Regelwerk, Strahlenschutz

UV-Strahlung in Solarien
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Empfehlung der Strahlenschutzkommission

1 Einleitung

2 Empfehlungen

2.1 Allgemeine Empfehlungen

2.2 Empfehlungen zum Schutz vor solarer UV-Strahlung

2.2.1 Schutz von Kindern vor UV-Strahlung

2.3 Empfehlungen zum Schutz des Menschen vor den Gefahren der UV-Strahlung in Solarien

2.4 Besondere Berücksichtigung der Vitamin-D-Problematik

Wissenschaftliche Begründung zur Empfehlung der Strahlenschutzkommission

1 Einleitung

2 Solare und künstliche UV-Strahlung

2.1 Definition optische Strahlung/UV-Strahlung

2.1.1 Optische Strahlung - eine Energieform im elektromagnetischen Spektrum

Abbildung 1: UV-Wellenlängenbereich als Teil der optischen Strahlung im elektromagnetischen Spektrum

Tabelle 1: Wellenlängenbereiche der UV-Strahlung

2.1.2 Emissionsspektren von UV-Strahlungsquellen

2.1.3 Charakterisierung von UV-Strahlung - Beziehungen, Größen, Symbole, Maßeinheiten

2.2 Physikalische Grundlage der photobiologischen Effekte von UV-Strahlung

2.2.1 Abhängigkeit der Bestrahlungsstärke vom Einfallswinkel

2.2.2 Wellenlängenabhängige Eindringtiefe von UV-Strahlung in Gewebe

Abbildung 2: Eindringtiefe von UV-Strahlung in die Haut

Abbildung 3: Genäherte In-vivo-Transmission (in %) in unterschiedlichen Gewebetiefen für verschiedene Wellenlängen

Tabelle 2: Eindringtiefe von UV-Strahlung in das Auge (Erwachsene)

Abbildung 4: Eindringtiefe von UV-Strahlung in das Auge

2.2.3 Wirkungsspektren - Beschreibung der Wellenlängenabhängigkeit der Strahlungswirkung

Abbildung 5: Normierte spektrale Wichtungsfunktionen sbiol(λ) für verschiedene photobiologische Prozesse

2.2.3.1 Veranschaulichung der Überlagerung von UV-Strahlungsspektrum und Wirkungsspektrum zur photobiologisch gewichteten Bestrahlungsstärke

Abbildung 6: UV-Strahlungsspektrum, spektrale Wichtungsfunktion und photobiologisch gewichtete UV-Wirksamkeit.

Abbildung 7: UV-Strahlungsspektrum, spektrale Wichtungsfunktion und photobiologisch gewichtete UV-Wirksamkeit für einen photodermatologischen UVB-Breitbandstrahler

2.2.3.2 MED, SED - individuelle Empfindlichkeit und Maßeinheit zur Bewertung der UV-Erythemwirkung

Tabelle 3: MED in Abhängigkeit von der anatomischen Lokalisation, bestimmt mit monochromatischer UV-Strahlung λ = 297 nm. Die Angaben wurden für dreizehn verschiedene, vermutlich hellhäutige Erwachsene gemacht

Tabelle 4: Standardisierte Richtwerte der minimalen Erythemdosis am Rücken für verschiedene Hauttypen (Daten aus DIN 5050-1:2010-01) als Her in J/m2 und SED

2.3 Solare UV-Strahlung

2.3.1 Sonnenspektrum

Abbildung 8: Strahlungsspektrum der Sonne

Abbildung 9: An einem wolkenlosen Sommertag gemessene Sonnenspektren.

Tabelle 5: Verhältnis UVa zu UVB und von UV zu UV + VIS bei verschiedenen Sonnenständen, berechnet aus den Spektren in Abbildung 9

2.3.2 Sonnenstand

Abbildung 10: Zeitzonen in Europa.

Tabelle 6: Im Jahresverlauf variierende Zeitpunkte der Sonnenhöchststände in verschiedenen Ländern der mitteleuropäischen Zeitzone

Abbildung 11: Links: Typischer Verlauf des UV-Index während eines Tages.
Rechts: Typischer Verlauf des UV-Index während des Jahres.

Tabelle 7: Zeiträume möglicher erhöhter Sonnenexpositionen in verschiedenen Ländern der mitteleuropäischen Zeitzone; berücksichtigt sind die geografische Lage der Länder, ihre Ost-West-Ausdehnung und die Variation der Uhrzeit des Sonnenhöchststands im Jahresverlauf

2.3.3 Solare UV-Einstrahlung und individuelle Personendosis

2.3.3.1 Methoden zur Ermittlung der photobiologisch wirksamen UV-Exposition

Abbildung 12: Messung solarer UV-Strahlung mittels (a) Spektroradiometer und (b) photobiologisch gewichtender Breitbandradiometer

Abbildung 13: Standorte für die Vermessung solarer terrestrischer UV-Strahlung in Deutschland

Abbildung 14: UV-Personendosimeter (links) und "4in1-Dosimeter" (rechts) zur Interkalibrierung bei der Erfassung der solaren photo-biologisch gewichteten UV-Exposition.

2.3.3.2 Ausmaß der solaren UV-Exposition der Bevölkerung in Urlaub, Freizeit und im Beruf

Tab. 8: Prozentualer Anteil der UV-Personendosen (ohne bzw. - wenn angegeben - mit Urlaubsexpositionen sowie mit Angabe des betrachteten Zeitraums) von Erwachsenen, Kindern und Jugendlichen bezogen auf die solare Immission auf eine horizontale Fläche

Tabelle 9: Innenbeschäftigte

Tabelle 10: Außenbeschäftigte

Tabelle 11: Kinder

Tabelle 12: Anzahl der Fälle pro Untersuchungsgruppe mit Personendosen

Abbildung 15: Mittlere UV-Personendosis von sieben Urlaubstagen in Relation zu einer Alltagswoche

2.4 Künstliche UV-Strahlungsquellen

3 Wirkung von UV-Strahlung

Abbildung 16: UV-Strahlung auf der Erdoberfläche. Während UVC vollständig von der Ozonschicht absorbiert wird, dringen UVB (teilweise) und UVa (fast vollständig) durch die Atmosphäre.

3.1 Biologische Wirkung von UV-Strahlung an der Haut

Abbildung 17: Schematischer Aufbau der menschlichen Haut.

3.1.1 Kinderhaut

Abbildung 18: Schematische Darstellung von Erwachsenenhaut und Kinderhaut.

Abbildung 19: Lokalisation der Stammzellregion (bulge region) im Vellushaar und Terminalhaar.

3.1.2 DNA-Schäden

Abbildung 20: Schematische Darstellung der häufigsten UV-induzierten DNA-Schäden.

3.1.3 Immunsuppression

3.1.4 Bräunung

Tabelle 13: Definition der Hauttypen

3.1.5 Lichtschwiele

3.1.6 Sonnenbrand (Inflammation, Erythema solare)

3.1.7 Vitamin D

3.1.7.1 Kutane Vitamin-D3-Synthese

Abbildung 21: Schematische Darstellung der Vitamin-D-Synthese

3.1.7.2 Der humane Vitamin-D-Stoffwechsel

3.2 Gesundheitliche Wirkung von UV-Strahlung und Langzeiteffekte an der Haut

3.2.1 Hautkrebs

Abbildung 22: Zeitlicher Verlauf der altersstandardisierten Inzidenzraten für das maligne Melanom in Deutschland, Europastandard (EASR)

Abbildung 23: Zeitlicher Verlauf der altersstandardisierten Inzidenzraten für nicht-melanozytären Hautkrebs (Plattenepithelkarzinome und Basalzellkarzinome) in Deutschland

Tabelle 14: Hochrechnung der Hautkrebsneuerkrankungen Deutschland 2012 (altersstandardisiert), (Katalinic 2015)

3.2.1.1 Basalzellkarzinom (BCC)

Abbildung 24: Basalzellkarzinom

3.2.1.2 Plattenepithelkarzinom (Spinozelluläres Karzinom, SCC)

Abbildung 25: Plattenepithelkarzinom

3.2.1.3 Malignes Melanom (MM)

Abbildung 26: Malignes Melanom (Skala in mm)

3.2.1.4 Risikofaktoren für Hautkrebs

Tabelle 16: Relative Risiken für das maligne Melanom (konstitutionell und erworben)

Tabelle 17: Relative Risiken für das Auftreten von BCC, SCC und MM bei unterschiedlichen Sonnenexpositionsmustern (Armstrong und Kricker 2001).

3.2.2 Bedeutung von Vitamin D

3.2.2.1 Die UV-Vitamin-D-Gesundheitsdiskussion

Abbildung 27: Die kutane Vitamin-D-Synthese kann nicht getrennt von den schädigenden Effekten der UV-Strahlung betrachtet werden, da sich die spektralen Wirkungsspektren überlagern.

Tabelle 18: 25(OH)D-Konzentrationen im Serum nach Alter und Geschlecht im Jahresmittel

3.2.2.2 Krankheitsrisiken im Zusammenhang mit dem Vitamin-D-Status

Tabelle 19: Zusammenfassung der Ergebnisse zur möglichen präventiven Wirkung von Vitamin D. Tabelle aus (DGE 2011)

3.2.3 Hautalterung

Abbildung 28: Chronisch UV-geschädigte Haut

3.2.4 Photodermatosen

3.2.4.1 Polymorphe Lichtdermatose

3.2.4.2 Phototoxische, photoallergische Reaktionen

3.3 Augenschäden

3.3.1 Das Kinderauge

3.3.2 Hornhautentzündung und Bindehautentzündung

Abbildung 29: Standardisierte Wirkungsspektren der Photokonjunktivitis und der Photokeratitis

3.3.3 Trübung der Augenlinse (Katarakt) durch UV-Strahlung

3.3.4 Andere Erkrankungen des Auges mit möglicher UV-Abhängigkeit

3.4 Zusammenfassende Bewertung

4 UV-Index

Abbildung 30: International konsentierte Empfehlungen zum UV-Schutz in Abhängigkeit vom UV-Index

5 Solarien

5.1 UV-Strahlertypen und Strahlerspektren

Abbildung 31: Typische in Solarien eingesetzte künstliche UV-Strahlungsquellen

5.2 Bauformen von Geräten zur kosmetischen Hautbräunung

6 Literatur

Anhang 1
Tabelle A1 Terminologie der Größen und Einheiten zur Charakterisierung der UV-Strahlung (abgeleitet von DIN EN 14255-4:2007, Tabelle 1)

Tabelle A1 Terminologie der Größen und Einheiten zur Charakterisierung der UV-Strahlung

Anhang 2
Orientierende Abschätzung solarer UV-Exposition ohne Messung

Tabelle A2-1: Leitfaden zur Bestimmung des minimalen Schutzniveaus für den Arbeitsplatz

Tabelle A2-2: Risikobewertungsfaktoren für die solar-exponierte Haut

Tabelle A2-3: Leitfaden zur Bestimmung des minimalen Schutzniveaus für den Arbeitsplatz

Tabelle A2-4: Risikobewertungsfaktoren für die solar-exponierten Augen

Anhang 3
Abschätzung des UV-Index mit Hilfe der Schattenregel

Tabelle A3-1: Abschätzung des UV-Index in Abhängigkeit vom Sonnenstand und der zugehörigen Schattenlänge bei wolkenlosem Himmel.

Anhang 4
In Deutschland 2005 verwendete Medikamente, von denen Berichte über Photosensibilisierung vorliegen

Bekanntmachung