2020 wurden sich die Menschen der unsichtbaren Gefahren von Viren und Bakterien plötzlich bewusst. Die COVID-19-Pandemie erinnerte uns daran, wie wichtig es ist, diese Krankheitserreger zu verstehen und zu bekämpfen, um weitverbreitete Krankheiten und Todesfälle zu vermeiden.

Obwohl ultraviolettes (UV) Licht bereits seit über einem Jahrhundert bekannt ist, wird es kaum zur Desinfektion eingesetzt. Es konnte nachgewiesen werden, dass es Krankheitserreger abtötet, und wird dennoch im Alltag nur in seltenen Fällen eingesetzt.

Das elektromagnetische Spektrum umfasst alle Arten von Strahlen von energiearmen Radiowellen bis zu energiereichen Gamma-Strahlen. Es umfasst das sichtbare Licht, Mikrowellen, Röntgenstrahlen und weitere, alle mit einer unterschiedlichen Wellenlänge und Frequenz. Diese Strahlung wird in Nanometern gemessen.

Auf dem elektromagnetischen Spektrum liegt das sichtbare Licht zwischen etwa 380 und 780 Nanometern.

Ultraviolettes Licht macht einen kleinen, aber kraftvollen Teil des elektromagnetischen Spektrums aus, zwischen 100 und etwa 400 nm. Es gibt drei verschiedene Arten von UV-Strahlen: UV-A, UV-B und UV-C, alle mit unterschiedlichen Wellenlängen.

Der Großteil des Lichts, das die Erde von der Sonne erreicht, besteht aus UV-A und UV-B-Strahlen. Für die Desinfektion haben sich besonders UV-C-Strahlen als wirkungsvoll herausgestellt und wurden für ihre Fähigkeiten zur Abtötung von Krankheitserregern untersucht.

UV-A und UV-B-Strahlen sind schädlich für den Menschen. Sie verursachen Haut- und Augenschäden, wie Krebs, indem sie die DNA in den Zellen beschädigen. Dadurch sind diese UV-Strahlen nicht für den direkten Kontakt mit dem Menschen geeignet.

Paradoxerweise sind es genau diese Eigenschaften zur Schädigung von DNA, die für den Menschen schädlich sind, die sie im Einsatz gegen Viren und Bakterien wirksam machen. Dadurch wird der Vermehrungsprozess unterbrochen, wodurch sie sich zur Infektionskontrolle eignen.

Forschende entdeckten die keimtötenden Eigenschaften von UV-C-Strahlen im späten 19. Jahrhundert. Dies führte zu jahrzehntelangen Experimenten mit der Verwendung von UV-Licht niedriger Wellenlänge als Desinfektionsmittel, insbesondere zur Abtötung von Bakterien und Viren. UV-C wurde zu einem Schlüsselbereich der Forschung im öffentlichen Gesundheitswesen.

In den 1940ern wurden UV-Bestrahlungskammern in Klassenzimmern installiert, um über die Luft übertragene Viren zu bekämpfen. Das UV-Licht wurde in die Luft über den SchülerInnen projiziert, um eine direkte Exposition zu verhindern.

Studien in Klassenzimmern mit UV-Beleuchtung zeigten, dass sich weniger als 15 % der SchülerInnen mit den Masern ansteckten, im Vergleich zu über 55 % in Klassenräumen ohne UV-Licht. UV-C hatte ganz klar das Potenzial zu einem wirkungsvollen Werkzeug im Kampf gegen über die Luft übertragene Viren zu werden.

Folgende Studien untersuchten die Wirksamkeit von UV-Licht gegen Tuberkulose. Anhand von Nagetieren fanden die Forschenden heraus, dass die Tiere sich bei bestrahlter Luft nicht mit der Krankheit ansteckten.

Obwohl UV-C-Strahlen wirksam gegen Krankheitserreger sind und eine geringe Wellenlänge haben, können sie dennoch dem Menschen schaden. Außerdem muss es sorgfältig mit einem teuren Oberraum-Verfahren installiert werden.

Oberraum-UV-Systeme werden bis heute eingesetzt, besonders in Krankenhäusern, wo die Infektionskontrolle unerlässlich ist. Zusammen mit angemessener Belüftung verringern diese Systeme die Verbreitung von Krankheitserregern über die Luft.

Auch wenn UV-Lampen wirkungsvoll sind, beugen sie der Verbreitung von Krankheiten unter den Menschen auf dem Boden kaum vor, wenn sie an der Decke angebracht sind.

Die Forschung konzentriert sich derzeit darauf, sichere Einsatzmöglichkeiten von UV-Licht im öffentlichen Raum zu finden. Die Forschenden untersuchen Möglichkeiten, die Keimabtötung zu verbessern und gleichzeitig die Schäden für den Menschen zu minimieren. Dies hat zur Entwicklung einer sichereren Form von UV-C, dem sogenannten Fernen UV, geführt, das eine Wellenlänge von etwa 222 Nanometern hat.

Fernes UV ist eine Form von UV-C-Strahlen mit einer noch geringeren Wellenlänge, die die menschliche Haut nicht tief genug durchdringt, um Schäden anrichten zu können. Die Forschung zeigt, dass fernes UV-Licht Krankheitserreger wirkungsvoll bekämpfen kann und gleichzeitig für den Menschen deutlich sicherer ist.

Forschung, die 2020 während der Corona-Pandemie betrieben wurde, zeigte, dass fernes UV-Licht in kontrollierten Testräumen 99 % der Coronaviren abtöten konnte. Das macht fernes UV-Licht zu einem wirkungsvollen Mittel gegen luftübertragene Krankheitserreger.

Fernes UV-Licht hat sich auch als wirkungsvoll gegen andere Bakterien herausgestellt, wie diejenigen, die für Staphylokokkeninfektionen verantwortlich sind. Studien zeigten, dass fernes UV-Licht diese Bakterien um 98 % reduzieren kann.

Trotz dieser Wirksamkeit gibt es immer noch Bedenken über die möglichen Gefahren von fernem UV-Licht. Obwohl fernes UV-Licht keinen Krebs verursacht, kann es dennoch chemische Reaktionen in der Luft auslösen und Ozon erzeugen, dessen Einatmung schädlich ist.

Der Kontakt mit einem hohen Ozonspiegel kann zu Atemproblemen führen und andere Vorerkrankungen verschlimmern, auch wenn sich die Wissenschaft noch nicht darüber einig ist, wie viel Ozon wirklich von UV-Lampen produziert wird.

Fernes UV-Licht soll bereits existierende Schutzmaßnahmen wie Lüftungssysteme oder Luftfilter nicht ersetzen. Stattdessen ist es so konzipiert, dass es mit diesen Systemen zusammenarbeitet und so die Ausbreitung von Krankheitserregern insgesamt besser eindämmen kann.

Klimatechnik-Systeme regeln in erster Linie das Klima mit dem Nebeneffekt, die Virenlast in der Luft zu reduzieren. Sie beseitigen zwar nicht alle Krankheitserreger, aber sie sind ein wichtiger Schritt für die Luftqualität.

Filtersysteme helfen anorganische Schadstoffe wie Smog und Rauch von Waldbränden aus der Luft zu entfernen, die Fähigkeit von fernem UV, lebende Krankheitserreger aus der Luft zu entfernen, ist jedoch unübertroffen. Die Kombination dieser Technologien würde sicherlich einen umfassenderen Ansatz zur Verbesserung der Luftqualität bieten.

Die ExpertInnen warnen jedoch davor, überall ferne UV-Lichter zu installieren ohne vorher die Kosten gegenüber den Nutzen abzuwiegen. Während es in Hochrisikoumgebungen wie Krankenhäusern von unschätzbarem Wert sein kann, ist es an weniger gefährlichen Orten möglicherweise kostspielig oder unnötig.

Es dürfte noch etwas dauern, bis fernes UV im öffentlichen Raum weit verbreitet ist. Forschende und GesundheitsexpertInnen betonen, dass fernes UV zwar ein großes Potenzial hat, seine Rolle in der alltäglichen Umgebung jedoch sorgfältig geprüft werden muss, um die Sicherheit zu gewährleisten.

Außerdem ist es wichtig mit einzubeziehen, dass UV-Licht, egal wo es auf dem Spektrum liegt, auch unbelebte Dinge beschädigen kann. Ultraviolettes Licht löst chemische Verbindungen auf, was zu unvorhersehbaren Reparaturkosten für Computer, Geräte, Wandfarbe und sogar Kunst führen kann.

ExpertInnen sind sich einig, dass es nur eine Frage der Zeit ist, bis wir eine neue Pandemie erleben werden. Daher sind vielfältige Hilfsmittel (inklusive der Technologie von fernem UV) unabdinglich für zukünftige Ausbrüche.

Fernes UV-Licht ist zwar vielversprechend, ExpertInnen warnen jedoch davor, sich zu sehr auf ein einziges "Wundermittel" zu verlassen. Die Vorbeugung von Krankheiten erfordert einen vielseitigen Ansatz, der fernes UV-Licht mit anderen Maßnahmen wie Impfungen, Masken und Desinfektionsmitteln kombiniert.

Quellen: (Vox) (Healthline) (Scientific American) (National Institutes of Health) (Britannica) (Nature)