UV-LED Luftreinigung und Desinfektion von Kühlfahrzeugen (LuReK)

Kurzbeschreibung

Im Rahmen des vom BMBF geförderten Projektes SAFEFRESH wurden unter anderem Prozesse in Lebensmittelverarbeitung und -transport auf ihre Kontaminationsanfälligkeit untersucht. Kontaminationen während des Transportes durch Eintrag von Erregern und Nichteinhaltung der Kühlkette wurden hier als große Gefahr identifiziert. Der Fokus des Projektes liegt auf der Luftdesinfektion und -reinigung in Kühlfahrzeugen. Für diese Anwendung bringen die spezifischen Eigenschaften von UV-LEDs besondere, ohne sie nicht erreichbare Vorteile und führen zu Alleinstellungsmerkmalen.

Die Ausstattung von Kühlfahrzeugen mit mechanisch extrem robusten UVC-LEDs ermöglicht die Minimierung mikrobieller Kontamination des Transportgutes, insbesondere von Lebensmitteln oder pharmazeutischen Produkten durch Desinfektion der eingeleiteten Kühlluft sowie Abreinigung von Raumluftschadstoffen / Gerüchen. Die zusätzliche Senkung der Geruchsbelastung durch photokatalytische Oxidation mittels UVA-LEDs aktivierter Titandioxidoberflächen ist ein weiterer Reinigungsschritt.

Projektziele

Aufgabe des Fraunhofer IOSB-AST in diesem Teilprojekt ist einerseits die physikalische Simulation der Strahlungsausbreitung sowie des Luftstromes in der geplanten Anlage und andererseits eine Bestimmung der optimalen LED-Anordnung und -anzahl und der simulativen Auslegung des nötigen Kühlsystems. Weiterhin soll eine effiziente Ansteuerung der LEDs, sowie deren Überwachung realisiert werden. Im Gegensatz zu den bereits durchgeführten Arbeiten in den Vorgängerprojekten im ehemaligen Arbeitsfeld Wasser soll jedoch eine Möglichkeit der externen Überwachung der Anlagen geschaffen werden, die es ermöglicht, ganze Flotten von Kühltrailern bezüglich der Funktion ihrer Luftdesinfektionseinrichtungen zu kontrollieren.

Projektergebnis

Im Projekt wurde ein kombinierter UVC/UVA-Photoreaktor für strömende Luft entwickelt, der die mikrobiologische Desinfektionswirkung im UVC-Bereich mit der photokatalytischen Reinigungswirkung von Geruchsstoffen im UVCA-Bereich kombiniert. Das Gerät ist mit Abmessungen von 30 x 30 x 50cm sehr kompakt und lässt sich dank CAN-Interface in jede Fahrzeugelektronik integrieren. Die ausgeklügelte interne Luftführung sorgt dafür, dass die durchströmende Luft effektiv über die vor den UVC-Quellen liegende Titandioxidschicht geführt wird und so eine hohe Reinigungsleistung erzielt wird. Der Reaktor besteht aus kaskadierbaren Teilmodulen, welche mit einer UVA-Leistung von 500W (365 nm) sowie einer UVC-Leistung von 3,2 W (270 nm) ausgestattet sind.