Keimtötende Systeme

Die Gangi Group installiert erstmals UV-C-Keimtötungs- und Beleuchtungssysteme, um den Desinfektionsprozess im Gesundheitswesen und in der Luftfahrt zu automatisieren. Billy Friend findet heraus, wie das einst kleine Familienunternehmen für Elektroinstallationen expandiert hat, um mithilfe einer wenig genutzten, aber bewährten Technologie bahnbrechende Lösungen anzubieten.

Sebastiano Gangi kam 1966 nach Australien und etablierte sich bald darauf als fleißiger Elektriker im Süden von Melbourne. Sein Sohn Robert erinnert sich gerne an die Zusammenarbeit mit seinem Vater, bei der ihm zweifellos ein ausgeprägter Sinn für Arbeitsmoral in die Wiege gelegt wurde.

„Als ich aufwuchs, habe ich es geliebt, mit meinem Vater zu arbeiten“, sagte er. „Früher habe ich an Samstagen oder in den Schulferien gearbeitet. Ich erinnere mich, dass ich in einer Fabrik in Seaford gearbeitet habe und es ungefähr sechs Uhr war und wir immer noch zusammenarbeiteten. Papa hat Pizza bestellt und ich erinnere mich, dass ich mit ihm dieses Lied gesungen habe, das bis heute in toller Erinnerung bleibt.“

Nachdem er im Ausland gelebt hatte, kehrte Robert in das Familienunternehmen zurück – mit Schwerpunkt auf Automatisierung –, um die integrierten Elektrolösungen zu erweitern, die das Unternehmen für verschiedene Branchen anbietet.

Eine bekannte Fabel: Die COVID-Pandemie veranlasste Robert, verschiedene Bereiche des Unternehmens neu zu bewerten und zu erkunden. Umfangreiche Forschungen führten ihn zu der Erkenntnis, dass UV-C-Licht als Industrie in Australien massiv expandieren konnte, was schließlich zur Geburt keimtötender Lichtsysteme unter dem Namen Gangi Germicidal Systems (GGS) führte.

UV-C wurde erstmals im späten 18. Jahrhundert eingesetzt, um Mikroorganismen wie Bakterien, Schimmel und Viren abzutöten. Niels Ryberg Finsen – der erste, der UV-Strahlen zur Behandlung von Krankheiten einsetzte – erhielt 1903 den Nobelpreis für Medizin für die Erfindung einer Heillampe, die im 20. Jahrhundert erfolgreich eingesetzt wurde.

Die Technologie nutzt ultraviolettes Licht im keimtötenden Wellenlängenbereich zwischen 200 und 300 Nanometern.

Die optimale Wellenlänge zur Desinfektion liegt bei 264 Nanometern und liegt im UV-C-Spektrum. Wenn Mikroorganismen keimtötenden Wellenlängen ausgesetzt werden, wird die hohe Energie des UV-C-Lichts von der DNA von Bakterien und Viren absorbiert.

Bei intensiver UV-C-Forschung entdeckte Robert, dass sich die Technologie seit über 100 Jahren bewährt hat und erstmals 1908 in Marseille, Frankreich, zur Desinfektion der kommunalen Wasserversorgung eingesetzt wurde.

Wenn es die Technologie also schon so lange gibt, warum ist sie dann in Australien ein so kleiner Markt geblieben, der sich hauptsächlich auf die Lebensmittelverarbeitung und Wasseraufbereitung beschränkt?

„Ich denke, wir sind in Australien risikoaverser, was seine Vorteile hat, aber auch bedeutet, dass man manchmal die Möglichkeiten neuer Technologien nicht auslotet“, sagte er.

„Wir betrachteten dies als eine nicht ausreichend genutzte Technologie, um unserem Gesundheitssystem und darüber hinaus zu helfen. Als wir damit anfingen, wurde mir gesagt, dass es in Australien nur eine 30-Millionen-Dollar-Industrie sei – lohnt sich das wirklich? Ich denke, wir machen uns etwas vor, wenn wir glauben, dass es nicht viel, viel größer werden wird.“

Die Lichtquellen können sowohl zur Flächen- als auch zur Luftdesinfektion eingesetzt werden. UV-C-Lichtquellen können in Luftkanälen und HVAC-Systemen platziert werden, um die Luft zu reinigen. Da die Lichtquellen in einem Gehäuse untergebracht sind, kann die UV-C-Desinfektion auch dann erfolgen, wenn die Räume belegt sind. Die Methode kann die Bildung von Biofilm in einem HVAC-System stoppen, die Effizienz steigern und den Wartungsaufwand reduzieren.

Nachdem GGS Anfang 2020 einen Machbarkeitsnachweis für ein maßgeschneidertes UVC-Kontrollsystem erhalten hatte, ging es mit der Idee auf den Markt und wurde in der Lebensmittelverarbeitung, in Gewerbebüros, Sportvereinen, Schulen und Kinderbetreuungseinrichtungen übernommen.

Auf dem Höhepunkt der COVID-Pandemie war die bewährte Technologie eine natürliche Lösung, um die Ausbreitung des Virus einzudämmen. Im Bambini Early Learning Centre im Bezirk des Royal Melbourne Children's Hospital brachte ein Versuchsprogramm greifbare Ergebnisse – das Zentrum meldete einen Rückgang der Krankheiten bei den Kindern.

„Wir wollten den Versuch für das Zentrum erweitern, aber das war nicht nötig, weil das System so gut funktionierte. Für mich war es eine Bestätigung und etwas Greifbares zu wissen, wie gut das System funktionierte, also haben wir diesen Schwung genutzt“, sagte Robert.

Bei der Oberflächendesinfektion ist es von entscheidender Bedeutung, die Einwirkzeit und den Ort der Platzierung von UV-C-Geräten zu kennen. Bei der Durchführung eines Desinfektionszyklus ist äußerste Vorsicht geboten.

UV-C ist eine Lichtquelle, die schädlich für Haut und Augen ist, sodass sich Menschen nicht in einem Raum aufhalten oder direkten Kontakt mit der Lichtquelle haben dürfen. Die Ozonschicht schützt uns vor UV-C, das die Sonne in unserer natürlichen Umgebung erzeugt.

Robert wusste, dass das System zur ordnungsgemäßen Implementierung vollständig gesteuert werden musste, also machte sich das Team daran, Steuerungssysteme speziell für UV-C-Lichtquellen zu entwerfen und zu entwickeln.

Offenbar haben die Sicherheitsbedenken und Risiken im Umgang mit dieser Technologie den Anwendungsbereich eingeschränkt. Das Steuerungssystem versucht, dem ein Ende zu setzen, indem es verschiedene Ausfallsicherungen wie elektronische Schließsysteme und Anwesenheitssensoren einbaut, um das Risiko zu verringern, dass sich jemand im Raum aufhält, während die UV-C-Anlage in Betrieb ist.

Es ist das erste seiner Art in Australien, das vollständig automatisiert ist und meldet, wann das Licht ein- und ausgeschaltet ist, sodass die Umgebung überwacht werden kann.

„Es hatte keinen Sinn, dass ich ein System nur auf der Grundlage verkaufte: ‚Wenn man nachts weggeht, gehen die Lichter an‘, denn wir wissen, dass Fehler passieren. Es könnte sich um eine fehlerhafte Lampe oder einen fehlerhaften Stromkreis handeln, daher mussten wir ein System entwickeln, das nicht nur Sicherheitsmaßnahmen vorsieht, sondern auch den Betrieb der UV-C-Lichtquellen überwacht.“

Zahlreiche Ausfallsicherungen sorgen dafür, dass das System absolut sicher und zu 100 Prozent automatisiert ist und menschliche Fehler für eine gründliche Desinfektion ausgeschlossen werden.

Das Unternehmen hält sich an die Richtlinien der ARPANSA (Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency), die ausdrücklich dazu verpflichten, jeglichen menschlichen Kontakt zu minimieren.

GGS hat mit verschiedenen Sportvereinen zusammengearbeitet, um eine sichere, automatisierte Desinfektion von Trainingseinrichtungen und Behandlungsräumen bereitzustellen. Aus praktischer Sicht erläuterte Robert die Fail-Safes anhand des Systems, das bei einem professionellen Sportverein in Victoria vorhanden ist.

Gangi installierte keimtötende UV-C-Beleuchtung im HVAC-System des versiegelten Höhentrainingsraums des Clubs. Während die Luft durch das HVAC-System zirkuliert, wird sie mit UV-C-Licht behandelt, was die Wahrscheinlichkeit der Ausbreitung von Krankheitserregern in der Luft verringert.

Für leistungsstarke Organisationen wie professionelle Sportvereine können kleine Änderungen einen großen Unterschied machen. Zur Desinfektion der Oberfläche wurde das System installiert und schaltet sich automatisch ein, wenn Spieler den Raum verlassen.

Während Robert und sein langjähriger Freund Nathan Brown Systeme für GGS entwickelten und implementierten, entwickelten und fertigten sie die weltweit erste UVC-Desinfektionskammer für Patiententragen, die heute Lindo Chamber genannt wird. Als das Start-up zum ersten Mal in die Produktion einstieg, stand es vor der Herausforderung, mit dem richtigen Hersteller zusammenzuarbeiten.

Robert sagte, er lerne von All Duct Fabrications mit Sitz in Melbourne sowie von der Swinburne University, sodass GGS eine eigene Anlage eröffnen werde, um die Produktionskapazität für Lindo-Produkte weiter auszubauen.

„Ohne Zusammenarbeit wäre ich nicht hier“, bemerkte Robert. „Wir arbeiten weiterhin mit Forschungsorganisationen und brillanten Köpfen an Universitäten zusammen, aber ich denke, es ist wichtig, auch mit anderen Unternehmen zusammenzuarbeiten und von ihnen zu lernen.“ Ob im Desinfektions-Ökosystem oder einem anderen Start-up-Unternehmen, ich denke, man kann voneinander lernen. Wir haben früh erkannt, dass wir nicht über alle erforderlichen Fähigkeiten verfügen.“

All Duct Fabrications hat die Kammer neu gestaltet, sodass sie in weniger als 12 Minuten zusammengebaut werden konnte. Ursprünglich Clean Cart genannt, war die UV-C-Desinfektionskammer ursprünglich für Einkaufswagen konzipiert. Nach der Abholung werden die Wagen in die Kammer gerollt und sicher verschlossen, sodass per Knopfdruck das UV-C-Licht aktiviert wird, um die Wagen ordnungsgemäß zu reinigen.

Um eine evidenzbasierte Forschung zu erhalten, beauftragte GGS die Auftragsforschungsorganisation Eurofins Scientific, das Produkt in seinen Labors zu testen. Es wurde nachgewiesen, dass die Kammer funktioniert und Salmonellen und E. coli aus den Wagen in der Testumgebung von Eurofins entfernt.

Die Entwicklung des Clean Cart-Produkts nahm eine Wendung, als Robert ein Gespräch mit einem Freund führte, der mit Air Ambulance Victoria fliegt.

„Er sah die Kammer und sagte: ‚Rob, das ist die perfekte Größe für eine Patiententrage.‘ Uns wurde klar, dass diese Technologie im Gesundheitswesen von großem Nutzen sein könnte“, erklärte Robert.

„Die Idee besteht darin, Ressourcen, Stress und Kosten zu reduzieren, indem die Aufgabe des Sanitäters, eine Trage zu desinfizieren, ersetzt wird. Eine Arbeit, die bis zu einer halben Stunde dauern kann, kann von der Kammer in weniger als fünf Minuten erledigt werden, und die einzige manuelle Arbeit ist das Einsetzen und Entfernen der Trage. Alles andere ist automatisiert.“

Ohne die Kammer verwenden Sanitäter chemische Handschuhe und PSA, um jede Oberfläche abzuwischen, wodurch sie potenziell schädlichen Krankheitserregern und Oberflächen ausgesetzt werden.

„Verschiedene Sanitäter haben uns erzählt, dass sie ihren Job aufgegeben haben, weil sie sich schädlichen Chemikalien ausgesetzt fühlten, die ihre Hände ruinierten und es in ihren Lungen spürten.“

GGS hat Clean Cart im Jahr 2022 vollständig übernommen und in Lindo umbenannt. Lindo wurde gegründet, um innovative BioTech- und MedTech-Produkte unter Verwendung von UV-C- und „Bluelight“-Lichtquellen zu entwerfen, zu entwickeln und herzustellen.

Die Lindo-Kammer bietet Oberflächendesinfektion für eine Vielzahl von Gesundheitsgeräten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Krankentransporttragen.

Durch den Einsatz keimtötender Lichttechnologie reduziert die chemiefreie Form der Desinfektion nicht nur die manuelle Arbeit von Sanitätern und anderen medizinischen Fachkräften, sondern wirkt sich auch positiv auf das Klima aus, indem sie den Abfall reduziert.

In Kombination mit einem Vermögensverwaltungs- und Rückverfolgungssystem wird die Kammer derzeit versuchsweise bei Air Ambulance Victoria (AAV) eingesetzt. Sie wird seit Oktober letzten Jahres erfolgreich eingesetzt, wobei Sanitäter die Kammer auch zur Desinfektion anderer Gesundheitsgeräte wie Monitore und Laptops nutzen. Der Erfolg des Versuchs veranlasste AAV, GGS um die Bereitstellung einer dauerhaften Lösung zu bitten. Robert erklärte, dass die Kammer mehr als nur eine Desinfektionslösung sei.

„Wir haben das Überwachungssystem so erweitert, dass jede Trage bei jeder Desinfektion eine Warnung ausgibt und diese Informationen in einer Datenbank speichert. Anschließend können wir das System so einstellen, dass es eine Warnung ausgibt, wenn eine Trage eine bestimmte Anzahl von Tagen lang nicht desinfiziert wurde, und dass jedes Mal, wenn die Trage desinfiziert wurde, eine Aufzeichnung erstellt wird. Dies ermöglicht eine einfache Qualitätssicherung, Überwachung sowie Gesundheits- und Sicherheitsberichte.“

Im Mai 2022 erhielt GGS von CSIRO ein Stipendium für Innovationsverbindungen, um die Eignung von blauem Licht als keimtötendes Licht weiter zu untersuchen. Ziel der Studie ist es, den Unterschied zwischen UV-C und blauem Licht bei der Desinfektion zu analysieren und Systeme zu entwickeln, die mit blauem Licht arbeiten. Laut Robert ist blaues Licht eine vielversprechende Desinfektionsalternative in Situationen mit wenig Platz und Energie.

„Blaues Licht hat die gleichen keimtötenden Eigenschaften wie UV-C, es dauert jedoch etwas länger, bis es wirksam ist. Da es sich um LED handelt, entwickeln wir jetzt gemeinsam mit einem Unternehmen in Finnland einen Chip, der rein mit 24 Volt betrieben wird. Wenn Sie also über den Installationsprozess in einem Flugzeug sprechen, können Sie es ohne Transformatoren oder Treiber über das Stromnetz betreiben.“

Der Innovationszuschuss wird zur Finanzierung eines Forschungsprojekts zwischen GGS, der University of Melbourne und dem Peter Doherty Institute verwendet.

„Durch CSIRO können Sie darüber hinaus mit Universitäten und Forschungsorganisationen zusammenarbeiten, die über umfassendes Wissen verfügen“, sagte er.

„Wir arbeiten auch mit der Swinburne University zusammen, um die nächste Generation der Lindo Chamber zu bauen. Wir hatten kürzlich einen zweitägigen Workshop mit ihnen, der fantastisch war. Gründer von Start-ups sind so engagiert, dass es schwierig sein kann, einen Schritt nach draußen zu machen und nach innen zu schauen, was unglaublich wichtig ist.“

Nachdem GGS mit der Universität alle Aspekte der Kammer analysiert hat, arbeitet es nun an einer nachhaltigeren Version der Lindo Chamber und arbeitet mit einem anderen lokalen Unternehmen zusammen, um eine digitale Plattform zur Vermögensverfolgung und Compliance bereitzustellen.

Wenn beispielsweise ein Sanitäter feststellt, dass an einer Trage etwas nicht stimmt, kann die Kammer ein Foto machen und einen Antrag stellen, damit die Trage nicht wieder in Betrieb genommen werden kann, bis sie repariert ist. Ein Produkt, das als Desinfektionsgerät für Einkaufswagen im Supermarkt begann, hat sich schnell zu einer völlig neuen Branche entwickelt und verfügt nun über die Fähigkeit, Anomalien in der Ausrüstung zu überwachen, um Risiken weiter zu reduzieren.

Die Zusammenarbeit zielt auch darauf ab, ein Servitization-Geschäftsmodell für LINDO und GGS zu etablieren.

„Wir haben auf dem Markt keine vergleichbaren Produkte gefunden, die das gleiche Technologieniveau bieten. Wir glauben, dass es neben den Vorteilen für die Gesundheitsbranche auch positive Auswirkungen nicht nur auf die Notfalltransportbranche, sondern auch auf andere Gesundheitsbranchen wie die Altenpflege geben wird.“