Sind UV-Luftreiniger es wert?

Wie "reinigt" UV-Licht die Luft?

UV-Licht, wie es in einem UV-Luftreiniger verwendet wird, soll potenziell infektiöses lebendes, organisches Bakterien- und anorganisches Virenmaterial aus der durch den Luftreiniger strömenden Luft desinfizieren.

Die Geheimwaffe des UV-Lichts gegen Bakterien und Viren? DNA-Schäden - so wie die UV-Strahlen der Sonne die Hautzellen schädigen und Hautkrebs verursachen können, kann UV-Licht die DNA, aus der Bakterien und Viren bestehen, schädigen und manchmal zerstören (2).

UV-Licht kann dies im Wesentlichen auf zwei Arten erreichen.

Erstens sind Bakterien lebende Organismen, und UV-Licht schädigt ihre DNA.

Wenn die bakterielle DNA beschädigt wird, können die Bakterien zwei wichtige Reproduktionsprozesse, die als Transkription und Replikation bekannt sind, nicht abschließen, was sie daran hindert, zu wachsen, sich zu vermehren und riesige Kolonien in Ihrem Körper zu bilden, die die Quelle vieler Infektionskrankheiten sind (3).

Im Gegensatz dazu sind Viren nicht wirklich lebendig - sie bestehen aus DNA- und RNA-Material (Ribonukleinsäure, ein der DNA ähnliches Molekül), mit dem Viren in die DNA-Stränge lebender Zellen eindringen, sie mit ihrer eigenen kontaminierten viralen DNA infizieren und sie dazu bringen, diese infizierte DNA in großen Mengen zu reproduzieren.

Auf diese Weise verbreiten sich Viren wie Erkältungen, Grippe und Masern und werden so schnell infektiös (4). Bei ausreichender Einwirkungszeit inaktiviert UV-Licht dieses DNA- und RNA-Material, so dass es nicht mehr in organische Zellen eindringen kann.

Aber funktionieren UV-Luftfilter tatsächlich?

UV-Licht allein kann infektiöse Biokontaminanten wie Bakterien und Viren bis zu einem gewissen Grad inaktivieren - es sollte also in einem Luftreiniger funktionieren, oder?

Aber die spezifischen Mechanismen von UV-Luftreinigern sind nicht so effektiv, wie sie vielleicht klingen. Hier ist der Grund dafür (5) (6) (7) (8) (9) (10):

• Bakterien und Viren benötigen längere Zeiträume, in denen sie UV-Licht ausgesetzt sind. Die Luft strömt oft zu schnell durch UV-Luftreiniger, als dass die UV-Strahlen etwas bewirken könnten.
• Einige Bakterien können sich regenerieren und Sie erneut infizieren, selbst wenn sie durch UV-Licht desinfiziert wurden.
• UV-Licht hat keine Wirkung auf Partikel. UV-Licht zerstört keine Feinstaubpartikel wie PM2,5 und ultrafeine Partikel (UFP), so dass die meisten dieser gefährlichen Schadstoffe immer noch in die Luft gelangen, wenn der Partikelfiltermechanismus nicht gut genug ist.
• Viele UV-Luftreiniger sind auch Ozongeneratoren. So wie Ozon in der Erdatmosphäre mit den UV-Strahlen der Sonne reagiert, kann das Licht und die Wärme in einigen UV-Luftreinigern auch Wärme erzeugen, die frei schwebende Sauerstoffmoleküle (O und O2) und Wasser (H2O) in gefährliches bodennahes Ozon (O3) verwandelt.
• UV-Licht kann Ihre Haut verbrennen und Ihre Augen schädigen. Selbst eine kurze UV-Exposition kann zu dauerhaften Haut- und Augenschäden sowie zu Krebs führen.

Und es ist erwähnenswert, dass Ozonpartikel, die in einigen dieser UV-Luftreiniger verwendet werden, um Schadstoffpartikel aufzuladen und aus der Luft zu entfernen, bodennahes Ozon erzeugen.

Diese Art von Ozon kann extrem giftig sein - selbst eine kurzfristige Exposition kann zu einer Kaskade von Atemwegssymptomen führen, und eine langfristige Exposition wurde mit zahlreichen tödlichen Gesundheitszuständen in Verbindung gebracht (11) (12).

Das ABC des UV-Lichts

UV-Licht ist nicht gleich UV-Licht - nur bestimmte Typen werden in UV-Luftfiltern verwendet.

Hier ist, was Sie wissen müssen: UV-Licht gibt es in drei verschiedenen Formen, die sich durch ihre Wellenlängen unterscheiden und die jeweils unterschiedliche Auswirkungen auf organische Stoffe haben.

UV-A

UV-A-Strahlen haben mit 315-400 Nanometern (nm) die längste Wellenlänge der drei UV-Strahlentypen, wobei die Photonen (oder Lichtteilchen) etwas schneller schwingen als die des sichtbaren Lichts. Diese Art von UV-Licht wird normalerweise nicht in Luftreinigern oder ähnlichen Technologien verwendet.

Aber über 95 % der Strahlen des Sonnenlichts, die die Erdoberfläche erreichen, fallen in diese Kategorie (13).UV-A-Strahlen dringen am ehesten durch die Haut und können bei langfristiger Exposition Hautschäden und Krebs verursachen (14).

UV-B

UV-B-Strahlen sind mit etwa 280-315 nm etwas kürzer als UV-A-Strahlen. Ihre Photonen schwingen sogar noch schneller als die der UV-A-Strahlen, wodurch sie mehr Energie haben, um die DNA zu schädigen. Aufgrund ihrer kürzeren Wellenlängen durchdringen die meisten von ihnen jedoch nicht die oberen Schichten der Atmosphäre.

Der kleine Prozentsatz der UV-B-Strahlen, der die Atmosphäre durchdringt, ist jedoch derjenige, der am direktesten mit Hautkrebs in Verbindung gebracht wird (15).

UV-C

UV-C-Licht Die Wellenlängen liegen zwischen 100 und 280 nm. UV-C ist die Art von UV-Licht, die in den meisten, wenn nicht sogar in allen, UV-Luftreinigern verwendet wird.

Diese UV-Strahlen haben die kürzesten Wellenlängen und übertragen die meiste Energie, wodurch sie ein großes Potenzial haben, winzige Mikroben und Zellen zu schädigen und abzutöten - deshalb werden sie in UV-Luftreinigern zur Abtötung von Bakterien und Viren verwendet, insbesondere in einer Form, die als ultraviolette keimtötende Bestrahlung (UVGI) bezeichnet wird (16).

Aber UV-C-Licht ist auch das gefährlichste der drei Strahlen.

Aufgrund seiner hohen Energie und Intensität kann selbst eine kurzzeitige Exposition gegenüber UV-C-Licht aus einem UVC-Luftreiniger (oder UV-C-Luftreiniger) zu Schäden an Augen und Haut führen - und je länger man dem ausgesetzt ist, desto schwerwiegender können die Schäden sein.

Die UV-Technologie benötigt eine lange Kontaktzeit, um Biokontaminanten abzutöten.

Bei der Verwendung von UV-Licht zur Abtötung von Viren und Bakterien gibt es noch einen weiteren wichtigen Aspekt zu bedenken: Es dauert lange, bis UV-Licht selbst kleine Mengen von Krankheitserregern in der Luft oder Oberflächenverunreinigungen abtötet oder inaktiviert. Die Energiemenge und die Zeit, die UV-Licht benötigt, um Viren und Bakterien zu vernichten, wird in Millijoule pro Quadratzentimeter (mJ/cm2) gemessen, wobei ein Joule (1000 Millijoule) etwa einer Sekunde entspricht.

Und verschiedene Verunreinigungen erfordern eine unterschiedliche Dauer der UV-Lichteinwirkung, um vollständig beseitigt zu werden - hier die Forschungsergebnisse darüber, wie lange UV-Licht benötigt, um effektiv zu zerstören nur einen Quadratzentimeter einiger gängiger Viren und Bakterien(17) (18) (19):

• Influenza-Virus: etwa 6,6 Sekunden
• E. Kolibakterien: etwa 6,6 Sekunden
• Staphylococcus aureus: etwa 6,6 Sekunden
• Aspergillus-Schimmelpilzsporen: 8,8 bis 33 Sekunden
• SARS-CoV: etwa 60 Sekunden oder mehr
• SARS-CoV-2 (COVID-19 Coronavirus): bis zu 60 Sekunden

Das scheint keine lange Zeit zu sein, aber wenn Sie husten oder niesen, produzieren Sie 900 bis über 300.000 dieser infizierten Partikel auf einmal, die möglicherweise Hunderte von Quadratzentimetern der Raumluft ausfüllen(20) (21).

Und ein UVC-Luftreiniger benötigt zwischen 6 Sekunden und 1 Minute oder mehr, um infizierte Partikel in nur einem dieser Quadratzentimeter abzutöten. Da die Luft oft schnell durch einen Luftreiniger strömt (sie verbringt weniger als eine halbe Sekunde im Luftreiniger selbst), können infizierte Partikel weitgehend unbeschadet am UV-Licht vorbeifliegen und trotzdem infektiös sein.

Und das unter der Voraussetzung, dass Ihr UV-Luftreiniger die richtige Wellenlänge des UV-Lichts mit einer ausreichend hohen Intensität verwendet, um die in der Luft befindlichen Biokontaminanten wirksam zu inaktivieren. Die meisten UV-Luftreiniger, die als sicher für die Verwendung zu Hause verkauft werden, erzeugen jedoch nur geringe Dosen von UV-Licht, und es kann sogar noch länger dauern, bis sie selbst kleinere Mengen von Biokontaminanten abtöten (22).

Das bedeutet, dass ein UV-Luftfilter mehrere Stunden oder länger brauchen kann, um infizierte Luftverunreinigungen aus der Raumluft abzutöten oder zu inaktivieren (vorausgesetzt, jemand hustet, niest oder atmet nicht erneut und fügt der Luft noch mehr infizierte Partikel hinzu).

Kurz gesagt, ein UVC-Luftreiniger kann vielleicht einige Tausend dieser infizierten Partikel einfangen und abtöten oder inaktivieren, aber Hunderte oder Tausende von Partikeln können stundenlang in der Luft bleiben, bevor sie abgetötet werden, eingeatmet werden und Infektionen verursachen können.

Wenn Biokontaminanten durch UV abgetötet" werden, können sie mir dann immer noch schaden?

Die kurze Antwort lautet: Ja.

Im Gegensatz zu typischen Luftreinigern entfernen UV-Luftreiniger Biokontaminanten wie Viren und Bakterien nicht wirklich aus Ihrer Luft - sie inaktivieren Sie inaktivieren sie, wenn sie unter konzentrierten UV-Strahlen hindurchgehen. Dabei werden die molekularen Bindungen, aus denen die DNA dieser Organismen besteht, aufgelöst und die inaktivierte DNA zurück in die Luft geschickt.

Biokontaminanten werden jedoch in der Regel nur teilweise durch UV-Licht inaktiviert und können wieder zum Leben erwachen - ein Zustand, der als lebensfähig, aber nicht kultivierbar (VBNC). In einem VBNC-Zustand gehen Biokontaminanten nach der UV-Bestrahlung in einen Ruhezustand über, können aber nach einiger Zeit "aufwachen" und sich wieder regenerieren, selbst bei hohen UV-Lichtdosen von bis zu 300 mJ/cm2 (23).

Das bedeutet, dass viele infektiöse Biokontaminantenpartikel nach dem Durchgang durch das UV-Licht direkt wieder in die Luft gelangen - einige werden inaktiviert und sind harmlos, aber viele sind immer noch aktiv infektiös oder können wieder infektiös werden.

Die Menge der durch UV-Licht "abgetöteten" Biokontaminanten hängt weitgehend von mehreren kritischen Faktoren in der Konstruktion des UV-Mechanismus im UVC-Luftreiniger selbst ab.

Im Allgemeinen geht man davon aus, dass 40 mJ/cm2 UV-Licht mit einer Wellenlänge von 0,254 Mikrometern (die üblicherweise in UV-Luftreinigern verwendet werden) bis zu 99,99 % fast aller in der Luft befindlichen Biokontaminanten abtöten kann (24).

Es hat sich jedoch gezeigt, dass insbesondere Viren für eine wirksame Inaktivierung ein viel breiteres Spektrum von 0,2 bis 0,315 Mikrometern benötigen - unterschiedliche Wellenlängen sind aufgrund der spezifischen Wechselwirkungen des UV-Lichts mit verschiedenen viralen DNA-Proteinen für verschiedene Virentypen wirksam - und darüber hinaus mehrere Sekunden Bestrahlung benötigen, um überhaupt inaktiviert zu werden.

Selbst in der Theorie benötigt ein UVC-Luftreiniger also eine bestimmte Wellenlänge und eine bestimmte Expositionszeit, um in der Luft befindliche Biokontaminanten auch nur teilweise zu inaktivieren - es gibt keine Einheitsgröße für alle.

Und in der Praxis erfüllen die meisten UV-Luftfilter nicht die richtigen Wellenlängen- und Expositionsanforderungen, um Sie ausreichend vor den gefährlichsten Viren und Bakterien zu schützen. Um Biokontaminanten wirklich aus der Luft zu entfernen, bedarf es einer perfekten Kombination aus der richtigen UV-Wellenlänge, einer ausreichenden Einwirkungszeit und der Verwendung anderer Luftfiltertechnologien für die UV-Luftreinigung.

Sollte ich mir einen UV-Luftreiniger zulegen?

Kurze Antwort:

Nein. Kaufen Sie keinen UV-Luftreiniger oder andere Luftreiniger, die UV-Licht als Hauptbestandteil ihres Reinigungsmechanismus verwenden. Es ist gefährlich und funktioniert nicht besonders gut, vor allem, wenn keine anderen bewährten Luftfilterungsmethoden eingesetzt werden.

Lange Antwort:

Die UV-Desinfektion funktioniert einfach nicht mit der Geschwindigkeit, mit der die Luft durch einen Luftreiniger gezogen werden muss, um Schadstoffe zu filtern. Bakterien und Viren müssen dem UV-Licht eine bestimmte Zeit lang ausgesetzt werden, manchmal sogar mehrere Stunden am Stück. Ein paar Sekunden oder weniger unter dem UV-Licht, egal wie stark, reichen also nicht aus, um mikrobielle Verunreinigungen zu entfernen.

UV-Licht desinfiziert in gewisser Weise, aber es reinigt die Luft nicht, und Untersuchungen zeigen, dass das Desinfektionspotenzial von UV-Licht für die Luft möglicherweise übertrieben ist.

Was sollte ich tun, um meine Luft zu reinigen?

Hier sind einige bewährte und erprobte Tipps zur Verbesserung der Luftqualität in Innenräumen, die sich nicht auf unwirksame Technologien stützen.

Verwenden Sie einen hocheffizienten Raumluftreiniger

Für typische Räume, die mehrere hundert Quadratmeter oder so groß sind, ist ein Raumluftreiniger wie der HealthPro Plus bis zu 99,5 % der Schadstoffe bis zu einer Größe von 0,003 Mikrometern (10-mal kleiner als eine durchschnittliche Bakterie oder ein Virus) mehrmals pro Stunde entfernen und damit UV- oder Standard-HEPA-Luftreiniger weit übertreffen.

A Raumluftreiniger wird für Räume wie Schlafzimmer, Heimbüros, Küchen, Fitnessstudios und andere Räume empfohlen, in denen Sie viel Zeit verbringen und die reinste Luft für erholsamen Schlaf, ungehinderte kognitive Funktionen oder körperliche Höchstleistungen benötigen.

Verwenden Sie einen Luftreiniger für das ganze Haus

Sind Sie besorgt über die Luftqualität in Ihrem Haushalt? Ein UV-Licht-Luftreiniger für Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HVAC) ist nicht die Lösung - ein leistungsstarkes Luftfiltersystem für das ganze Haus ist viel effektiver.

Der Perfect 16 Luftreiniger für das ganze Haus passt in die vorhandenen HLK-Geräte Ihres Hauses und saugt die Luft an, reinigt sie mit einem Filtermedium von bis zu 96,7 % der Schadstoffpartikel bis zu 0,3 Mikron und bis zu 85 % der Partikel bis zu 0,003 Mikron und führt die Luft mit bis zu 2.000 cfm durch die Versorgungskanäle Ihres Hauses, so dass jeder Raum in Ihrem Haus frische, saubere Luft in medizinischer Qualität erhält.

Ein Luftreiniger für das ganze Haus benötigt keinen Platz, verursacht keinen zusätzlichen Lärm in Ihrer Klimaanlage und senkt Ihre Stromrechnung durch die patentierte Advanced Microfiber (AMF)-Technologie, die die Filteroberfläche für die Schadstoffentfernung maximiert und gleichzeitig den Luftwiderstand reduziert, so dass die Reinigung für den Ventilatormotor Ihrer Klimaanlage schonend ist.

Verwenden Sie einen persönlichen Luftreiniger

Benötigen Sie auch unterwegs eine hocheffiziente Luftreinigung? Der Atem 5-in-1 Luftreiniger für unterwegs leitet saubere Luft in Ihre Atemzone und sorgt für sofortige saubere Luft, wo immer Sie sie brauchen.

Die Luftqualität kann unberechenbar sein, und typische tragbare "Luftreiniger" verwenden oft gefährliche Ionisations- oder UV-Technologie, die wenig dazu beiträgt, die Luft an Ihrem Arbeitsplatz, in Ihrem Auto oder neben Ihrem Bett zu reinigen.

Der Atem nutzt die HyperHEPA-Filtertechnologie, um bis zu 99 % der Partikel bis hinunter zu 0,003 Mikron aus der Luft zu entfernen, die Sie gerade einatmen, und eliminiert so praktisch alle Schadstoffpartikel, ohne schädliche Nebenprodukte wie Ozon zu erzeugen.

Der optionale HyperHEPA Plus-Filter verwendet eine zusätzliche Aktivkohleschicht, um über 250 Gasarten aus der Innen- und Außenluft zu entfernen, darunter Chemikalien und Verbindungen wie Formaldehyd, die aus Ausgasungen von Baumaterialien und Polstermöbeln stammen.

Das Ergebnis

UV-Licht kann eine zusätzliche Schutzschicht gegen Viren bilden, Bakterien, und Mikroben in der Luft und auf Oberflächen.

Aufgrund der Dauer der Bestrahlung und der Intensität, die für eine wirksame Abtötung von Biokontaminanten in der Luft erforderlich sind, ist UV-Licht in den für Privathaushalte erhältlichen Luftreinigern jedoch im Allgemeinen unwirksam und funktioniert am besten in kontrollierten medizinischen Umgebungen.

Laut den Centers for Disease Control and Prevention (CDC) können UV-Luftreiniger, egal ob sie als Ultraviolett-Luftreiniger, UVC-Luftreiniger oder UV-C-Luftreiniger (oder Filter oder Reiniger) bezeichnet werden, als Teil einer Luftreinigungsstrategie eingesetzt werden, sollten aber nicht als alleinige Maßnahme zur Bekämpfung von Biokontaminationen in der Luft eingesetzt werden (25).

Eine hocheffiziente Luftreinigung mit dichtem Filtermaterial, das die kleinsten über die Luft übertragenen Biokontaminanten und Krankheitserreger wie Viren und Bakterien auffangen kann, ist viel sicherer, wirksamer und zuverlässiger als UV-Luftreiniger.