Sonnencreme und andere Sonnenschutzmittel werden auf die Haut aufgetragen, um die negativen Wirkungen der Sonnenstrahlung (wie Sonnenbrand mit Hautrötung, Blasenbildung, Hautalterung) zu mindern oder zu verhindern. Statistiken zeigen ein steigendes Hautkrebsrisiko vor allem bei Menschen mit „hellem Hauttyp“ (Typen I bis IV minimum), die sich häufig ungeschützt intensiver Sonneneinstrahlung aussetzen. Besonders kritisch sind Sonnenbrände in der Kindheit. Die UV-Strahlen des Sonnenlichtes gelten als Hauptursache für lichtbedingte Hautschäden, weshalb Sonnenschutzmittel sowohl vor UV-B- als auch UV-A-Strahlung schützen.
Von Fachgesellschaften wird empfohlen, sich in seinem Verhalten an der Intensität der Sonneneinstrahlung und dem individuellen Hauttyp zu orientieren. Als Schutzmaßnahme steht an erster Stelle das Vermeiden übermäßiger UV-Exposition (durch Sonne und Solarien), gefolgt von „textilem Lichtschutz“ (mit Kleidung und Kopfbedeckung). Sonnenschutzpräparate werden als ergänzende Maßnahme empfohlen, diese müssen jedoch rechtzeitig und großzügig aufgetragen werden. Wasserfeste Produkte verzögern das Abwaschen des Sonnenschutzmittels und erhalten so einen zeitlich begrenzten Schutz während des Badens, beim Wassersport oder bei starkem Schwitzen. Der Schutz der Augen durch Sonnenbrillen gehört zum Gesamtkonzept des Sonnenschutzes.
Geschichte
Noch Anfang des 20. Jahrhunderts war gebräunte Haut ein Zeichen niederen Standes (Landarbeiter, Seeleute, Straßenarbeiter). Parallel zur industriellen Entwicklung begann in den 1920er-Jahren ein gesellschaftlicher Wandel mit einer Hinwendung zu mehr Licht, Luft und Sonne. Zwischen 1920 und 1930 präsentierte sich eine neue, zumeist als frech oder gar als unmoralisch angesehene Bademode mit rückenfreier Badekleidung. Mit mehr nackter und der Sonne ausgesetzter Haut bekam das Problem Sonnenbrand einen neuen Stellenwert. Weiterhin wurden in den 1920er-Jahren Sportarten wie Ski- und Faltbootfahren populär, die bei teilweise sehr hoher Sonnenintensität und -Reflexion stattfanden. In diesem Umfeld wurde die erste moderne, auf Lichtschutzmitteln basierende Sonnencreme, die Delial-Salbe, von der Bayer-Tochter Drugofa entwickelt und 1933 eingeführt. Außerdem erfolgte die erste dokumentierte Verwendung von Sonnenschutzmitteln 1928 in den Vereinigten Staaten. 1936 folgte das bald international erfolgreiche Ambre Solaire, vorgestellt vom L'Oreal-Gründer Eugène Schueller. Und 1938 zog sich beim Besteigen des Piz Buin der österreichische Chemiestudent Franz Greiter einen schlimmen Sonnenbrand zu und entwickelte anschließend in einem kleinen Labor im Haus seiner Eltern eine Rezeptur für eine Creme, die die Haut vor der Sonne schützen sollte. Eine dritte Marke wurde geboren, 1946 kam Greiters Piz Buin auf den Markt. Schon in den 1920er-Jahren entwickelte der Österreicher Josef Maria Eder zusammen mit Leopold Freund das Sonnenschutzmittel Antilux. Teile seiner Forschungsergebnisse wurden bereits 1922 in der Wiener klinische Wochenschrift publiziert. Der Fotochemiker Josef Maria Eder kann somit als Vorreiter in der Entwicklung der Sonnenschutzmittel gesehen werden.
1946 wurde der Bikini vorgestellt. Er setzte in den 1950er- und 1960er-Jahren als Markenzeichen von Brigitte Bardot einen neuen Modetrend und braune Haut wurde zum Statussymbol der aufstrebenden industriellen Gesellschaft. Immer mehr Menschen reisten an südliche Strände, um sich dort in ausgiebigen Sonnenbädern zu bräunen. Der damals vergleichsweise teure Sonnenschutz wurde allerdings nur sehr sparsam verwendet und Sonnenbrände waren häufig. Mit zunehmendem Wohlstand entwickelte sich aber der Markt der Sonnenschutzmittel weiter und er weist heute eine Vielfalt an Produkten in Form von Milch, Spray, Creme, Öl, Stift, Gel, Schaum mit jeweils den unterschiedlichen Lichtschutzfaktoren aus.
Die Bedeutung der Bräune hat sich in den letzten beiden Jahrzehnten deutlich verändert. Das Wissen um die Risiken des exzessiven Sonnenbadens (Hautalterung, Hautkrebs) hat den Sonnenschutz in Richtung Krankheitsprävention weiter entwickelt. Sonnenschutzmittel sind heute neben angemessenem Verhalten und Schutz durch Textilien ein wichtiger Teil des Schutzes der Haut vor den negativen Folgen der Sonnenstrahlung.
Im Jahr 1956 wurde vom Hamburger Strahlenphysiker Rudolf Schulze der Begriff Schutzfaktor des Lichtschutzmittels eingeführt, der 1962 von Franz Greiter als Lichtschutzfaktor definiert wurde. Anfangs wurde der Lichtschutzfaktor nur von Dermatologen genutzt und erst Jahre später erschien er in den Produktauslobungen. Die Marke Piz Buin war Pionier Anfang der 1960er-Jahre mit der Einführung dieser Maßzahl. Wirklich durchgesetzt hat sich der Lichtschutzfaktor erst, als er von der Stiftung Warentest ab 1966 regelmäßig zur Messung und Bewertung der Produktleistung eingesetzt wurde.
Ab Ende der 1980er-Jahre werden die Sonnencremes mit winzigen Partikelfiltern versehen, die eine physikalische Schutzwirkung aufbauen.
Die technische Entwicklung der Sonnenschutzmittel und damit verbunden auch die Stärke der Lichtschutzfaktoren zeigte über Jahre eine Entwicklung. Heute ist die Auslobung der Lichtschutzfaktoren und aller sonstigen Aussagen zur Produktleistung durch Empfehlungen von EU-Kommission, Industrie- und Wissenschaftsverbänden geregelt.
Produktarten
Die gebräuchlichsten Sonnenschutzmittel sind flüssige Emulsionen. Der Unterschied zwischen den Produkten Sonnencreme, Sonnenlotion (auch Sonnenmilch genannt) und Sonnengel ist die Zusammensetzung, beziehungsweise die Art, wie die unterschiedlichen Inhaltsstoffe gelöst wurden. Dies wird für den Anwender insbesondere in der Konsistenz bemerkbar.
Lotionen bestehen dabei überwiegend aus O/W-Emulsionen (Öl-in-Wasser) und haben dadurch einen geringeren Anteil an Fetten oder Ölen und einen höheren Anteil an Wasser, weswegen Lotionen flüssiger sind als Cremes, die als W/O-Emulsionen (Wasser-in-Öl) entwickelt wurden. Cremes haben jedoch wegen ihres vergleichsweise fetten Charakters besonders hohe Wasserfestigkeit und damit Resistenz gegen Abwaschen des Sonnenschutzes beim Baden.
Lotionen und Gele können auch Alkohol enthalten. Gele sind jedoch komplett frei von Fett.
Es werden gemäß der geltenden EU-Richtlinie nur noch die vier Lichtschutzfaktor-Klassen Basis, mittel, hoch und sehr hoch sowie acht Lichtschutzfaktoren angeboten: 6 und 10 (Basis); 15, 20 und 25 (mittel); 30 und 50 (hoch); 50+ (sehr hoch). Produkte mit Lichtschutzfaktoren unter 6 sind nicht mehr den Sonnenschutzmitteln zugeordnet, da wegen der niedrigen Schutzwirkung die überwiegende Zweckbestimmung der Produkte (Sonnenschutz) nicht erfüllt wird. Die früher verwendete Produktbezeichnung Sunblocker wird ebenfalls nicht mehr verwendet, da der Verbraucher fälschlicherweise einen vollständigen Schutz vermuten könnte.
Nach wie vor spielt das Segment der flüssigen Emulsionen eine wesentliche Rolle im Markt. Daneben finden sich noch Öle, Schäume, Stifte und Aerosole sowie Produkte zur Anwendung nach dem Sonnenbad (After-Sun-Produkte) und Selbstbräunungsmittel.
Inhaltsstoffe
Sonnenschutzmittel enthalten neben Wasser und Lichtschutzsubstanzen auch Fettsäuren, Di- und Triacylglyceride, Fettalkohole, Silikonöle (als Emulgatoren), Glycerin oder Propylenglycol (Feuchthaltemittel) und spezielle Wirkstoffe (Antioxidantien). Weitere Bestandteile dienen als Lösungsmittel für Lichtschutzmittel (Ölkomponenten), zur Erzielung notwendiger rheologischer (Fließ-)Eigenschaften (Verdicker) oder der Markenprägung (Parfüm). Sonnenschutzpräparate enthalten vergleichsweise hohe Mengen spezifischer Lichtschutzsubstanzen (Lichtschutzmittel) in einer kosmetischen Präparategrundlage. Ein hoher Lichtschutzfaktor erfordert tendenziell einen hohen Anteil an Lichtschutzsubstanzen, was jedoch zu spürbaren Rückständen auf der Haut und daher zu mangelnder Akzeptanz führen kann. Aber auch Mikroplastik ist in vielen Sonnenschutzmitteln enthalten.
Sonnenschutzfilter
Nach Europäischem Recht sind Lichtschutzmittel über ihre Zweckbestimmung definiert. Sie sind demnach „Stoffe, die ausschließlich oder überwiegend dazu bestimmt sind, die Haut durch Absorption, Reflexion oder Streuung bestimmter UV-Strahlung gegen bestimmte UV-Strahlung zu schützen“. Unabhängig davon, ob es sich um organische oder anorganische, sogenannte chemische oder physikalische, natürliche oder künstliche Lichtschutzmittel handelt, sind alle Lichtschutzmittel dieser Definition zugeordnet. Es dürfen nur die Lichtschutzmittel eingesetzt werden, die in der deutschen Kosmetik-Verordnung aufgelistet sind. Da die einzelnen Substanzen in der Regel keinen Schutz über das gesamte UV-Spektrum hinweg bieten, werden meist mehrere Stoffe kombiniert. Zusätzlich ergeben sich meist synergistische Effekte aus der Kombination von Lichtschutzmitteln.
Lichtschutzmittel diffundieren nach dem Auftragen der Produkte in die Hornschicht und bilden zusammen mit ihr einen Schutzfilm aus. Sie wirken unmittelbar nach dem Auftragen, aber die Entwicklung des vollen Schutzes benötigt einige Minuten. Deshalb ist das rechtzeitige Auftragen der Sonnenschutzprodukte vor dem Sonnenbad besonders wichtig. Einige Präparate enthalten zusätzlich Antioxidantien (wie Vitamin E, Vitamin C), die die Folgereaktionen der UV-Einwirkung (oxidativer Stress durch Sauerstoffradikale) abschwächen sollen.
In Sonnencremes wird immer häufiger auch Nanotechnologie bei den physikalischen und chemischen Lichtschutzmitteln verwendet. Vor allem die beiden mineralischen Lichtschutzmittel Titandioxid (Titanium Dioxide) und Zinkoxid (Zinc Oxide) werden Sonnencremes mit Nanopartikeln zugeführt. Die Nanopartikel haben einen positiven Effekt auf die Beschaffenheit der Sonnencreme, sie streuen das Licht in verschiedene Richtungen und verhindern, dass ein Film auf der Haut sichtbar wird. Durch die winzigen Teilchen lässt sich die Creme leichter auf der Haut verteilen und erscheint transparent.
Wirkung
Prophylaxe von Hauterkrankungen
In starker Vereinfachung kann man kosmetische Sonnenschutzprodukte als Mittel zur Reduzierung der in die Haut eindringenden UV-Strahlungsmenge ansehen. Sie werden äußerlich angewendet, um die Haut vor den negativen Wirkungen der Sonnenstrahlung zu schützen. Man unterscheidet zwischen akuten (sofort auftretenden) und chronischen (später auftretenden) Hautveränderungen. Der Sonnenbrand, oft verbunden mit Hautrötung, Blasenbildung und Verbrennungsschmerz, ist die wichtigste akute Folge übermäßiger Sonnenexposition. Hautalterung (Faltenbildung, Pigmentstörungen) und im Extremfall Hautkrebs können als Langzeitfolgen auftreten.
Nach ihrer Anwendung ergänzen und erweitern die Sonnenschutzmittel den natürlichen Eigenschutz der Haut. Dieser Eigenschutz besteht im Wesentlichen aus der Hornschicht der Oberhaut (Stratum corneum) und der Hautbräune (Pigmentierung). Unter UV-Bestrahlung erhöht sich die Zellteilungsrate und die Hornschicht verdickt sich (Lichtschwiele). Gleichzeitig wird die Produktion der braunen Hautpigmente (Melanin) in den entsprechenden Zellen (Melanozyten) angeregt. Der Eigenschutz der Haut erhöht sich mit der Dicke der Hornschicht und mit zunehmender Hautbräune.
Dieser schwankt individuell sehr stark und hängt vom (genetisch bedingten) Hauttyp und der durch Sonnenexposition erworbenen Verstärkung ab. Besonders empfindlich ist generell die helle, oft sommersprossige Haut der rothaarigen Nordeuropäer. Eher unempfindlich sind dunkelhäutige (oft auch dunkelhaarige) Südeuropäer. Die UV-Empfindlichkeit der am Ende des Sommers an die Sonne gewöhnten Haut ist meist deutlich niedriger als die der sonnenentwöhnten Haut im Frühjahr.
Studien
Ergänzend zu anderen Maßnahmen werden Sonnenschutzmittel als effektive Mittel angesehen, um einen Sonnenbrand zu verhindern. Die Datenlage, wie wirksam sie chronische Schädigungen der Haut verhindern können, ist hingegen weniger eindeutig. Zur Effektivität der Vermeidung der Lichtalterung der Haut gibt es fundierte Daten in vitro und am Tiermodell, jedoch nur wenige Studien, die einen Nutzen beim Menschen zeigen. Heterogen ist die Datenlage auch bei der Vermeidung (Primärprophylaxe) der verschiedenen Hautkrebserkrankungen, die durch die Einwirkung von UV-Strahlung entstehen können. Während eine beschränkte Zahl von Studien zur Reduktion der aktinischen Keratose, des Basalioms sowie des spinozellulären Karzinoms existiert, sind die Daten beim malignen Melanom widersprüchlich oder es kann kein Nutzen gezeigt werden. Das maligne Melanom ist bei Weitem der seltenste der drei Hautkrebstypen, ist jedoch schlechter heilbar und verursacht 75 % der Todesfälle.
Die Deutsche Krebshilfe, die Deutsche Krebsgesellschaft sowie dermatologischen Fachgesellschaften sehen Sonnenschutzmittel als sinnvolle Ergänzung zu anderen Methoden des Sonnenschutzes an (Vermeidung direkter Sonne, Aufsuchen von Schatten, Kleidung, Kopfbedeckung), nicht jedoch als alleinige Maßnahme zur Vermeidung UV-indizierter Hautschädigungen.
Eine neue Studie hat gezeigt, dass ein mittlerer bis hoher Lichtschutzfaktor (> 15) das Risiko, am malignen Melanom zu erkranken, um ca. 33 % reduzierte. Paradoxerweise stieg das Risiko, am malignen Melanom zu erkranken, in einer in Norwegen angelegten epidemiologischen Studie bei Nutzung eines niedrigeren Lichtschutzfaktors (< 15) an. Dies ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass sich Menschen, die sich mittels Sonnencreme schützten, trotz aller Risiken einer zellschädigenden Dosis von UV-Strahlen aussetzten. Ein hoher Sonnenschutzfaktor scheint dieses Risiko signifikant zu kompensieren. Zudem wird noch immer von Forschern bemängelt, dass die Menge an aufgetragener Sonnencreme oftmals zu gering dosiert wird.
Die Zahl der Hautkrebsfälle in Deutschland hat sich in den letzten zehn Jahren bis 2013 auf 234.000 Hautkrebs-Neuerkrankungen im Jahr verdoppelt. Die Erkrankungen verteilen sich auf Basalzellkarzinom (137.000), Plattenepithelkarzinom (70.000) und schwarzen Hautkrebs mit rund 28.000 Menschen. Die Haut von Kindern und Jugendlichen reagiert besonders empfindlich auf UV-Strahlen. Nach Epidemiologischen Studien weisen Jugendliche, die in ihrer Kindheit häufig der Sonne ausgesetzt waren und Sonnenbrände erlitten, ein deutlich erhöhtes Risiko auf, später an Hautkrebs, insbesondere am malignen Melanom, zu erkranken. Die Deutsche Krebshilfe sowie die Krebsgesellschaft geben kostenlos Informationsmaterial ab, darunter UV-Schutztipps für Babys und Kinder.
Lichtschutzfaktor
Das weltweit wichtigste Kriterium zur Beurteilung der Wirksamkeit von Sonnenschutzmitteln ist der Lichtschutzfaktor (LSF, Sun Protection Factor oder SPF). Er berechnet sich aus dem Verhältnis der MED von (durch Sonnenschutzmittel) geschützter zu ungeschützter Haut (MED = Minimale Erythem-Dosis; entspricht der Minimaldosis bis zum Erreichen einer Hautrötung). Ein hoher SPF steht für eine hohe Schutzwirkung gegen erythemwirksame Strahlung und ein niedriger SPF für einen entsprechend geringeren Schutz. Der SPF erlaubt dem Konsumenten einen direkten Vergleich der Schutzleistung von Sonnenschutzmitteln.
Der SPF wird nach der COLIPA International Sun Protection Factor Test Method ermittelt, wobei nach standardisiertem Auftragen von Lichtschutzpräparaten die Erhöhung der Hautrötungsschwelle (minimalen Erythem-Dosis, MED) bestimmt wird. Definitionsgemäß gibt der Lichtschutzfaktor lediglich die Schutzwirkung eines Produktes gegen die erythemwirksame Strahlung an. Dies ist überwiegend der UV-B-Anteil des Sonnenlichtes. Zum Schutz vor anderen lichtbedingten Hautschäden müssen Sonnenschutzmittel ebenfalls vor UV-A-Strahlung schützen. Daher werden bei Sonnenschutzmittel in Europa seit 2006 Kriterien zur Mindestwirksamkeit gegenüber UV-B- und UV-A-Strahlung angewendet.
- Lichtschutzfaktor (SPF): Der Lichtschutzfaktor eines Sonnenschutzmittels soll mindestens 6 betragen.
- UV-A-Schutzfaktor (UV-A-PF): Der UV-A-Schutzfaktor soll mindestens ein Drittel des Lichtschutzfaktors betragen.
- Breitband-Spektrum-Schutz: Nur mit dieser Bezeichnung garantiert ein Sonnenschutzmittel den Schutz auch gegen UVB-Strahlen.
Ein Sonnenschutzmittel mit einem SPF von 30 soll demzufolge einen UV-A-Schutzfaktor (UV-A-PF) von mindestens 10 aufweisen. Zur Prüfung des UV-A-Schutzfaktors wurde von COLIPA eine Empfehlung zur in-vitro Prüfung herausgegeben. Die Einhaltung des geforderten UVA-Schutzes wird auf den Packungen durch ein Symbol angezeigt. Es besteht aus einem Kreis, der die Buchstabenkombination „UVA“ enthält. UVB-Strahlen gelten als Hauptursache von Hautkrebs, der weltweit im Vormarsch ist. Breitbandschutz gegen UVA und UVB ist also zwingend.
Nach der heute gültigen Definition sind die früher sehr populären Sonnenschutzprodukte mit Schutzfaktor 2 oder 4 keine Sonnenschutzmittel mehr, da sie die überwiegende Zweckbestimmung (= Sonnenschutz) nicht erfüllen. Zum besseren Verständnis wird auf den Verpackungen neben dem Lichtschutzfaktor noch eine der vier zugeordneten Schutzklassen angegeben (niedrig, mittel, hoch, sehr hoch).
| Produktkategorie/Schutzklasse | Schutzfaktor/erlaubte Angaben (EU, EFTA Stand 2012) |
|---|---|
| Niedrig | 6, 10 |
| Mittel | 15, 20, 25* |
| Hoch | 30, 50 |
| Sehr hoch | 50+ |
* SPF 25 ist in Australien/Neuseeland und Kanada der gesetzliche Mindestfaktor für Sonnenschutzmittel. Die Angabe der Schutzfaktoren auf den Packungen ist auf die vorgegebenen Werte begrenzt.
Ab 2013 werden Schutzbezeichnungen durch die Angabe P+ bis P+++++ ergänzt. Dabei wird die Wasserfestigkeit nach einem einheitlichen Protokoll durch unabhängige Institute geprüft. Diese Norm wird in den USA ab 2013 eingeführt und durch weltweit vertriebene Produkte auch bald in Europa sichtbar. Geplant ist der langfristige Verzicht auf Schutzfaktorbezeichnungen, da dieser den Konsumenten irreführt.
SPF50+ wird fälschlicherweise als Sonnenblocker verstanden. Ein SPF 50 bietet allerdings nur 98 % und SPF 15 auch 94 % Schutz vor UVA- und UVB-Strahlen. Eine weitverbreitete Wahrnehmung ist jedoch, dass SPF 50 nahezu vollständig schützt, was nicht korrekt ist. Darum empfiehlt die Europäische Kommission für Gesundheit, SPF 15 bis SPF 25 wiederholt und insbesondere in genügender Menge aufzutragen.
Nebenwirkungen
Nebenwirkungen von Sonnenschutzpräparaten können Irritationen, allergische oder photoallergische Reaktionen der Haut sein.
Für bestimmte Inhaltsstoffe ist im Tierversuch eine östrogenartige Aktivität gezeigt worden, die allerdings für den Menschen als nicht relevant eingestuft wird. Lediglich das Lichtschutzmittel 4-Methylbenzylidencampher sollte vermieden werden, da der Verdacht einer Schädlichkeit nicht widerlegt werden konnte.
Als weitere mögliche Nebenwirkung wurde ein negativer Einfluss auf den Vitamin-D3- und Kalziumhaushalt diskutiert. Ein Effekt konnte jedoch auch bei der Langzeitanwendung von Sonnenschutzmitteln nicht gezeigt werden. Gewisse Lichtschutzmittel können bei hohen Konzentrationen zudem neurotoxische Effekte aufweisen.
Kontrovers wird die Möglichkeit diskutiert, dass durch die Nutzung von Sonnenschutzmitteln das Risiko für die Entwicklung eines malignen Melanoms sogar erhöht wird. Während einige epidemiologische Studien zu diesem Schluss kommen, können Übersichtsarbeiten diesen Zusammenhang nicht zeigen. Kritisiert wird in einer dieser Arbeiten die ungenügende Berücksichtigung von verdeckten Störeffekten (sog. Confounder-Effekte) sowie von Sonnencremes mit einem Schutzfaktor größer als 15 und mit einem Schutz gegen UV-A-Strahlung oder Wasserfestigkeit, die heute als Standard empfohlen werden. Möglicherweise spielt auch ein längerer Aufenthalt in der Sonne nach Anwendung von Sonnenschutzmitteln eine Rolle bei der Entstehung dieser Daten.
Verbote
Am 2. November 2018 bestätigte der Präsident von Palau, Thomas Remengesau, ein bereits vom Parlament verabschiedetes Gesetz, welches bestimmte Sonnenschutzmittel, die sich schädlich auf Korallenriffe auswirken, ab 2020 verbietet. Betroffen sind Sonnencremes, die Oxybenzon und Octinoxat enthalten, die zur Korallenbleiche beitragen. Die Einfuhr dieser Cremes soll unterbunden und die Benutzung unter Strafe gestellt werden. Palau ist damit das erste Land der Welt, das korallenschädliche Sonnenschutzsubstanzen verbietet, zuvor hatten das bereits der US-Bundesstaat Hawaii und die zu den Niederlanden gehörende karibische Insel Bonaire angekündigt.
Literatur
- Peter Finkel: Lichtschutzmittel. In: Wilfried Umbach (Hrsg.): Kosmetik und Hygiene von Kopf bis Fuß. 3., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2004, ISBN 978-3-527-30996-2, S. 157–173.
Weblinks
- Anna Clemens: Alltagsphysik: Wie funktioniert Sonnencreme? In: Spektrum.de, 27. April 2018.
- Sonnenschutzmittel – Informationen des Bundesamts für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen
