Zusammenfassung
Fragestellung: Die solare Ultraviolettstrahlung ist einer der wichtigsten Einflussfaktoren der Umwelt
auf die menschliche Gesundheit. Diese Studie setzt sich zur Aufgabe, Informationen
darüber bereitzustellen, wie lange es in Abhängigkeit von der Tages- und Jahreszeit
dauert, bis eine minimale Erythemdosis akquiriert ist. Methode: Die ultraviolette Sonneanstrahlung wurde mit einem Spektralradiometer (Doppelmonochromator)
in Westerland auf der Nordseeinsel Sylt auf der geografischen Position 54° 55′ N,
8° 18′ O gemessen. Aus den Messungen der erythemwirksamen Bestrahlungsstärke an Tagen
mit klarem Himmel wurden die Expositionszeiten berechnet, die erforderlich sind, um
eine minimale Erythemdosis (MED) zu empfangen. Die Expositionszeiten werden in Abhängigkeit
von der Tageszeit in Diagrammform gezeigt. Es werden Diagramme für die Monate April
bis September und für die Lichthauttypen I - IV angegeben. Ergebnisse: An klaren Tagen ist der Tagesgang der erythemwirksamen Strahlung eine Funktion der
Sonnenhöhe. Die Bestrahlungsstärke steigt am Vormittag steil an, erreicht zum lokalen
Mittag ein Maximum und fällt in gleicher Weise am Nachmittag ab. Die glockenförmige
Kurve ist nahezu perfekt, um den lokalen Mittag symmetrisch. Die Expositionszeiten,
die nötig sind, um eine einzige minimale Erythemdosis (MED) zu empfangen, folgen einem
anderen Muster und sind keinesfalls symmetrisch um den Mittag verteilt. Morgens werden
die Expositionszeiten schnell kürzer; aber schon ungefähr 2œ Stunden vor dem Sonnenhöchststand
erreichen sie ein relativ konstantes Niveau, das sich bis etwa 1œ Stunden nach dem
lokalen Mittag fortsetzt. Während dieser Zeit dauert es weniger als 30 min, um eine
MED zu empfangen. Die kürzeste Expositionszeit von etwa 23 min für Hauttyp II wird
etwa eine halbe Stunde vor dem Mittag erreicht. Später am Nachmittag werden die Expositionszeiten
schnell länger. Drei oder spätestens 3œ Stunden nach dem Sonnenhöchststand wird keine
MED mehr empfangen, selbst wenn die Exposition bis zum Sonnenuntergang dauert. Cum
grano salis sind diese Ergebnisse von Mitte Mai bis Mitte August zutreffend. Schlussfolgerungen: Die hier vorgestellten Diagramme zeigen das Risiko, einen Sonnenbrand zu erleiden
in Abhängigkeit von der Tages- und Jahreszeit. Darüber hinaus können die Diagramme
als Richtlinie bei der Dosierung der therapeutischen Sonnenexposition zur Behandlung
chronischer Hauterkrankungen wie der Psoriasis und der atopischen Dermatitis dienen.
Streng genommen sind die Expositionszeiten nur für den Ort und die Zeit gültig zu
denen die Messungen erfolgten. Es scheint jedoch vernünftig, die Ergebnisse auf Orte
ähnlicher geografischer Breite zu verallgemeinern. Dies dürfte für die Seebäder an
den deutschen Küsten zutreffen.
Abstract
Purpose: Solar ultraviolet radiation is one of the most relevant environmental factors influencing
human health. This study aims at presenting substantial information on how long it
takes to acquire a minimal erythemal dose depending on the time of day and on the
season. Methods: Solar ultraviolet radiation was measured using a double monochromator spectroradiometer.
Measurements were done in Westerland on the North Sea island of Sylt on the geographical
position 54° 55′ N, 8° 18′ E. Based on measurements done throughout days with clear
sky, exposure times were calculated that are necessary to acquire a minimal erythemal
dose (MED). The results are presented in diagrams showing the exposure times as functions
of the time of day. Diagrams are given from April to September and for the skin phototypes
I to IV, respectively. Results: On clear days, the diurnal course of the erythemally effective irradiance is a function
of the solar elevation. The irradiance steeply increases in the morning, reaches a
peak at local noon and decreases in the same way in the afternoon. The bell-shaped
curve is nearly perfect symmetrically centered at local noon. The exposure times required
to acquire a single minimal erythemal dose (MED), however, follow a different pattern,
which is by no means symmetrically distributed around noon. In the morning, the exposure
times become rapidly shorter but about 2.5 hours before noon they already reach a
relatively constant level which continues till about 1.5 hours after local noon. During
this period it takes less than 30 min to acquire a MED. The time is shortest (23 min
for skin phototype II) when exposure begins about half an hour before noon. Later
in the afternoon, exposure times become rapidly longer. Three or at the latest 3.5
hours after noon no MED will be acquired even if the exposure lasts until sunset.
With a pinch of salt these results are valid from the mid-May to mid-August. Conclusions: The diagrams presented here show the risk of getting sun burnt depending on the time
of day and on the season. Moreover, the diagrams can be used as guidelines to measure
out therapeutic sun-exposure to treat chronic skin diseases like psoriasis vulgaris
or atopic dermatitis. In a strict sense the exposure times are valid only for the
place and time when the measurements were done. However, it does seem reasonable to
generalize the results to places located on similar latitude. This would apply to
the seaside resorts on the German coasts.
Schlüsselwörter
Sonnenstrahlung - UV-Strahlung - UV-Exposition - Dermatitis solaris
Key words
Solar-radiation - ultraviolet-rays - sunburn - photobiology - UV-load
Literatur
Interferenz und Beugung. In: Niedrig H (Hrsg) Bergmann-Schäfer: Experimentalphysik, Band III Optik. Berlin;
de Gruyter 1993 Qualitätssicherung in UV-Messsystemen. In: Steinmetz M 200 Jahre solare UV-Strahlung. Geschichte und Perspektiven. Salzgitter;
BfS-Schr-36/05 2005: 13-25
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