Sonnenschutz: UV-Strahlung und Lichtschutzfilter
Physikalische und chemische Filterprinzipien sowie das SPF-Konzept aus wissenschaftlicher Perspektive
UV-Strahlung: Eigenschaften und Wirkung auf die Haut
Die elektromagnetische Strahlung der Sonne umfasst sichtbares Licht, Infrarot- und ultraviolette Strahlung. Für die Hautphysiologie sind vor allem die UV-Anteile relevant. Das UV-Spektrum wird in drei Bereiche unterteilt: UVA (320–400 nm), UVB (290–320 nm) und UVC (100–290 nm), wobei UVC von der Atmosphäre weitgehend absorbiert wird.
UVA-Strahlung
UVA-Strahlung (langwellig) dringt tiefer in die Dermis ein und ist für einen grossen Teil der extrinsischen Hautalterung verantwortlich. Sie ist weitgehend unabhängig von Tageszeit und Jahreszeit und kann auch durch Glasscheiben dringen. UVA erzeugt reaktive Sauerstoffspezies, die oxidativen Stress in Hautzellen verursachen.
UVB-Strahlung
UVB-Strahlung (kurzwellig) beeinflusst vor allem die Epidermis. Sie ist primär für die Stimulation der Melaninproduktion zuständig und spielt eine wichtige Rolle bei der UV-induzierten Schädigung der DNA in Keratinozyten. UVB variiert stärker mit Jahreszeit, Tageszeit und geografischer Breite.
SPF – Sun Protection Factor
Der SPF ist ein Mass für den Schutz vor UVB-Strahlung und bezieht sich auf die Verlängerung der Zeit, bis eine bestimmte UV-Dosis wirksam wird. Ein SPF von 30 bedeutet, dass theoretisch 30-mal länger der Strahlung ausgesetzt werden kann, bis der gleiche Effekt auftritt wie ohne Schutz – unter standardisierten Testbedingungen.
UV-Filtertypen im Vergleich
Physikalische Filter
Mineralische Substanzen (Zinkoxid, Titandioxid) reflektieren und streuen UV-Strahlung auf der Hautoberfläche.
- Breitbandschutz gegen UVA und UVB
- Photostabil
- Können einen weisslichen Film hinterlassen (nanopartikuläre Varianten weniger)
- Gelten als wenig reaktiv mit Hautgewebe
Chemische (organische) Filter
Organische Moleküle absorbieren UV-Strahlung und wandeln sie in Wärme um.
- Verschiedene Moleküle decken unterschiedliche Wellenlängenbereiche ab
- Oft leichtere Textur und bessere kosmetische Verträglichkeit
- Einige Moleküle können bei UV-Exposition abgebaut werden (Photostabilität variiert)
- Kombinationsformulierungen kombinieren mehrere Filter für breiteren Schutz
SPF-Werte basieren auf standardisierten Laborbedingungen mit einer definierten Auftragsmenge (2 mg/cm²). Unter alltäglichen Bedingungen wird häufig weniger aufgetragen, was den tatsächlichen Schutz beeinflusst.
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