UV-Index

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Der UV-Index (UVI) gibt die sonnenbrandwirksame solare Bestrahlungsstärke an und variiert mit der Bewölkung, mit dem Sonnenstand (also mit geographischer Breite, Tages- und Jahreszeit), mit der Dicke der Ozonschicht, sowie mit der Höhe. Im deutschen Raum sind in den Monaten Mai bis August mittags UV-Indizes zwischen fünf und acht üblich. Gegen 10 und 16 Uhr sind die Werte typischerweise etwa halb so groß.

Stufung und Schutz[Bearbeiten]

Der UV-Index wird auch häufig in den Wettervorhersagen angegeben. Dabei handelt es sich um den für den betreffenden Tag zu erwartenden Maximalwert des Vierzigfachen der relevanten Strahlung in Wm-2. Den verschiedenen UVI-Werten sind Empfehlungen zum Schutz vor UV-Strahlung zugeordnet (Verhaltensmaßnahmen, Sonnenschutzmittel).[1] Unter Berücksichtigung von UVI und individueller Lichtempfindlichkeit (Hauttyp, erworbener Eigenschutz) soll der Mensch die jeweils geeigneten Schutzmaßnahmen wählen können:

UV-Index Bewertung Schutz[2]
0 – 2 niedrig Kein Schutz erforderlich
3 – 5 mäßig Schutz erforderlich: Hut, T-Shirt, Sonnenbrille, Sonnencreme
6 – 7 hoch Schutz erforderlich: Hut, T-Shirt, Sonnenbrille, Sonnencreme
8 – 10 sehr hoch zusätzlicher Schutz erforderlich: Aufenthalt im Freien möglichst vermeiden
≥ 11 extrem zusätzlicher Schutz erforderlich: Aufenthalt im Freien möglichst vermeiden

Da jedoch nicht angegeben wird,

  • ob bei konsequenter Anwendung der empfohlenen Schutzmaßnahmen ein dauerndes Leben im Freien ohne Hautschäden möglich ist oder
  • ob zusätzlich Aufenthaltsdauern im Sonnenschein begrenzt werden müssen,
  • ob auch bei sehr kurzzeitigem Aufenthalt im Freien die gleichen Maßnahmen erforderlich sind
  • und weil der Hauttyp ausgeklammert wird,[3]

kann den UV-Index vom Menschen nur als vergleichender Anhalt genutzt werden, ähnlich wie er gelernt hat abzuschätzen, bei welchen Wetterdaten (Temperatur, Windstärke) welche Kleidung Erfrierungen bei einer bestimmten Aufenthaltsdauer und Aktivität im Freien verhindert.

Ist die individuelle Minimale Erythemdosis (MED, angegeben in Jm-2) eines Menschen bekannt, lässt sich mit dem UV-Index (UVI) die Zeit (in Minuten) zum Erreichen einer ersten gerade sichtbaren Hautrötung, die Sonnenbrandzeit, wie folgt errechnen: Betrag des MED geteilt durch das Eineinhalbfache des UV-Indexes.[4] Bei einem MED von 240 Jm-2 und einem UV-Index von 8 (maximal 0,2 Wm-2) ergibt sich beispielsweise eine Sonnenbrandzeit von 20 Minuten. Da eine Hautschädigung schon bei einer Dosis erfolgt, die noch keinen Sonnenbrand erzeugt, sollte ein ungeschützter Aufenthalt im Freien deutlich kürzer als die Sonnenbrandzeit bleiben.

UVI-Werte im Jahresverlauf[Bearbeiten]

Typische UVI-Werte ausgewählter Orte im Laufe eines Jahres (Maximalwerte, d.h. um die Mittagszeit, jeweils am 21. eines Monats):[5]

Ort Breitengrad Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez
Berlin 52°N 1 1 2 4 5 7 7 5 3 1 1 0
Mallorca 39°N 2 3 4 6 8 9 9 8 6 4 2 1
Äquator 12 13 13 12 11 10 11 11 12 12 12 11
Sydney 34°S 9 9 7 5 3 2 3 4 6 7 9 10
  • Die Intensität der UV-Strahlung hängt primär vom Sonneneinfallswinkel auf die Erde und damit stark von Breitengrad, Jahres- und Tageszeit ab.
  • Extreme UVI-Werte über 10 finden sich nur in Äquatornähe und in Gebieten mit reduzierter Ozonschicht.
  • Je nach Bewölkung können sich auch deutlich geringere Werte ergeben.

Die höchste jemals aufgezeichnete UV-Strahlung wurde 2003 in den bolivianischen Anden mit einem Wert von 43,3 gemessen.[6]

Definition[Bearbeiten]

Der UV-Index ist eine international festgelegte Messgröße. Die spektrale Bestrahlungsstärke E(\lambda) einer horizontalen Fläche wird mit dem von der CIE definierten Wirkungsspektrum s_\text{er}(\lambda) gewichtet integriert:

E_\text{CIE} = \int s_\text{er}(\lambda) \, E(\lambda) \, \mathrm{d}\lambda

Das Wirkungsspektrum bewertet Strahlung von 298 nm und kurzwelliger mit Faktor 1, langwelligere Strahlung zunehmend geringer, Strahlung von 328 nm etwa noch mit Faktor 0,00151356 und Strahlung von 400 nm schließlich nur mit Faktor 0,0001216186. So ergeben sich in der Regel Werte bis etwa 300 mW/m2. Um den UV-Index als handliche dimensionslose Größe zu erhalten, wird noch durch 25 mW/m2 dividiert.

Schließlich ist der für Warnungen geeignete maximale UV-Index eines Tages als höchster 30-Minuten-Mittelwert definiert.

Die Gewichtsfunktion s_\text{er}(\lambda) berücksichtigt die stark von der Wellenlänge abhängige schädigende Wirkung der Strahlung. Sie ist zwar im Bereich von 250 bis 400 nm definiert (CIE-Dokument S007/G-1998), aber da die UV-Intensität am Erdboden jenseits von 300 nm steil abfällt, reicht es für die Anwendung UV-Index aus, die Bestrahlungsstärke im Bereich 290 bis 400 nm zu messen.

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Was genau ist der UV-Index?, Bundesamt für Strahlenschutz
  2. Schweizerisches Bundesamt für Gesundheit
  3. Bundesamt für Strahlenschutz: Häufig gestellte Fragen zum Thema "UV-Index". Was bedeutet der UV-Index (UVI)?
  4. Definition des UV Index (mit Referenzwirkungsspektrum für Erythem) (PDF; 86 kB), Deutscher Wetterdienst
  5. Bundesamt für Strahlenschutz: Der UV-Index weltweit (Stand: 18. Dezember 2012), abgerufen am 21. Juli 2013
  6. http://www.n-tv.de/wissen/Forscher-messen-UV-Strahlungsrekord-article13168076.html
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