Auf dem UVC-LED-Markt ist das Rennen um den höchsten WPE im Gange – WPE ist der Bruchteil der elektrischen Leistung in der LED, die aus dem Gerät in optische Leistung umgewandelt wird. In diesem Rennen brüllt Bolb Inc. voraus.
Nach dem Ausbruch von COVID-19 positioniert sich ams OSRAM bereits jetzt mit einer der besten UVC-LEDs auf dem Markt als Marktführer.
Seit mehr als 40 Jahren wegen ihrer keimtötenden Wirkung eingesetzt, werden Systeme auf Basis von Niederdruck-Quecksilberlampen (LP-Hg-Lampen) zur Desinfektion von Oberflächen, Luft und Wasser allmählich zugunsten von UVC-LEDs verschwinden.
Das Minamata-Übereinkommen über Quecksilber (ein globales Abkommen, das darauf abzielt, die menschliche Gesundheit und die Umwelt vor den schädlichen Auswirkungen von Quecksilber zu schützen), zukünftige Vorschriften und mangelnde Konkurrenz Technologie UVC-LEDs sollten den Markt erobern, so wie es einige Jahre zuvor Weißlicht-LEDs im Segment der Allgemeinbeleuchtung getan haben.
Der Einsatz dieser Technologie für diesen Zweck ist daher nicht mehr eine Frage des „Ob“, sondern des „Wann“.
Wie bei Weißlicht-LEDs gilt die Plug-in-Effizienz als der Champion-Parameter, der ab einem bestimmten Niveau dazu beitragen wird, LP-Hg-Lampen das Ende zu bereiten.
Derzeit liegen die meisten UVC-LED-WPEs jedoch im Bereich von 1 bis 4 %, zu niedrig, um mit LP-Hg-Lampen zu konkurrieren, die einen Wirkungsgrad von etwa 30 % haben.
„Dadurch entsteht ein Kaskadeneffekt, der sich letztendlich auf die Kosten auswirkt: Je geringer der Wirkungsgrad, desto höher die abzuführende Wärmemenge, desto schwieriger die Integration und desto höher die Kosten“, sagt Analyst Matthieu Verstraete , „doch einige wenige Unternehmen heben sich mit vielversprechenden WPEs ab“.
Nichia bietet eine LED mit WPE > 5 % an, allerdings für eine Wellenlänge von 280 nm, die eine geringere keimtötende Wirkung hat. Bolb Inc. und ams OSRAM schneiden mit einem Wirkungsgrad > 5.5 % bei 265 nm, der optimalen Wellenlänge für diese Anwendung, gut ab.
Interessant bleibt, dass der Weltmarktführer für optische Lösungen sein Produkt, das eine unheimliche Ähnlichkeit mit dem Design von Bolb aufweist, einige Monate nach der Übernahme von 20 % von Bolb Inc. auf den Markt brachte und keinen Zweifel an der Herkunft des Geräts ließ. Mit seiner patentierten transparenten UVC-Chip-LED-Struktur hat der Newcomer Bolb Inc. mit vier Produkten zwischen 5.5 und 6.4 % Effizienz die Nase vorn.
Kosten
Trotz eines deutlichen Rückgangs zwischen 2016 und 2021 (Faktor 200) bleiben die Kosten für UVC-LEDs im Vergleich zu LP-Hg-Lampen hoch (0.05 $/mW gegenüber ~0.002 $/mW). Sie nähert sich jedoch einem ausreichend hohen Niveau, um das Interesse zu verstärken, das Produkt auf den Markt zu bringen.
Lebenslang
Obwohl sie LP-Hg-Lampen bereits überlegen sind (12,000 h gegenüber 8,000 h), bleibt die Lebensdauer ein Parameter, der verbessert werden muss, um die Anschaffungskosten durch eine längere Betriebszeit und damit geringere Wartungskosten auszugleichen.
PISÉO hat alle Karten in der Hand und ist der Ansicht, dass UVC-LEDs bis 50,000 einen WPE aufweisen könnten, der dem von LP-Hg-Lampen entspricht, und eine Lebensdauer, die der von Weißlicht-LEDs (2028 h) entspricht.
Die Herausforderung besteht darin, die besten Parameter – hoher WPE, geringe Kosten, hohe Lebensdauer bei optimaler Wellenlänge – in einem Gerät zu vereinen – mit unterschiedlichen Strategien sollten die von den großen Akteuren entwickelten Lösungen schließlich zur idealen UVC-LED zusammenlaufen. Die Analyse ermittelt den Wendepunkt, an dem es günstiger ist, in UVC-LEDs zu investieren als in LP-Hg-Lampen. Diese Gesamtbetriebskostenanalyse berücksichtigt die Entwicklung des Stromverbrauchs und die Amortisation der UVC-Quelle entsprechend ihrem Preis und ihrer Lebensdauer.
Nach einigen Jahren schüchterner Erfolge hat die COVID-19-Pandemie optische Spieler aus ihrem Versteck getrieben.
In letzter Zeit wurden viele Ankündigungen gemacht. Letzten Monat prahlte Bolb Inc. mit einem WPE von 8.3 % bei UVC-LED-Prototypen, während Crystal IS einen prognostizierten L70-Lebensdauerwert von über 25,000 Stunden für sein Produkt der neuesten Generation angab.
Samsung, das kürzlich auf den Markt gekommen ist, könnte dieses Jahr einige aufregende Erfolge vorweisen. Es werden weitere Ankündigungen erwartet, die die intensive Aktivität auf diesem Gebiet bestätigen.
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