UV/Vis-Spektroskopie Prüfung des UV-Schutzes von Sonnenbrillen

Genauso selbstverständlich wie seine Haut mit Sonnencreme vor Schäden durch UV-Strahlung zu schützen, sollte ein entsprechender Schutz der Augen sein. Doch hält der deklarierte UV-Schutz einer Sonnenbrille, was er verspricht? Transmissionsmessungen geben Aufschluss.

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Egal ob braun oder blau getönt, sportlich oder elegant, Sonnenbrillen sind ein gefragtes Mode-Accessoire. Ihr eigentlicher Sinn ist es aber, das Auge vor zu grellem Sonnenlicht zu schützen, genauer gesagt, vor einem bestimmten Teil des Sonnenlichtes – der ultravioletten Strahlung. Diese sehr energiereiche Strahlung und Teile des sichtbaren Lichtes („Blaulicht“), sind für das menschliche Auge sehr gefährlich. Sonnenbrillen, die nach EU-Norm mit einem UV-Schutz von 100% deklariert sind, bieten meist jedoch nur einen Schutz bis 380 nm (mit max. 5% Transmission). Zudem haben sie keinen Filter für den „Blaubereich“ über 400 nm. Dahingehend ausreichend UV-geschützte Sonnenbrillen sind mit einem Aufkleber „UV 400“ gekennzeichnet. Auch für farblose Korrekturbrillen und Kontaktlinsen ist ein solcher UV-Filter empfehlenswert. Aber weder Material, Tönung noch der Preis sind dabei ausreichende Kriterien für den Lichtschutz. Die Qualität eines Licht- oder Sonnenschutzfilters lässt sich nicht mit bloßem Auge erkennen, sondern nur anhand ihrer Transmissionskurven beurteilen.

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Theorie der ultravioletten (UV-) Strahlung

Die optische Strahlung gliedert sich in drei Bereiche: die ultraviolette Strahlung (UV), das für den Menschen sichtbare Licht (Vis) und die Infrarotstrahlung (IR). Die UV-Strahlung ist dabei die energiereichste und wird zusätzlich in vier Wellenlängenbereiche eingeteilt: UV-A (315 nm bis 400 nm), UV-B (280 nm bis 315 nm), UV-C (200 nm bis 280 nm) und Vakuum-UV (100 nm bis 200 nm). Der Erdatmosphäre und insbesondere der Ozonschicht ist es zu verdanken, dass Strahlung mit Wellenlängen unter 290 nm aus dem Spektrum der Sonnenstrahlung herausgefiltert wird. Für das menschliche Auge ist UV-Strahlung unsichtbar. Sie dringt je nach Wellenlänge unterschiedlich tief ins Auge ein und verursacht so Schäden verschiedener Art und Auswirkung. Je kurzwelliger die Strahlung, desto schädlicher wird sie für den Menschen.

Bis zu 66% der UV-A- und etwa 55% der UVB-Strahlen durchdringen die Hornhaut und gelangen in das Innere des Auges. Dort werden sie zu einem großen Teil von der Augenlinse absorbiert. Insgesamt nimmt die Augenlinse im Bereich von 300 bis 400 nm noch ca. 70% der Lichtenergie auf. Etwa 1 bis 2% der UV-A- und UV-B-Strahlen erreichen die Netzhaut. Linse und Hornhaut werden vor allem durch die kürzerwelligen UV-B-Strahlen geschädigt. Zudem können UV-Strahlen die Sehkraft des Auges schwächen, wobei sich die Schäden durch Sonnenlicht an der Netzhaut im Laufe des Lebens summieren [1]. Jede Sonnenbrille sollte daher einen UV-Schutz von 400 besitzen, also Strahlung bis zu einer Wellenlänge von 400 nm fast vollständig ausfiltern.

Auch sichtbares „Blaulicht“ im Wellenlängenbereich von 400 bis 470 nm dringt bis zu 90% zur Netzhaut vor und ist neben der energiereichen UV-Strahlung auch ein wichtiger Faktor bei der Entstehung von Linsen- und Netzhauterkrankungen wie Katarakt und Makuladegeneration [2]. Optimierter Licht- und Sonnenschutz sollte deshalb besonders für den violetten und blauen Lichtbereich möglichst wenig durchlässig sein. Je nach Einsatzgebiet und optischen Eigenschaften wie Kontraststeigerung, guter Blendschutz und Erhöhung der Sehschärfe, sollte die Transmission von Sonnenbrillen idealerweise im UV-Bereich (>400 nm) unter 0,5%, im Blaulichtbereich (400 bis 470 nm) 2 bis 8%, im Grün/Rot-Bereich (470 bis 700 nm) 10 bis 40% und im Infrarotbereich (>700 nm) unter 50% liegen. Dabei sind die Form und Größe der Brillengestelle ebenso von Bedeutung, da die Lichtstrahlen auch seitlich ins Auge eindringen [3]. Auch bei Kontaktlinsen spielt neben Qualitätsmerkmalen wie Sauerstoffdurchlässigkeit, Benetzbarkeit und Steifheit und damit letztlich die Verträglichkeit, der UV-Schutz eine wichtige Rolle.

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