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Ultraviolettstrahlung

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Ultraviolettstrahlung (auch ultraviolettes Licht, Infraviolettstrahlung, UV-Licht, UV-Strahlung oder umgangssprachlich Schwarzlicht genannt) ist elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge oberhalb der des sichtbaren Lichtes, Ultraviolett bedeutet soviel wie jenseits vom Violett (Ultra von lat.: jenseits - Violett ist das sichtbare Licht mit der kürzesten Wellenlänge). Der Begriff „UV-Licht“ ist daher unzutreffend und irreführend.

Ultraviolettstrahlung wird vom menschlichen Auge nicht mehr wahrgenommen, manche Tiere (Insekten, Vögel) können es jedoch teilweise sehen.
Die Ultraviolettstrahlung zählt neben dem sichtbarem Licht und der Infrarotstrahlung zur Gruppe der optischen Strahlung, da sie gebrochen, reflektiert, transmittiert, absorbiert und/ oder gebeugt werden kann.
Die Wellenlänge der Ultraviolettstrahlung reicht von 1 nm bis 380 nm; die Frequenz der Ultraviolettstrahlung reicht also von 789 THz (380 nm) bis 300 PHz (1 nm).
Die Energie eines Ultraviolett-Lichtquants liegt im Bereich von ca. 3,3 eV (380 nm) bis ca. 1000 eV (1 nm).

Die ultraviolette Strahlung wurde 1802 von Johann Wilhelm Ritter entdeckt.

Für Ultraviolettstrahlung gibt es mehrere Einteilungen je nach Anwendung oder Referenzgebiet:

Eine sehr gebräuchliche Einteilung ist die aus der Biologie. Man unterscheidet zwischen UV-A (Wellenlängen von 400-320 nm), UV-B (Wellenlängen von 320-280 nm) und UV-C (Wellenlängen von 280-100 nm}.

Genormt nach DIN 5031 Teil 7 ist die Einteilung in UV-A von 380–315 nm, UV-B („Dornostrahlung“) von 315–280 und UV-C von 280–100 nm[1].

Eine andere Einteilung des UV-Strahlungsspektrums ist die in nahes Ultraviolett (entspricht im wesentlichen UV-A), mittleres Ultraviolett (etwa UV-B), fernes Ultraviolett (Wellenlängen von 200 bis etwa 280 nm) und Vakuumultraviolett (Wellenlängen kleiner als 200 nm). Unterhalb 200 nm ist Ultravioletstrahlung so kurzwellig bzw. energiereich, dass sie durch molekularen Sauerstoff (O2) absorbiert wird; dabei wird der molekulare Sauerstoff in zwei freie Sauerstoffatome gespalten. Derart kurzwellige Strahlung wird von Luft (Sauerstoffgehalt etwa 20%) absorbiert und kann sich folglich nur in einem Vakuum aubreiten. Sie wird daher auch Vakuum-Ultraviolett (VUV) genannt.

Noch eine andere Einteilung des UV-Strahlungsspektrums ist die in Schwache UV-Strahlen (200–380 nm), Starke UV-Strahlen (50–200 nm) und Extreme UV Strahlen (XUV) (1–50 nm).

Bezeichnung Wellenlänge Frequenz Photonen-Energie Erzeugung / Anregung Technischer Einsatz
UV-Strahlen 1 nm - 380 nm > 789  THz > 5,2 · 10-19 J
> 3,3 eV 		  Desinfektion, Spektroskopie
schwache UV-Strahlen 200 nm - 380 nm > 789  THz > 5,2 · 10-19 J
> 3,3 eV 		Gasentladung, Synchrotron, Excimerlaser Schwarzlicht Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Banknotenprüfung, Herstellung elektronischer Leiterplatten (Platinen), Fotolithografie
Starke UV-Strahlen 50 nm - 200 nm > 1,5 PHz > 9,9 · 10-19 J
> 6,2 eV 		Gasentladung, Synchrotron, Excimerlaser Fotolithografie
Extrem ultraviolette Strahlung (XUV) 1–50 nm 300 PHz - 1 PHz 2,0 · 10-16 - 5,0 · 10-18 J

20–1000 eV

XUV-Röhre, Synchrotron EUV-Lithografie, Röntgenmikroskopie, Nanoskopie

Anmerkung: Tabelle entnommen aus dem Artikel Elektromagnetisches Spektrum

Ultraviolettstrahlungsquellen

Bei Thermischer Strahlung wird der Anteil der UV-Strahlung durch das Plancksche Strahlungsgesetz und das Wiensche Verschiebungsgesetz bestimmt. Durch angeregte Elektronen kann dann UV-Strahlung generiert werden, wenn deren Energie oberhalb 3,3  eV liegt. Das ist auch bei der Temperatur der Glühwendeln von Glühlampen bereits in geringem Maße gegeben, weshalb insbesondere Halogen-Glühlampen auch etwas Ultraviolett aussenden.


Veränderung der Intensitätsverteilung der Sonnenstrahlung durch die Erdatmosphäre, insbesondere die UV-Strahlung
Polarlicht über Jupiters Nordpol, vom Hubble Space Telescope im UV-Spektrum fotografiert

Natürliche Quellen

Ultraviolettstrahlung kommt in der Sonnenstrahlung vor. Wegen der Absorption in der Atmosphäre (besonders in der Ozonschicht) dringt jedoch vor allen Dingen UV-A- und wenig UV-B- Strahlung mit einer Wellenlänge oberhalb 300 nm bis zur Erdoberfläche vor. Bestimmte Gase, insbesondere FCKW, CO2 und Methan, verschieben das Gleichgewicht in der Ozonschicht und führen zum Ozonloch - die UV-B-Exposition der Erdoberfläche nimmt dadurch zu.

Auch andere kosmische Objekte wie Pulsare, hochangeregte Gasmassen sowie die meisten Fixsterne senden UV-Strahlung aus.

Weiterhin enthält auch das Polarlicht Ultraviolettstrahlung. Weitere irdische natürliche Ultraviolettquellen sind Gewitterblitze und St.-Elms-Feuer.

Künstliche Quellen

Ultraviolettstrahlung kann künstlich hergestellt werden, häufig z. B. mit Quecksilberdampflampen:

  • in industriellen UV-Strahlersystemen; Quecksilberdampf-Mitteldruck-, -Hochdruck- und -Höchstdrucklampen (Fotolithografie, Aushärten von Harzen und Lacken, Wasser-Desinfektion)
  • in der so genannten Höhensonne, einer Quecksilberdampf-Hochdrucklampe (früher zur Therapie u.a. von Akne und Rachitis verwendet)
  • in Solarien, ausgestattet mit Quecksilberdampf-Niederdruck-Röhren (UV-A, Bräunung, jedoch umstritten aufgrund möglicher Hautschädigung)
  • in den sogenannten Schwarzlichtlampen: Glühlampen mit Filter oder Quecksilberdampf-Niederdrucklampen mit Filter und Leuchtstoff für UV-A (Deko-Zwecke, Disco, mineralogische Untersuchungen)
  • Ultraviolett-Laser (Excimerlaser, neuerdings auch Diodenlaser)
  • UV-Leuchtdioden

Weitere Quellen, deren Ultraviolett-Emission jedoch zweitrangig ist, sind Bogenlampen (veraltet), das Lichtbogenschweißen, die Koronabehandlung (siehe auch Ionisator) sowie alle Prozesse, bei denen ionisierte Gase oder sehr hohe Temperaturen auftreten (z.B. Laser-Materialbearbeitung, Ionenquellen, Funkenstrecken usw.)

Wechselwirkung

Die Ultraviolettstrahlung zählt neben dem sichtbarem Licht und der Infrarotstrahlung zur Gruppe der optischen Strahlung. UV-Strahlung kann – wie sichtbares Licht und die Infrarotstrahlung – gebrochen, reflektiert, transmittiert, absorbiert und gebeugt werden.

Unterhalb einer Wellenlänge von ca. 200 nm ist die Energie eines einzelnen ultravioletten Lichtquants ausreichend, um Elektronen aus Atomen oder Molekülen zu lösen, d. h. diese zu ionisieren. Wie auch bei Gamma- und Röntgenstrahlung bezeichnet man daher kurzwellige Ultraviolettstrahlung unterhalb ca. 200 nm als ionisierende Strahlung.

Physik

Normales Glas (Natron-Kalk-Glas) ist für Ultraviolettstrahlung unterhalb 350 nm nicht durchlässig, Borosilikatglas (Jenaer Glas) lässt dagegen UV-Strahlung bis etwa 290 nm passieren. Strahlung unterhalb von 290 nm transmittiert z.B. durch natürliche oder synthetische Quarzkristalle und auch Quarzglas (Kieselglas). Während natürlicher Quarz und auch gewöhnliches Kieselglas durch seinen Titangehalt keine UV-Strahlung unterhalb 200 nm transmittieren lässt, wird synthetisches hochreines Quarzglas verwendet (z.B. für ozongenerierende UV-Lampen (z. B. in der Aufbereitung hochreinen Wassers zur Oxidation der gelösten organischen Kohlenstoffverbindungen oder für die ArF-Excimer-Laser-Wellenlänge 193nm).
Für noch kürzere Wellenlängen (bis herab zu 45 nm) wird einkristallines Kalziumfluorid verwendet.

Kurzwelliges Ultraviolett hoher Intensität trübt Gläser und optische Komponenten; an Optiken (z.B. für Excimerlaser) werden daher hohe Reinheitsanforderungen gestellt.

Ultraviolett regt viele Stoffe zur Fluoreszenz an.

Der Äußere Fotoeffekt tritt bei Ultraviolett an allen Metalloberflächen auf; er wird in Photomultipliers u.a. an Szintillationsdetektoren zur Registrierung ultravioletter Strahlungsimpulse genutzt (Neutrinodetektor, Nachweis und Klassifizierung radioaktiver Strahlung.

Chemie

Ultraviolett vermag organische Bindungen zu spalten, aber auch zu schaffen. Es kann die Vernetzung von Momomeren initiieren oder organische Bindungen zerstören.
Viele Plastwerkstoffe werden durch Ultraviolettstrahlung geschädigt (Trübung, Versprödung, Zerfall).

Sauerstoff wird durch kurzwellige UV-Strahlung unterhalb 200 nm in atomaren Sauerstoff gespalten, es kommt zur Bildung von Ozon und einer Vielzahl anderer Folgereaktionen (siehe Ozonschicht).

Biologie

Obwohl die Ultraviolettstrahlung die ionisierende Strahlung mit der geringsten Energie pro Lichtquant ist, ist sie für den Menschen und andere Organismen gefährlich. Auch UV-Strahlung mit größerer Wellenlänge vermag bereits chemische Bindungen organischer Moleküle zu zerstören. Daher ist ein verantwortungsvoller Umgang mit Sonnenlicht (Sonnenschutz) oder mit technischen UV-Quellen angebracht. Auch der übermäßige Besuch von Solarien ist aus diesem Grund umstritten.

Die Wirkung der UV-Strahlung teilt sich wie folgt auf:

Bereich Wellenlänge Biologische Wirkung
UV-A 320–400 nm kurzfristige Bräune. Lange Wellen, auch direkte Pigmentierung genannt. Gelangt bis zur Lederhaut. Lässt die Haut durch die Schädigung der Kollagene altern, diese verliert dadurch an Spannkraft. UVA-Strahlung ist für die kurzfristige, nur Stunden anhaltende Bräune verantwortlich, da sie die Pigmente in den unteren Hautschichten direkt betrifft (Konformationsänderung des Melanins). Hautalterung und Faltenbildung; nur gering erytheme (Sonnenbrand erzeugende) Wirkung, kaum Lichtschutz.
UV-B 280–320 nm langfristige Bräunung (s. Hautfarbe)

Die kurzen Wellen der UVB-Strahlung dringen in die Oberhaut ein. Man spricht dabei auch von indirekter Pigmentierung oder verzögerter Bräunung. Melanin entsteht, ca. 72 Stunden verzögert, direkt in der Oberhaut. Lichtschutz für die Haut; dringt in tiefere Hautschichten vor, hohes Hautkrebsrisiko, hat einen stark erythemen Effekt → Sonnenbrand

UV-B-Strahlung dringt bis zur Oberhaut vor. UV-A bis zur Lederhaut.

Bildung des anti-rachitischen Calciferol (Vitamin D) in der Haut. Da "Vitamin D" im eigentlichen Sinne aber ein Hormon ist, welches UV-B bedingt, kommt der UV-B Strahlung selbst Vitamincharakter zu. In dieser Rolle ist UV-B nicht nur lebensnotwendig, es wirkt auch vorbeugend gegen Krebs (paradoxerweise auch gegen Hautkrebs!).

UV-C 100–280 nm sehr kurzwellig, gelangt nicht bis zur Erdoberfläche, Absorption durch die obersten Luftschichten der Erdatmosphäre, unterhalb etwa 200 nm durch Photolyse des Luftsauerstoffs ozongenerierend.

UV-C-Strahlung (vor allem die sehr einfach durch Anregung bei niederem Dampfdruck mit hoher Ausbeute (30–40 %) der angelegten elektrischen Leistung anregbare Emissionslinie des Quecksilberdampfs bei 253,652 nm) findet in der physikalischen Entkeimungstechnik eine technische Anwendung (siehe auch Quecksilberdampflampen). Während bei 280 nm (Absorptionsmaximum der meisten Proteine) die darin eingebaute Aminosäure Tryptophan die ultraviolett Strahlung absorbiert, werden bei 265 nm Nukleinsäuren am stärksten geschädigt. Bei etwa 245 nm absorbieren vor allem die Nukleinsäuren, während Proteine hier ein relatives Absorptionsminimum zwischen dem Absorptionsmaximum um 280 nm durch aromatische Aminosäuren (Tryptophan, Tyrosin und Phenylalanin) und der Absorption durch die Peptidbindung zwischen den einzelnen Aminosäuren (Maximum bei etwa 220 nm) zeigen. Daher ist bei 253,7 nm (Primärstrahlung der Niederdruck-Quecksilberdampfentladung) auch die Bestrahlung von Proteinlösungen (z. B. Tierseren für die Zellkultur) zur Inaktivierung darin enthaltener Viren und Bakterien möglich.

Die UV-Strahlung mit Wellenlängen unter 100 nm kommt im Sonnenlicht nur mit sehr geringer Intensität vor.

Vorsicht bei der Beurteilung biologischer Wirkungen der verschiedenen UV-Bereiche! Die Schädigung hängt nicht nur von der Energie der UV-Strahlung ab, sondern auch von der Eindringtiefe und der Zeit der Bestrahlung des Gewebes. Beispielsweise wird UV-C-Strahlung bei 253,7 nm durch verhornte Haut praktisch schon an der Oberfläche vollständig absorbiert und ist daher weniger effektiv bei der Schädigung tieferliegender Zellschichten als UV-B-Licht, das schwächer absorbiert bis in diese eindringt. Ein durch eine UVC-Lampe versehentlich hervorgerufener Sonnenbrand klingt daher schon innerhalb eines Folgetages vollständig ab. Allerhöchste Vorsicht ist jedoch beim Schutz der Augen geboten! ACHTUNG: Schweissblende!

Langzeitschäden wie Hautalterung, Hautkrebs oder Katarakt können auch auftreten, wenn die Erythemschwelle zwar nicht überschritten wird, die Bestrahlung aber häufig erfolgt. Haut und Augen registrieren jede UV-Strahlung und nicht nur diejenige, die über der Erythemschwelle liegt. Auch auf Solarien soll hier noch einmal hingewiesen werden. Wenn Hautärzte bei bestimmten Hautkrankheiten eine so genannte Phototherapie durchführen, so handelt es sich um kleine Dosen bei ganz bestimmten Wellenlängen. Der Hautarzt wägt dabei das kleinere Übel gegen das größere ab, um eine Krankheit zu bekämpfen. Blässe hingegen ist keine Krankheit! Moderne Solarien verzichten mittlerweile fast vollständig auf UVB-Strahlung, die für den Sonnenbrand verantwortlich ist und Krebs hervorrufen kann. Aber auch die längerwellige UV-A-Strahlung ist, wie man heute weiß, alles andere als harmlos. Sie dringt tiefer in die Haut ein, bewirkt ebenfalls DNA-Schäden, die wiederum Krebs verursachen können, und führt nebenbei auch noch zur vorzeitigen Hautalterung. Dabei hat UV-A noch eine zusätzliche Tücke: Der warnende Sonnenbrand bleibt nämlich aus, man merkt gar nicht, dass man sich einer Gefahr aussetzt und bleibt zu lange unter der Strahlenquelle (Vorsicht: Dies soll nicht heißen, dass man bis zu einem Sonnenbrand in der Sonne liegen kann, denn dieser wird oft erst dann bemerkt, wenn es schon zu spät ist). UV-Strahlung ist in der Lage, neben dem Hautkrebs eine Reihe anderer Hauterkrankungen hervorzurufen, wie z. B. die Sonnenallergie (polymorphe Lichtdermatose) und andere so genannte Lichtdermatosen.

DNA-Schäden entstehen durch UV-Strahlung, wenn sich zwei benachbarte Thyminbasen kovalent miteinander verbinden, sodass sie ein Thymindimer bilden. Diese behindern die Replikation oder führen zu Mutationen. Mittels dem Enzym Fotolyase und Licht können diese Dimere wieder gespalten und so die DNA repariert werden.

UV-B-Strahlung wurde früher auch Dorno-Strahlung nach Carl Dorno, der diese intensiv untersuchte, benannt. Sie bewirkt die photochemische Bildung des anti-rachitischen Calciferol (Vitamin D) in der Haut.

Der UV-Index ist eine international festgelegte Messgröße. Er beschreibt die sonnenbrandwirksame solare Bestrahlungsstärke. In der Vorhersage und Warnung wird der UV-Index als maximal zu erwartender UV-Index (max UVI) angegeben. Abhängig von der geographischen Lage, der Höhe, sowie von Jahreszeit und Wetterlage kann er variieren.

Anwendungen

Exzitation von Fluoreszenz

Lichtquellen

Ultraviolett ist die primäre Emission in Leuchtstofflampen, effizienten weißen Lichtquellen, in denen die Ultraviolett-Emission einer Gasentladung von Quecksilberdampf zur Anregung von im sichtbaren Spektralbereich fluoreszierenden Leuchtstoffen genutzt wird.
Auch andere Gasentladungslampen enthalten manchmal Leuchtstoffe, um die Farbwiedergabe zu verbessern, indem diese mit dem Ultraviolett-Strahlunganteil der Entladung angeregt werden. Weiße Leuchtdioden benutzen hierfür jedoch einen blau strahlenden Chip und durch Blau anregbare Leuchtstoffe.

Biologische Analysen

Einige Farbstoffe, wie z. B. das in den Biowissenschaften verwendete DAPI, werden von UV-Strahlung angeregt und emittieren dann ein längerwelliges, also meist sichtbares Licht. Fluoreszierende Stoffe werden als Marker eingesetzt, um biologische Stoffwechselvorgänge oder Genvariationen zu beobachten.

Forensik: Sichtbarmachen von Blut. Dies wird z. B. bei der Aufklärung von Kriminalfällen eingesetzt, wenn Blutreste an Wänden nachgewiesen werden sollen.

Schwarzlicht

„Schwarzlicht“ ist eine umgangssprachliche Bezeichnung für UV-A-Strahlung, erzeugt durch:

  • Niederdruck-Gasentladungslampen ähnlich Leuchtstofflampen, jedoch mit Leuchtstoffen, die Ultraviolett bei 350 nm oder 370 nm abgeben.
  • Glühlampen mit einem das sichtbare Licht absorbierenden Glaskolben (Nickeloxid-dotiert).
  • Ultraviolett-Leuchtdioden

„Schwarzlicht“ ist vor allem in Diskotheken und für Showeffekte üblich und entfaltet seine Wirkung nur in abgedunkelten Räumen: Die Strahlung regt fluoreszierende Stoffe (z. B. der vielen Waschmitteln beigesetzte optische Aufheller an weißem Baumwollstoff, Fluoreszenzfarbstoffe, manchen Papieren zugesetztes weißes Pigmet, Mineralien) zum Leuchten an.

Man verwendet es auch für Schwarzlichttheater und in der Mineralogie.

Eine weitere Anwendung ist das Sichtbarmachen von Sicherheitsmerkmalen, u. a. auf Dokumenten (z. B. Ausweispapiere, Fahrscheine) oder Zahlungsmitteln (z. B. Euro-Scheine) sowie „Neon-Stempel“ als „Eintrittskarte“ in ein Konzert.

Schulungen

UV-Strahlung wird in Personal-Schulungen zur Visualisierung von mit Fluoreszenz-Farbstoffen markierten Substanzen eingesetzt:

  • Aplikationskontrolle von Hautschutzmitteln bei der Persönlichen Schutzausrüstung (PSA)
  • Demonstration von Kreuzkontamination (Keimübertragung) innerhalb von Hygiene-Schulungen
  • Visualisierung bei der Händehygieneschulung (Waschkontrolle und Applikation von Handdesinfektionsmittel)

Analysen

Inspektion

  • Inspektion von Glas(scheiben): anhand von Fluoreszenz an Störungen kann man Sprünge oder Fehler in Glasoberflächen erkennen.
  • Inspektion von Öl-Schläuchen: Aufgrund der unterschiedlichen spektralen Kennlinien von Wasser und Öl im UV-Bereich kann Öl von Wasser unterschieden werden. Dies kann beispielsweise zum Aufspüren defekter Öl-Schläuche herangezogen werden.
  • Zur Erkennung bzw. Klassifizierung von Beschichtungen (z. B. zur Erkennung von Öl in Wasser)
  • Inspektion von Oberleitungs- und Hochspannungsanlagen: Bei defekten Isolatoren oder angerissenen Kabeln kommt es zu sogenannten Koronaentladungen. Dabei wird UV-Strahlung an den defekten hochspannungsführenden Komponenten emittiert. Diese UV-Strahlung kann von Spezialkameras erfasst werden.

Aushärtung (Vernetzung) von Polymeren

  • Druckindustrie: zur Härtung („Trocknung“) von speziellen, lösemittelfreien, UV-empfindlichen Druckfarben, vor allem beim Offsetdruck.
  • Lackierereien: zur Aushärtung UV-härtbarer Lacke
  • Zahnheilkunde: lichthärtende Materialien
  • Aushärten strahlenhärtender Klebstoffe

Elektronik/Fotolithografie

  • Löschen von EPROM-Speichern (253,7 nm, Quecksilberdampflampe); Freisetzung von Ladungsträgern und dadurch Entladung von in Siliziumdioxid „vergrabener“ Ladungen
  • Belichtung von fotobeschichteten Leiterplatten und Frontplatten (Fotolithografie, 253,7 nm, Quecksilberdampflampe): Positivlack zersetzt sich und wird löslich, Negativlack vernetzt und wird unlöslich.
  • Fotolithografie bei der Herstellung integrierter Schaltkreise (Waferbelichtung, Maskenherstellung); Verwendung immer kürzerer Wellenlängen bis in den VUV-Bereich (Quecksilberdampf-Höchstdrucklambe, Excimerlaser, andere Quellen)

Biologische Modifikationen

Desinfektion

Ultraviolette Strahlung wird zur Behandlung von Wasser, Luft und Oberflächen eingesetzt.
Bei der Trinkwasseraufbereitung werden mit UV-Strahlung Krankheitserreger und die Keimzahl im Wasser zuverlässig reduziert. Eine Zugabe von Chemikalien ist nicht erforderlich. Der Vorteil der UV-Desinfektion ist, dass gegen UV-Strahlung keine Resistenzen entwickelt werden können. Dadurch können auch chlorresistente Krankheitserreger, wie Cryptosporidien mit UV-Strahlung inaktiviert werden. Geschmack, Geruch oder ph-Wert beispielsweise von Trinkwasser werden nicht beeinflusst. Die UV-Desinfektion ist bei Wellenlängen von 200 bis 300 nm wirksam. Sie wird von der DNA absorbiert, zerstört deren Struktur und inaktiviert lebende Zellen. Mikroorganismen, wie Viren, Bakterien, Hefen und Pilze werden mit UV-Strahlung in Sekunden abgetötet. Dafür werden Mitteldruck- oder Niederdruck-Quecksilberdampflampen, eingesetzt, die Strahlung der Wellenlänge 254 nm emittieren.
Kürzere Wellenlängen können alle in Wasser befindlichen organischen Stoffe zerlegen und werden zur Herstellung hochreinen Wassers beutzt.

Weitere Anwendungen

  • Zur Inaktivierung von Viren bei 254 nm
  • Chemie, Pharmazie: Photochemie, z. B. Synthese von Calciferol (Vitamine D2 und D3)
  • Wellness: Bräunung der Haut Solarium
  • Therapie mit UV-Strahlung (vorrangig UV-A); Tageslicht enthält Strahlung mit wenig UV-B und ohne UV-C. Wirkung: Pigmentation, Vitamin-D-Bildung, Anregung des Zentralnervensystems, je nach Dosierung.
  • chlorfreie Bleichung von Zellstoff

Lockmittel

Pflanzen locken durch bestimmte Blütenteile (UV-Male) Insekten an. Einige Tiere, wie z. B. Bienen und Hummeln, können im UV-Bereich sehen. Blüten haben zwischen innen und außen oft eine andere Reflektivität für Uktraviolett. Dadurch finden Bienen auch bei im sichtbaren Bereich einfarbig aussehenden Blüten das Zentrum.

In Lichtfallen für den Insektenfang werden UV-reiche Lichtquellen eingesetzt. Lichtfallen werden zur Schädlingsbekämpfung und zur Zählung/Artbestimmung in der Forschung eingesetzt.

Straßenlampen mit hohem Blau- und Ultraviolettanteil (Quecksilberdampflampen) locken Insekten an und beeinflussen das biologische Gleichgewicht. Undichtigkeiten führen zu erhöhtem Wartungsaufwand. Von umherfliegenden Insekten werden Fledermäuse angelockt und können durch den Straßenverkehr verunglücken.

Raubvögel können aus großer Höhe Wege von Mäusen anhand deren Urinspuren erkennen.

Schäden durch Ultraviolett

  • Sonnenbrand: Denaturierung von Zelleiweiß, Erythembildung an der Haut, Förderung von Hautkrebs
  • Netzhauttrübung: hohe UV-B-Dosen führen zu Netzhauttrübung
  • Schädigung von Plastwerkstoffen, Farbpigmenten und Lacken. Organische Farben bleichen aus, Plaste trübt sich ein und wird spröde (Beispiel: Zerfall von Polyethylen-Folie bereits bei Tageslichteinfluss, Versprödung und Verfärbung von Plastwerkstoffen in Leuchten für Gasentladungslampen). Schutz durch resistente Pigmente oder geeignete Materialwahl
  • Zerstörung von Vegetation: Im UV-C Bereich haben Pflanzen fast keinen Schutz. Blätter werden bei Bestrahlung in diesem Bereich schwer beschädigt oder abgetötet. Letzteres kann auch zum Absterben der gesamten Pflanze führen. UV-A und UV-B wird von Pflanzen unterschiedlich vertragen, hohe Intensitäten führen zum Absterben, an UV-A können sich Landpflanzen „gewöhnen“.
  • Ultraviolett erzeugt aus sogenannten Vorläufersubstanzen (Abgase) bei hoher Sonneneinstrahlung auch bodennah Ozon, welches lungenschädigend und pflanzenschädigend wirkt.
  • das Lichtbogenschweißen ist eine intensive Ultraviolettquelle, Schweißer und umstehende Personen müssen sich schützen.
  • Raumfahrt: intensives UV-B und UV-C erfordern besondere Materialien, besonders für die Raumanzüge und deren Visiere zum Außeneinsatz; Solarzellen werden geschädigt und haben eine geringere Lebensdauer als auf der Erde

Siehe auch

Vorlage:Navigationsleiste Ionisierende Strahlung

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