Mit Plasma Viren und Bakterien bekämpfen
Wird einem Gas ausreichend viel Energie zugeführt, kann so ein Plasma erzeugt werden. Das Plasma besteht aus Elektronen, ionisierten und angeregten Teilchen sowie UV-Licht, die u.a. zu chemischen und biologischen Reaktionen führen, die sehr gut zur Reinigung und Desinfektion genutzt werden können. Das Fraunhofer IST beschäftigte sich schwerpunktmäßig mit der Auswahl und der Integration einer geeigneten Plasmaquelle. Aufgrund der Anwendung und Integrierbarkeit wurde nach umfangreichen Voruntersuchungen ein Piezojet-System weiterentwickelt, bei dem die Oberfläche mittels eines »kalten Plasmas« materialschonend behandelt wird.
Problematisch war zunächst die Ozonbildung, die beim Zünden des Plasmas entsteht. »Um ein Entweichen des Ozons in die Umgebung zu verhindern, haben wir durch Simulationen die optimalen Absaugungsbedingungen identifiziert und ein entsprechendes Konzept entworfen«, erklärt Prof. Dr. Michael Thomas, Abteilungsleiter am Fraunhofer IST. »Der Einsatz von Absorptionsmitteln sorgt darüber hinaus für die vollständige Reduktion des Ozons aus der Absaugung, sodass die Plasmaquelle bedenkenlos zur Reinigung und Desinfektion im täglichen Betrieb eingesetzt werden kann.« Der letzte Schritt der Arbeiten am Fraunhofer IST war die Umsetzung der gewonnenen Ergebnisse in ein entsprechendes Design und der Aufbau eines kompletten Plasmasystems, das direkt in den Reinigungsroboter integriert werden kann.
Thomas freut sich über die gelungene Entwicklung. »Es ist schön, wenn wir einen kleinen Teil dazu beitragen können, dass die Reinigung und Desinfektion von Oberflächen gerade in der aktuellen Zeit effizienter und sicherer gestaltet werden kann«, erklärt er. »Das Ergebnis unserer Forschung ist ein komplett autarkes Plasmasystem mit integriertem Generator sowie einer Absaugung mit Ozonfiltereinheit, das dank seines modularen Aufbaus einfach in verschiedenen Reinigungsrobotern eingesetzt werden kann.« Reinigung und Desinfektion von Oberflächen, gerade in Innenräumen stellt ein wichtiges Forschungsfeld am Fraunhofer IST dar. Märkte sind hier u.a. die Innenräume von Fahrzeugen und Verkehrsmitteln sowie Räume in sensiblen Infrastrukturen wie beispielsweise in Krankenhäusern oder Pflegeeinrichtungen.
Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST
