Wenn die Sonne strahlt: Kleine Strahlenkunde zu UV-A-Licht, UV-B-Licht und UV-C-Licht
Sonnenstrahlen sind Energiewellen. Je kürzer eine solche Welle ist, desto energiereicher ist sie. Die Ozonschicht (Schicht der Stratosphäre in 20 bis 50 Kilometern Höhe) fängt die stärksten Strahlen ab – zumindest dort, wo sie intakt ist. Andernfalls erreicht mehr Strahlung die Erde und wird zur Gefahr für alles Leben. Anzumerken ist, dass die Ozonschichtdicke im Jahresverlauf natürlichen Schwankungen unterliegt.Die Strahlungsintensität ist vom Sonnenstand in Bezug auf die Erde abhängig: Je nach Standort auf der Erde ist die Strahlung demzufolge unterschiedlich, die den Boden erreicht. Sie wird bestimmt von Einfallswinkel und Höhe eines Ortes in Bezug zum Meeresspiegel: So ist die Strahlung beispielsweise in 1.000 Metern Höhe etwa 10 bis 15 Prozent höher als in Höhe des Meeresspiegels. Die Intensität der Sonnenstrahlen wechselt auch im Verlauf eines Tages: Der Einfallswinkel der Strahlen ist mittags steiler als sonst und der Weg der Strahlen zum Boden am kürzesten. Die Folge: Die Sonne "brennt" zu Mittag am stärksten vom Himmel. Hinzu kommt die Beschaffenheit des Bodens, auf den die Sonne scheint – und der die Strahlen reflektiert. Schnee erhöht Strahlung demnach um 85 Prozent, Sand um 17 Prozent und Wasser immerhin noch um fünf Prozent, heißt es. Übrigens, auch Wolken filtern, reflektieren und brechen Strahlung.
Die gesamten Sonnenstrahlen kommen in Form von sichtbarem Licht, ultravioletter (UV) Strahlung und infraroter Wärmestrahlung zu uns. Die Strahlungsleistung pro Fläche wird in Watt (W) pro Quadratmeter (m2) angegeben und kann an klaren Sommertagen zur Mittagszeit auf der Insel Sylt zum Beispiel 900 W/m2 betragen. Zum Vergleich: Bei klarem Winterwetter erreicht sie dort den Wert 200 W/m2. Man sagt, dass sichtbares Licht und Infrarotlicht jeweils etwas weniger als die Hälfte der Gesamtenergie ausmachen. Nur etwa 50 W/m2 von den eben erwähnten 900 W/m2 sollen UV-Strahlen beitragen.
Ultraviolettes Licht – gefährlich für Auge, Haut und Haar
Ähnlich dem Spektrum sichtbaren Lichts, also den "Regenbogenfarben", unterscheidet man auch Ultraviolettes Licht nach Wellenlänge in UV-A-, UV-B- und UV-C-Strahlen. Letztgenannte sind so kurzwellig, dass sie schon von kleinsten Mengen Ozons in der Lufthülle um die Erde herum nahezu vollständig verschluckt werden. Sie sollen die Erdoberfläche nicht erreichen und demnach keine Gefahr darstellen. Der Ozonmantel der Lufthülle kann kurzwelliges UV-B-Licht hingegen nur teilweise filtern. Ist die Ozonschicht intakt, sollen 90 Prozent der UV-B-Strahlung nicht zur Erdoberfläche gelangen können. Und die langwelligen UV-A-Strahlen werden so wie Licht nahezu vollständig durchgelassen. Gut zu wissen: UV-A-Licht ist fähig, herkömmliches Glas zu durchdringen, UV-B-Licht wird davon stark gefiltert, aber eben nur stark – nicht vollständig.Das folgende Video (Quelle: YouTube) zeigt am Modell, wie Sonnenstrahlen Hautkrebs verursachen können:
Die folgende Tabelle zeigt die Wirkung von UV-Strahlung auf unsere Haut:
UV-Strahlung | Wirkung auf menschliche Haut |
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UV-A-Strahlen |
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UV-B-Strahlen |
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Sonnenschutzmittel
Es gibt viele – mehr oder weniger, kürzer oder länger wirkende – Mittel, die Schutz vor Sonnenstrahlung bieten:- Textilien: Hier gilt, dass synthetische Materialien besser schützen als Baumwolle oder Leinen. Nasse Kleidung schützt weniger als trockene.
- Sonnenbrille: Sonnenstrahlung kann die Sehschärfe reduzieren und Horn- und Bindehaut entzünden. Sie erhöht zudem das Risiko, an einer chronischen Trübung der Linse bis zur Erblindung (sogenannter Grauer Star) zu erkranken. Helle Augen sind laut Experten empfindlicher gegenüber Sonnenlicht als dunkle, da sie mehr Licht zur Netzhaut lassen.
YaaCool-Tipp: Tragen Sie bei Sonne eine Sonnenbrille! Schützen Sie auch die Augen Ihrer Kinder vor Sonnenlicht, diese sind besonders empfindlich. Achten Sie darauf, dass die Gläser 100-prozentigen Sonnenschutz bieten: Sonnenbrillen mit dem CE-Zeichen und dem Vermerk "100% UV" oder "100 UV 400 nm" (Nanometer) gewährleisten Schutz vor UV-Strahlen mit einer Wellenlänge von bis zu 400 Nanometern, also UV-A- und UV-B-Licht. Gut zu wissen: Es gilt nicht, je dunkler das Glas, desto höher der UV-Schutz. Im Gegenteil: Dunkles Glas bewirkt die Öffnung der Pupillen, so dass mehr Strahlen ins Auge eindringen können. - Kosmetika: Sowohl Pflegeprodukte als auch ausgewiesene Sonnenschutzmittel sollen vor Schäden durch Sonnenstrahlen schützen. Man unterscheidet chemisch, physikalisch und chemisch-physikalisch wirkende Produkte. Mehr dazu steht im YaaCool-Beitrag Sonnenschutz – eine Frage der Chemie oder Physik .