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Beim Lesen über Luftreiniger stoßen wir oft auf Artikel und Beiträge, in denen die Begriffe Ionisierung und Ozonierung fast synonym verwendet werden. Doch genau hier liegt der Fehler – ein Missverständnis der chemischen und physikalischen Prozesse, die bei der Luftreinigung ablaufen. In diesem Artikel erfährst du den Unterschied, wann welche Lösung sinnvoll ist und welchen Luftreiniger du wählen solltest, um möglichst reine Luft zu genießen.
Zunächst eine kleine Erinnerung an den Chemieunterricht. Ozon ist eine hochreaktive Form von Sauerstoff, bestehend aus dreiatomigen Molekülen, und gilt als eines der wirksamsten Desinfektionsmittel. In der Natur entsteht es durch ultraviolette Strahlung und atmosphärische Entladungen. Es sammelt sich in der Stratosphäre an und absorbiert einen Teil der UV-Strahlen, die von der Sonne zur Erde gelangen. Ozon entsteht auch bei der Verbrennung von Kraftstoffen in Autos – und genau auf diesem Wege gelangt es am häufigsten in unsere Innenräume. An sonnigen Tagen nimmt die Ozonkonzentration in der Luft ebenfalls zu. Zudem ist es ein Bestandteil des sogenannten Los-Angeles-Smog.
Ozon oxidiert die Zellwände von Mikroorganismen und zerstört sie. Es hat eine 50-mal stärkere bakterizide Wirkung als Chlor, die bereits bei einer Konzentration von etwa 13 μg/dm³ eintritt. Es beseitigt organische und anorganische Gerüche, Viren, Schimmel- und Pilzsporen und tötet Insekten wie Mücken, Fliegen, Spinnen und Flöhe. Es wird unter anderem zur Wasser- und Luftreinigung sowie zur Desinfektion von Haushalts- und Fahrzeugklimaanlagen eingesetzt.
Nebenwirkungen? Gesundheitsschädlichkeit. Zu den ersten Symptomen einer Ozonexposition gehören Mundtrockenheit, Augenreizungen, Husten und Atembeschwerden. Zu schwerwiegenderen Folgen zählen die Hemmung der zellulären Atmung, wiederkehrende Kopfschmerzen und Müdigkeit. Der Aufenthalt in Räumen mit erhöhter Ozonkonzentration kann zu Lungenödemen und erhöhtem Blutdruck führen. Aus diesem Grund sollten Luftreiniger mit Ozonator nicht in Räumen betrieben werden, in denen sich Menschen oder Tiere aufhalten (die maximal zulässige Konzentration beträgt 100 μg/m³). Ein weiterer großer Nachteil von Ozon ist seine geringe Stabilität. Die Halbwertszeit (die Zeit, nach der sich die Ozonmenge in der Luft halbiert) beträgt etwa 30-40 Minuten. Das bedeutet, dass die durch Ozon gereinigte Luft nur für kurze Zeit frei von Verunreinigungen bleibt.
Ionen sind Gruppen von Atomen, die durch chemische Bindungen verbunden sind und entweder einen Elektronenmangel oder -überschuss im Verhältnis zu den Protonen aufweisen. Sie werden in positiv geladene Ionen, sogenannte Kationen, und negativ geladene Ionen, sogenannte Anionen, unterteilt. Auf chemischer Ebene entstehen sie durch die Übertragung eines oder mehrerer Elektronen von einem Atom auf ein anderes. Ihre natürliche Quelle sind atmosphärische Entladungen – allerdings entstehen auch positive Ionen durch den Betrieb elektrischer Geräte.
Luftreiniger mit Ionisationsfunktion erzeugen hauptsächlich negative Ionen. Anionen haben die Fähigkeit, Bakterien, Viren, Allergene, Milben und Schimmelsporen wirksam zu neutralisieren und aus der Luft zu entfernen. In der Natur finden wir luftreiche Anionen beispielsweise in den Bergen, in Wäldern, an der Küste oder nach einem Gewitter. Mit Anionen angereicherte Luft wirkt sich positiv auf unser Wohlbefinden aus, unterstützt die Behandlung von Asthma und Atemwegserkrankungen und reduziert Allergiesymptome.
Eine hohe Konzentration positiv geladener Ionen, also solcher mit einem Protonenüberschuss im Vergleich zu Elektronen, ist hingegen unerwünscht. In städtischen Gebieten sind die Hauptquellen für Kationen elektrische Geräte, Abgase, Asphalt, Beton, Heizsysteme und Hochspannungsnetze. Die Exposition gegenüber stark positiv geladenen Luftionen kann zu Kopfschmerzen, schlechter Stimmung, Müdigkeit, Kreislaufproblemen und Konzentrationsschwierigkeiten führen. Das optimale Verhältnis von negativen zu positiven Ionen in der Luft sollte 1,2 zu 1 betragen.
Die grundlegende Funktionsweise von Ozongeneratoren basiert darauf, Sauerstoffmolekülen (O2) Energie zuzuführen, wodurch deren atomare Bindungen aufgebrochen und in einzelne Atome gespalten werden. Diese Atome verbinden sich dann mit normalem Sauerstoff und bilden Ozon (O3). Es gibt zwei Methoden zur künstlichen Erzeugung von Ozon – durch Koronaentladungen und ultraviolette Strahlung (dies ist auch eine der Ursachen für die Entstehung des Los-Angeles-Smog).
Die Methode der Koronaentladung zur Ozonerzeugung basiert darauf, Elektroden mit einer Hochspannung von etwa 3 kV an ein Gitter zwischen Dielektrika anzulegen. Der Stromfluss von den Elektroden durch das Dielektrikum zur geerdeten Platte erzeugt eine Entladung, die Sauerstoffatome spaltet.
Ozonatoren, die Ozon mittels UV-Strahlung erzeugen, nutzen ultraviolette Wellen mit einer Wellenlänge von bis zu 243 nm, die von speziellen Lampen emittiert werden, um Sauerstoff zu spalten. In der Praxis werden jedoch häufiger Koronaentladungs-Ozonatoren verwendet, da sie effizienter und langlebiger sind.
Heute gibt es viele Luftreiniger auf dem Markt, die mit Ionisatoren ausgestattet sind. Früher nutzten diese Geräte zur Erzeugung negativer Ionen die Spitzenentladung. Ähnlich wie bei Korona-Ozonatoren basiert dieses Prinzip auf der Anwendung einer sehr hohen elektrischen Spannung, die durch das Aufbrechen von Wassertröpfchen zur Bildung negativer Ionen führt. Dieses physikalische Phänomen wird als Lenard-Effekt bezeichnet. Die auf diese Weise erzeugten Ionen haben jedoch eine geringe Masse, wodurch sie leicht an der ersten Barriere, auf die sie treffen, zerfallen.
Darüber hinaus führt diese Methode zur Bildung von Nebenprodukten in Form von geringen Mengen an Ozon und Stickoxiden. Heute haben die meisten Hersteller jedoch von dieser Lösung Abstand genommen und setzen stattdessen auf Plasma-Ionisatoren.
Die Funktionsweise dieser Technologie erklären wir am Beispiel von Plasmacluster, das in Sharp-Luftreinigern eingesetzt wird. Plasma-Ionisatoren bestehen aus zwei Elektroden – einer positiven und einer negativen –, durch die ein starker elektrischer Strom fließt. Wassertröpfchen, die auf die positive Elektrode treffen, werden in positive Ionen gespalten, während Sauerstoffmoleküle an der negativen Elektrode zu negativen Ionen zerlegt werden. Diese so entstehenden Ionen sind instabil und ziehen Wassermoleküle an. Durch die Verbindung mit Wasser gewinnen sie an Masse, wodurch sie länger in der Luft bleiben und größere Entfernungen zurücklegen können. Aufgrund der Vorteile der Plasma-Ionisation entwickeln immer mehr Hersteller eigene Technologien, die auf einem ähnlichen Prinzip basieren. Zu den bekanntesten gehören neben Plasmacluster von Sharp auch die koreanische PlasmaWave-Technologie in Winix-Luftreinigern sowie das Nanoe-System in Panasonic-Luftreinigern.
Das Hauptziel sowohl von Ozonatoren als auch von Ionisatoren bleibt dasselbe. Beide Technologien entfernen effektiv Viren, Bakterien, Pilzsporen und Allergene aus der Luft, wobei Ozonatoren zusätzlich unangenehme Gerüche beseitigen. Wie wir oben gezeigt haben, liegt der grundlegende Unterschied in der Art der erzeugten Moleküle, die sich in ihren Eigenschaften unterscheiden und damit auch die Benutzerfreundlichkeit und die gesundheitlichen Auswirkungen des Geräts beeinflussen.
Aufgrund der kurzen Halbwertszeit von Ozon, die in verschmutzter Luft etwa 30–40 Minuten beträgt, ist ein Ozonator eine gute Lösung für kleinere Räume oder Fahrzeuge.
Der größte Nachteil von Ozon ist seine gesundheitsschädliche Wirkung, insbesondere für Asthmatiker und Menschen mit Atemwegserkrankungen. Aus diesem Grund darf sich während des Betriebs eines Ozonators niemand im Raum aufhalten, was den Komfort der Nutzung erheblich einschränkt. Dieses Problem tritt bei Ionisatoren nicht auf, da sie bedenkenlos in Anwesenheit von Menschen betrieben werden können. Darüber hinaus bietet ein Luftreiniger mit Ionisationsfunktion nicht nur saubere Luft (wie ein Ozonator), sondern verbessert auch das Wohlbefinden. Eine hohe Konzentration negativer Ionen in der Luft trägt zur Verbesserung der Gesundheit bei, indem sie Beschwerden im Zusammenhang mit Asthma, Nasennebenhöhlenentzündungen, Bluthochdruck, Schlaflosigkeit oder Migräne lindert.
Unter Berücksichtigung all dieser Aspekte haben Luftreiniger mit Ionisationsfunktion heute einen klaren Vorteil gegenüber Ozonatoren. Sie bieten einen problemlosen und komfortablen Betrieb und schaffen eine saubere Umgebung, die sich positiv auf das Wohlbefinden und die Gesundheit auswirkt.
Suchst du nach Luftreinigern mit einem der leistungsstärksten Ionisatoren? Entdecke die Sharp UA-KIL-Serie. Die darin enthaltenen Modelle Sharp UA-KIL60E-W und Sharp UA-KIL80E-W erzeugen Ionen mit einer Effizienz von 25.000 Ionen/cm3. Das ist ein beeindruckender Wert!
Suchst du einen Luftreiniger, der dir saubere und gesunde Luft in deinem Zuhause oder Büro bietet? Nachfolgend präsentieren wir Luftreiniger mit Ionisator, die zu den besten Preisen erhältlich sind.
Ein weiteres Gerät aus der höheren Preisklasse ist das Modell von Sharp – einem der unangefochtenen Marktführer im Bereich Luftreiniger, der auf Innovation und kontinuierliche Verbesserung seiner Produkte setzt. Das von uns empfohlene Modell Sharp KC-G40EUW ist ein perfektes Beispiel für ein All-in-One-Gerät, ideal für kleinere Räume bis zu 28 m2. Neben 99,99 % sauberer Luft, die durch moderne Filter und die Plasmacluster-Ionisation gewährleistet wird, verfügt dieses Modell auch über eine Luftbefeuchtungs- und Verdunstungsklimatisierungsfunktion.
Im Modell UA-HG40E-L wurden neue, verbesserte Filter im Vergleich zu älteren Modellen eingesetzt. Der Vorfilter, der gleichzeitig als Rückwand und Lufteinlass dient, fängt dank seiner neuen Konstruktion selbst kleinere Partikel bis zu 240 μm ab. Dadurch wird die Lebensdauer der nachfolgenden Filter erheblich verlängert, die andernfalls durch größere Partikel schneller verstopfen und an Effizienz verlieren könnten.
Die zweite Filtrationsstufe übernimmt der HEPA-Filter der Klasse H13. Mit einer Reinigungseffizienz von 99,97 % hält er effektiv Viren, Bakterien, Schimmel, Pilzsporen und Allergene zurück. Auch der Aktivkohlefilter, der unangenehme Gerüche und schädliche flüchtige organische Verbindungen neutralisiert, wurde verbessert. Die Struktur der Aktivkohle ist mit Kieselsäuregel (SiO2) beschichtet, das Stickoxide (NOx) und Schwefeloxide (SOx) neutralisiert, die insbesondere in verkehrsreichen Gebieten vorkommen. Laut Hersteller konnte dadurch die Absorptionsrate um das Dreifache erhöht werden.
Das Gerät ist zudem mit einem langlebigen Luftbefeuchtungsfilter ausgestattet, der Ablagerungen zurückhält und gleichzeitig als Verdunstungsmatte dient, um die Luft zu befeuchten. Die jährlichen Filterwechselkosten für dieses Modell betragen etwa 65 €.
Den Abschluss des Reinigungsprozesses bildet die seit fast 20 Jahren weiterentwickelte Plasmacluster-Ionisationstechnologie. Im Modell UA-HG40E-L kommt der High Density 7000-Generator zum Einsatz, der beeindruckende 7.000 Ionen pro cm3 produziert. Für den Nutzer bedeutet dies – in Kombination mit den oben beschriebenen Filtern – eine Luftreinigungsleistung von 99,99 %.
Eine Neuerung ist der Plasmacluster Spot-Modus, der Gerüche, Bakterien und Viren gezielt von verschiedenen Gegenständen wie Kleidung, Schuhen oder Kissen entfernt. Nach Aktivierung dieses Modus gibt der Generator über einen Zeitraum von 8 Stunden bis zu 70.000 Ionen pro cm3 ab, wodurch selbst hartnäckige Gerüche effektiv neutralisiert werden. Nach Abschluss des Vorgangs wechselt der Luftreiniger automatisch in den normalen Betriebsmodus zurück.
Das Gerät arbeitet vollständig automatisch und passt seine Einstellungen anhand der Messwerte von vier Sensoren an, die die Luftqualität überwachen: PM2.5- und Staubsensor, Temperatur-, Feuchtigkeits- und Lichtsensor. Eine große Erleichterung für Allergiker ist der Pollenmodus, der die Entfernung von allergenen Pollen verstärkt.
Das Modell von Sharp bietet zudem drei manuelle Betriebsmodi, mit denen die Lüftergeschwindigkeit individuell angepasst werden kann. Auch ein programmierbarer Timer ist vorhanden, mit dem sich das Ein- und Ausschalten des Geräts planen lässt. Abgerundet wird das Ganze durch die Möglichkeit, den Luftreiniger als Verdunstungsklimagerät zu nutzen. Durch das Hinzufügen von einigen Eiswürfeln ins Wasser kann das Gerät an heißen Tagen für eine angenehme Abkühlung sorgen.