In der Produktion wird die Durchsatzrate in Einheiten pro Stunde gemessen. Bei der Desinfektion von Schuhen kann man es sich nicht leisten, in Batch-Prozessen zu arbeiten – UVC muss direkt im Flussstrom wirken. Die Frage bleibt immer dieselbe: Wie erreicht man eine konstante Abtötung der Mikroorganismen, ohne dabei an Leistung einzubüßen?
Es kommt darauf an, die richtige Dosis zu wählen – also die Menge an Mikrojoule pro Quadratzentimeter an der Oberfläche – und nicht einfach nur die Lampe einzuschalten.
Was wirklich wichtig ist: Die Wirksamkeit von UVC hängt von der Wellenlänge von 254 nm sowie vom Intensitätsprofil ab, das erzeugt wird. Wir verwenden Niederdruck-Mercurydampflampen mit hochreinen Quarzkörpern sowie Dichroikreflektoren, um den Strahl zu lenken und mehr Energie auf das Zielobjekt zu richten. Die maximale Intensität bleibt stabil, da der Balast auf die Impedanzkurve der Lampe abgestimmt ist – dadurch bleibt die Ausgangsleistung innerhalb von ±2% über die gesamte Betriebszeit konstant.
Das ist wichtig, denn die Inaktivierung der Mikroorganismen folgt einem logarithmischen Dosis-Wirkungs-Verhältnis. Eine 10%-ige Verringerung der Intensität erfordert eine entsprechende Verlängerung der Expositionszeit – und das verringert die Produktionsgeschwindigkeit. Die Lebensdauer der Lampen liegt bei 8.000–9.000 Stunden; zudem sorgt eine kontrollierte Abnutzung dafür, dass keine chemischen Rückstände entstehen. In bewohnten Räumen wird außerdem auf einen betriebsfähigen Betrieb ohne Ozon geachtet.
Warum das bei Schuhen funktioniert, ist einfach: Die Materialien – Synthetika, Schaumstoffe, Klebstoffe, gegossene Komponenten – bieten keine ebene Oberfläche. Deshalb wird die optische Anordnung so gestaltet, dass das UVC-Licht über alle Konturen verteilt wird und an allen Stellen die erforderliche Dosis erreicht wird. Dadurch wird eine zuverlässige Abtötung der Mikroorganismen bei konstanter Produktionsgeschwindigkeit gewährleistet – ohne chemische Rückstände und mit minimalem thermischem Belastung.
Eine stabile Intensität sorgt dafür, dass der Prozess kontrolliert abläuft. Die lange Lebensdauer der Lampen sowie die effiziente Geometrie der Reflektoren reduzieren die Notwendigkeit für Wartungen und Ersatzteile. Der Energieverbrauch ist vorhersehbar, was die Planung der Kosten und der Wärmeverwaltung erleichtert.
Ein paar praktische Aspekte: UVC erfordert eine klare Sichtlinie sowie eine kontrollierte Abschirmung. Schatten durch Transportvorrichtungen oder die Form der Produkte können zu Bereichen mit unzureichender Dosierung führen. In der Praxis haben die Ausrichtung der Vorrichtungen sowie die Sauberkeit der Reflektoren einen größeren Einfluss auf die Leistung als alles andere.
Der UVC-Modul sollte frühzeitig in die Anlage integriert werden, damit Länge der Expositionszeit sowie Abstand zwischen den Transportbändern der benötigten Dosis entsprechen. Zudem sollte die Überwachung des Endzustands der Lampen mit dem PLC verbunden sein – man möchte schließlich nicht, dass die Ausgangsleistung unkontrolliert schwankt.