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Was ist UV-Strahlung?

Die Sonne sendet nicht allein das sichtbare Licht aus. Am roten Rand der Regenbogenfarben schließt sich die Infrarotstrahlung an. Diese nehmen wir als Wärme wahr. Dem sichtbaren Violett ist die Ultraviolettstrahlung benachbart, die wir weder sehen noch fühlen können. Dennoch hat die UV-Strahlung starke biologische Wirkungen, besonders an Haut und Augen.

Welche Arten von UV-Strahlung gibt es?

Wie das sichtbare Licht in verschiedene Farben, so wird die UV-Strahlung in drei Bereiche unterteilt:
UVA , UVB und UVC .

- Die UVC-Strahlung wird von der Lufthülle der Erde völlig verschluckt
  und erreicht die Erdoberfläche nicht.

- Die UVB-Strahlung wird vom Ozonmantel der Lufthülle teilweise geschwächt.
- Die UVA-Strahlung wird ähnlich wie das sichtbare Licht
  von der Lufthülle weitgehend durchgelassen.

Auf dem Internetseiten werden die Bestrahlungsstärken für UVA- , UVB- und für die gesamte Sonnenstrahlung jeweils für die letzte Messung als Zahlenwerte angezeigt.

ozonschicht


Was bedeuten die Zahlen?

Die gesamte Sonnenstrahlung setzt sich aus sichtbarem Licht, infraroter Wärmestrahlung und UV-Strahlung zusammen. Die gesamte Sonnenstrahlung erreicht an klaren Sommertagen mittags Werte bis rund 900 W/m2 (Strahlungsleistung pro Fläche in Watt pro Quadratmeter). Davon machen, grob betrachtet, sichtbares Licht und Infrarotstrahlung jeweils etwas weniger als die Hälfte aus. Die UV-Strahlung trägt dazu nur bis etwa 50 W/m2 bei. Davon sind wiederum nur etwa 2,5 W/m2 UVB-Strahlung. Gerade diese UVB-Strahlung ist an der Haut am stärksten wirksam, beispielsweise indem sie den Sonnenbrand erzeugt.
Um die Wirkung der Strahlung an der Haut zu berücksichtigen, werden die physikalischen Meßwerte mit der Empfindlichkeit der Haut für die entsprechende Strahlung multipliziert. Das Ergebnis ist die hautwirksame Strahlung, die an klaren Sommertagen bis zu etwa 200 mW/m2 (mW = ein tausendstel Watt) erreichen kann. Ihre Stärke wird sowohl als Zahl, als auch als Kurvenzug in einer Graphik angezeigt.

werte


Wie ändert sich die Strahlung im Jahresverlauf?

Alle Sonnenstrahlung ist vom Sonnenstand, also von der Jahres- und Tageszeit abhängig. Wie erwähnt erreicht die gesamte Sonnenstrahlung auf Sylt um die Zeit der Sommersonnenwende bei wolkenlosem Himmel mittags einen Höchstwert von etwa 900 Watt pro Quadratmeter. An klaren Tagen um die Wintersonnenwende Ende Dezember beträgt sie mittags dagegen weniger als 200 W/m2. Im Sommer ist die mittägliche Gesamtstrahlung also fast fünfmal so stark wie im Winter. Um die Tag- und Nachtgleichen zu Frühlings- und Herbstbeginn liegen die mittäglichen Bestrahlungsstärken bei ungefähr 600 W/m2.
Eine Besonderheit der Ultraviolettstrahlung und insbesondere der UVB-Strahlung und der hautwirksamen Strahlung ist, dass sie sehr viel stärker von der Sonnenhöhe bestimmt werden als die Gesamtstrahlung und deswegen im Jahresverlauf viel größere Änderungen aufweisen. Die Abbildung unten zeigt die Verläufe der hautwirksamen Strahlung für wolkenlose Tage zu Beginn der vier Jahreszeiten. Selbst an klaren Tagen ist die hautwirksame UV-Strahlung im Winter verschwindend gering. Vergleicht man die Werte am Mittag, so ist die hautwirksame UV-Strahlung bei Sonnenhöchststand zur Zeit der Sommersonnenwende um nahezu das Dreißigfache stärker als Ende Dezember. Selbst vom Frühlingsanfang bis zur Sommersonnenwende nimmt die hautwirksame Strahlung noch etwa um das Vierfache zu. Wegen der natürlichen Schwankung der Ozonschicktdicke im Jahresverlauf ist die hautwirksame Strahlung bei gleicher Sonnenhöhe im Herbst größer als im Frühjahr. Beispiele dafür gibt die folgende Abbildung.

jahreszeiten


Wann ist die hautwirksame UV-Strahlung
im Tagesverlauf am stärksten?

Die Eigenschaft der hautwirksamen Strahlung, ganz besonders stark zuzunehmen, je höher die Sonne steht, ist auch der Grund für die große Sonnenbrandgefahr in der Mittagssonne. An klaren wolkenlosen Tagen zeigt die Stärke der hautwirksamen Strahlung eine glatte symmetrische Kurve: Vormittags nimmt die Bestrahlungsstärke steil zu, erreicht das Maximum bei Sonnenhöchststand und fällt nachmittags ebenso steil wieder ab. Um die Mittagszeit ist also besondere Vorsicht geboten. Beachten Sie, dass der höchste Wert nicht um 12 h erreicht wird, sondern wegen der geographischen Lage Westerlands (8,31° östlich von Greenwich) und der Sommerzeit erst etwa um 13.27 h (MESZ).

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Welchen Einfluß haben Wolken?

Wenn einzelne Wolken über den Himmel ziehen, sind die Kurven nicht mehr so gleichmäßig, sondern gezackt, weil die Wolken die Strahlung teils verschlucken, teils reflektieren. Bei solchem Wetter ist der Mittelwert der hautwirksamen UV- Strahlung jedoch oft ähnlich hoch wie an wolkenlosen Tagen! Die wärmende Wirkung der Sonne kann dagegen durch die Wolken schon verringert sein. Die UV-Strahlung wird deswegen leicht unterschätzt. Ähnliches gilt für hohe Schleierbewölkung, Dunst und Seenebel. Bei stärkerer Bewölkung wird ein größerer Teil der Strahlung verschluckt. Die Sonnenbrandgefahr ist dann geringer.

Was ist der UV-Index?

Ein einfaches Maß für die Stärke der hautwirksamen UV- Strahlung ist der international vereinbarte UV-Index. Dieser Index wird aus den Meßdaten berechnet oder wie bei der Wettervorhersage vorausgeschätzt. Er gilt für die stärkste Strahlung um die Mittagszeit. In den gemäßigten Breiten hat der UV-Index Werte zwischen 0 und 10, in Deutschland bis 8. Die nachstehende Tabelle gibt einen Überblick:

uv-index

Für die Anzeigen auf unseren Internetseiten wird der UV-Index folgendermaßen bestimmt: Vormittags wird der erwartete UV-Index für den jeweiligen Tag aufgrund der aktuellen Meßwerte vorausberechnet. Am Nachmittag wird der UV-Index aus dem Maximalwert des Tages bestimmt.

Was sind die Besonderheiten
der UV-Strahlung an der See?

Ein großer Teil der UV-Strahlung trifft uns nicht mit der direkten Sonnenstrahlung, sondern aus dem Himmelsblau. Wegen des weiten Horizonts ist diese indirekte Strahlung an der See entsprechend groß. Besonders an der See täuscht die Kühlung durch Wind und Wasser über die wahre Stärke der UV-Strahlung hinweg. Der Sonnenbrand entsteht aber unabhängig von Lufttemperatur und Wind. Sie bemerken ihn erst Stunden später.


Welcher Hauttyp sind Sie?

Die Haut der einzelnen Menschen reagiert sehr unterschiedlich empfindlich auf die UV-Strahlung. Einige erleiden selten oder nie einen Sonnenbrand, andere wiederum verbrennen fast immer. Auch die Fähigkeit, sich an die Sonne zu gewöhnen und zu bräunen, ist sehr verschieden ausgeprägt. Die Hautärzte haben nach diesen Eigenschaften die Haut in vier Typen eingeteilt. Hauttyp I ist am empfindlichsten. Menschen dieses Typs erleiden beim ersten Sonnenbad in der Mittagszeit eines klaren Sommertags schon nach einer halben Stunde immer einen Sonnenbrand. Ihre Haut bräunt nur wenig und sehr langsam. Sie sind besonders gefährdet, Hautschäden durch zuviel Sonnenstrahlung davonzutragen. Das andere Extrem stellen Menschen mit dem Hauttyp IV dar. Ihre Haut bräunt schon nach dem ersten Sonnenbad sehr schnell, und sie erleiden so gut wie nie einen Sonnenbrand, selbst wenn sie sich im Sommer zum ersten Mal der Sonne aussetzen.

Die Hautlichttypen II und III liegen zwischen diesen Extremen. Die meisten Menschen weißer Hautfarbe in Mitteleuropa gehören zum Hauttyp II.


Selbstverständlich ist diese Einteilung recht grob und kann keineswegs die individuelle Reaktion der Haut jedes einzelnen Menschen berücksichtigen. Versuchen Sie trotzdem, sich selbst einzuordnen! Die folgende Tabelle gibt Ihnen eine Hilfe: 

hauttyp

Die Einteilung orientiert sich an der ärztlichen Erfahrung und bezieht sich auf die erste etwa eine halbe Stunde dauernde Sonnenexposition um die Mittagszeit im Sommer. Bei genügend hohen UV-Strahlungsdosen erleiden auch Menschen mit Hauttyp IV einen Sonnenbrand.

Wie paßt sich die Haut an die UV-Strahlung an?

Auch die Fähigkeit der Menschen, sich an die Sonne zu gewöhnen, ist sehr unterschiedlich. Die Haut entwickelt auf zweierlei Weise ihren eigenen Sonnenschutz: Einmal schützt sich die Haut durch Vermehrung des braunen Farbstoffs. Zum anderen wird ihre Hornschicht dicker. Beide Vorgänge werden durch die UV-Strahlung selbst ausgelöst. So entwickelt die Haut nach wiederholter Besonnung einen Eigenschutz, der ihre Empfindlichkeit herabsetzt. Allerdings benötigt diese Anpassung etwa zwei bis drei Wochen Zeit.
Kinder sind besonders gefährdet, einen Sonnenbrand zu erleiden, weil ihre zarte junge Haut eine dünnere Hornschicht hat als die Haut Erwachsener. Entsprechend geringer ist der hauteigene Sonnenschutz bei Kindern.
Anhand der aktuellen Meßwerte berechnen wir, wie lange ein Sonnenbad dauern darf, ohne daß ein Sonnenbrand zu befürchten ist.

expositionszeiten

Die Zeiten gelten für sonnenungewohnte Haut. Mit zunehmender Gewöhnung können Sie die Zeiten langsam verlängern. Einen Sonnenbrand sollten Sie auf jeden Fall vermeiden! Er zeigt an, dass die Zellen Ihrer Haut durch die UV-Strahlung geschädigt wurden.

Denken Sie daran, dass Sie die UV-Strahlung selbst nicht wahrnehmen können. Geringe Lufttemperatur und ein frischer Wind können leicht über die wahre Stärke der Sonnenstrahlung täuschen!


Bildschirmtafel im Winterhalbjahr

Im Winterhalbjahr ist die Sonnenstrahlung so gering, dass keine Sonnenbrandgefahr besteht. Wir ersetzen dann die Bildschirmtafel, die Ihnen sagt, wie lange ein Sonnenbad dauern darf, durch eine Anzeige der Windchill-Temperatur.

Was ist die Windchill-Temperatur?

Die vielleicht wichtigste Besonderheit des Seeklimas ist der Wind, der auf Sylt vorwiegend über das Meer frische Seeluft herantransportiert. Dass wir diese Luft als „frisch“ empfinden, liegt oft nicht so sehr daran, dass die Lufttemperatur gering ist - im Herbst und im Winter ist sie höher als im Binnenland -, sondern daran, daß der Wind den Körper zusätzlich kühlt. Diese Wirkung des Windes wird durch eine Maßzahl, den „Windchill-Index“ oder die „Windchill- Temperatur“ beschrieben. Die Windchilltemperaturen werden in den USA und in Kanada in den Wetterberichten angesagt. Während des Winterhalbjahres zeigen wir die Windchilltemperatur auch auf unserem Monitor an. Es ist diejenige Temperatur, die bei Windstille oder nur geringer Luftbewegung zu der gleichen Kühlung führt wie die tatsächlich herrschende Lufttemperatur in Kombination mit dem Wind.

windchill

Wie stark der Wind den Körper bei unterschiedlichen Lufttemperaturen kühlt, lässt sich aus der nachfolgenden Tabelle ablesen. Hier sind die Windchilltemperaturen für verschiedene Kombinationen von Lufttemperatur und Windstärke aufgeführt.

windstaerke

Zusätzlich können Sie auf den Internetseiten die Temperatur, sowie die Windgeschwindigkeit und -richtung, die auf dem westlichen Dünenkamm Westerlands herrschen, erfahren.