UV-Strahlung: Typen, UV-Index und Schutz

Die UV-Strahlen der Sonne können die Haut verbrennen, das Risiko von Hautkrebs erhöhen und die Hautalterung beschleunigen. Das richtige Verhalten im Strandurlaub, die passende Kleidung und Sonnencreme schützen vor der Strahlung, was vor allem für Kinder wichtig ist. Tatsächlich haben die UV-Strahlen aber auch einen Nutzen: Der Körper braucht UVB-Strahlen, um Vitamin D zu produzieren.

Kurzübersicht: UV-Strahlung

• Das Licht der Sonne enthält unter anderem UVA- und UVB-Strahlung, die auf der Oberfläche der Erde ankommt.
• Die UV-Strahlung ist im Sommer besonders hoch. Sie ist außerdem intensiver zur Mittagszeit, bei wolkenlosem Himmel, in höheren Lagen und wenn Schnee oder Wasser die Strahlen reflektieren.
• UVB-Strahlen können die DNA in Zellen beschädigen. Auf der Haut tragen sie so zu Hautkrebs bei, im Auge zum Grauen Star.
• Vor allem die UVA-Strahlen lassen die Haut schneller altern, wodurch Falten früher entstehen können. Man spricht auch von Photoalterung.
• Der UV-Index beschreibt, wie hoch die Belastung mit UV-Strahlen für ihre Region aktuell ist.
• Sonnenschutz-Maßnahmen wie Sonnencreme können vor den Auswirkungen der UV-Strahlung schützen, auch vor der beschleunigten Hautalterung.
• Unser Körper braucht die UV-Strahlen, um die Produktion von Vitamin D anzuregen. Ist die Sonnenstrahlung intensiv, ist es besser, nur kurz in die Sonne zu gehen und dabei einen großen Teil der Haut der Sonne auszusetzen.

Was ist UV-Strahlung?

Das Licht der Sonne setzt sich aus vielen verschiedenen Strahlen zusammen. Der Teil der Strahlung, der am energiereichsten ist, ist die ultraviolette Strahlung, kurz UV-Strahlung. Die UV-Strahlen sind für uns Menschen nicht sichtbar.

Welche UV-Strahlen gibt es?

UV-Strahlen werden, je nach ihrer Wellenlänge, nochmal in drei Arten unterteilt ^[1]:

• UVA-Strahlung (Wellenlänge 400 bis 315 Nanometer) kommt weitestgehend ungehindert durch die Atmosphäre der Erde und dringt auch am tiefsten in die menschliche Haut ein.
• UVB-Strahlung (Wellenlänge 315 bis 280 Nanometer) wird zu rund 90 Prozent von der Atmosphäre abgefangen.
• UVC-Strahlung (Wellenlänge 280 bis 100 Nanometer) ist besonders energiereich – aber sie erreicht die Oberfläche der Erde nicht. Die Atmosphäre filtert sie vollständig aus dem Sonnenlicht heraus.

Wellenlängen des Lichts: Licht ist eine Art elektromagnetische Strahlung. Die Wellenlänge dieser Strahlung bestimmt die Farbe des Lichts – und ob wir es überhaupt wahrnehmen können. Der sichtbare Bereich bewegt sich zwischen rotem Licht (Wellenlänge von 780 Nanometer) und violettem Licht (380 Nanometer). Die "unsichtbaren" Bereiche, die sich darüber und darunter bewegen, nennt man infrarotes und ultraviolettes Licht.

Was sind die Gefahren der UV-Strahlung?

Die Zellen der Haut und des Auges nehmen die UV-Strahlung auf – egal, ob sie aus dem Sonnenlicht stammen oder künstlich sind, wie im Solarium. In den Zellen beschädigen die Strahlen unter anderem die DNA. Das tun sie auch, wenn Sie sich nur kurz in der Sonne aufhalten. In diesem Fall können Ihre Zellen die Schäden aber wieder reparieren. Nur wenn die Belastung sehr intensiv ist, ständig stattfindet und Sonnenbrand verursacht, kommt es auch zu bleibenden DNA-Schäden. Das führt dann zu einer erhöhten Gefahr, an Hautkrebs zu erkranken ^[1].

Die UVA-Strahlung dringt in tiefere Hautschichten vor und setzt dort Sauerstoffradikale frei, die das Bindegewebe schwächen und damit die Hautalterung fördern. So kann zu viel Sonne dazu führen, dass Sie frühzeitig Falten bilden und Ihre Haut schlaff erscheint.

Tipp: Lesen Sie in unserem Gesundheitsportal mehr über die richtige Pflege für schöne und reine Haut.

Wie schadet UV-Strahlung den Augen?

In den Augen kann UV-Strahlung akute Hornhaut- und Bindehautentzündungen auslösen. Auf Dauer tragen die Strahlen zur Entstehung eines Grauen Stars (Katarakt) bei. Da UVA-Strahlung auch die tiefer im Auge liegende Netzhaut erreicht, diskutieren Mediziner*innen derzeit, ob Sonnenstrahlung auch Krankheiten der Netzhaut, wie die Makuladegeneration, fördern kann ^[2].

Sonnenbrillen sind nicht nur ein modisches Accessoire. Sie schützen Ihre Augen vor den UVB- und UVA-Strahlen, die auf Dauer die Augenlinsen beschädigen und so zur Entstehung eines Grauen Stars beitragen können. Außerdem bewahrt eine Sonnenbrille die empfindliche Haut der Augenpartie vor dem Sonnenlicht. Achten Sie darauf, dass die Brille die Augen komplett verdeckt und im Idealfall den UV-Schutz-Standard UV400 hat ^[3].

Wann ist die UV-Strahlung am stärksten?

Wie hoch die Belastung mit UV-Strahlen ist, hängt von vielen Faktoren ab:

Jahreszeit: Die UV-Strahlung – vor allem die UVB-Strahlung – ist in den Sommermonaten am höchsten. Expert*innen gehen davon aus, dass die Strahlen in Europa und Nordamerika besonders zwischen März und Oktober eine Gesundheitsgefahr darstellen können.

Tageszeit: Wenn die Sonne mittags (zwischen 11 und 15 Uhr) am höchsten steht, ist auch die Belastung mit UV-Strahlen am intensivsten.

Längengrad: Je näher Sie sich am Äquator befinden, desto höher ist die UV-Strahlung.

Bewölkung: Dicke Wolken halten einen Teil der Strahlung ab – allerdings kommt durch eine dünne Wolkendecke durchaus UV-Strahlung hindurch.

Höhe: Je höher Sie sich über dem Meeresspiegel befinden, desto intensiver sind die Sonnenstrahlen. In den Bergen ist die UV-Strahlung deswegen immer etwas stärker.

Umgebung: Im Schatten ist die Belastung natürlich weniger intensiv als in direkter Sonne. Oberflächen, die Sonnenstrahlen reflektieren, vor allem Wasser, Schnee und heller Sand, können die Belastung verstärken.

Gut zu wissen: Sonnenbrand-Gefahr hängt nicht direkt mit Hitze zusammen. Für Wärme sorgen die Infrarotstrahlen des Sonnenlichts, für den Sonnenbrand die UV-Strahlung. Die UV-Strahlung kann zum Beispiel an einem eher kühlen Tag im Sommer wesentlich gefährlicher sein als einem heißen Tag im Frühling ^[4]. 

UV-Schutz: Was ist der UV-Index?

Wir Menschen merken, wenn es sonnig und warm draußen ist. Doch wie hoch die UV-Belastung ist, wissen wir nicht wirklich. Der UV-Index (UVI) soll dabei helfen, einzuschätzen, an welchen Tagen UV-Schutz besonders wichtig ist.

Das international anerkannte Maß dient dazu, die Belastung mit UV-Strahlen an einem konkreten Ort zu bestimmen, und lässt sich beispielsweise über Internetseiten und Apps in Erfahrung bringen ^[2].

Tabelle: Das bedeuten die Werte des UV-Index

UV-Index	Belastung durch UV-Strahlen
0 bis 2	Niedrig
3 bis 5	Moderat
6 bis 7	Hoch
8 bis 10	Sehr hoch
11 und mehr	extrem

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) geht davon aus, dass ein UV-Index von bis zu 2 unproblematisch ist – bei dieser Strahlung können Sie demnach auch ohne Sonnenschutz nach draußen gehen.

Bei einer Belastung zwischen 3 und 7 sollten Sie laut WHO mittags in den Schatten gehen und sich möglichst mit Sonnencreme, Hut und T-Shirt schützen. Diese Werte kann die UV-Strahlung in Mittel- und Nordeuropa zwischen April und September erreichen.

Bei 8 bis 11 sollten Sie zur Mittagszeit überhaupt nicht nach draußen gehen und unbedingt auch im Schatten Hut und Shirt tragen und Sonnencreme nutzen. Einen UV-Index von 10 oder höher gibt es in der Regel nur im Hochgebirge, nahe am Äquator und unter den Ozonlöchern über Arktis und Antarktis. Bei einem UV-Index von 11 oder mehr ist selbst im Schatten bedeckende Kleidung angebracht ^[2].

Es gibt auch Kritik am UV-Index. Manche Fachleute bezweifeln, dass die Einteilung stets zuverlässig ist. Ihnen zufolge berücksichtigt der UV-Index die Zeit, die Sie in der Sonne verbringen, nicht genug. Außerdem misst der Index nur die UVB-Strahlung und nicht die UVA-Strahlung – und die kann womöglich nicht nur die Haut altern lassen, sondern auch die Abwehrkräfte unterdrücken ^[5].

UV-Schutz für Kinder und Babys

Die Haut von Babys und kleinen Kindern ist besonders anfällig für die Sonnenstrahlung. Studien zeigen außerdem, dass Sonnenbrände im Kinder- und Jugendalter ganz besonders zum späteren Hautkrebsrisiko beitragen ^[6], ^[15], ^[11,12,13]

Als Elternteil können Sie folgende Maßnahmen zum Sonnenschutz Ihrer Kinder beachten ^[2], ^[6], ^[7]:

• Nutzen Sie Sonnencreme mit hohem Lichtschutzfaktor (LSF 50).
• Die Kleidung sollte weite Teile des Körpers bedecken und nicht lichtdurchlässig sein. Dunkle Kleidung schützt besser als helle.
• Es gibt spezielle UV-Schutzkleidung. Der Stiftung Warentest zufolge schützt Kleidung, die mit dem „UV-Standard 801“ ausgezeichnet ist, in der Regel zuverlässig vor dem Sonnenlicht.
• Wichtig ist auch eine Kopfbedeckung – sie sollte breite Krempen haben, um auch Hals und Nacken zu schützen.
• Säuglinge sollten generell nicht direkt der Sonne ausgesetzt werden.

Wer seine Kinder richtig eincremt, kann sie Expert*innen zufolge womöglich langfristig schützen: Hellhäutige Kinder, deren Eltern Sonnencreme mit LSF 30 und Anleitungen zum Sonnenschutz an die Hand bekamen, entwickelten in einer Studie deutlich weniger Muttermale als Kinder in einer Kontrollgruppe. Eine hohe Dichte an Muttermalen gilt als Risikofaktor für Hautkrebs ^[8].

Wussten Sie schon? Sonnencremes schützen die Haut auf zwei Weisen: Sie enthalten zum einen organische Stoffe, die das Sonnenlicht aufnehmen. Zum anderen stecken im Sonnenschutz mineralische Verbindungen wie Titandioxid und Zinkoxid, die das Licht sowohl absorbieren als auch reflektieren können ^[3]. 

Photoalterung: Hautalterung durch UV-Strahlung

Sonnenschutz ist eine der effektivsten Maßnahmen, um Hautalterung und Falten vorzubeugen. Denn die UV-Strahlung trägt maßgeblich dazu bei, dass Ihre Haut altert. Einige Fachleute glauben, dass das Sonnenlicht für 90 Prozent der Hautalterung im Gesicht verantwortlich ist. In der Fachsprache gibt es für die Hautalterung durch UV-Strahlen sogar einen eigenen Begriff: Photalterung ^[9].

Wie lassen UV-Strahlen die Haut altern?

Die verschiedenen Arten von Sonnenstrahlung beeinträchtigen die Haut auf unterschiedliche Weise. UVB-Strahlung kann die DNA in den äußeren Zellen der Haut beschädigen. Das kann zu Sonnenbrand und höherem Hautkrebs-Risiko führen – aber auch zu einer schnelleren Hautalterung.

Die UVA-Strahlen spielen für die Hautalterung eine noch größere Rolle. Sie dringen tiefer in die Hautschichten ein. Dort fördern sie die Bildung von freien Sauerstoffradikalen, was unter anderem zu Entzündungen fördert und die Produktion der Proteine Kollagen und Elastin stört. Das lässt die Haut auf Dauer weniger elastisch werden und an Struktur verlieren ^[10], ^[11].

Wie zeigt sich Photoaging?

Wenn wegen der UV-Strahlung vermehrt Sauerstoffradikale entstehen und es der Haut an Kollagen fehlt, kann das verschiedene Auswirkungen auf das Hautbild haben. Typische Folgen sind:

• Grobe, tiefe Falten
• Ledrige und schlaffe Haut
• Dunkle, unregelmäßige Pigmentflecken und helle Altersflecken

Was kann ich gegen Photoalterung tun?

UVA-Strahlen durchdringen Fensterscheiben und sogar die Wolkendecke und erreichen uns auch in den Wintermonaten. Zur Hautalterung tragen die UVA-Strahlen auch bei, wenn Sie noch längst keinen Sonnenbrand bekommen haben. Deswegen empfehlen einige Hautpflege-Expert*innen auch, das ganze Jahr über Sonnencreme im Gesicht zu nutzen, um Photalterung und Faltenbildung vorzubeugen.

Vermutlich können auch Pflegeprodukte mit Antioxidantien zur Vorbeugung beitragen – sie wirken den Schäden entgegen, die durch freie Radikale entstehen können. Vielversprechend waren in Studien vor allem Kombinationen aus Sonnencremes, die vor UVA-Strahlung schützen, und Antioxidantien wie Coenzym Q10, Vitamin C und Vitamin E ^[9], ^[11].

Wussten Sie das? Neben UV-Strahlung sind Stress, Alkohol, Zigaretten und Umweltschadstoffe die größten Beschleuniger der Hautalterung. Diese Faktoren können die Hautalterung durch UVA-Strahlung auch noch weiter verstärken ^[12].

UV-Strahlung und Vitamin D

Die UV-Strahlen der Sonne sind nicht ausschließlich schädlich. Mindestens eine positive Wirkung der UVB-Strahlen ist bekannt: Sie regen die Produktion von Vitamin D in unserer Haut an, das deshalb auch als Sonnenvitamin bezeichnet wird. Tatsächlich kann Ihr Körper nur genug Vitamin D herstellen, wenn er ein gewisses Maß an Sonnenstrahlen abbekommt ^[5].



Kann Sonnenschutz zum Vitamin-D-Mangel beitragen?

Um Vitamin D herzustellen, braucht Ihr Körper leider ausgerechnet UVB-Strahlung – also die Strahlen, die auch Ihre Haut verbrennen und Hautkrebs auslösen. Theoretisch können Sonnencremes mit hohem LSF und das Meiden der Sonne zu einem Vitamin-D-Mangel beitragen ^[3].

Studien zufolge ist das wohl nicht der Fall. Forschende aus den USA werteten zum Beispiel Daten von fast 2.400 Menschen aus, die zwischen 2011 und 2014 an einer großen nationalen Gesundheitsumfrage teilgenommen hatten. Das Ergebnis: Für sonnenempfindliche Menschen, die häufiger im Schatten bleiben und Sonnenschutz verwenden, war es nicht wahrscheinlicher, einen Vitamin-D-Mangel zu entwickeln ^[13].

Das liegt vermutlich daran, dass Sonnencreme nie ein vollständiger Schutz ist. Es ist kaum möglich, jeden Millimeter der Haut einzucremen. Und der Sonnenschutz hält nicht 100 Prozent der Strahlung ab. Außerdem gelangen die UVB-Strahlen, die der Körper braucht, um Vitamin D zu bilden, auch auf die Haut, wenn wir im Schatten sind. So oder so wird Ihre Vitamin-D-Produktion also angekurbelt, wenn Sie sich im Sommer draußen aufhalten.

Unsere Empfehlung lautet: Sonnenschutz geht vor – halten Sie sich immer an die Empfehlungen passend zu Ihrem Hauttyp! Vitamin D wird Ihr Körper trotzdem abbekommen. Sie können Ihre Versorgung mit dem Sonnenvitamin auch regelmäßig überprüfen und dann im Zweifelsfall mit Vitamin-D-Präparaten gegensteuern, zum Beispiel wenn die Speicher im Winter leerer werden.

Wie kann ich effektiv Vitamin D tanken?

Es gibt auch einige Formeln dafür, wie Sie am besten sonnenbaden, um Ihren Körper mit der täglichen Dosis Vitamin D zu versorgen. Setzen Sie mindestens 35 Prozent Ihrer Haut (zum Beispiel Gesicht, Arme und Beine) für einige Minuten der Sonne aus und halten Sie sich ansonsten an die Sonnenschutz-Empfehlungen. Generell ist es besser, so viel Haut wie möglich so kurz wie möglich zu sonnen. So können Sie in die Vitamin-D-Produktion ankurbeln, ohne dass einzelne Hautstellen von der UV-Strahlung zu stark belastet werden ^[5].

Das deutsche Bundesamt für Strahlenschutz rät, sich ohne Sonnenschutz höchstens zwei- bis dreimal die Woche die Hälfte der Zeit, nach der Sie einen Sonnenbrand bekommen würden, der Sonne auszusetzen. Für Menschen mit Hauttyp II sind das an einem Tag mit UV-Index 7 zum Beispiel rund 12 Minuten ^[14].

In einer Studie sonnten Proband*innen im Sommer dreimal die Woche 35 Prozent ihrer Haut für 13 Minuten. Das genügte immerhin, um einem Mangel vorzubeugen, wenn auch nicht, um eine optimale Versorgung mit Vitamin D zu erreichen ^[15].

Genügt das Sonnentanken im Sommer nicht, um Ihre Vitamin-D-Speicher für den Winter zu füllen, können Sie das Vitamin auch über Vitamin-D-Präparate aufnehmen.

Quellen

^[1]        Bundesamt für Strahlenschutz, „Was ist UV-Strahlung?“ http://www.bfs.de/DE/themen/opt/uv/einfuehrung/einfuehrung_node.html (zugegriffen 24. April 2019).

^[2]        E. Rehfuess und World Health Organization, Global solar UV index: a practical guide. Geneva, Switzerland: World Health Organization, 2002.

^[3]        K. Skotarczak, A. Osmola-Mankowska, M. Lodyga, A. P. Ska, M. Mazur, und Z. Adamski, „Photoprotection: facts and controversies“, S. 15.

^[4]        C. C. Wong, W. Liu, P. Gies, und R. Nixon, „Think UV, not heat!“, Australas. J. Dermatol., Bd. 56, Nr. 4, S. 275–278, Nov. 2015, doi: 10.1111/ajd.12272.

^[5]        R. M. Lucas, R. E. Neale, S. Madronich, und R. L. McKenzie, „Are current guidelines for sun protection optimal for health? Exploring the evidence“, Photochem. Photobiol. Sci., Bd. 17, Nr. 12, S. 1956–1963, Dez. 2018, doi: 10.1039/C7PP00374A.

^[6]        Arbeitsgemeinschaft Dermatologische Prävention (ADP), „S3-Leitlinie Prävention von Hautkrebs“, S. 231, 2014.

^[7]        Stiftung Warentest, „Kleidung mit UV-Schutz - Hemd und Hut steht ihm gut“. https://www.test.de/Kleidung-mit-UV-Schutz-Hemd-und-Hut-steht-ihm-gut-1688475-2688475/ (zugegriffen 26. April 2019).

^[8]        R. P. Gallagher, J. K. Rivers, T. K. Lee, C. D. Bajdik, D. I. McLean, und A. J. Coldman, „Broad-spectrum sunscreen use and the development of new nevi in white children: A randomized controlled trial“, JAMA, Bd. 283, Nr. 22, S. 2955–2960, Juni 2000.

^[9]        M. Ramos-e-Silva, L. R. Celem, S. Ramos-e-Silva, und A. P. Fucci-da-Costa, „Anti-aging cosmetics: Facts and controversies“, Clin. Dermatol., Bd. 31, Nr. 6, S. 750–758.

^[10]      J. Krutmann, A. Morita, und J. H. Chung, „Sun Exposure: What Molecular Photodermatology Tells Us About Its Good and Bad Sides“, J. Invest. Dermatol., Bd. 132, Nr. 3, S. 976–984, März 2012, doi: 10.1038/jid.2011.394.

^[11]      R. Yin und M. Hamblin, „Photoaging“, in Handbook of Photomedicine, 2013, S. 95–110. doi: 10.1201/b15582-13.

^[12]      Burke und K. E, „Environmental aging of the skin: new insights“, Plast. Aesthetic Res., Bd. 7, Okt. 2020, doi: 10.20517/2347-9264.2020.154.

^[13]      S. Kim, K. a. Carson, und A. l. Chien, „Prevalence and correlates of sun protections with sunburn and vitamin D deficiency in sun-sensitive individuals“, J. Eur. Acad. Dermatol. Venereol., Bd. 34, Nr. 11, S. 2664–2672, 2020, doi: 10.1111/jdv.16681.

^[14]      Bundesamt für Strahlenschutz, „Bildung des körpereigenen Vitamin D“, Bundesamt für Strahlenschutz. https://www.bfs.de/DE/themen/opt/uv/wirkung/akut/vitamin-d.html (zugegriffen 21. Juni 2022).

^[15]      L. E. Rhodes u. a., „Recommended summer sunlight exposure levels can produce sufficient (> or =20 ng ml(-1)) but not the proposed optimal (> or =32 ng ml(-1)) 25(OH)D levels at UK latitudes“, J. Invest. Dermatol., Bd. 130, Nr. 5, S. 1411–1418, Mai 2010, doi: 10.1038/jid.2009.417.