Den UV Index nutzen – Hautkrebs vermeiden

Ozonloch und Klimawandel beeinflussen die Menge an Sonnenstrahlung, die die Erde erreicht. Der UV Index ist das Maß, mit dem die Strahlungsmenge weltweit beschrieben wird. Er zeigt uns verlässlich an, ob wir gefahrlos Sonnenbaden können oder nicht.

Sonnenbestrahlung und Gesundheit  –  eigentlich Hautkrebs  –  ist ein Thema, das im Moment sehr stark in den Medien platziert wird. Nachdem der UV Index 1994 zunächst in Canada eingeführt wurde, ist dieses Thema mittlerweile an höchster Stelle beheimatet – bei der WHO (World Health Organisation). Die WHO beschäftigt sich mit der Krebsvorsorge und stellt dafür Aufklärungsprogramme zur Verfügung (1). Aber ist es draußen wirklich so gefährlich?

Sonne kein reines Wohlfühlthema

Unsere Sonne sendet ein reiches elektromagnetisches Spektrum aus, von dem das Licht, die Wärme und die UV-Strahlung das Leben auf der Erde möglich machen, es aber auch gleichzeitig gefährden.

Hautquerschnitt_abb1-530x602
Abb. 1: Eindringtiefe von UV-Strahlung (Quelle: Arbeitsgemeinschaft Dermatologische Prävention (ADP) e.V.), Melanozyten sind hier gelb dargestellt. (2)

Die extrem kurzwellige (und somit energiereiche) UV-C Strahlung wird von der Ozonschicht weggefiltert, so dass nur UV-B und UV-A auf der Erdoberfläche ankommen. Dabei werden etwa 90% der UV-B Strahlung schon durch die Atmosphäre (Ozon, Wasser, CO2, Sauerstoff) absorbiert. Abhängig von der Wellenlänge ist auch die Eindringtiefe der Strahlung in die Haut unterschiedlich. UV-B Strahlung aktiviert die Melanozyten, die dann Melanin bilden, einen braun-schwarzen Farbstoff, der uns die sonnengebräunte Haut liefert, aber auch eine Schutzfunktion gegen diese Strahlung hat.  Dagegen dringt UV-A Strahlung tiefer in die Haut ein und kann dort die elastischen Fasern im Bindegewebe schädigen. Zur Bräunung trägt sie nur in untergeordnetem Maße bei.

Sonnenbestrahlung Pro und Contra

Eine für den Menschen wichtigsten Aktionen der UV Strahlung ist die Vitamin D Synthese. Dabei sorgt die UV-B Strahlung (das sind die Strahlen im Wellenlängenbereich von 280 bis 320 nm, das Maximum der Vitamin D Synthese wird bei 297 nm erreicht) für die Umwandlung des in der Haut befindlichen Cholesterins in Prävitamin D3. Dieses wird dann thermisch in den nachfolgenden Tagen zu Vitamin D3 umgewandelt (3).

uv_index_tabelle_pro_contra_test1

Vitamin D hat hormonähnliche Wirkung und neuere Untersuchungen belegen seine Funktion bei vielen Stoffwechselvorgängen und neurologische Wirksamkeit (Depression, Autismus).  Diese UV-B  Strahlen sind allerdings auch genau die für den Sonnenbrand (Erythem) wirksamen Strahlen. Deswegen werden auch zunehmend Diskussionen darüber geführt, wie man sich sinnvoll vor Sonnenbestrahlung schützen kann und gleichzeitig genügend Vitamin D synthetisiert.

Der UV Index

Der UV Index beschreibt die Menge an Sonnenbrand gefährlicher Strahlung (erythemale Strahlung), die auf der Erdoberfläche ankommt. Als Referenzwert gilt eine horizontale Fläche. Einem UV Index von 10,6 entspricht eine Energiemenge von 264 mW/m2. (4)

formel_uvindex_test1
Abb.2: Formel UV Index IUV, setzt sich zusammen aus einer Konstanten ker, die man braucht, um den UV Index als dimensionslosen Wert zu erhalten; der Energie oder Bestrahlungsstärke (El)in dem Wellenlängenbereich 250 bis 400 nm, dem erythemalen Aktionsspetrum  Ser in einem bestimmten Wellenlängenbereich  dl (1)

hauttypen_dosis_test1
Abb. 3: Hauttypen nach Greiter, ihre Häufigkeit in Deutschland und die minimale erythemale Dosis (MED), Quelle:  Deutscher Wetterdienst Freiburg (5)

Das Rechnen mit den unterschiedlichen Einheiten der Energie: Joule oder Watt ist für uns Normalos echt umständlich und für manche unmöglich. Der UV Index ist deswegen die Maßeinheit, mit der sich wirklich kinderleicht das Risiko eines Sonnenbrandes abschätzen lässt. Und was mich besonders freut: es ist eine lineare Einheit. D.h. bei einem UV Index von 10 ist die Strahlungsmenge doppelt so groß wie bei einem von 5. Mit dem UV Index lässt sich an jedem Ort der Welt einfach sagen, ob Gefahr aus dem Weltall droht, oder nicht.

tabelle_uv_schutz_test2
Abb.4: UV Index und das Risiko eines Sonnenbrandes

Der UV Index verändert sich mit der Tageszeit

Schaut man sich die unterschiedlichen Empfehlungen an, habe ich den Eindruck, dass wirklich versucht wird das Thema Sonne super sicher zu spielen und die Empfehlungen für sehr empfindliche Personen gelten. Eine sehr umfangreiche Beurteilung der UV Strahlen und geeignete Schutzmaßnahmen sind vom International Programme on Chemical Safety veröffentlicht worden. (6)
In Abbildung 5 aber sieht man, dass der UV Index über den Tag nicht gleich ist und in der solaren Mittagszeit (die muss nicht mit der Uhrzeit übereinstimmen, z.B. bei Sommerzeit) seinen Peak erreicht.


Abb. 5: UV Index jahres- und tageszeitliche Abhängigkeit in New York, Quelle: Wikipedia (7)

Geographische und topographische Einflüsse auf den UV Index

Und so wenig wie der UV Index über den Tag gleich ist, so sehr unterscheidet er sich auch in den unterschiedlichen Locations dieser Welt. Lange galt der UV Index von 24, der auf dem Vulkan Mauna Loa auf Hawaii in etwa 3400 Metern Höhe gemessen wurde, als der weltweit höchste. Wissenschaftler diskutieren, ob es höhere UV Indizes als 26 überhaupt geben kann, da wurde in Bolivien auf dem Vulkan Licancabur ein Wert von 43,3 ermittelt (8). Ein Messfehler? Der UV Index wird aber stark von geographischen und topographischen Gegebenheiten beeinflusst.

  • Breitengrad, Äquatornähe (Abb.6)
  • Jahreszeit und damit der Einfallswinkel der Sonne
  • Höhe über Normal Null (NN), dabei steigt der UV Index pro 1000 m um etwa 10 – 12%
  • Bewölkungszustand des Himmels, auch bei geschlossener Wolkendecke kommt zwar noch UV Strahlung am Boden an, aber bei klarem Himmel ist die Intensität sehr viel größer
  • Luftverschmutzung, d.h.in sauberer Luft geht mehr Strahlung durch
  • Vorhandensein von reflektierenden Flächen: Schnee, Wasser, Beton, Sand

Bei der Messung in Bolivien sind offenbar noch einige andere Faktoren dazu gekommen. Man vermutet in der Stratosphäre einen Zustrom extrem ozonarmer Luftmassen bei gleichzeitig vermehrter Strahlung durch die Sonne, die durch außergewöhnlich starke Eruptionen hervorgerufen wurden. Das ist jetzt schließlich alles andere als ein Wohlfühlthema und bedeutet auch für die Bewohner der angrenzenden Regionen eine echte Gefahr.

uv-index_2_test1
Abb.6: Geographische Maximalwerte des UV-Index, Maximalwert heißt gemessen um die Mittagszeit am jeweils 21. eines Monats

Gesundheitliche Aspekte des Sonnenlichts

Allerdings sind sich Mediziner und Wissenschaftler nicht einig, wieviel Sonnenbestrahlung gut ist: Mein Hausarzt ist eine Ausnahme, der Sonnenbräune befürwortet. Aufpassen sollte man seiner Ansicht nach jedoch im Frühjahr und bei blasser, nicht Sonne gewöhnter Haut. Natürlich gilt so eine Empfehlung nicht für jeden und nicht überall. Dennoch, Sonnenlicht hat auch überaus positive Wirkungen und die sollten wir nicht vergessen. So ist die Lichttherapie bei Neurodermitis und Psoriasis eine etablierte Behandlungsmethode. Die besten Spas dafür liegen am Toten Meer. Dafür sorgt seine besondere topographische Lage in der sogenannten „dead sea fault“. Einige Orte liegen bis zu 470 Meter unter dem Meeresspiegel. Und war das nicht was? Genau, dadurch, dass es tiefer als Normal Null (NN) liegt, ist auch die dort  auftreffende UV-B Strahlung geringer. Vergleichende Untersuchungen der auftreffenden Strahlungsmenge wurden deswegen an zwei meteorologischen Stationen durchgeführt: Beer Sheva (31°15‘ N, 315 m über NN) und Neve Zohar (31° 12‘ N, 375 unter NN). Die Strahlungswerte wurden über mehrere Jahre hinweg aufgezeichnet. Das Ziel war herauszufinden, zu welcher Tageszeit sich auch blasse Patienten gefahrlos draußen aufhalten können. Und tatsächlich sind die höchsten UV Index Werte in Neve Zohar nur in Juni mittags bei 9, während in Beer Sheva von Mai bis August die Werte über 9 liegen und der Maximalwert im Juni sogar über 10 liegt. (9, 10)

Urlaub, Sport und Wetter-Apps

Dennoch egal, wo man sich aufhält, in Rio bei den Olympischen Spielen, zu Hause im Garten, im Urlaub in den Bergen oder am Meer – die Wetterdienste weltweit veröffentlichen täglich die aktuellen UV Indizes (11, 12). Und wer mehr wissen will, kann sich auf den Portalen von nationalen und internationalen Organisationen, Umweltverbänden oder Klimaschützern informieren. Der Sommer 2016 allerdings ist wohl kaum rekordverdächtig, allenfalls was die Unwetter und Niederschlagsmengen betrifft. Aber auch dafür gibt es ja schließlich Apps.

Literatur

  1. http://www.who.int/uv/publications/globalindex/en/ besucht am 2.8.2016
  2. http://www.unserehaut.de/de/ besucht am 12.8.2016
  3. http://www.vitamind.net/vitamin-d-synthese/ besucht am 2.8.2016
  4. http://serc.si.edu/labs/photobiology/UVIndex_calculation.aspx besucht am 2.8.2016
  5. http://www.dwd.de/DE/klimaumwelt/ku_beratung/gesundheit/uv/download/uvi_lang.pdf;jsessionid=C63A5BF1BD34FDC0990A51E44E4DC7BC.live11041?__blob=publicationFile&v=4 besucht am 2.8.2016
  6. http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc160.htm besucht am 2.8.2016
  7. https://en.wikipedia.org/wiki/Ultraviolet_index#/media/File:UV_Index_NYC.png, Autor Patrug
  8. http://www.n-tv.de/wissen/Forscher-messen-UV-Strahlungsrekord-article13168076.html besucht am 2.8.2016
  9. Avraham I. Kudish, UV-Radiation Properties at the Dead Sea, Anales de Hidrologia Médica 5: 21-38 (2012)
  10. Avraham I. Kudish, The Measurement and Analysis of UV Radiation and its Use in Optimizing Treatment Protocols for Photoclimatherapy of Psorias at the Dead Sea Medical Spas, Journal of Dead-Sea and Arava Research 1: 1-13 (2009)
  11. https://kunden.dwd.de/uvi_de/ besucht am 2.8.2016
  12. https://kunden.dwd.de/uvi_de/europe?param=deutschland&name=Deutschland&init=1 besucht am 2.8.2016

 

Weiterführende Links

Weitere Artikel zu Sonne, Licht  und Sonnenschutz von mir:

https://www.pinkmelon.de/magazin/geheimnis-kosmetik/lichtschutzfilter-was-sind-gute-uv-filter.html
https://www.pinkmelon.de/magazin/geheimnis-kosmetik/winter-sonnenlicht-winterdepression-und-die-gute-alte-sonnenbank.html
https://www.pinkmelon.de/magazin/geheimnis-kosmetik/welchen-lichtschutzfaktor-brauche-ich.html

UV Index Informationen verschiedener Anbieter:

http://www.umwelt.niedersachsen.de/portal/index.php?navigation_id=27977&article_id=96318&_psmand=10 http://www.dwd.de/DE/klimaumwelt/ku_beratung/gesundheit/uv/download/uv_def.pdf;jsessionid=C63A5BF1BD34FDC0990A51E44E4DC7BC.live11041?__blob=publicationFile&v=5
http://www.bfs.de/DE/themen/opt/uv/uv-index/aktuell/aktuell_node.html

Bildnachweis

Abb.1: Arbeitsgemeinschaft Dermatologische Prävention (ADP) e.V.
Abb.3: Deutscher Wetterdienst Freiburg
Abb.5: Autor: Patrug, UV Index NYC, CC BY-SA 3.0

Alle anderen Abbildungen sind eigene Werke und verwendbar unter der Creative Commons Lizenz CC BY-SA 3.0

Comments

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

  1. Hallo Ghita, schön recherchiert und gut verständlich erklärt. Ich arbeite zwar immer noch in einem Kosmetikunternehmen, aber seit meine Frau an Brustkrebs erkrankt ist und wir erfahren haben wie wichtig Vitamin D ist unddurch ihre Medikamente es umso wichtiger ist Vitamin D den Körperzellen zuzuführen, lese ich schon recht viel über Vitamin D. Auch deine erwähnte Internetseite: http://www.vitamind.net. kenne ich und da habe ich mich schon oft gefragt, treiben wir mit unsere Sonnenschutz (schon fast Wahn) nicht den Teufel mit dem Belzebub aus. Wir haben ja schon in der normalen Hautcreme für den Mann LF15. Wo bitteschön soll da noch eine Vitamin D – Synthese stattfinden, zudem man weiß, dass oberhalb von Italien es in den Wintermonaten so gut wie unmöglich ist die Haut mit genügend UVB zu bestrahlen? Schreibe doch mal einen Artikel der dieses Für und Wider des Lichtschutzes kontrovers betrachtet. Lichtschutz versus Vitamin D – und deren Folgen auf der einen Seite Hautkrebs und Hautalterung, auf der anderen Seite Unterversorgung durch Vitamin D – Mangel. Zelltod, Immunschwäche etc.