UV-Wellenlängen & Action-Spectra
Letzter Stand: 2026-04-18 (Valerian-Session zum HVAC-Content-Review)
Kern-Aussage
254 nm ist der Industriestandard aus technischen Gründen, nicht weil es die biologisch effektivste Wellenlänge wäre. Das germizide Wirkungs-Maximum des generischen DNA-Absorptions-Spektrums (Setlow-Action- Spectrum) liegt bei ~260–265 nm.
Aber: "germizides Maximum" ist eine Vereinfachung — Keime haben individuelle Action-Spectra. Pauschale Aussagen "265 nm ist am besten" sind wissenschaftlich nicht sauber.
Die wichtigsten Wellenlängen im Überblick
| Wellenlänge | Quelle | Wichtigste Eigenschaft |
|---|---|---|
| 222 nm (Far-UV-C) | KrCl-Excimer-Lampen | Bei manchen Viren/Bakterien besonders effektiv; durchdringt menschliche Haut/Augen kaum (hautfreundlich) |
| 254 nm | Hg-Niederdruck-Entladung | Industriestandard. |
| 260–265 nm | UV-C-LEDs, ältere MDP-Lampen | DNA-Absorptions-Maximum (generisch). UV-C-LEDs bei 265–275 nm theoretisch effizienter, aber 2026 immer noch <5 W pro Chip und teuer |
| 200–280 nm (Breitband) | Amalgam (hochleistung), Mitteldruck | Deckt viele Keim-Action-Spectra ab; wichtig bei Trübung/Biofilm wo Tiefen-Eindringung gefragt ist |
Warum 254 nm trotzdem Standard
- Hg-Niederdruck-Entladungen emittieren ~85 % bei exakt 254 nm — das ist physikalischer Zufall, aber ein glücklicher
- Lampen-Technologie seit 1930er-Jahren ausgereift: günstig, hohe Leistung pro Einheit (bis 1000 W bei Amalgam), lange Lebensdauer (~12.000 h bis 75 % Restleistung)
- Dokumentation: Die meisten D-Werte in der Literatur (Kowalski, USEPA UVDGM, IUVA) sind bei 254 nm validiert — einfache Vergleichbarkeit
- Zertifizierung: DVGW W294, ASHRAE 241 etc. wurden auf 254-nm-Reaktoren geeicht
Keim-spezifische Action-Spectra — was das heißt
- SARS-CoV-2 & andere behüllte Viren: Far-UV-C (222 nm) oft überproportional wirksam
- Bakterien-Sporen (Bacillus subtilis, Clostridium): Viel höhere Dosis nötig, Maximum bei 265–280 nm
- Pilze (Aspergillus niger): Sehr hohe D-Werte (>100 mJ/cm²), breiter Action-Spectrum-Peak
- Protozoa (Cryptosporidium, Giardia): Effektiv bei 254 nm, aber mit genau bekannten D-Werten nach EPA UVDGM
Praktischer Umgang im Simulator
Unsere germs-Tabelle hat pro Keim eine Wellenlängen-Spalte + D-Werte.
Bei Auswahl durch den User:
- Gleiche Wellenlänge Lampe↔Keim-Datenpunkt → kein Adjustement nötig
- Unterschiedliche Wellenlänge → seit 2026-04-18 (Task cdd7a07d, Commit
pending) gibt es Mismatch-Warnung im
KeimReduktionChart:- Toleranz ±5 nm um das Lampen-Spektrum: keine Warnung
- 5–20 nm Gap:
minorMismatch, kleines ⚠-Badge pro Keim - >20 nm Gap:
majorMismatch, prominentes Hinweis-Panel oben im Keim-Reduktion-Bereich + ⚠ am Keim selbst - Tooltip-Text erklärt dem User: "D-Wert bei X nm gemessen, Lampen X–Y nm — tatsächliche Wirksamkeit kann abweichen"
Für die Zukunft könnte Action-Spectrum-Interpolation rein, aber: das ist nur sinnvoll wenn der D-Wert-Datensatz das hergibt (mehrere Messungen pro Keim bei verschiedenen Wellenlängen), und das gibt die Literatur nur für wenige Keime her (E. coli, Adenovirus).
Wo fließt dieses Wissen schon ein?
app/src/lib/applications/templates/hvac-duct.ts—recommendedLampGuidance.reasoningenthält die nuancierte 254/265-Erklärung- TODO Trinkwasser-/Kühlturm-Templates analog nuancieren
- TODO Keim-DB pro Eintrag um Quelle/Wellenlängen-Kontext erweitern (Task 288fc141)
Quellen
- Setlow, R.B. (1974): "The wavelengths in sunlight effective in producing skin cancer: a theoretical analysis"
- Kowalski, W. (2009): "Ultraviolet Germicidal Irradiation Handbook"
- USEPA UVDGM (2006, aktualisiert 2020): Ultraviolet Disinfection Guidance Manual
- IUVA Whitepaper zur Far-UV-C (222 nm) Sicherheit und Wirksamkeit