Hallo,
Grundsätzlich schickt die Sonne eine Menge elektromagnetischer Strahlung zu uns.
Die Strahlung umfaßt den Bereich von 200 - 3200 nm. Dabei wird der Bereich kleiner 280 nm als UVC, 280 - 320 nm als
UVB und 320 - 400 als UVA , Strahlung größer 700 nm als Infrarot bezeichnet. Dazwischen liegt das sichtbare Licht.
Der Anteil der auf die Erde gelangt ( UV komplett ) sind etwa nur 5 %. Der Rest wird reflektiert, absorbiert und gestreut beim Durchtritt durch die Erdamosphäre. Damit trifft meßbare Strahlung erst ab 290 nm auf die Erde. Die Wirkung auf die Pflanzen ( z.B. Algen ) unterschiedlich, denn einerseits braucht die Pflanze die Strahlung zur Photosynthese, andererseits kommt es vorallem im Absorptionsbereich der DNA ( um die 251 nm !, die Amalgam UVC hat einen Bereich von 254 nm) zur Bildung von Dimeren ( das sind irreguläre Verknüpfungen von DNA Basen ). Bei höheren Pflanzen hauptsächlich Pyrimidindimere. Nun wird immer geschrieben es gebe bei UVC keine Resistenzen , das ist zwar richtig, aber auch Pflanzen haben genauso wie der Mensch ein DNA Reparatursystem. Das heißt bei zu geringer Strahlung ist die Pflanze in der Lage die gesetzen Defekte zu reparieren und des weiteren die UVC Strahlung durch Bildung von Schutzstoffen ( sog. Flavonoide ) unschädlich zu machen. Vergleichbar mit der Bräunung der Haut beim Menschen, die weitere Sonnenbrände vermeidet. Ähnlich ist der Mechanismus bei Bakterien, deren DNA weniger geschädigt wird.
Zusätzlich können Mutationen auftreten die das Ganze noch komplizieren.
Daraus ergibt sich die erste Forderung : DIE STRAHLENQUELLE MUSS STARK GENUG SEIN.
Anderenfalls ist es nur schönes blaues Licht. Dabei kommt es nicht auf die Wattzahl der Lampenkombination an , sondern auf die Wattzahl der UVC Strahlung. Das wird von den meisten Herstellern aber leider verschwiegen und steht höchsten irgendwo kleingedruckt. Als Beispiel eine sogenannte 40 Watt UVC hat nur etwa 10 Watt UVC Leistung. Ich halte aber eine UVC Leistung von 30 Watt ( entspricht einer Gesamtleistungsangabe von ca. 100 Watt ) für notwendig. weil sonst die Einwirkzeit zu lang wird ( siehe unten)
Ich muß also mit der UVC Strahlung so auf mein Objekt donnern daß bei Pflanzen z.B. das Reparatursystem Photolyase keine Chance zur Reparatur hat .
Der nächste Faktor ist Schulphysik : die Lichtintensität nimmt im Quadrat der Entfernung ab. Das gilt auch für UVC. Das heißt ein brauchbarer UVC Strahl ergibt sich im Kreis von rund 20 cm um zB. eine 30 Watt UVC-Leistung. Damit wäre es von der Plazierung ideal die Lampe senkrecht oder waagrecht mittig in das umströmende Medium einzubringen. Einfach auf den Boden legen geht, aber ich verschwende die Lichtleistung der Auflagefläche.
Zweite Forderung : BESSER MITTIG IN EIN ROHR ODER ÜBER EINEN HALTER IN EINEM BEHÄLTER MONTIEREN.
Dabei sind Indium Amalgam Mitteldruckstrahler besser geiegnet, da sie ein gleichmäßigeres Licht nach allen Seiten abgeben, das noch dazu weniger Intensitätsschwankuungen hat. Dabei ist auch das die Röhre umgebende Glas von entscheidender Bedeutung. Nur ein hochwertiges Quarzrohr läßt die Strahlung ausreichend durch. Hier wird klar wo die Preisunterschiede liegen. Hinzu kommt die Qualität der Starterelektronik die entscheidend für die Lebensdauer ist.
Doch um was abzutöten brauche ich immer noch eine weiteren Faktor : die Einwirkzeit.
Hier gilt UV Dosis (mWS/cm2) = Intensität(mW/cm2) x Zeit (s).
Das heißt je höher die Strahlungsleistung und je länger die Bestrahlungszeit, desto größer die Wirkung.Um Organismen zu töten muß ich deren Letaldosis wissen. Das ist die Dosis die ich brauche daß die Zelle die Reproduktionseigenschaft verliert, inaktiviert wird und keine Selbstreparatur mehr vornehmen kann. Dies ist pro Keimart unterschiedlich. Merkt Euch einfach jeder hat ein anderes Quantum, das er saufen muß bevor er tot umfällt. Zu wenig Alkohol beinträchtigt zwar, aber am anderen Tag ist der Bursche wieder fit. So läuft´s auch bei den Bakterien etc. und der UVC.
Die Einwirkzeit z.B. des Pseudomonas auruginosa ( erzeugt bei Koi die Lochkrankheit ) beträgt 16,5, bei Staphylococcen nur zwischen 5,4 - 7 .
Dritte Forderung : DIE UVCLEISTUNG MUSS MÖGLICHST HOCH SEIN UM SICHER DIE LETALE DOSIS ZU ERREICHEN.
Das vorallem weil noch ein weiterer Faktor eine Rolle spielt : Die Teilungszeit der Bakterien.
So ist zb. die gängiste Teilungszeit der in Frage kommenden Bakterein im Teich 2 - 3 Stunden. Das heißt aber in weniger als dieser Zeit muß der gesamte Teichinhalt an der UVCLampe vorbeigeströmt sein, sonst erreiche ich keine Reduktion von Bakterien sondern nur einen verlangsamten Anstieg !!
Die erfoderliche Strömung steht aber im Widerspruch zur Einwirkzeit, denn die sollte lang sein , was aber nur bei langsamer Strömung der Fall ist . Auch hieraus ergibt sich die Forderung nach einer hohen UVC LEistung.
Vierte Forderung : DAS GESAMTE TEICHVOLUMEN MUSS IN EINER ZEIT AN DER UVC LAMPE VORBEIGEFÜHRT WERDE DIE UNTER DER TELUNGSZEIT DER ZU BEKÄMPFENDEN BAKTERIEN LIEGT.
Das heißt aber für die Praxis sinnvoll für alle Einsätze ist eine Indium Amalgam Mitteldrucklampe die mindestens 30 Watt UVC hat und normalerweise eine Länge von mehr wie 90 cm ( Einwirkzeit ) hat.
In meiner Darstellung habe ich noch unterschlagen die verminderte Leuchttiefe bei trüben Wasser etc. was die Sache noch komplexer macht, geringere Empfindlichkeit von Sporen etc.
Also bei einem vernünftigen UVC Einsatz gehören UVC Lampem mit Gesamtleistung von 40 Watt in einer Edelstahlröhre - wegen der Reflexion hihi - von 10 cm Durchmesser in die Küchenzeile einer Puppenküche und nicht in den Teich. Sie erzeugt weder die notwendige Einwirkzeit, noch den notwendigen Durchfluß noch die notwendige UVC Leistung. Sie frißt nur Strom und kostet Geld bei Beschaffung der Ersatzlampe.
Nun kann sich eigentlich jeder anhand seiner Teichparameter ausrechnen welche und wieviel UVC Lampen er braucht. Ein 100 m3 Teich ist auch nicht mit einer noch so starken UVC zu bewältigen.
Die Wasserwirtschaftsämter haben in ihren Becken ganze UVC Reihen hintereinandergeschaltet.
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Und die ideale Reihenfolge sollte immer sein Klarwasser ( z.B. nach Vorfilter ) UVC Feinfilter.
Nach der UVC wir so gleich die verklummte Alge abgefangen.
Ich hoffe ich konnte Euch helfen
Gruß
Wolfgang