#Inwieweit sterilisiert natürliches UV-Licht?

UV-Strahlung kann Viren effektiv den Garaus machen – in Kunstlicht, aber auch im Tageslicht steckt dieses Potenzial. Forscher haben nun ausgelotet, wie stark der Sterilisations-Effekt des natürlichen UV-Lichts gegenüber Corona-Viren vom Standort und der Jahreszeit abhängt. Die Ergebnisse bestätigen, dass die natürliche Strahlung im Freien die Dauer des Infektionspotenzials von Sars-CoV-2 stark einschränken kann. Die schwache winterliche Strahlung kann in unseren Breiten jedoch nur wenig bewirken. Das Virus kann dadurch im Freien bis zu einem ganzen Tag infektiös bleiben, sagen die Forscher.

UV-Licht ist energiereich, das weiß jeder der schon einmal einen Sonnenbrand abbekommen hat: Die hochfrequente Strahlung kann biologische Strukturen beschädigen – vor allem das Erbgut. Höhere Lebewesen besitzen komplexe Schutz- und Reparaturmechanismen, um sich vor der UV-Strahlung und ihren Folgen zu schützen. Bakterien und Viren sind den Effekten hingegen weitgehend schutzlos ausgeliefert: Die Strahlung kann ihr Erbgut zerschießen und sie dadurch ausschalten. Deshalb wird künstliches UV-Licht zur Sterilisierung von Oberflächen eingesetzt. Es ist auch bekannt, dass die natürliche UV-Strahlung des Sonnenlichts Viren in der Umwelt inaktivieren kann. Die sogenannte viruzide Wirksamkeit von Tageslicht hängt dabei von der Empfindlichkeit der jeweiligen Virusart gegenüber UV-Licht ab sowie von der Strahlungsintensität.

Klar scheint, dass dies auch eine Rolle bei der Covid-19-Pandemie spielt. Denn Sars-CoV-2 wird nicht nur in geschlossenen Räumen übertragen, sondern auch im Freien. Die größte Gefahr geht dabei von der direkten Ansteckung über Tröpfchen und Aerosole aus, weshalb das Abstandhalten so wichtig ist. Doch auch Viren, die auf Oberflächen gelangt sind, können einige Zeit für Infektionen sorgen. Im Rahmen ihrer Studie sind die Forscher um Alois Schmalwieser von der Veterinärmedizinischen Universität Wien nun der Frage nachgegangen, wie stark die UV-Strahlung im Freien unter verschiedenen Bedingungen gegen Sars-CoV-2 wirkt.

Empfindlichkeit kombiniert mit Satellitendaten

Die Wissenschaftler erfassten dazu zunächst alle verfügbaren Informationen, aus denen sich die Empfindlichkeit der Corona-Viren gegenüber der UV-Strahlung in natürlichem Licht ableiten lässt. Diese Auswertungen ergaben einen Wert für die sogenannten Fluenz – die Stärke der Strahlung, die zu einer Inaktivierung der Erreger führt. Diesen Wert kombinierten die Forscher anschließend mit Satellitendaten, die Aufschluss über die Strahlungsbedingungen in verschiedenen Regionen der Erde und zu unterschiedlichen Jahreszeiten geben.

„Unsere Ergebnisse bestätigen, dass die natürliche UV-Strahlung der Sonne ein hohes Potenzial zur Inaktivierung von Corona-Viren aufweist. Das konkrete Ausmaß hängt jedoch stark vom Standort und der Jahreszeit ab“, sagt Schmalwieser. Aus den Berechnungen geht hervor, dass beispielsweise im subtropischen Sao Paulo (Brasilien) die Viren im Freien das ganze Jahr über sehr schnell zerstört werden: Die UV-Strahlung kann innerhalb von 30 bis 100 Minuten 90 Prozent der Viren inaktivieren und damit innerhalb eines Tages allen Erregern den Gar ausmachen. Was die Breitengrade mit starken jahreszeitlichen Lichtschwankungen betrifft, geht aus den Berechnungen hervor: Sogar im isländischen Reykjavik kann das Tageslicht im Juni und Juli dieses Potenzial erreichen. Den Forschern zufolge belegen die Ergebnisse, dass die natürliche UV-Strahlung zumindest im Frühjahr, Sommer und Herbst in unseren Breiten der wichtigste natürliche Begrenzungsfaktor für das Überleben des Virus im Freien ist, da die Viren in kürzerer Zeit als durch andere natürliche Faktoren wie Oberflächentyp, Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit inaktiviert werden. Allerdings hat die UV-Strahlung vermutlich nur geringfügige Auswirkungen auf den direkten Virustransfer von Person zu Person, da dies innerhalb von Minuten geschehen kann, betonen die Forscher.

Gute Überlebenschancen der Viren im Winter

Im Winter ist das Potenzial zur Sterilisation von Luft und Oberflächen allerdings deutlich reduziert, geht aus den Berechnungen der Forscher hervor: Auf der Grundlage der Satellitendaten von 2019 reicht im Dezember die tägliche Sonneneinstrahlung nicht aus, um in Europa für eine Sterilisation in den Außenbereichen zu sorgen. Dies führt den Forschern zufolge möglicherweise dazu, dass das Corona-Virus mehrere Stunden oder sogar über einen ganzen Tag hinweg infektiös bleibt. Erst wenn die Sonne nach ihrem winterlichen Tief wieder höher aufsteigt, intensiviert sich auch erneut der Sterilisationseffekt ihres Lichts.

Die Forscher betonen dabei allerdings, dass eine ganze Reihe an Faktoren eine Rolle bei der Intensität der jeweiligen UV-Strahlung an einem Ort und zu einer bestimmten Zeit spielen: Neben dem geografischen Breitengrad beeinflussen Faktoren wie Bewölkung, Nebel und auch Merkmale der Landschaft die Verteilung der UV-Strahlung und folglich die Inaktivierung von Sars-CoV-2. Im Schatten ist die UV-Strahlung generell geringer und dadurch die Überlebensfähigkeit des Corona-Virus deutlich höher. Klar ist auch: Glasfenster blockieren den größten Teil der solaren UV-B-Strahlung und hemmen dadurch die viruzide Wirksamkeit des Sonnenlichts.

Abschließend sagt Schmalwieser: „Wir hoffen, dass unsere Daten einen Beitrag zu ergänzenden Studien zur Rolle der UV-Strahlung der Sonne bei der Verringerung der Ansteckung kontaminierter Oberflächen leisten und als zusätzliches Instrument für den individuellen und kollektiven Schutz dienen können“, so der Wissenschaftler.

Quelle: Veterinärmedizinische Universität Wien. Fachartikel: Photochemistry and Photobiology, doi:10.1111/php.13345
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17. November 2020

© wissenschaft.de – Martin Vieweg