UV-Spektrum (Hinweis zu TiO2 u. ZnO)

Mittwoch, Juni 17, 2015


Welche UV-Strahlen treffen uns eigentlich wie Intensiv und wie schädlich sind sie ?
Im Hinblick darauf auch einen kleinen Rückblick auf Zinc Oxide vs. TitaniumDioxide.


Das Spektrum

30-40% der Sonnenstrahlung werden von der Ozonschicht absorbiert.
Von der Sonnenstrahlung, die auf die Erdoberfläche trifft sind ca. 50% Lichtstrahlen (400-800nm) 40% Infrarotstrahlen (1300-1700nm) und 10% UV-Strahlen (100-400nm).

Das UV-Spektrum reicht somit von 100-400nm, wobei praktisch alle UV-Strahlen mit Wellenlängen < 290nm nicht durch die Ozonschicht gelangen.
Von den UV-Strahlen, die die Erdoberfläche erreichen, sind mittags bei Sonnenschein ca. 10% UVB-Strahlen und 90% UVA-Strahlen. Mehr zu den UV-Strahlen in diesem Post und in diesem.

UVB-Strahlung ist am wirksamsten für Erythem-Bildungen (Hautrötungen) bei einer Wellenlänge von 307nm. UVA hingegen braucht eine Dosis die 600-1000mal so groß ist um Erythemen auszulösen.
Und obwohl wir wissen, dass UVA ein Vielfaches der UVB Intensität ausmacht, ist UVB-Strahlung für 98-99% der später auslösenden Erythemen (Sonnenbrände) verantwortlichen.


Ein Schutz vor beiden Strahlungen ist ideal, denn vor allem im Winter bei uns, wo die UVB-Strahlung nahe 0 ist, ist der Schutz vor UVA Strahlen genauso sinnvoll und wichtig wie im Sommer.


Inwiefern aber treffen und schädigen unserer Haut die UV-Strahlen in Abhängigkeit ihrer Wellenlänge und gibt es Unterschiede innerhalb des UVA Bereichs ?



Ein Diagramm über die Anteile der UV-Strahlen in Abhängigkeit zur Wellenlänge

Quelle 1



Zur 400nm-Grenze steigt die Dosis die uns erreicht, das heißt uns treffen mehr Strahlen aus dem UVA-I Bereich als aus dem UVA-II Bereich.
An dieser Stelle sei ein Hinweis zu Zinkoxid und Titandioxid erwähnt:


In dem Post TiO2vs. ZnO habe ich die beiden physikalischen UV-Filter zu Teilen verglichen und einen Graphen gezeichnet, der sich im Nachhinein als etwas ungenau herrausstellte. Das was ich mit dem Graphen aussagen wollte, dass TiO2 im UVB-Bereich stärker ist aber ebenso wie ZnO, allerdings schwächer (!), im UVAI-Bereich bis 400nm wirksam ist, hat immer noch bestand. 


TiO2's Stärke → UVB, UVAII
ZnO's Stärke → UVAI

Diese Angaben des Blogs TheTripleHelixian treffen es genauer.

TiO2 > ZnO bei 320-350nm
TiO2 < ZnO bei 350-380nm
TiO2 = ZnO bei 380-400nm

Darauf kam mir dann die Frage:

Welcher Bereich der Wellenlängen innerhalb des UVA-Bereichs ist am gefährlichsten für meine Haut ?

Denn der Vergleich von UVA zur UVB-Strahlung zeigt ganz deutlich, dass die Quantität der Strahlung nicht mit der Schädlichkeit gleichgesetzt werden kann.
Kürzere Wellen sind energiereicher und wenn zwischen UVA und UVB der Unterschied so immens ist, muss auch ein Unterschied zwischen 320nm UVA-Strahlen und 400nm UVA-Strahlen bestehen. Oder nicht ?

Je kürzer die Wellenlänge, umso gefährlicher – verstanden.
Je länger die Wellenlänge, umso tiefer dringen die Strahlen in die Haut – ok.

Es wird davon ausgegangen, dass der meiste Schaden, den die Haut nimmt, von den UVA-Strahlen im Bereich 320-340nm verursacht wird, weil die Strahlen in dem Bereich sich noch ähnlich den UVB-Strahlen verhalten, aber tiefer in die Haut dringen.
Tests mit UVA-Stahlung ergaben keine messbaren Erytheme bei Verwendung von Wellenlängen im UVAI-Bereich (340-400nm).
Bei der Bestrahlung mit UVAI + UVAII wurden Erythem-Bildungen gemessen und auch das Färbeverhalten der Haut ähnelte dem durch UVB ausgelöstem Färbeverhalten.

Moment mal !

Das wirft die Diskussion zwischen Titandioxid und Zinkoxid in ein ganz anderes Licht, da TiO2 in dem UVAII-Bereich besser wirkt, als ZnO.
Also ist TiO2 nun doch tatsächlich besser als ZnO und könnte das erklären warum Titandioxid deutlich häufiger als Zinkoxid verwendet wird ?

Ob nun besser oder nicht möchte und kann ich nicht beurteilen. Zuletzt auch aufgrund individueller Vorteile und Nachteile für jede/n Betroffene/n.

Dass TiO2 häufiger verwendet wird, liegt meiner Vermutung nach auch an den Formulierungsmöglichkeiten.

Den UV-Schutz betreffend ist jedoch eindeutig, dass eine Kombination beider UV-Filter den einzelnen überlegen ist, denn auch wenn davon ausgegangen wird, dass die UVAII-Strahlen mehr Schaden verursachen, so ist auch klar, dass die langwelligen UVAI-Strahlen tiefer in die Haut eindringen und dort ebenfalls Schaden anrichten, vor dem wir unsere Haut schützen können und sollten.






Nicholas J. L. 1996. Sunscreens: Development: Evaluation, and Regulatory Aspects: Second Edition, Revised and Expanded: 36-39, 181

Ronald M. 1999. Skin Disease In Old Age, Second Edition: 16

André R., Hans S. 1998. Protection of the Skin Against Ultraviolet Radiations: 73, 76


You Might Also Like

0 Kommentare: