Sonnenbrille
Eine Sonnenbrille ist eine Schutzbrille, deren getönte Brillengläser die Lichtdurchlässigkeit zu den Augen des Trägers verringern. Ihr primärer Zweck ist es, die Augen vor unangenehmen oder schädlichen Auswirkungen des Sonnenlichtes zu schützen. Die optimale Sonnenbrille blockiert deshalb auch den ultravioletten Strahlungsanteil des Sonnenlichts und vermindert den Streulichteinfall aufgrund ihrer Brillenglasgröße und -form sowie einem optimierten Brillengestell. Darüber hinaus erfüllen Sonnenbrillen als Kleidungsaccessoires zugleich Image- und Modeaspekte.
Schutzfunktion
Sonnenbrillen werden in der Regel als Lichtschutz für die Augen getragen. Andere Gründe können allerdings Modebewusstsein, Abschirmen der Augen gegen Blicke von Dritten usw. sein.
Als wichtig für die Schutzfunktion werden fälschlicherweise oft nur die Brillengläser angesehen. Wichtig ist allerdings auch das Design der Brille: Manche Brillen lassen bis zu 60 % des Sonnenlichtes seitlich oder von oben und unten hinter die Gläser einfallen (Streulicht).[1] Eine gut schützende Brille lässt nur einen möglichst kleinen Spalt zwischen Brillengläsern und dem Kopf des Brillenträgers, ohne aber so dicht anzuliegen, dass die Gläser mit den Wimpern berührt werden. An den Seiten wird Streulicht durch breite Bügel blockiert oder durch Brillengläser, die sich seitlich etwas um den Kopf biegen.
Tönung
Sonnenbrillen reduzieren das sichtbare Licht durch die Tönung ihrer Gläser und schützen damit vor Helligkeit und Blendung; das heißt, sie dunkeln für den Brillenträger sichtbar die Umgebung ab. Dadurch kann die Sehleistung bei hellem Licht erhöht werden. Je nach Einsatzzweck (leichter Sonnenschein in der Stadt bis hin zu starker Sonneneinstrahlung auf dem Gletscher) und Lichtempfindlichkeit des Trägers kommen unterschiedliche Tönungsgrade in Frage. Mit dem UV-Schutz oder dem Farbton der Gläser hat die Tönung und ihre Stärke nichts zu tun.
Für Sonnenbrillen werden fünf Filterkategorien hinsichtlich der Tönung unterschieden:
- Kategorie 0
- < 20 % Tönung
- sehr eingeschränkte Dämpfung der Sonnenstrahlung
- Kategorie 1
- 20–57 % Tönung
- für bedeckte Tage
- Kategorie 2
- 57–82 % Tönung
- normaler Blendschutz für Sommertage in Mitteleuropa
- Kategorie 3
- 82–92 % Tönung
- für Wasserflächen, Strand und Berge, sowie südeuropäische Länder
- Kategorie 4
- 92–97 % Tönung
- für Hochgebirge und Gletscher; für den Straßenverkehr nicht geeignet
Bei manchen Sonnenbrillen wird eine zusätzliche selektive Lichtreduktion durch Polarisationsfilter erreicht (siehe Abschnitt Glaseigenschaften und Veredelungen).
Schutz vor ultravioletter Strahlung (UV-Schutz)
Neben dem für den Menschen sichtbaren Licht enthält das Sonnenlicht auch für ihn unsichtbares UV-Licht, das sich in UV-A, UV-B und UV-C unterteilen lässt. Bei größerer Intensität oder bei längerer Einwirkung kann UV-Licht zu Augenreizungen, Grauem Star und sogar Erblindung führen. Sonnenbrillen werden daher zunehmend als UV-Filter getragen, obgleich UV-Licht auch bei bedecktem Himmel gefährlich werden kann.
Ein Brillenglas mit optimalem UV-Schutz blockiert alle Wellenlängen unterhalb 400 nm (UV-A, -B, -C).[2] Da UV-Licht nicht sichtbar ist, ist auch der Schutzfaktor einer Brille nicht mit bloßem Auge erkennbar. Prüfungen von Brillengläsern auf ausreichenden UV-Schutz sind nur mit entsprechendem Gerät möglich und werden daher meist nur vom Hersteller oder manchen Optikern vorgenommen; ausreichend UV-geschützte Brillen sind daher oft mit einem Aufkleber „UV 400“ gekennzeichnet. Außerdem erlauben mehrere internationale Normierungen, darunter allerdings auch eine unzureichende EU-Richtlinie,[2] den UV-Schutz von Brillengläsern zu klassifizieren (siehe unten).
Blauanteil des Lichts
Gefährlich soll in hellen Lichtverhältnissen (Sonnenlicht) auch der Blauanteil des sichtbaren Lichts sein, der unter anderem Schäden an der Makula (Makuladegeneration) hervorrufen oder bestehende Schäden verschlimmern und damit letztlich zur Erblindung führen kann. Einige Sonnenbrillen reduzieren daher auch den Blauanteil des sichtbaren Lichts. Empfohlen wird ein Richtwert von weniger als 10 % Lichtdurchlass zwischen 400 und 470 nm. Ein Wegfiltern des ganzen Blauanteils führt hingegen zu Verzerrungen der Farbwahrnehmung, was unter anderem im Straßenverkehr als gefährlich angesehen wird.[2]
Richtlinien oder Normierungen stehen in diesem Bereich noch weitgehend aus, und für die meisten handelsüblichen Sonnenbrillen gibt es noch keine Angaben zu ihrem Blauschutz. Einige Optiker bieten Blauschutz-Messungen für Brillen an. Eine Ausnahme bildet die Schweiz, in der schon früher die Bedeutung des Blauschutzes erkannt und darauf reagiert wurde.
Weiterer Schutz
Je nach Einsatzzweck können Sonnenbrillen auch weiteren Schutz bieten. Beispielsweise nutzen manche Wassersportler Sonnenbrillen zum Schutz gegen Spritzwasser. Für Fahrradfahrer ist auch die Schutzwirkung gegen Fahrtwind und Fluginsekten vorteilhaft. Die Sonnenbrillen von Astronauten sind speziell für den Schutz gegen Infrarotlicht konstruiert.
Sonnenbrillen, auch mit ausreichendem UV- oder Blauschutz, sind nicht für die direkte Sonnenbeobachtung, auch nicht zum direkten Blick in Lampen mit hoher Leuchtdichte, als Schutz vor UV-Lichtquellen (Solarien, Höhensonne) oder zum Schutz bei Schweißarbeiten geeignet. Hierfür sind spezielle Sonnenbeobachtungsfilter bzw. Sonnenfilter und Schweißerbrillen bzw. -masken zu verwenden.
Normierung (primär UV-Schutz)
Weltweit sind für Sonnenbrillen drei Normierungen verbreitet: die australische, europäische und US-amerikanische Normierung. Sie sind am bekanntesten für ihre Normierung des UV-Schutzes, betreffen aber auch andere Eigenschaften von Sonnenbrillen. Nicht normiert werden bisher der Blauschutz und der Schutz vor Streulicht.
Brillen mit einem CE-Zeichen und der Aufschrift ISO 12312-1 auf der Innenseite des Brillenbügels zeugen davon, dass die Brille grundlegende Sicherheitsanforderungen internationale Richtlinien erfüllt. Es fehlt jedoch eine unabhängige Instanz, die die Einhaltung bei jedem einzelnen Modell prüft. Bei namhaften Herstellern kann der Verbraucher von der Einhaltung der Richtlinien ausgehen und außerdem kann die UV-Absorption von vielen Optikern getestet werden. Die weitverbreitete Bezeichnung „UV 400“ ist nicht standardisiert und sagt nichts über den UV-Schutz aus.
Im Sinne der EG-Richtlinie 89/686/EWG ist die Sonnenbrille eine persönliche Schutzausrüstung. Die technische Norm für Sonnenbrillen für den allgemeinen Gebrauch ist die DIN EN ISO 12312-1:2013. Nach dieser Norm werden Sonnenbrillen in fünf Filterkategorien [3] eingeteilt. Die Norm betrifft jedoch nur den UV-Schutz bis 380 nm – medizinisch empfohlen und international verbreitet sind 400 nm – und der Schutz vor blauem Licht („Blauschutz“) wird überhaupt nicht erfasst.[2]
| EU-Kategorie: | Lichttransmissionsgrad bis 380 nm: | Beschreibung: |
| außerhalb der Norm | bis 3 % | extrem dunkle Gletscherbrille |
| 4 | 3−8 % | sehr dunkel getönt |
| 3 | 8−18 % | dunkel getönt |
| 2 | 18−43 % | mittelstark getönt |
| 1 | 43−80 % | leicht getönt |
| 0 | 80−100 % | farblos oder ganz leicht getönt |
Sonnenbrillen sind für bestimmte Berufe Bestandteil der persönlichen Schutzausrüstung (z. B. Straßenmeister, Schwimmmeister, Mitarbeiter im Tagebau und in Steinbrüchen) und müssen dann gemäß dem Arbeitsschutzrecht in der EU vom Arbeitgeber gestellt werden. Für Sonnenbrillen und Sonnenschutzfilter für den gewerblichen Gebrauch gelten die Europanormen EN 166 und EN 172.
Glasfarbe
Die Echtglas-Brillengläser (Mineralglas) und Kunststoffbrillengläser (Polyacryl) sind je nach Funktion oder Mode in verschiedenen Farben (braun, grün, grau, blau, gelb, rot und Ähnliche) eingefärbt. Mineralglas wird meist bei der Schmelze schon die Farbe hinzugefügt. Kunststoffbrillengläser werden im Tauchverfahren lackiert. Abhängig von der Fertigungstechnik können unterschiedliche Farben und Farbverläufe erzeugt werden.
Grau ist farbneutral. Die klassische braune Einfärbung bewirkt nur eine leichte Farbverfälschung und bietet einen Schutz vor blauem Licht. Grün gefärbte Gläser sind ebenfalls nur leicht farbverfälschend und verstärken grüne Farben (Pflanzen). Gelbe Gläser wirken kontrasterhöhend (Sport), sind allerdings wegen ihrer farbverfälschenden Eigenschaften im Straßenverkehr nicht geeignet. Blau, rot und violett gefärbte Gläser sind Modeartikel und hinsichtlich der Schutzwirkung von Fall zu Fall mit dem Optiker abzuklären. Des Weiteren sind auch verlaufende Tönungen (die Gläser sind im oberen Bereich stärker als im unteren Brillenglasbereich getönt) und Verspiegelungen von außen möglich.
Glaseigenschaften und Veredelungen
Brillengläser bestehen entweder aus Echtglas (Mineralglas) oder aus Kunststoff. Echtglas-Brillengläser sind 50 Prozent schwerer als vergleichbare Kunststoffbrillengläser, verfügen jedoch über eine vergleichsweise sehr hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Kratzern und Verletzungen. Brillengläser aus Kunststoff haben ein geringeres Gewicht als Gläser aus Mineralglas und sind bruchfester (insbesondere die aus Polycarbonat), allerdings auch kratzempfindlicher, weshalb sie teilweise eine zusätzliche Oberflächenhärtung erhalten, die die Kratzresistenz wesentlich erhöht und abhängig vom Hersteller große Unterschiede aufweist. Polycarbonat-Brillengläser werden vor allem für Sportbrillen verwendet. Brillengläser aus Kunststoff haben viel mehr Möglichkeiten was die Tönung betrifft. Kunststoffgläser ziehen sich bei längerer Sonneneinstrahlung zusammen (etwa auf der Fensterablage im Auto), so dass sie ihren Halt im Rahmen verlieren und aus der Brille fallen können. Ein Nachjustieren ist nur bedingt möglich.
Um die Eigenschaften von Brillengläsern zu optimieren erfahren diese verschiedene Veredelungen. Veredelungen sind hauchdünne Schichten, die auf das Grundmaterial aufgetragen werden und zu besseren optischen Eigenschaften führen. Häufig werden zum Beispiel Entspiegelungen vorgenommen. Entspiegelte Gläser sind lichtdurchlässiger, reduzieren Lichtreflexe sehr stark und ermöglichen dadurch ein deutlicheres bzw. entspannteres Sehen als bei nicht entspiegelten Brillengläsern (wichtig für Autofahrer bei entgegenkommendem Verkehr und für eine möglichst geringe Störung durch die Straßenbeleuchtung). Verspiegelungen (in Silber oder Gold) verstärken (auf der Glasaußenseite) die Spiegelungen der Oberfläche und verbessern den Blendschutz. Auch Hartschichten oder Versiegelungen (leichtere Reinigung) zählen zu den Veredelungen.
Polarisierende Gläser können – von Nichtmetallen – reflektiertes und eventuell blendendes Licht wegfiltern, wenn deren Polarisationsebenen normal zueinander stehen. Solange der Kopf nur gehoben oder gesenkt, jedoch nicht seitlich geneigt wird, bleibt die aufgesetzte Brille und ihre Polfilterebene waagrecht. Die Gläser löschen dann jene senkrecht polarisierten Anteile des Lichtes aus, die ideal dann entstehen, wenn die Sonne halbhoch vor einem steht und im Brewster-Winkel auf waagerechte Spiegelflächen wie zum Beispiel von Wasser, Glas, Schneekristallen, Sand, Lack usw. trifft und als Spiegelbild von schräg unten blendet. Die Stärke des Effekts ist vom Einfallswinkel der Sonne und der Gleichmäßigkeit der Polarisierung im reflektierten Licht abhängig.
Eindunkelnde Gläser
Phototrope Gläser dunkeln sich bei zunehmender UV-Strahlung und abhängig von der Temperatur selbst ein.[4] Die Phototropie basiert auf einer reversiblen Transformation eingelagerter silberhalogenidhaltiger Ausscheidungen. Je nach Halogenidart im Glas können verschiedene Farben erzeugt werden. Braune oder graue phototrope Gläser werden für die Herstellung von Sonnenbrillen verwendet, die bei großer Helligkeit von allein (rasch) dunkler und bei nachlassender Helligkeit (langsamer) wieder durchsichtiger werden. Der Geschwindigkeitsunterschied beruht darauf, dass sich ein Gleichgewicht zweier gegenläufiger Reaktionen einstellt: Das Dunkelwerden verläuft in einer Reaktion nullter Ordnung (jedes einfallende, in der Wellenlänge geeignete Lichtquant bewirkt eine Molekülumwandlung). Dagegen ist der umgekehrte Prozess eine von der Temperatur abhängige Reaktion erster Ordnung, die nach einer e-Funktion abläuft (in gleichen Zeiten reagieren gleiche Anteile, vgl. Halbwertszeit). Bei starker Kälte und hoher Helligkeit (im Winter, bei Schnee) ist die Brille getönt; klar wird sie mit abnehmender UV-Strahlung, wobei dieser Effekt unter warmem Wasser beschleunigt werden kann. Ferner existiert auch das Modell der stufenlos regulierten Sonnenbrille auf der Basis von zwei gegeneinander verschiebbaren Polarisationsfiltern.
Lösungen für Träger von Korrekturbrillen
Besonders für Menschen mit Sehschwäche kann ein Sonnenclip verwendet werden. Somit lassen sich Korrekturbrillen leicht zu Sonnenbrillen aufrüsten. Der Vorteil des Sonnenclips besteht darin, dass man keine zusätzliche Sonnenbrille mit Dioptrien anschaffen muss, stattdessen wird der Sonnenclip auf die eigene Brille aufgesetzt. Ein Nachteil besteht aber u. a. in der geringen Abschirmung. Wie oben erläutert sollte eine gute Sonnenbrille nah am Kopf liegen und auch seitlichen Einfall des Lichtes verhindern. Da nur wenige Brillen dies leisten, hat hier auch der Sonnenclip eine Schwachstelle. Ein weiter Nachteil ergibt sich aus den zusätzlichen Reflexionen auf der Oberfläche des Clips.
Eine bessere Lösung diesbezüglich stellen Überbrillen dar, die über der Korrekturbrille getragen werden können. Diese können auch leichter auf- und abgesetzt werden, z. B. beim Betreten dunklerer Räume, Durchfahrt von Tunneln oder ähnlichen Situationen, in denen die Sonnenbrille nicht benötigt wird.
Als weitere Alternative werden von einigen Sonnenbrillenanbietern Korrekturclips angeboten, mit deren Hilfe sich (klare) Korrekturgläser auf der Innenseite der Sonnenbrille anbringen lassen.
Letztendlich ist jedoch die verbreitetste Möglichkeit, eine Sonnenbrille mit der Korrektur einer vorhandenen Sehschwäche zu versehen, eine Sonnenbrille mit getönten Korrekturgläsern anzufertigen. Dies birgt zum einen den Vorteil, dass keine weiteren spiegelnden Oberflächen in das Sehfeld eingebracht werden, wie es etwa bei einem Sonnenclip der Fall wäre. Diese wirken sich negativ auf die Abbildungsqualität aus. Zum anderen wirken als Sonnenbrillen entworfene Brillen mit entsprechender Korrektur oft ästhetisch ansprechender und natürlicher als Lösungen aus verschiedenen Komponenten. Es sind zudem nahezu jegliche am Markt vorhandene Brillengläser mit Tönungen verschiedener Intensität und Farbe bei der Industrie bestellbar und unvergütete Gläser (ohne Entspiegelung etc.) können sogar vom Optiker selbst eingefärbt werden.
Weitere Verwendung
Sonnenbrillen werden auch häufig von Menschen getragen, die unter Erblindung oder anderen Augenkrankheiten leiden, um ihre Augen zu verdecken oder bei geringen Sehresten und empfindlichen Augen vor hellem Licht zu schützen. Bekannte Persönlichkeiten wie Ray Charles, Bono oder Heino machten sich die Sonnenbrille somit zu ihrem Markenzeichen.
Pokerspieler benutzen oft Sonnenbrillen, um ihre Augenreaktionen während des Spiels zu verdecken.
Geschichte
Gegen Schneeblindheit verwendeten auch schon die Inuit früh Knochen oder Holzbretter mit feinen Sichtschlitzen (siehe Schneebrille).
Sogar im alten Rom war Sonnenschutz für die Augen ein Thema. Kaiser Nero (37–68 n. Chr.) beobachtete Gladiatorenkämpfe zum Schutz vor grellem Sonnenlicht durch grüne Smaragde.[5]
Im 15. Jahrhundert wurden Brillen gegen die Blendwirkung der Sonne mit farbigen Brillengläsern versehen. Im Jahr 1752 stellte der Konstrukteur James Ayscough Brillen mit Rauchglas vor. Zumindest der Form nach war Ayscoughs Entwurf ein Lichtschutz für die Augen, der den heutigen Brillenformen ähnelte. Viele Originalbrillen verschiedenster Ausführung (aus Eingläser) mit gelben, grünen, blauen oder roten Gläsern aus dem 18. Jahrhundert sind noch erhalten. Mit Stoff und Leder wurde bei manchen Modellen damals schon zusätzliches Streulicht von der Seite vom Auge abgehalten. 1797 entwickelte der Engländer Richardson eine Brille, bei der sich seitlich zusätzliche grüne Gläser vor die Brille klappen ließen.
Der französische Arzt Marie Theodore Fieuzal (1836–1888) wies auf die schädlichen UV-Strahlen hin und empfahl deshalb in Ermangelung von UV-Blockern gelbe statt blaue Gläser zu verwenden. Im 19. Jahrhundert erhielt der Königsberger Optiker Christian Parschin das Patent auf Gläser aus Bernstein. Eine Studie des Schweizer Alfred Vogt wies schädliche Auswirkungen der UV-Strahlung im Jahr 1908 nach. Doch schon 1905 entwickelte Josef Rodenstock die ersten Gläser, die wirksam den UV-Anteil des Lichts wegfilterten. Und die Firma Schott brachte unter der Bezeichnung Umbral zu Beginn des 20. Jahrhunderts Schutzgläser mit unterschiedlich starken Tönungen auf den Markt. Die Fabrik Nitsche & Günther aus Rathenow wurde ein erster Marktführer dieses neuen Industriezweigs.
Ab 1930 stellten Bausch & Lomb, ein US-amerikanischer Hersteller optischer Geräte, serienmäßig Schutzgläser her. 1934 folgte die erste Sonnenbrille dieses Produzenten. Das Aviator genannte Modell wurde 1936 der breiten Öffentlichkeit vorgestellt. 1937 wurde die Tochterfirma Ray-Ban gegründet, die sich nur mit Sonnenschutzbrillen befasste. Die 1952 entworfene Sonnenbrille Wayfarer bot einen für die damalige Zeit neuartigen, trapezförmigen Rahmen aus Kunststoff und erlangte durch Stars wie Buddy Holly, Marilyn Monroe, James Dean, Roy Orbison und ihren Auftritt auf der Nase von Audrey Hepburn in Breakfast at Tiffany’s allgemeine Bekanntheit. Beide Modelle, die Aviator und die Wayfarer werden auch heute noch hergestellt und gelten als Modeklassiker und als die meistverkauften Sonnenbrillenmodelle der Welt. In Deutschland bot die Firma Zeiss gleich nach Kriegsende seine Umbral-Sonnenbrillen an.
Polarisationsgläser wurden erstmals kurz vor dem Zweiten Weltkrieg als Schutzgläser verwendet (Herstellung des Polarisationsfilters von Erwin Käsemann 1937). Seit den späten 1930er Jahren wiesen immer mehr Mediziner auf die gefährlichen Einflüsse für die Augen bei übermäßigen Sonnenlicht hin. Auch modische Aspekte halfen seit dieser Zeit einer zunehmenden Akzeptanz der Sonnenbrille in der Gesellschaft. Die Sonnenbrille wurde zunehmend ein Marken- und ein Massenartikel. Ein Sonnenbrillenboom begann. Mitte der 1960er Jahre wurden die ersten phototropen Gläser vorgestellt. 1986 stellte die Firma Rodenstock ein getöntes Kunststoffglas vor.
Literatur
- Karin Hartewig: Der verhüllte Blick. Kleine Kulturgeschichte der Sonnenbrille, Jonas Verlag, Marburg 2009, ISBN 978-3-89445-416-6.
Einzelnachweise
- ↑ Siegfried Hünig (2008). Optimierter Lichtschutz der Augen. Eine dringende Aufgabe und ihre Lösung. Teil 1: Beschaffenheit des Lichts, innere und äußere Abwehrmechanismen. (PDF-Datei; 874 kB) Zeitschrift für praktische Augenheilkunde, 29, S. 111-116.
- ↑ a b c d Siegfried Hünig, in Beratung mit Albert J. Augustin (Okt. 2007). Sehschaden im Alter vorbeugen und mildern. Informationen und Empfehlungen zur altersbedingten Makuladegeneration und zum grauen Star. Manuskript von der Website des Klinikums Karlsruhe (abgerufen am 28. Mai 2011)
Siegfried Hünig (2008). Optimierter Lichtschutz der Augen. Eine dringende Aufgabe und ihre Lösung. Teil 1: Beschaffenheit des Lichts, innere und äußere Abwehrmechanismen. (PDF-Datei; 874 kB) Zeitschrift für praktische Augenheilkunde, 29, S. 111-116.
Siegfried Hünig (2008). Optimierter Lichtschutz der Augen. Teil 2: Sehprozess als Risikofaktor, Lichtschutz durch Brillen. (PDF-Datei; 874 kB) Zeitschrift für praktische Augenheilkunde, 29, S. 197-205. - ↑ "Sonnenbrillengläser: ISO Norm und UV400 Angabe"
- ↑ Phototrope Brillenglaeser. Perret Augenoptiker, abgerufen am 9. Juni 2013.
- ↑ derStandard.at
