Das Bild zeigt Sonne und Himmel.
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UV-Strahlung

Die natürliche Quelle der UV-Strahlung ist die Sonne. Zwar ist der Anteil der UV-Strahlung im Sonnenlicht eher gering. Er reicht jedoch aus, um Sonnenbrand zu bewirken und kann das Krebsrisiko erhöhen. Zu viel Sonne sollte man deshalb vermeiden. In Maßen genossen hat Sonnenlicht aber auch positive Effekte. Erfahren Sie, wie man sich richtig schützt.

Dieser Text entspricht den Vorgaben der ärztlichen Fachliteratur, medizinischen Leitlinien sowie aktuellen Studien und wurde von Medizinern geprüft.

Überblick & Wirkung

Unter UV-Strahlung (ultraviolette Strahlung) versteht man einen bestimmten Bereich der optischen Strahlung, der für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. Umgangssprachlich bezeichnet man UV-Strahlung auch als UV-Licht.

Wie viel UV-Strahlung die Erdoberfläche erreicht, hängt von verschiedenen Faktoren ab und kann stark variieren. So schwankt der Anteil der UV-Strahlung zum Beispiel durch den Sonnenstand, der sich je nach Tages- und Jahreszeit ändert, aber auch durch die geographische Breite, auf der man sich befindet. Nicht nur im direkten Sonnenlicht ist man UV-Strahlung ausgesetzt, auch im Schatten oder bei bewölktem Himmel erreicht sie die Haut.

Es gibt drei Formen der UV-Strahlung:

  • UV-A-Strahlung
  • UV-B-Strahlung
  • UV-C-Strahlung

UV-A-, UV-B- und UV-C-Strahlung unterscheiden sich in ihrer Wellenlänge. UV-A-Strahlung hat den längsten Wellenlängenbereich, während UV-C-Strahlung den kürzesten Wellenlängenbereich hat. Je nach Wellenlänge dringen die UV-Strahlen unterschiedlich tief in die Haut ein.

Bezeichnung Wellenlänge in Nanometer Eindringtiefe in die Haut
UV-A-
Strahlung
315-400 nm Dringt am tiefsten in die Haut:
bis in die Lederhaut (Dermis).
UV-B-
Strahlung
280-315 nm Dringt nur bis in die Oberhaut (Epidermis).
UV-C-
Strahlung
100-280 nm Dringt nicht in die Haut ein:
Sie wird von der Oberfläche der Haut reflektiert.

UV-Strahlung kann die Haut bereits schädigen, noch ehe es zum Sonnenbrand kommt. Deshalb ist es wichtig, sich ausreichend zu schützen, zum Beispiel durch Sonnenschutzmittel mit hohem Lichtschutzfaktor, Kleidung oder Kopfbedeckung. Die Augen lassen sich mithilfe einer Sonnenbrille mit UV-Filter vor dem Sonnenlicht schützen.

UV-Strahlung und Ozonschicht

Nur ein kleiner Teil der Sonnenstrahlen, die auf die Erde treffen, ist UV-Strahlung. Von den Sonnenstrahlen erreichen im Wesentlichen nur sichtbares Licht, Infrarotstrahlung sowie UV-Strahlung die Erdoberfläche.

Die Ozonschicht der Erdatmosphäre bildet eine Art Schutzfilter, der nur gewisse Strahlungsanteile durchlässt. Vor allem UV-A-Strahlung dringt durch die Ozonschicht auf die Erdoberfläche. UV-B-Strahlung hält sie dagegen zu einem Großteil zurück und UV-C-Strahlung gelangt fast gar nicht bis zur Erdoberfläche.

Seit einigen Jahrzehnten nimmt die Ozonkonzentration in der Ozonschicht ab. Zum ersten Mal bemerkt wurde dies in den 1980er Jahren über der Antarktis. Damals erhielt das Phänomen die etwas irreführende Bezeichnung "Ozonloch". Bislang wurde die Ozonschicht jedoch über der gesamten Südhalbkugel der Erde dünner und hat auch über der Nordhalbkugel etwas abgenommen.

Ursache der dünner werdenden Ozonschicht sind Reaktionen des Ozons mit chemischen Stoffen wie FCKW (Fluorkohlenwasserstoffe), die in die Atmosphäre gelangen. Diese Stoffe sind inzwischen verboten. Eine dünnere Ozonschicht lässt mehr UV-Strahlung durch. Vor allem der Anteil der UV-B-, aber auch der UV-C-Strahlung nimmt als Folge zu. Welche Auswirkungen dies im Detail auf den Menschen hat, lässt sich noch nicht genau sagen.

Inzwischen gibt es jedoch erste Hinweise, dass die Ozonschicht über der Südhalbkugel "heilt" und sich langsam wieder schließt. Vorausgesetzt dieser Prozess setzt sich fort, wird es jedoch noch einige Jahrzehnte dauern, bis die Ozonschicht dort wieder ihre normale Stärke erreicht.

UV-Strahlung: Wirkung

Die UV-Strahlen der Sonne dringen in den menschlichen Körper ein, wenn auch nur wenige Millimeter. Deswegen haben UV-Strahlen vor allem auf die Augen und die Haut Einfluss – aber auch auf das Immunsystem. Die Effekte können sowohl positiv als auch negativ sein.

Künstliches UV-Licht kann man mithilfe spezieller UV-Lampen erzeugen, zum Beispiel zur Desinfektion in der Medizin oder zur Bräunung in Sonnenstudios. Auch Halogenlampen geben UV-Licht ab, weshalb sie einen UV-Filter besitzen müssen. Die meisten Halogenlampen haben zu diesem Zweck eine spezielle Glasscheibe vor dem Glühlicht.

Positive Effekte von UV-Strahlung

In Maßen genossen, hat die UV-Strahlung des Sonnenlichts eine Reihe positiver Effekte:

  • Gewisse Mengen an UV-B-Strahlung benötigt derKörper, um Vitamin D zu bilden. Dafür sind keine ausgiebigen Sonnenbäder notwendig. Je nach Hauttyp genügen im Sommer bereits täglich 5 bis 25 Minuten, wobei nur Gesicht und Teile der Arme oder Beine unbedeckt sein müssen, damit genug UV-Strahlung in die Haut eindringt. Vitamin D spielt unter anderem für den Calciumstoffwechsel eine wichtige Rolle.
  • UV-A- und UV-B-Strahlung können das Immunsystem stimulieren.

UV-Strahlung setzt man auch zu medizinischen Zwecken ein, so etwa zur Behandlung von Schuppenflechte (Psoriasis) oder Neurodermitis sowie bei Patienten mit Sonnenallergie, um die Haut auf stärkere Sonnenstrahlung vorzubereiten.

Negative Effekte von UV-Strahlung

Als unmittelbare Folge einer zu starken UV-Strahlung können verschiedene Beschwerden auftreten, wie zum Beispiel:

Bei regelmäßigen ausgiebigen Sonnenbädern über Jahre hinweg können sich Spätfolgen zeigen:

Um Spätfolgen vorzubeugen, sollte man pro Jahr höchstens bis zu 50 Sonnenbäder genießen, bei denen keine Hautrötung kommt. Sonnenbrände sollte man unbedingt vermeiden.

Photosensibilität

Bestimmte Wirkstoffe in Medikamenten sowie auch Inhaltsstoffe in Kosmetika können in Kombination mit (auch geringer) UV-Strahlung Verbrennungserscheinungen beziehungsweise sonnenbrandähnliche Reaktionen hervorrufen. Solche Hautreaktionen fasst man unter dem Begriff Photosensibilität (oder Photosensitivität) zusammen.

Weiterlesen: Sonnenbrand durch Medikamente

Erwachsene sollten Sonnenschutzmittel mit Lichtschutzfaktor 20 oder höher bevorzugen. Kinder brauchen mehr UV-Schutz und benötigen deshalb Sonnenschutzmittel mit mindestens Lichtschutzfaktor 30 oder höher.

Lesetipp: Hautkrebs-Screening – warum die Untersuchung so wichtig ist

Selbstschutz der Haut

UV-Strahlung kann die Haut schädigen. Die Haut hat deshalb Strategien entwickelt, um sich bis zu einem gewissen Maß vor ihr zu schützen. Die beiden wichtigsten Strategien sind:

  • die Hautbräunung und
  • die Lichtschwiele.

Verschiedene Systeme in den Hautzellen versuchen zudem, die durch UV-Strahlung entstandenen Schäden wieder zu reparieren.

Bis sich ein guter Eigenschutz, bestehend aus Bräunung und Lichtschwiele, richtig aufgebaut hat, vergeht einige Zeit. Bei täglich langsam ansteigender UV-Belastung dauert es durchschnittlich 2 bis 3 Wochen, bis beide Schutzmaßnahmen zusammen maximal als Eigenschutz wirken können.

Hautbräunung

Eine gebräunte Haut empfinden immer noch viele als gesund und schön. Im Grunde ist sie jedoch ein Alarmsignal: Die Hautbräunung ist ein Versuch des Körpers, bereits entstandenen Schaden zu begrenzen und ein Zeichen dafür, dass die Haut zu viel UV-Strahlung abbekommen hat.

Die Hautbräunung soll die tieferliegenden Hautschichten schützen – insbesondere das UV-empfindliche Erbgut (DNA), das sich in den Zellkernen der Hautzellen befindet. Zu diesem Zweck produzieren die Hautzellen ein Farbpigment: das bräunlich-schwarze oder gelb-rötliche Melanin. Die Farbpigmente legen sich um die Zellkerne der Hautzellen und schützen diese so bis zu einem gewissen Maß vor UV-Strahlung. Je mehr Melanin die Haut produziert, desto dunkler wirkt die Haut.

Melanin-Produktion

In der Basalzellschicht, also der untersten Schicht der Oberhaut (Epidermis), findet man spezielle Pigmentzellen: die Melanozyten. Dringt UV-Strahlung in die Haut, beginnen sie Melanin zu bilden.

Zu über 90 Prozent besteht die Oberhaut jedoch aus hornbildenden Zellen, den sogenannten Keratinozyten. Diese müssen ebenfalls mit Melanin versorgt werden. Ein einzelner Melanozyt versorgt deshalb jeweils mehrere Keratinozyten mit Melanin.

Jeder Melanozyt bildet zweigartige Zellausläufer (sog. Dendriten) aus, die in Kontakt mit den hornbildenden Zellen stehen. Über die Dendriten gelangt Melanin in Form von kleinen Pigmentkörperchen (sog. Melanosomen) in die umliegenden Keratinozyten. Dort lagert es sich schließlich um den Zellkern herum an.

Sofortpigmentierung

Als Sofortpigmentierung bezeichnet man eine Hautbräunung, die schnell entsteht, aber nur kurz anhält und wenig UV-Schutz bietet. Dabei wandeln sich bereits in den Hautzellen vorhandene farblose Vorstufen von Melanin als Reaktion auf die UV-Strahlung rasch in die Melanin-Endform um. Nach kurzer Zeit kehrt sich der Prozess jedoch wieder um, sodass die Bräunung bereits nach wenigen Tagen nachlässt.

Spätpigmentierung

Zu einer Spätpigmentierung kommt es erst nach mehreren Sonnenbädern. Dazu bilden die Melanozyten verstärkt neues Melanin, das in die umliegenden Hautzellen transportiert wird. Dieser Prozess kann einige Tage dauern. Die so entstandene Hautbräunung hält länger an und bietet längeren Schutz. Nach und nach wächst das Melanin jedoch im Laufe der Zellteilung mit den anderen Hautzellen raus und ist nach etwa 4 Wochen schließlich wieder verschwunden.

Lichtschwiele

Als weiteren Schutz vor UV-Strahlung bildet die Haut eine sogenannte Lichtschwiele aus. Hierbei verdickt sich die Oberhaut und vor allem deren oberste Schicht: die Hornschicht. Diese verdoppelt sich beinahe.

Manche Hautbereiche haben allerdings nur eine sehr dünne Oberhaut und sind deshalb besonders sonnenbrandgefährdet, wie zum Beispiel:

  • Lippen
  • Nasenrücken
  • Dekolleté
  • Fußrücken
  • Ohrmuschel

Lichtschutzfaktor (LSF)

Der sogenannte Lichtschutzfaktor (LSF) ist auf jedem Sonnenschutzmittel (wie Sonnencreme, Sonnenmilch) angegeben. Er reicht von 1 bis 30 oder höher. Der Lichtschutzfaktor gibt an, um wie viel Mal sich die Eigenschutzzeit der Haut verlängert, wenn man das Sonnenschutzmittel aufträgt.

Menschen mit sehr heller Haut (Hauttyp I) haben nur eine recht kurze Eigenschutzzeit von etwa 5 bis 10 Minuten. Diese Zeit dürfen hellhäutige Menschen ungeschützt in der Sonne verbringen, ohne Schäden durch UV-Strahlung befürchten zu müssen. Mit einem Sonnenschutzmittel mit Lichtschutzfaktor 5 verlängert sich die Eigenschutzzeit um das Fünffache. Hellhäutige Menschen sind mit Lichtschutzfaktor 5 also für circa 25 bis 50 Minuten geschützt. Mit Lichtschutzfaktor 30 verlängert sich bei ihnen die Eigenschutzzeit auf 150 bis 300 Minuten.

Nicht mit Sonnenschutzmittel sparen

Egal, welche Form von Sonnenschutzmittel man bevorzugt, wichtig ist, dass es sowohl vor UV-B- als auch vor UV-A-Strahlung schützt. Damit das Sonnenschutzmittel optimal wirken kann, sollte man es möglichst auf alle freien Hautbereiche auftragen und dabei nicht sparen: Ein Erwachsener benötigt für den ganzen Körper etwa 30 bis 40 Milliliter an Sonnenschutzmittel. Das entspricht etwa 3 bis 4 Esslöffeln.

Cremen Sie außerdem regelmäßig nach:

  • mindestens alle 2 Stunden sowie
  • nach jedem Baden/Abtrocknen.

Der UV-Schutz kann dadurch jedoch nicht verlängert werden. Das Nachcremen dient dazu, die Schutzwirkung für die individuelle Dauer (abhängig von Eigenschutzzeit und Lichtschutzfaktor) zu erhalten.

Sonnenfilter

Sonnenschutzmittel funktionieren, weil sie Substanzen beinhalten, die als Sonnenfilter wirken. Bei diesen sonnenschutzaktiven Substanzen unterscheidet man physikalische und chemische Sonnenfilter.

Physikalische Sonnenfilter

Physikalischen Sonnenfilter wirken sofort nach dem Auftragen, denn sie reflektieren oder zerstreuen das einfallende UV-Licht. Sie sind chemisch stabil und bestehen aus kleinsten mineralischen Pigmenten wie Titandioxid oder Zinkoxid.

Chemische Sonnenfilter

Chemische Sonnenfilter absorbieren UV-Licht und wandeln es in unschädliche Strahlung mit anderen Wellenlängen (sichtbares Licht oder Wärmestrahlung) um.

Dabei ist zu berücksichtigen, dass einige dieser Substanzen nicht lichtstabil sind und der Sonnenschutz sich nach einer Weile verbraucht: Sie zersetzen sich unter Einfluss des Sonnenlichts nach 5 bis 10 Stunden, was zu einer Verringerung des Sonnenschutzes führt und möglicherweise allergieauslösende Abbauprodukte produziert. Wer zu Allergien neigt, sollte deshalb eher Sonnenschutzmittel mit physikalischem Sonnenfilter bevorzugen.

Sonnenschutzmittel mit chemischem Sonnenfilter sollte man idealerweise 30 Minuten vor dem Sonnenbad auftragen. Denn sie brauchen einige Zeit, um in die obere Hautschicht einzudringen und ihre Wirkung zu entfalten.

Unseriöse Behauptungen

Auf manchen Sonnenschutzmitteln liest man vielleicht Dinge wie:

  • "100-prozentiger Schutz vor UV-Strahlen"
  • "Sun-Blocker"
  • "völliger Schutz"
  • "Schutz für den ganzen Tag"

Einen 100-prozentigen UV-Schutz können Sonnenschutzmittel jedoch nicht bieten. Ein geringer Anteil an UV-Strahlung gelangt auch mit Sonnenschutzmittel immer auf die Haut.

Zudem reicht es nicht, ein Sonnenschutzmittel einmal aufzutragen, um für den ganzen Tag geschützt zu sein. Jedes Sonnenschutzmittel kann nur die Eigenschutzzeit der Haut um den angegebenen Lichtschutzfaktor verlängern. Ein Teil des Sonnenschutzmittels verliert sich außerdem zum Beispiel durch Schwitzen oder Abreiben (Kleidung, Abtrocknen etc.).

Sonnenschutz bei Kindern

Die Haut von Kindern ist sehr sonnenempfindlich. Die Haut von Säuglingen beispielsweise ist nur etwa ein Zehntel so dick wie die von Erwachsenen. Säuglinge und Kinder unter 5 Jahren sind daher ganz besonders vor Sonnenbrand zu schützen, denn in diesem Alter erhöht jeder Sonnenbrand das Hautkrebs-Risiko. Unter 2 Jahren sollten Kinder sich nur im Schatten aufhalten und direkte Sonnenstrahlung meiden.

Für Kinder, die der Sonne ausgesetzt sind (z. B. beim Spielen), ist ein Sonnenschutzmittel mit Lichtschutzfaktor 30 oder höher zu empfehlen. Zusätzlich sollten Kinder lange, leichte Kleidung, eine Kopfbedeckung und eine Sonnenbrille mit UV-Filter tragen.

UV-Index (UVI)

Das Freizeit- und Sozialverhalten hat sich in den letzten Jahrzehnten verändert. Menschen genießen häufiger Sonnenbäder, gehen ins Solarium oder reisen in den Süden. So bekommen sie mehr Sonnenstrahlung und dadurch auch mehr UV-Strahlen ab. Das Risiko für Sonnenbrand, Hautkrebs und andere Sonnenschäden steigt deshalb. Der UV-Index (UVI) gibt den Tagesspitzenwert der sonnenbrandwirksamen UV-Strahlung an, die in Bodennähe auftritt.

Ein hoher UV-Index bedeutet hohe Sonnenbrandgefahr für ungeschützte Haut. Wie schnell ein Sonnenbrand entsteht, hängt davon ab, welcher Hauttyp beziehungsweise welche Eigenschutzzeit vorliegt und ob man bereits vorgebräunt ist. Dabei ist zu bedenken, dass Hautschäden infolge von UV-Strahlung auch entstehen können, ohne dass es erst zu einem Sonnenbrand kommen muss.

Die Werte des UV-Index reichen von 1 bis 11 oder höher. Im Sommer entstehen in Deutschland Spitzenwerte von 8 bis 9. Das Bundesamt für Strahlenschutz empfiehlt einen Sonnenschutz bereits ab einem UV-Index von 3. Hellhäutige Menschen (Hauttyp I) sollten bei einem UV-Index von 3 mindestens Lichtschutzfaktor 20 wählen.

Tabelle: Empfohlene Schutzmaßnahmen je nach UV-Index

UV-Index UV-Strahlenbelastung Sonnenschutz
1 bis 3 niedrig nicht erforderlich
3 bis 5 mittel erforderlich;
auf UV-schützende Kleidung, Kopfbedeckung, Sonnebrille achten;
Sonnenschutzmittel mit geeignetem Lichtschutzfaktor verwenden;
über Mittagszeit Schatten aufsuchen
6 bis 7 hoch erforderlich;
auf UV-schützende Kleidung, Kopfbedeckung, Sonnebrille achten;
Sonnenschutzmittel mit geeignetem Lichtschutzfaktor verwenden;
über Mittagszeit Schatten aufsuchen
8 bis 10 sehr hoch absolut notwendig;
auf UV-schützende Kleidung, Kopfbedeckung, Sonnebrille achten;
Sonnenschutzmittel mit geeignetem Lichtschutzfaktor verwenden;
Schatten aufsuchen;
über Mittagszeit möglichst drinnen bleiben
11 und höher extrem absolut notwendig;
auf UV-schützende Kleidung, Kopfbedeckung, Sonnebrille achten;
Sonnenschutzmittel mit geeignetem Lichtschutzfaktor verwenden;
Schatten aufsuchen;
über Mittagszeit möglichst drinnen bleiben

UV-Schutz durch Sonnenbrille und Kleidung

Der einfachste Schutz vor UV-Strahlung besteht darin, diese zu meiden. Im Alltag ist das jedoch nicht immer möglich. Viele Menschen halten sich oft im Freien auf, ob nun beruflich oder in der Freizeit. Dabei ist zu bedenken, dass man aufgrund von Reflexionen UV-Strahlen auch im Schatten ausgesetzt ist, vor allem am oder auf dem Wasser sowie im Schnee.

Ein wirksamer UV-Schutz lässt sich mit der Kombination aus Sonnenschutzmittel, richtiger Sonnenbrille und geeigneter Kleidung erreichen.

Sonnenbrille mit UV-Schutz

Die Augen lassen sich durch eine Sonnenbrille mit UV-Filter vor UV-Strahlung schützen. Wichtig ist jedoch, dass die Gläser sowohl UV-A- als auch UV-B-Strahlung rausfiltern und groß genug sind, um das Auge richtig zu schützen.

Ob die Gläser der Sonnenbrille einen UV-Schutz besitzen, kann man im Laden an Kennzeichnungen wie "UV400", "100 % UV-Schutz" oder "100 % UV-protection" erkennen. Als relativ verlässlich gilt vor allem die Kennzeichnung UV400.

Wer sich eine Sonnenbrille mit Sehstärke zulegt, kann allerdings nicht sicher damit rechnen, dass der UV-Schutz noch gegeben ist. Da die getönten Gläser für die individuelle Sehstärke geschliffen beziehungsweise bearbeitet werden, ist es unter Umständen möglich, dass diese ihre UV-Schutz-Qualitäten ganz oder teilweise verlieren. Befragen Sie hierzu im Zweifel Ihren Optiker.

Dunkle Gläser ohne UV-Schutz schützen das Auge nicht. Sie können sogar das Gegenteil bewirken: Da die Pupillen durch die dunklen Gläser geweitet sind, dringt mehr UV-Licht ein, als ohne Sonnenbrille. Das kann unter anderem die Entstehung von grauem Star fördern.

UV-Schutzkleidung

Auch Kleidung schützt vor UV-Strahlung – allerdings nicht vollständig. Während man bei Sonnenschutzmitteln vom Lichtschutzfaktor spricht, spricht man bei Kleidung vom UV-Schutzfaktor (UPF, Ultraviolet Protection Factor).

Der UV-Schutzfaktor lässt sich wie folgt einteilen:

  • unter 15: UV-Schutz nicht ausreichend
  • 15 bis 24: guter UV-Schutz
  • 25 bis 39: sehr guter UV-Schutz
  • über 40: hervorragender UV-Schutz

Wie "dick" ein Kleidungsstück ist oder wie viel Licht man durch es sehen kann, sagt dabei nicht viel über den UV-Schutzfaktor aus. Wichtiger ist, wie dicht der Stoff gewebt ist. So blockt beispielsweise Baumwolle oder Leinen UV-Strahlung nicht so gut ab, während Gewebe aus Polyester einen relativ guten Schutz bietet. Im Mittelfeld liegen Nylon, Wolle und Seide.

Textilien mit UPF-Werten unter 15 bieten keinen ausreichenden Schutz vor UV-Strahlung, Werte über 40 kennzeichnen dagegen Kleidungsstücke mit einem hervorragenden UV-Schutz. Der UPF-Wert gibt einen Anhaltspunkt, um wie viel länger man mit dem Kleidungsstück in der Sonne verweilen darf als ungeschützt.

Ein weißes Baumwoll-T-Shirt beispielsweise hat durchschnittlich einen UV-Schutzfaktor von 10. Ist das T-Shirt nass oder ausgeleiert, verringert sich der Schutz. Inzwischen geben einige Hersteller bei Kleidungsstücken an, wenn ein UV-Schutz von über 40 gegeben ist und kennzeichnen es mit einem speziellen Symbol. 40 ist auch der UPF-Wert, den Experten für Textilien empfehlen.

Herkömmliche Sonnenschutzmaßnahmen (z. B. Sonnenschirm, Sonnenschutzmittel) lassen sich mittels des UV-Schutzfaktors ebenfalls bewerten.

Tabelle: UV-Schutzfaktor von Sonnenschutzmaßnahmen (nach UV-Standard 901)

Sonnenschutzmaßnahme UV-Schutzfaktor
Schatten durch Sonnenschirm etwa 15
Aufenthalt im Baumschatten 5 bis 15
leichte Baumwollkleidung etwa 10
dichte Baumwollkleidung etwa 20
UV-Schutzkleidung (UPF über 40) 20 bis 80
Sonnenschutzmittel wie Sonnencreme
(hier: LSF, sofern korrekt angewendet)
1 bis 50