Moment mal, was ist das eigentlich mit Sonnencreme? Funktioniert sie oder nicht?

Auf fast jeder Flasche Sonnencreme in der Drogerie steht, dass sie das Hautkrebsrisiko senkt, aber das ist nicht der Grund, warum Sonnencreme erfunden wurde. Tatsächlich ist Sonnencreme viel, viel älter als unser Verständnis von Hautkrebs. Die Menschen haben schon vor Jahrtausenden Stoffe aus der Natur verarbeitet, um Sonnenschutzmittel herzustellen. Die alten Griechen und Ägypter schmierten sich zum Beispiel mit allen möglichen Dingen ein – Öl, Myrrhe und Reiskleie -, um zu versuchen, die Bräunung zu verhindern.

Aber die Wurzeln der modernen Sonnenschutzmittel lassen sich auf ein einziges Produkt zurückführen: Ambre Solaire, kreiert von Eugène Schueller im Jahr 1935. Damals war der Zusammenhang zwischen Sonne und Hautkrebs noch nicht ausreichend bekannt. Tatsächlich wurde Ambre Solaire neun Jahre vor der Erkenntnis erfunden, dass die DNA unsere genetische Information trägt, 18 Jahre bevor wir die Struktur der DNA kannten, und mehr als 40 Jahre bevor wir wussten, dass Krebs durch DNA-Mutationen verursacht werden kann. Das liegt daran, dass Ambre Solaire erfunden wurde, um Sonnenbrand und nicht Hautkrebs zu verhindern. Im Jahr 2012 traten die FDA-Kennzeichnungsvorschriften für Sonnenschutzmittel offiziell in Kraft und erlaubten es den Herstellern, zu behaupten, dass ein Sonnenschutzmittel „das Hautkrebsrisiko senkt“. Um herauszufinden, warum die FDA den Herstellern diese Behauptung erlaubt, schauen wir uns zwei der häufigsten Wirkstoffe in Sonnenschutzmitteln an, die in den Vereinigten Staaten verkauft werden: Zinkoxid und Oxybenzon (auch bekannt als Benzophenon-3).

Sie haben vielleicht gelesen, dass Zinkoxid eine Art „physikalischer“ Sonnenschutz ist und Oxybenzon eine Art „chemischer“ Sonnenschutz, und dass ersteres Photonen wie ein Schild reflektiert und letzteres sie absorbiert, wie Whitney Houstons Bodyguard in ihrem Oscar-nominierten Hit The Bodyguard Kugeln absorbiert.

Das ist falscher als ein Oreo im Orangensaft. Was sie tatsächlich tun, ist noch viel merkwürdiger. Nehmen wir Oxybenzon:

Um Ihnen ein Gefühl für die Größe zu geben, enthält ein typischer viertelgroßer Klecks Sonnencreme etwa 700.000.000.000.000.000.000 Moleküle Oxybenzon, und wenn Sie die empfohlene Dosis auf Ihre Haut auftragen, würden Sie etwa 8.400.000.000.000.000.000.000.000 Moleküle Oxybenzon auf jedem Quadratzentimeter Ihres Körpers verteilen.

Wenn ein ultraviolettes Photon von der Sonne auf ein Oxybenzon-Molekül auf Ihrer Haut trifft, löst es eine etwas komplizierte Kette von Ereignissen aus. Zunächst trifft das Photon auf ein Oxybenzon-Molekül, das dadurch in einen angeregten Zustand versetzt wird, was bedeutet, dass es mehr Energie hat als vorher. Das Molekül sieht genauso aus:

Wir fügen nur ein kleines * hinzu, um den angeregten Zustand zu zeigen. Aber was ist mit dem Photon passiert? Es ist weg. Verschwunden. Puff. Oxybenzon hat es absorbiert und verhindert, dass es auf die DNA trifft und sie möglicherweise schädigt. Bis hierher klingt das in der Tat so ähnlich wie das, was ein Bodyguard tun würde: eine Kugel für jemand anderen abfangen. Aber halt. Aber das ist noch nicht alles.

Da Oxybenzon sich in einem angeregten Zustand befindet, haben Sie jetzt ein Molekül in einem angeregten Zustand auf Ihrer Haut, was genauso schädlich sein kann, wie wenn ein hochenergetisches Photon auf Ihre Haut trifft. Aber Oxybenzon kann diese zusätzliche Energie durch die Kraft des TANZENS loswerden!

Erst bewegt sich ein Teil der Elektronendichte in der Kohlenstoff-Sauerstoff-Doppelbindung nach oben in Richtung Wasserstoff, wodurch ein Teil der Energie abgeleitet wird:

Dann dreht sich eine der Bindungen, die die beiden Ringe miteinander verbinden, und verdreht den rechten Ring aus dem Bildschirm heraus, wie ein Propeller, der eine Vierteldrehung macht.

Das führt dazu, dass der rechte Ring auf ein nahegelegenes Molekül (z. B. Wasser) stößt.

Und das bringt das Wassermolekül ein wenig mehr zum Schwingen als vorher. Also, tl;dr: Die Energie des ultravioletten Photons wurde durch das Zappeln des Oxybenzons abgeleitet und auf das Wassermolekül übertragen.

Dann dreht sich die Bindung, die in das Wassermolekül übergegangen ist, zurück:

Und wir sind fast wieder da, wo wir angefangen haben:

Beachte, dass Oxybenzon es geschafft hat, sich selbst wieder so zu tanzen, wie es ganz am Anfang war, bevor es von einem Photon getroffen wurde. Diese Reihe von schlampigen Tanzbewegungen, die Wärme erzeugen, ist also eigentlich ein Zyklus: Ein ultraviolettes Photon geht hinein, eine molekulare Bewegung kommt heraus. Die molekulare Bewegung wird durch etwas gemessen, das Sie gut kennen: die Temperatur. Oxybenzon wandelt also im Wesentlichen Lichtenergie in Wärmeenergie um.1

Zinkoxid und Titandioxid (die so genannten physikalischen Sonnenschutzmittel) absorbieren ebenfalls zyklisch Photonen und wandeln sie in Wärmeenergie um, obwohl der genaue Mechanismus anders ist. In Gesundheitsblogs, Nachrichtenartikeln und sogar von Dermatologen wird behauptet, dass sie UV-Licht „reflektieren“ oder „streuen“. Tatsächlich wird in einigen Quellen behauptet, dass sie nur etwa 5 % des UV-Lichts reflektieren oder streuen und den Rest absorbieren. Ich vermute, dass die Verwirrung dadurch entstanden ist, dass einige Formulierungen von Zink/Titan-Sonnenschutzmitteln wie weißer Frischkäse aussehen, den man auf der Haut verteilt. Die Leute nahmen einfach an, dass die Sonnenschutzmittel, da sie sichtbares Licht streuen – so dass man wie ein Bagel aussieht, der auf seinen Lachs wartet – auch UV-Licht streuen müssen. Aber ob etwas sichtbares Licht reflektiert, kann unabhängig davon sein, ob es UV-Licht reflektiert.

Zurück zu Oxybenzon. Sein Umwandlungs-UV-Photonen-Wärme-Zyklus läuft schnell ab: Es dauert etwa zehn Billionstel Sekunden, bis ein Oxybenzon-Molekül wieder so wird, wie es war.2 Das bedeutet, dass ein Oxybenzon-Molekül etwa 90.000.000.000 UV-Photonen pro Sekunde absorbieren kann. Wenn Sie die von der FDA empfohlene Menge an Sonnenschutzmittel mit LSF 30 auftragen, verbessern Sie die Fähigkeit Ihrer Haut, die Energie von mehr als 700.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 ultravioletten Photonen, die pro Sekunde auf Sie einprasseln, harmlos zu zerstreuen.

Zusammenfassend kann man also sagen: Unsere Spezies hat einen cremig-weißen Klecks entwickelt, den man auf den Körper aufträgt, um die potenziell DNA-schädigende Energie von Hunderten von Millionen Septillionen ultravioletter Photonen pro Sekunde in größtenteils harmlose Wärme umzuwandeln.

Auf der einen Seite ist die moderne Sonnencreme gar nicht so weit davon entfernt, dass man sich mit Ton, Mineralien oder einer Mischung aus Sand und Öl einschmiert, wie es die alten Ägypter oder Griechen taten. Aber auf einer anderen Ebene sind moderne Sonnenschutzmittel eine Art magisch-chemisches Zauberwerk.

Unsere Spezies sollte sich jetzt auf die Schulter klopfen.

Aber funktioniert unser kleiner Zaubertrick tatsächlich?

Das ist nicht nur eine philosophische Frage. Es ist eine praktische Frage. Nehmen wir an, Sie kaufen in der Drogerie eine Flasche Sonnencreme, weil Ihr Dermatologe Ihnen mit einem Hungerstreik gedroht hat, wenn Sie es nicht tun. Für welche Flasche entscheiden Sie sich? Niemand würde es Ihnen verübeln, wenn Sie stundenlang völlig verwirrt in der Sonnencremeabteilung stünden. Verwirrt. Verwirrt. Überwältigt.

Das sind nicht Sie. Sonnenschutzmittel tragen die unverständlichsten Etiketten, mit denen Sie wahrscheinlich konfrontiert werden. Ein repräsentatives Beispiel:

(Dieses Sonnenschutzmittel ist fiktiv, und jede Ähnlichkeit mit einem echten Sonnenschutzmittel ist rein zufällig.)

Es sieht nicht so aus, aber das Etikett enthält tatsächlich viele der Hinweise, die wir brauchen, um die praktischen (und philosophischen) Fragen zu klären, ob ein Sonnenschutzmittel funktioniert.

Fangen wir mit dem LSF an. Sowohl Merriam-Webster.com als auch das Oxford English Dictionary definieren „SPF“ als „Sonnenschutzfaktor“. Diese beiden geschichtsträchtigen Aufbewahrungsorte unserer geheiligten englischen Sprache irren sich mehr als Erdnussbutter auf Peperoni. „SPF“ sollte eigentlich für „sunburn protection factor“ stehen. (Zur Erinnerung: Ambre Solaire wurde erfunden, damit sich weiße Europäer bräunen konnten, ohne einen Sonnenbrand zu riskieren.)

SPF ist nicht ganz einfach zu begreifen. Zunächst einmal muss man wissen, dass er nicht von einem Algorithmus ausgespuckt wird, sondern von irgendeiner unglücklichen Person in einem unscheinbaren medizinischen Bürogebäude irgendwo gemessen wird. Das Verfahren, das durch ein Bundesgesetz vorgeschrieben ist, läuft in etwa so ab:

1. Finden Sie eine weiße Person (nicht cremefarben; sie muss druckerpapierweiß sein).3

2. Schneiden Sie eine Schablone mit zwei Reihen rechteckiger Kästchen aus und legen Sie sie auf ihren unteren Rücken.

3. Schmieren Sie eine ganz bestimmte Menge (2.

4. Schmieren Sie eine ganz bestimmte Menge (2,0 Milligramm pro Quadratzentimeter) Sonnenschutzmittel durch die untere Reihe auf den Rücken der Person und warten Sie, bis es getrocknet ist.)

5. Warten Sie einen Tag und sehen Sie dann, wie viel ultraviolettes Licht nötig war, um der Person in der oberen Reihe (ohne Sonnenschutzmittel) im Vergleich zur unteren Reihe (mit Sonnenschutzmittel) gerade noch einen Sonnenbrand zuzufügen.

6. Berechnen Sie dann den Lichtschutzfaktor wie folgt:

1. Wiederholen Sie dies mit einer Reihe weiterer weißer Menschen und nehmen Sie den Durchschnitt der ermittelten Lichtschutzfaktoren.

Wenn Sie also in der Drogerie zwei Flaschen Sonnenschutzmittel in den Händen halten, eine mit SPF 25 und eine mit SPF 50, dann wissen Sie, dass beide Sonnenschutzmittel irgendwo in einem Labor von Menschen und an Menschen getestet wurden und dass das Sonnenschutzmittel mit SPF 50 etwa halb so viel Sonnenbrand verursachende ultraviolette Energie durchlässt wie das Sonnenschutzmittel mit SPF 25. Das gilt für jedes seriöse Sonnenschutzmittel auf jedem größeren Markt der Welt. Sonnenschutzmittel wirken also wirklich, und zwar in dem Sinne, dass sie das Risiko eines Sonnenbrands eindeutig verringern.

Wenn es darum geht, die Bedeutung des LSF zu interpretieren, haben wir manchmal Schwierigkeiten. Haben Sie jemals etwas gehört wie: Wenn es 20 Minuten dauert, bis sich Ihre ungeschützte Haut rot färbt, verhindert ein Sonnenschutzmittel mit LSF 15 theoretisch die Rötung 15 Mal länger – also etwa fünf Stunden. Das ist zwar technisch gesehen richtig, aber leider führt es dazu, dass die Leute so rechnen:

Angenommen, Sie glauben, dass Sie ohne Sonnenschutzmittel 20 Minuten brauchen, um sich zu verbrennen. Wenn du dich mit LSF 100 eincremst, glaubst du vielleicht, dass du 33 Stunden lang in der Sonne herumtollen kannst, ohne einen Brand zu bekommen. Das ist völliger Blödsinn. Und zwar aus folgendem Grund: Erstens haben Sie keine Ahnung, wie lange ich normalerweise brauche, um zu verbrennen“. Zweitens ist diese Zahl nicht festgelegt. Sie ändert sich dramatisch, je nach Tageszeit, Jahreszeit, Ort auf der Erde, Untergrund (Sand? Schnee?) und Himmel (klarer Himmel? Wolken?). Und drittens erhalten Sie fast nie den vollen Schutz des auf dem Etikett angegebenen Lichtschutzfaktors. Und warum? Dafür gibt es viele Gründe, von denen der einfachste lautet: Studien zeigen, dass nur wenige von uns so viel Sonnenschutzmittel auftragen, wie im offiziellen Test angegeben: 2 Milligramm pro Quadratzentimeter Haut.

Das ist eine Menge Sonnenschutzmittel. Ich habe in einem Sommer versucht, so viel aufzutragen, und fühlte mich, als wäre ich durch eine „Ich kann nicht glauben, dass das keine Butter ist“-Waschanlage gelaufen. Aus diesem Grund scheinen die meisten Leute nur die Hälfte oder weniger aufzutragen. Und das führt zu einem weiteren Missverständnis: dass die Leute „zu wenig“ Sonnenschutzmittel auftragen. Das ist … sinnlos.

Niemand sagt Ihnen, wie viel Butter Sie auftragen sollen; Sie nehmen einfach so viel, wie es sich richtig anfühlt. Dasselbe gilt für Sonnenschutzmittel. Seien Sie sich nur darüber im Klaren, dass „was sich richtig anfühlt“ wahrscheinlich nur die Hälfte dessen ist, was die FDA vorschreibt. Das ist einer der Gründe, warum auf der Flasche steht, dass man sich erneut eincremen soll: weil man weiß, dass man beim ersten Mal nicht „genug“ aufgetragen hat.

Eine andere sehr beliebte – und ebenfalls falsche – Interpretation des Lichtschutzfaktors geht in etwa so: Sobald man über den LSF hinausgeht, macht die Zahl keinen großen Unterschied mehr. Dieser Mythos findet sich in der New York Times und in Consumer Reports, auf Gizmodo und der Website der Encyclopædia Britannica sowie in wissenschaftlichen Artikeln, die von praktizierenden Dermatologen verfasst wurden und von Experten überprüft wurden. Und die Argumentation ist überall sehr ähnlich. Sie basieren größtenteils auf einer Tabelle, aus der hervorgeht, wie viel Prozent des UV-Lichts, das Sonnenbrand verursacht, von Sonnenschutzmitteln mit unterschiedlichem Lichtschutzfaktor absorbiert wird:

Wohlmeinende Menschen schauen sich die obige Tabelle an und schreiben Sätze wie diese:

Ein Lichtschutzfaktor von 15 blockiert etwa 93 Prozent der UVB-Strahlung, während ein Lichtschutzfaktor von 30 97 Prozent der UV-Strahlung abblockt. Das ist nur ein Unterschied von 4 Prozent …

Das ist falscher als Hackbraten bei einem Muschelessen. Um zu sehen, warum, lassen Sie mich versuchen, Ihnen ein paar „kugelsichere Westen“ zu verkaufen. Weste A hält 93% der Kugeln ab. Weste B hält 97 % der Kugeln ab. Auf den ersten Blick scheint es nur einen Unterschied von 4 Prozent zwischen den beiden Westen zu geben, aber bedenken Sie Folgendes: Wenn jemand hundert Kugeln auf Sie schießt und Sie Weste B tragen, werden Sie von drei Kugeln getroffen. In Weste A würden Sie von sieben Kugeln getroffen – mehr als doppelt so viel wie in Weste A. Das Gleiche gilt für Photonen: Die Anzahl der Photonen, die durch den Sonnenschutz blockiert werden, ist völlig irrelevant. Die Zahl, auf die es ankommt, ist, wie viele durchkommen.

Mit diesem Gedanken fügen wir der obigen Tabelle eine Spalte hinzu:

Da. Jetzt haben wir ein viel besseres Gefühl dafür, wie sich zwei verschiedene Lichtschutzfaktoren zueinander verhalten: Sie können sehen, dass Lichtschutzfaktor 100 doppelt so viele Sonnenbrand verursachende Photonen absorbiert wie Lichtschutzfaktor 50 und Lichtschutzfaktor 30 doppelt so viele wie Lichtschutzfaktor 15 (natürlich unter der Annahme, dass Sie die gleiche Menge Sonnenschutzmittel auftragen).

Sollten Sie also den höchsten verfügbaren Lichtschutzfaktor wählen? In den späten 2000er Jahren dachten die Hersteller von Sonnenschutzmitteln sicherlich so: versuchten sie ständig, sich gegenseitig zu übertreffen, indem sie Sonnenschutzmittel mit immer höherem LSF herstellten. Ich neige dazu, mich für den höchsten LSF zu entscheiden, den ich finden kann, aber das ist definitiv keine Einheitslösung. Es gibt berechtigte Gründe, warum Sie keine Sonnenschutzmittel mit ultrahohem LSF verwenden möchten. Die Verwendung eines Sonnenschutzmittels mit niedrigerem Lichtschutzfaktor könnte eine gute Möglichkeit sein, sich psychologisch dazu zu verleiten, sich erneut einzucremen.

Warte. Was?

Die Logik geht so: Wenn Sie Sonnenschutzmittel mit einem Lichtschutzfaktor von ELVENTY BILLION auftragen, denken Sie vielleicht: Oh, das reicht aus, um mich den ganzen Tag lang zu 100 % zu schützen, also kann ich mich nur einmal auftragen und das war’s. Leider ist das nicht der Fall. Jede Sonnencreme – egal mit welchem LSF – wird irgendwann von all Ihren Strandaktivitäten abgewaschen, abgetrocknet oder durch Ihren Schweiß verdünnt. Wenn Sie also den ganzen Tag in der Sonne verbringen,4 müssen Sie sich neu eincremen. Wenn Sie jedoch nur LSF 30 verwenden, fühlen Sie sich vielleicht nicht so gut geschützt und müssen sich den ganzen Tag über immer wieder neu eincremen.

Übrigens ist Ihnen vielleicht aufgefallen, dass auf den Etiketten von Sonnenschutzmitteln steht: „15 Minuten vor dem Sonnenbad großzügig auftragen.“

Warum?

Weil Sonnenschutzmittel keine Feuchtigkeitscreme ist. Man will sie nicht unter die oberste Hautschicht reiben, sondern sie soll eine Schutzbarriere auf der Haut bilden. Entgegen allem, was man Ihnen Ihr ganzes Leben lang beigebracht hat, ist es also richtig, die Sonnencreme nur ganz leicht auf der Hautoberfläche zu verteilen und sie dann trocknen zu lassen. Während sie trocknet, verbindet sie sich mit der obersten Schicht der Haut. Dafür ist die 15-minütige Wartezeit gedacht. Wenn Sie die Sonnencreme auftragen und dann sofort Ihre Kleidung anziehen, könnten Sie sie unbeabsichtigt abwischen, bevor sie die Chance hat, sich mit der obersten Schicht Ihrer Haut zu verbinden.