UV-Strahlen

Elektromagnetische, stark ionisierende und für das menschliche Auge unsichtbare Strahlung mit Wellenlängen von ca. 30-400 nm. UV-Strahlen schließen sich an das energiereiche (violette) Ende des sichtbaren Lichts an. Ab ca. 30 nm gehen sie in den Bereich der Röntgenstrahlung über. Sie zählen neben dem sichtbarem Licht und der Infrarotstrahlung zur Gruppe der optischen Strahlung, da sie gebrochen, reflektiert, transmittiert, absorbiert und/oder gebeugt werden können. Nur etwa 7% der gesamten Strahlungsenergie der Sonne erreichen die Erdoberfläche. Die Atmosphäre absorbiert vorrangig die kurz-und mittelwellige UVC- und UVB-Strahlung.

• Das ultraviolette Spektrum umfasst Wellenlängen von 1 nm bis 380 nm. Die Energie eines Ultraviolett-Lichtquanten liegt im Bereich von ca. 3,3 eV (380 nm) bis ca. 1000 eV (1 nm).
• Die Strahlung im ultravioletten Bereich wird unterteilt in:
• UVA (auch Schwarzlicht oder Blacklight; 400-315 nm; 3.10−3.87 eV)
• UVA-1 (bezeichnet den langwelligen Bereich der UVA-Strahlung); 340-400 nm
• UVB (auch Dornostrahlung; 315−280 nm; 3.87-4.43 eV)
• UVC ( 280−100 nm; 4.43−6.20 eV)
• Fernes UV, Vakuumstrahlung (auch FUV, VUV; 200−10 nm; 6.20−124 eV)
• Extremes UV (auch EUV, XUV; 31−1 nm; 40-1240 eV)

Unterhalb 200 nm wird UV durch molekularen Sauerstoff (O₂) absorbiert. Dabei wird der molekulare Sauerstoff (O₂) in zwei freie Sauerstoffatome (2 O) gespalten, die jeweils mit einem weiteren Molekül Sauerstoff (O₂) zu Ozon (O₃) weiterreagieren. Derart kurzwellige Strahlung wird von Luft (Sauerstoffgehalt etwa 21%) absorbiert und kann sich folglich nur in einem Vakuum ausbreiten. Sie wird daher auch Vakuum-Ultraviolett (VUV) genannt.

UVA-Strahlen

• UVA-Strahlen bewirken Direktpigmentierung, die durch Photooxidation farbloser Melaninvorstufen und durch Umschichtung der Melanosomen in den Melanozyten hervorgerufen wird (innerhalb von 5-10 Min.; Dauer: 3-8 Stunden).
• UVA-2-Strahlen sind im Bereich zwischen UVB - u. UVA1-Spektrum angesiedelt u. verursachen Hauterscheinungen, die entweder für das UVA-Spektrum oder das UVB-Spektrum typisch sind.
• UVA-1-Strahlen sind Bestandteil aller natürlichen bzw. künstlichen Licht- oder UV-Strahlenquellen und werden nicht von ungefärbtem Glas absorbiert. Im Gegensatz zu UVB baut die Haut durch UVA-Strahlung keine Lichtschwiele auf, bietet somit vermutlich auch keinen (oder nur geringen) Sonnenschutz (selbst bei aufgebauter Bräunung) und hinterlässt auch keine sichtbaren Schäden. Daher bleiben ihre Auswirkungen auch lange Zeit unbemerkt. Unumstritten ist jedoch, dass langdauernde und intensive UVA-Bestrahlungen die Haut gefährden.
• Pathologische, bevorzugt durch UVA-Strahlen ausgelöste Reaktionen sind:
• Lichtdermatosen insbes. die polymorphe Lichtdermatose
• vorzeitige Hautalterung (s.a. Lichtalterung) und Faltenbildung
• sowie im Verhältnis zu UVB in geringerem Maße eine erhöhte Hautkrebsgefahr (s.u. Photokarzinogenese; s.a.u. malignes Melanom).

UVB-Strahlen

• UVB-Strahlung bewirkt in der Haut als Akutschaden eine Dermatitis solaris, die indirekte Pigmentierung, die Photosynthese des Vitamin D, den Aufbau einer Lichtschwiele als wirksamen Lichtschutz, sowie als Spätfolge Basalzellkarzinome und spinozelluläre Karzinome und deren Vorstufen. Ebenso ist UVB maßgeblich an der Photokarzinogenese beteiligt.

UVC-Strahlen

• UVC-Strahlen (energiereichste Strahlen des UV-Spektrums) werden vor allem durch die Ozonschicht in der Stratosphäre fast vollständig aus dem Sonnenlicht ausgefiltert (UVC Strahlen im Bereich 100-200 nm können von Sauerstoff- oder Stickstoffmolekülen bzw. im 200-300 nm Bereich von Ozon absorbiert werden). Durchdringende Reststrahlung verursacht insbes. Konjunktivitis photoelectrica und Keratokonjunktivitis photoelectrica. Vermehrtes Auftreten im Hochgebirge (Schneeblindheit) sowie bei Lichtbogenblendung. Äußerst gefährlich für Kontaktlinsenträger.

  Cave! UVC-Strahlen werden u.a. beim Schweißen u. beim Schneidbrennen frei.

Im Sonnenlicht, das zur Erde gelangt, sind neben sichtbarem Licht und Infrarot nur UVA und UVB enthalten. UVC wird in der Stratosphäre (Atmosphäre) durch Ozon vollständig absorbiert. Die Intensität der UV-Bestrahlung ändert sich je Jahres- und Tageszeit, der Bewölkung, der Ozonschicht und der geografischen Lage. So steigt sie alle 1000 Meter um ungefähr 20 %. Streustrahlen z.B. an der Wasseroberfläche oder im Schnee steigern die Intensität der UV-Strahlung ebenfalls. Auf Inseln ist sie wegen der schwebstoffarmen Luft besonders intensiv (s.u. Lichtschutz).