Ultraviolettes Licht1
Ultraviolettes Licht (UV-Licht) ist für den Menschen unsichtbare elektromagnetische Strahlung (Wellenlänge von 10nm bis 400nm), die von der Sonne oder fluoreszierenden Leuchtmitteln wie Energiesparlampen stammen kann.
UV-Licht wird in UVA, UVB und UVC unterschieden.
Name | Abk. | Wellenlängen | Wirkung |
---|---|---|---|
Ultraviolett C | UVC | 280-100 nm | mutagen und karzinogen |
Ultraviolett B | UVB | 315-280 nm | Vitamin D-Produktion DNA-Schäden, Sonnenbrand, Hautkrebs |
Ultraviolett A | UVA | 400-315 nm | indirekte DNA-Schäden |
sichtbares Licht | 400-750 nm | Wahrnehmung der Welt | |
Infrarotlicht | IR | über 750 nm | Wärme |
Filterung von UV-Licht in der Atmosphäre
UVC wird durch Sauerstoff (100-200 nm) oder durch Ozon (200-280 nm) in der Atmosphäre blockiert. Das meiste UVB wird durch die Ozonschicht blockiert. UVA wird durch Ozon kaum beeinträchtigt und das meiste davon erreicht den Boden.
95% der UV-Strahlung, die die Erde erreicht ist UVA-Strahlung.
Am 13. April 2011 hat die Internationale Agentur für Krebsforschung der Weltgesundheitsorganisation alle Kategorien und Wellenlängen von UV-Strahlung als Karzinogen der Gruppe 1 klassifiziert.
UVA
UV-Photonen schädigen die DNA
In der Vergangenheit wurde UVA als nicht schädlich oder weniger schädlich angesehen, aber heute ist bekannt, daß es durch indirekte DNA-Schäden (freie Radikale und reaktive Sauerstoffspezies) zu Hautkrebs beitragen kann. Es dringt tief in die Haut ein, verursacht aber keinen Sonnenbrand. UVA beschädigt die DNA nicht direkt wie UVB und UVC, aber es kann hochreaktive chemische Zwischenprodukte, wie Hydroxyl und Sauerstoffradikale, die wiederum die DNA schädigen können, erzeugen. UVA erzeugt Einzel-Brüche in der DNA, während die Schäden, die durch UVB verursacht werden,doppelsträngige DNA-Brüche sind. UVA ist immunsuppressiv für den ganzen Körper und mutagen für Basalzell-Keratinozyten in der Haut.
Studie: Die Wirkung von UV-Strahlung von Kompaktleuchtstofflampen ...
UVB
Wir benötigen UVB für die Vitamin D Produktion, welches für unser Immunsystem, die Zellvermehrung und die Insulinproduktion verantwortlich ist.
Zuviel Aufnahme von UVB kann zu geröteter Haut, Sonnenbrand, DNA-Schäden und Hautkrebs führen.
Weitere Problemfelder
Auge
Wenn unser Auge zuviel UV-Licht absorbieren muß, kann es zu einer Schädigung der Hornhaut, der Linse und der Retina kommen.
Gemälde
Viele Pigmente und Farben absorbieren UV und verändern die Farbe. Deshalb brauchen Gemälde und Textilien Schutz vor UV-Licht, welches von der Sonne und fluoreszierenden Lampen emittiert wird.
Tiere
Einige Tiere wie Vögel, Reptilien und Insekten z.B. Bienen können nahes UV-Licht sehen. Schmetterlinge verwenden UV zur Erkennung des Geschlechtes bei der Paarung. Viele Insekten verwenden UV-Licht zur Navigation beim Fliegen.
UVC
Da UVC von Luft und Ozon gefiltert wird, gibt es kaum Untersuchungen darüber. Man weiß aber, daß UVC mutagen und karzinogen wirkt.
Lampen
Anteil von UV-Licht am Gesamtlicht3
|
Glühbirne |
Hochvolt-Halogen |
Niedervolt-Halogen |
LED |
Sparlampe |
UV-B |
0,1% |
0,1% |
0,3% |
0,3% |
1,7% |
UV-A |
0,6% |
0,3% |
0,6% |
0,3% |
3,4% |
Diese Zahlen zum Anteil von UV-Licht am Gesamtlicht stammen aus der Zeitschrft »Wohnung und Gesundheit Nr. 145«3. Die Werte können je nach Modell von diesen abweichen.
Glühbirnen
Der Anteil von UV-A und UV-B am gesamten Licht der Glühbirne beträgt demnach 0,7%.
Halogenlampen
Der Anteil von UV-A und UV-B am gesamten Licht der Halogenlampe beträgt bei Hochvolt-Halogenlampen 0,4% und bei Niedervolthalogenlampen 0,9%.
Kompaktleuchtstofflampen
Quecksilber in Kompaktleuchtstofflampen emittiert UVA und UVC-Strahlung.
Stromfluß regt Quecksilber zur Aussendung von ulravioletter Strahlung an. Diese wird von der Phosphorschicht in sichtbares Licht umgewandelt. Durch Risse in dieser entweicht UV-Strahlung.
Wie die Studie »Die Wirkung von UV-Strahlung von Kompaktleuchtstofflampen auf menschliche dermale Fibroblasten und Keratinozyten in Vitro« zeigt entweicht aus Sparlampen durch Risse in der Phosphorschicht UVA und UVC-Strahlung, die an gesunden Hautzellen Schädigungen verursacht.
Studie: Die Wirkung von UV-Strahlung von Kompaktleuchtstofflampen ...
Spektralbereich | Wellenlänge | Bemerkungen |
---|---|---|
UVC-Strahlung | 184,95 nm | |
UVC-Strahlung | 253,65 nm | |
UVB-Strahlung | 296,73 nm | |
UVB-Strahlung | 313,2 nm | |
UVA-Strahlung | 334,1 nm | |
UVA-Strahlung | 365,16 nm | |
sichtbares Licht | 404,66 nm | violett |
sichtbares Licht | 435,83 nm | blau |
sichtbares Licht | 491,60 nm | |
sichtbares Licht | 546,07 nm | grün |
sichtbares Licht | 576,96 nm | orange Doppellinie mit 579 nm |
sichtbares Licht | 579,07 nm | orange Doppellinie mit 577 nm |
sichtbares Licht | 614,95 nm | |
nahes Infrarot (IR-A) | 1013,97 nm |
LED
Der Anteil von UV-A und UV-B am gesamten Licht der LED beträgt 0,6%.
UV-LED
UV-LEDS, die je nach verwendetem Halbleiter Licht im Ultraviolettbereich (UVA, UVB, UVC) von 230 - 400nm abgeben, stellten früher eine Möglichkeit dar, weißes Licht zu erzeugen. Es wurde eine UV-LED mit gelben Phosphor kombiniert. UV-LEDs werden u.a. für medizinische Spezialanwendungen verwendet.
Heute wird zur Erzeugung weißen Lichts meistens eine blaue LED mit Phosphor kombiniert. Hier ist der Anteil des UV-Lichts ebenso niedrig - fast null - wie bei der Glühbirne oder Halogenlampe.
Quellenhinweise:
1 Ulraviolet - wikipedia
2 Emissionspektrum - einer Quecksilberdampflampe - wikipedia
3 Blaulicht-Alarm - Vergleich künstlicher Lichtquellen (Wohnung und Gesundheit)