UV-Index: Die Wissenschaft hinter der Zahl für Sonnenstärke

Was ist der UV-Index eigentlich? Die Wissenschaft hinter der Zahl, die bestimmt, wie schnell die Haut verbrennt.

 

Sommer, Hitze und Sonne satt. Wer in seine Wetterapp schaut, sieht nicht nur, wie viele Sonnenstunden es täglich gibt, sondern auch den UV-Index. Eine einfache Zahl, meist zwischen 0 und 10, aber manchmal auch höher, die angibt, wie schnell die Haut in der Sonne verbrennt. Hinter dieser simplen Zahl verbirgt sich überraschend viel. Wir erklären, was der UV-Index bedeutet, wie die Zahl zustande kommt und welche Missverständnisse es darüber gibt.

 

Überall auf der Welt ist die Sonne unvermeidlich. Und auch wenn Sonnenlicht für uns lebensnotwendig ist, ist ein Übermaß leider gesundheitsschädlich. Für die meisten Menschen ist das erste, was sie von zu viel Sonne bemerken, dass die Haut sich rötet und schmerzt. Genau darum dreht sich der UV-Index. Die Zahl sagt nicht, wie viel Sonnenlicht es gibt und wie warm es sich draußen anfühlt, aber wie schnell die UV-Strahlung die Haut schädigen kann.

Nicht jede UV-Strahlung ist gleich

Sonneneinstrahlung ist Energie, die die Sonne in Form von elektromagnetischer Strahlung abgibt. Ungefähr die Hälfte davon besteht aus sichtbarem Licht, die Strahlung, die wir als Farben des Regenbogens sehen. Ein anderer Teil besteht aus Infrarotlicht, das wir vor allem als Wärme erleben. Zusätzlich gibt es noch ein kleines bisschen ultraviolette Strahlung, auch UV-Strahlung genannt.

UV-Strahlung wird unterteilt in drei Arten: UV-A, UV-B und UV-C. UV-A und UV-B kennt man vielleicht von den Angaben auf Sonnenschutzmitteln, die Schutz gegen beide Arten bietet. Von UV-C haben wir zum Glück wenig zu befürchten. Die Ozonschicht der Erde hält diese energiereiche Strahlung vollständig ab. UV-C kommt nicht auf der Erde an und trägt darum auch nicht zur Sonnenstärke bei.

UV-A und UV-B erreichen wohl die Erdoberfläche. Vor allem UV-B spielt eine wichtige Rolle beim Sonnenbrand. Photonen mit einer kürzeren Wellenlänge als 315 Nanometer können schon alleine die DNA gefährlich schädigen. Die längeren Wellenlängen von UV-A verursachen hauptsächlich indirekte Schäden, über chemische Reaktionen in der Haut. Deshalb wird UV-B im UV-Index viel stärker gewichtet als UV-A. Wenn die Sonne hoch am Himmel steht, wird die Sonneneinstrahlung sogar zu etwa 95 Prozent durch UV-B-Strahlung bestimmt.

Von Sonnenlicht zu einer Zahl

Aber wie lässt sich aus all diesen verschiedenen Arten von UV-Strahlung ein einziger Wert berechnen? Dazu messen Wissenschaftler zunächst, wie viel UV-Strahlung jeder einzelnen Wellenlänge eine horizontale Fläche erreicht. Anschließend wird jeder Wellenlänge eine eigene Gewichtung zugewiesen. Diese Gewichtung hängt davon ab, wie stark diese bestimmte Wellenlänge Sonnenbrand verursacht.

Anschließend werden alle gewichteten Beiträge addiert. Um das Ergebnis in eine praktische und nachvollziehbare Zahl umzuwandeln, wird es anschließend noch mit vierzig multipliziert. So entsteht der UV-Index, wie er in Wetter-Apps und Wetterberichten erscheint. In Europa reicht dieser meist von 0 bis etwa 11. In Gebieten näher am Äquator sind Werte über 10 ganz normal.

Der Stand der Sonne ist entscheidend

Welche Faktoren bestimmen, wie viel UV-Strahlung letztendlich die Erdoberfläche erreicht? Der wichtigste Faktor ist der Sonnenstand, der unter anderem abhängt von der Tageszeit, der geografischen Breite und der Höhenlage.

Auch die Bewölkung spielt eine große Rolle. An einem durchschnittlich bewölkten Tag liegt der UV-Index etwa um die Hälfte niedriger als an einem völlig klaren Tag. Das entspricht also dem Unterschied zwischen Sonnenindex 8 und 4. Darüber hinaus hat die Dicke der Ozonschicht einen Einfluss, auch wenn die Unterschiede in Deutschland meist gering sind. Ebenso bestimmen Staubpartikel und Wasserdampf in der Atmosphäre, wie viel UV-Strahlung den Boden erreicht.

Dennoch gibt es noch einen Faktor, der für viele Menschen in der Praxis mindestens genauso wichtig ist: die unmittelbare Umgebung. Gebäude, Bäume, Sonnenschirme und andere Objekte können die Menge an UV-Strahlung, die man tatsächlich abbekommt, stark verringern. Dieser Horizont-Schutzfaktor ist für die meisten Menschen letztendlich der wichtigste Faktor, der ihre persönliche Sonneneinstrahlung bestimmt. An sonnigen Tagen kann man diesen Faktor auch gut selbst beeinflussen und so nutzen, um keinen Sonnenbrand zu bekommen.

Mit anderen Worten: Wenn die Wetter-App einen hohen UV-Index anzeigt, bedeutet das nicht, dass man überall gleich viel UV-Strahlung abbekommst. Wer sich in den Schatten begibt, reduziert die UV-Strahlung, die auf die Haut trifft, erheblich.

Darum kann ein kühler Frühlingstag verräterisch sein

Ein hartnäckiges Missverständnis ist, dass der UV-Index in etwa denselben Verlauf wie die Temperatur nimmt. Das stimmt nicht. Die Leute denken oft, dass die Sonneneinstrahlung im Sommer hoch, im Winter vernachlässigbar und im Frühling und Herbst irgendwo dazwischen liegt.

Tatsächlich ist die Sonneneinstrahlung der Temperatur voraus. Im April und Mai kann die Sonne bereits ziemlich stark sein, während es sich draußen noch kühl anfühlt. Gerade deshalb halten sich die Menschen oft länger ungeschützt in der Sonne auf. Außerdem ist die Haut nach einem Winter relativ wenig UV-Strahlung ausgesetzt und ist daher anfälliger für Sonnenbrand. Und gerade Sonnenbrand ist ein wichtiger Risikofaktor für die Entstehung von Melanomen, der schwerwiegendsten Form von Hautkrebs.

Die Botschaft ist also wichtig: Kühles Wetter ist kein verlässlicher Indikator für das UV-Risiko. Man kann auch an einem Tag einen Sonnenbrand bekommen, an dem es gar nicht heiß ist.

Auch an bewölkten Tagen gibt es ein Risiko

Das gilt auch für bewölkte Tage. Wolken halten sichtbares Licht und Infrarotstrahlung teilweise zurück, wodurch es sich weniger grell und weniger warm anfühlt. UV-Strahlung wird jedoch nicht immer im gleichen Maße abgehalten. Zudem kann UV-Strahlung in der Atmosphäre gestreut werden, sodass immer noch eine beträchtliche Menge die Erdoberfläche erreicht.

Daher kann die Sonneneinstrahlung an einem bewölkten Tag geringer sein als an einem klaren Tag, ist aber keineswegs immer so gering, dass man sich ungeschützt im Freien aufhalten kann. Auch wenn die Sonne nicht stark scheint, kann die Haut also Schaden nehmen.

Verändert sich der UV-Index durch die Klimaveränderung?

Auch der Klimawandel und Veränderungen in der Atmosphäre können den UV-Index beeinflussen, auch wenn dieser Effekt nicht so einfach ist, wie man vielleicht denken könnte. Denn verschiedene Prozesse wirken gleichzeitig und manchmal in entgegengesetzte Richtungen.

Die Erholung der Ozonschicht sorgt dafür, dass weniger schädliche UV-Strahlung die Erdoberfläche erreicht. Das ist laut Klimaforschern ein großer Erfolg. Da der Abbau der Ozonschicht durch das Montrealer Protokoll gestoppt wurde, werden wir den größten Unterschied in der Sonnenintensität hoffentlich nie bemerken.

Gleichzeitig gibt es Entwicklungen, die genau in die entgegengesetzte Richtung wirken. Im vergangenen Jahrhundert ist die Luft durch Filter an Fabrikschornsteinen sauberer geworden, wodurch die Sonneneinstrahlung allmählich zunimmt. Sauberere Luft bedeutet nämlich, dass sich weniger Partikel in der Atmosphäre befinden, die Sonnenlicht und UV-Strahlung abhalten oder streuen können. Auch sich verändernde Bewölkung kann Einfluss darauf haben, wie viel UV-Strahlung die Erdoberfläche erreicht.

Der Einfluss unseres eigenen Verhaltens

Das größte Risiko liegt jedoch nicht unbedingt in einem stark ansteigenden UV-Index. Es liegt auch in unserem Verhalten. Durch den Klimawandel treten heiße Tage häufiger auf. Dadurch gehen die Menschen öfter nach draußen, bleiben länger im Freien und tragen weniger bedeckende Kleidung. Die Menge an UV-Strahlung, der Menschen ausgesetzt sind, kann also zunehmen, selbst wenn sich der UV-Index selbst nur geringfügig ändert.

Damit ist der Klimawandel auch für den Sonnenschutz von Bedeutung. Nicht nur, weil sich die Atmosphäre verändert, sondern vor allem, weil wir uns bei wärmerem Wetter anders verhalten. Wer sich länger im Freien aufhält und dabei mehr Haut unbedeckt lässt, hat ein höheres Risiko, einen Sonnenbrand zu bekommen. Und genau vor diesem Risiko warnt der UV-Index.

Genießen Sie die Sonne, aber verbrennen Sie nicht

Der UV-Index ist also viel mehr als nur eine Zahl in einer Wetter-App. Er gibt an, wie schnell die Haut durch UV-Strahlung geschädigt werden kann. Diese Schäden können auch entstehen, wenn die Sonne nicht besonders stark zu scheinen scheint oder es sich draußen nicht warm anfühlt.

Die praktische Botschaft bleibt daher einfach: Genießen Sie die Sonne, aber verbrennen Sie nicht. Wie? Indem man sich im Schatten aufhält, Kleidung trägt und sich gut eincremt. Vor allem im Frühling, an klaren Tagen und zu Zeiten, in denen die Sonne hoch am Himmel steht, ist das kein überflüssiger Luxus.

 

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