UV-Index

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 ist in den Monaten Mai bis August mittags ein UV-Index zwischen fünf und acht üblich. Gegen 10 und 16 Uhr sind die Werte typischerweise etwa halb so groß.

Stufung und Schutz

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). Unter Berücksichtigung von UVI und individueller Lichtempfindlichkeit (Hauttyp, erworbener Eigenschutz) soll der Mensch die jeweils geeigneten Schutzmaßnahmen wählen können:

UV-Index	Bewertung	Schutz
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,

kann der UV-Index vom Menschen nur als vergleichender Anhaltspunkt 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. 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

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

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	0°	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. Auch im Hochgebirge (z. B. Schweiz) werden im Sommer regelmäßig Werte von 11+ erreicht.
• 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.

Definition

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

• Definition des UV Index (mit Referenzwirkungsspektrum für Erythem) (PDF; 86 kB), Deutscher Wetterdienst

• Aktuelle Werte:
  • Deutschland
  • Deutschland (stündlich aktualisierte UVI-Werte)
  • Schweiz
  • Österreich
• 27 verschiedene Orte der Erde und ihre typischen monatlichen UVI-Werte

Einzelnachweise

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