Generationenwechsel

Das Konsortium „Advanced UV for Life“ entwickelt erfolgreich künstliche UV-Quellen. Die neuen UV-LEDs arbeiten ohne Quecksilber, erzeugen kein Ozon und leiten so einen Generationenwechsel ein.

Herbstzeit – Lichterzeit. Dass Glühlampen gleichzeitig Wärmequellen waren, an denen man sich die Finger verbrannte, gehört längst in die Vergangenheit. Doch verlangt die Energiewende nach immer weiterer Optimierung von Lichtquellen. Wenn aktuell CO2-Bilanz und Umweltschutz in aller Munde sind, kann das Konsortium Advanced UV for Life seine Kompetenzen einbringen. Das Bündnis aus derzeit 34 Industrieunternehmen und 15 Partnern aus Forschung und Entwicklung wird seit 2014 innerhalb des Programms „Zwanzig20 – Partnerschaft für Innovation“ vom Bundesforschungsministerium gefördert.

Züchtungslabor für Kristalle

Die Anlagen zur Züchtung von Aluminiumnitrid-Einkristallen stehen am Leibniz-Institut für Kristallzüchtung in Berlin. 

IKZ

Es entwickelt die nächste Generation von Lichtquellen im ultravioletten Spektralbereich zwischen 310 und 230 Nanometern. Bei der Herstellung dieser UV-LEDs wird kein Quecksilber benötigt, und sie erzeugen kein Ozon. Sie finden künftig vor allem in den Bereichen Medizin, Desinfektion, Umwelt und Life Sciences sowie in der Produktionstechnik breite Anwendung.

Züchtungslabor für Kristalle

„Wenngleich es bei UV-Leuchtdioden noch Potenzial für die weitere Optimierung gibt, hat das Konsortium schon einen exzellenten Mix aus technologischer Entwicklung und praktischer Anwendung hervorgebracht“, zieht Konsortiums-Sprecher Günther Tränkle eine Zwischenbilanz. „Es ist uns gelungen, eine Infrastruktur für die komplette Wertschöpfungskette zur Herstellung von UV-LEDs aufzubauen.“ Der Wissenschaftler ist Direktor des Ferdinand-Braun-Instituts, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) in Berlin.

Das Bündnis hat bislang UV-LEDs entwickelt, die in Beleuchtungsmodulen für die Pflanzenzucht zum Einsatz kommen oder in UV-LED-basierten Systemen etwa zur Bestimmung der DNA-Ausbeute aus Bakterien, Gewebe und Blut. Zudem wurden mit UV-LEDs ausgestattete Lampen und Geräte entwickelt, die wasserbeständig sind, hohen Druck und extreme thermische Einflüsse aushalten. Ein UV-LED-basierter Reaktor dient der Wasserdesinfektion; wieder andere Module sind geeignet, Composite-Materialien etwa für den Leichtbau zu härten.

Ein großer Erfolg von Advanced UV for Life ist nicht zuletzt ein Züchtungslabor für das Substrat Aluminiumnitrid (AIN). AIN-Kristalle gehören zu den Materialien, die den Bau der innovativen UV-Leuchtdioden ermöglichen.

Interessant für ISO

Über die Zwanzig20-Förderung hinaus will Advanced UV for Life seine Zusammenarbeit fortführen. „Denn die UV-LEDs“, so Bündnissprecher Tränkle, „müssen für künftige Anwendungen weiter optimiert werden, sodass ihre Vorteile voll zur Geltung kommen.“ Ein weiteres Ziel des Konsortiums sei es, für die neuen Produkte eine stabile Lieferkette aufzubauen, um sich auf dem Markt zu behaupten.

UV-LED-basierte Module und Geräte

UV-LED-basierte Module und Geräte, die wasserbeständig sind und hohe Drücke sowie extreme thermische Einflüsse aushalten, entwickelt von der OSA Opto Light GmbH.

PRpetuum GmbH

Günther Tränkle betont auch die internationale Sichtbarkeit von Advanced UV for Life. Projektpartner wurden von der International Organization for Standardization, kurz ISO, aufgefordert, die Entwicklung ihres UV-LED-Messsystems voranzutreiben, mit dem der Lichtschutzfaktor in Sonnenschutzmitteln nichtinvasiv bestimmt werden kann. Es soll als mögliches Standardverfahren charakterisiert werden.

Im April 2020 organisiert Advanced UV for Life zum zweiten Mal die ICULTA, eine internationale Konferenz zu UV-LED-Technologien und -Anwendungen. Das Konsortium wird auch hier seine Entwicklungen vorstellen.