivierung von Corona-Viren vielfältig sind, wurden in diesem Projekt verschiedene Technologien experimentell untersucht, um Anforderungen an Raumluftreiniger und ihre Aufstellorte abzuleiten.

International Center for Theoretical Physics, Trieste, Italy; Max Planck Institute for Chemistry, Atmospheric Chemistry Department, Mainz, Germany; Harvard T.H. Chan School of Public Health, Department of Biostatistics, Boston, MA, USA; Centre for Climate Change and Planetary Health, London School of Hygiene and Tropical Medicine, London, UK; Charite´ University Medicine, Pneumological Oncology and Transplantology, Berlin, Germany; University Medical Center of the Johannes Gutenberg University, Mainz, Germany; German Center for Cardiovascular Research, Mainz, Germany; and The Cyprus Institute, Climate, and Atmosphere Research Center, Nicosia, Cyprus

Poor air quality, especially from fine particulate matter with a diameter
<2.5 mm (PM2.5), is one of the leading risk factors and is responsible for
many excess deaths.1,2 The global loss of life expectancy from long-term
exposure to ambient air pollution exceeds that of infectious diseases
and is comparable with that of tobacco smoking.1–3 The mortality from
COVID-19 depends on comorbidities, including conditions that increase
cardiovascular risks such as arterial hypertension, diabetes mellitus, obesity, and established coronary artery disease, as well as respiratory
conditions such as asthma and chronic obstructive pulmonary disease
(COPD), being similar to those that are influenced by air pollution.3–6
The risk of death is strongly related to age, being particularly high in
those aged >70. It is also higher amongst males, economically disadvantaged populations, and some ethnic groups. In assessing the relationships between exposures to risk factors and outcomes, potential
confounders, therefore, need to be accounted for in the design of studies
and in data analysis. These include the age distribution of the population,
availability of hospital beds (and intensive care capacity), and the proportion of the population living in poverty. A recent study, using an ecological design, assessed how environmental influences modify the severity of COVID-19 outcomes in the USA.7
Potential confounders were identified, and statistical models were used
to relate long-term exposure to ambient PM2.5 to COVID-19 deaths.
The computed mortality rate ratios (MRRs) express the relative increase
in COVID-19 deaths for each microgram per cubic meter increment of
PM2.5 in ambient air. The PM2.5 data were derived from satellite and
ground-based measurements combined with atmospheric modeling,8
and the confounders were determined from county-level censuses,
homeland infrastructure, and meteorological data. Here we test the assumption that the derived MRRs are representative for the populations
of other countries (China) and consider the global impact. In the present
study, we apply the MRRs to estimate the excess mortality, i.e. the fraction of COVID-19 deaths that could be avoided if the population was
exposed to lower counterfactual air pollution levels without fossil fuel-related and other anthropogenic emissions. We emphasize that our
results are provisional, based on epidemiological data collected up to the
third week of June 2020, and a comprehensive evaluation will need to
follow after the COVID-19 pandemic.

Ultraviolette Bestrahlungsdosen für die Inaktivierung von Coronaviren
– Review und Analyse von Coronavirusinaktivierungsstudien

Background: To slow the increasingly global spread of the SARS-CoV-2
virus, appropriate disinfection techniques are required. Ultraviolet radiation (UV) has a well-known antiviral effect, but measurements on the radiation dose necessary to inactivate SARS-CoV-2 have not been published so far. Methods: Coronavirus inactivation experiments with ultraviolet light performed in the past were evaluated to determine the UV radiation and dose required for a 90% virus reduction. This analysis is based on the fact that all coronaviruses have a similar structure and similar RNA
strand length.
Results: The available data reveals large variations, which are apparently
not caused by the coronaviruses but by the experimental conditions selected. If these are excluded as far as possible, it appears that coronaviruses are very UV sensitive. The upper limit determined for the log-reduction dose (90% reduction) is approximately 10.6 mJ/cm2
(median), while the true value is probably only 3.7 mJ/cm2
(median).
Conclusion: Since coronaviruses do not differ structurally to any great
exent, the SARS-CoV-2 virus – as well as possible future mutations –
will very likely be highly UV sensitive, so that common UV disinfection
procedures will inactivate the new SARS-CoV-2 virus without any further
modification.

Nadia Storm, Boston University; Lindsay McKay, Boston University; Sierra Downs, Boston University; Rebacca Johnson, Boston University; Dagnachew Birru, Signify Research; Marc de Samber, Signify Research; Walter Willaert, Signify Research; Giovanni Cennini, Signify Research; Anthony Griffiths, Boston University

The severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) pandemic has devastated global public health systems and economies, with over 23 million people infected, millions of jobs and businesses lost, and more than 800 000 deaths recorded to date. Contact with surfaces contaminated with droplets generated by infected persons through exhaling, talking, coughing, and sneezing is a major driver of SARS-CoV-2 transmission, with the virus being able to survive on surfaces for extended periods of time. To interrupt these chains of transmission, there is an urgent need for devices that can be deployed to inactivate the virus on both recently and existing contaminated surfaces. Here, we describe the inactivation of SARS-CoV-2 in both wet and dry format using radiation generated by a commercially available Signify ultraviolet (UV)-C light source at 254 nm. We show that for contaminated surfaces, only seconds of exposure are required for complete inactivation, allowing for easy implementation in decontamination work.

J. Curtiusa , M. Granzina , J. Schroda Institute for Atmospheric and Environmental Sciences, Goethe University Frankfurt am Main, Altenhöferallee 1, 60438 Frankfurt am Main, Germany

Airborne transmission of SARS-CoV-2 through virus-containing aerosol particles has been established as an important pathway for Covid-19 infection. Suitable measures to prevent such infections are imperative, especially in situations when a high number of persons convene in closed rooms. Here we tested the efficiency and practicability of operating four air purifiers equipped with HEPA filters in a high school classroom while regular classes were taking place. We monitored the aerosol number concentration for particles > 3 nm at two locations in the room, the aerosol size distribution in the range from 10 nm to 10 µm, PM10 and CO2 concentration. For comparison, we performed similar measurements in a neighboring classroom without purifiers. In times when classes were conducted with windows and doors closed, the aerosol concentration was reduced by more than 90 % within less than 30 minutes when running the purifiers (air exchange rate 5.5 h-1). The reduction was homogeneous throughout the room and for all particle sizes. The measurements are supplemented by a calculation estimating the maximum concentration levels of virus-containing aerosol from a highly contagious person speaking in a closed room with and without air purifiers.
Measurements and calculations demonstrate that air purifiers potentially represent a well-suited measure to reduce the risks of airborne transmission of SARS-CoV-2 substantially. Staying for two hours in a closed room with a highly infective person, we estimate that the inhaled dose is reduced by a factor of six when using air purifiers with a total air exchange rate of 5.7 h-1.

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