UnVeiLED: Entwicklung von RoHS-konformen UVC-LED basierten Desinfektionssystemen zur Aufbereitung von Ab- und Prozesswässern

Laufzeit: 16.02.2026 bis 29.02.2028

Projektpartner: Wätas Wärmetauscher Sachsen GmbH, Innotas GmbH, Bergmann Beton + Abwassertechnik GmbH

Projektnummer: 100764454   

Kurzbeschreibung

Desinfektion ist ein wichtiger Schritt in der Wasseraufbereitung, welcher pathogene Mikroorganismen abtötet und eine Nutzung als Trink-, Prozess- oder Bewässerungswasser ermöglicht. Neben chemischen Desinfektionsverfahren (Chlorung, Ozonierung) ist die UV-Desinfektion als einziges physikalisches Verfahren nach Trinkwasserverordnung (BGBl. 2023 I Nr. 159) zugelassen. Es ist das einzige Verfahren, welches ohne chemische Verbrauchsmittel im Prozess angewendet werden kann.

In der technischen Anwendung für Desinfektions- und Reinigungsapplikationen dominiert der Einsatz von UVC-Strahlern (Niederdruck-bzw. Mitteldruck-Strahler) auf Basis von Quersilberverbindungen (Quecksilber, Amalgam). Diese Leuchtmittel haben genormte Durchmesser und Längen. Da Quecksilberverbindungen in derartigen Leuchtmitteln entsprechend EU-Richtlinie RoHS 2011/65/EU nur noch bis zum ca. 2027 zulässig sind, müssen technische Alternativen entwickelt werden. Anderweitig ist die Betriebssicherheit aller UV-basierten Industrie- und Reinigungsprozesse gefährdet. Neuartige Strahlungskonzepte auf Basis von UVC-LED bilden hierbei die aussichtsreichste Alternative. Als vorteilhaft erweisen sich neben der Vermeidung des Einsatzes von Schadstoffen auch eine Verminderung der Baugröße und eine höhere Energieeffizienz auf Grund technischer Pulsbarkeit sowie eine höhere Verschleißfestigkeit. Zur Potentialentfaltung dieser Aspekte gibt es zu überwindende Herausforderungen. Darunter fallen die systemtechnische Anpassung der Strahlergeometrien an bisherige Niederdruckstrahler (zylinderförmiges Design mit umlaufender Bestrahlung), des höchst anspruchsvollen thermischen Managements zur Entwärmung der LED-Halbleiter und eine höhere schaltungstechnische Komplexität zur Realisierung der energieeffizienten Pulsbarkeit der UV-LED.

Vor diesem Hintergrund ist es das konkrete Ziel im Vorhaben UnVeiLED die Entwicklung eines zylindrischen UVC-LED-Desinfektionsstrahlers zur Substitution von Quecksilber-UV-Niederdruckstrahlern in bestehenden Systemlösungen. Hierfür sollen erstmalig zylinderförmige UVC-LED-Strahlerdesigns in vergleichbaren Längen zu kommerziellen Quecksilberstrahlern mit integriertem Kühlkonzept und angepasster Hochleistungs-Treiberstufe entwickelt und anwendungsorientiert für die Aufbereitung von biologisch vorgereinigtem Abwasser getestet werden.

Die Maßnahme wird kofinanziert von der Europäischen Union und mitfinanziert durch Steuermittel auf Grundlage des vom Sächsischen Landtags beschlossenen Haushalts.