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Zinkoxid oder Titandioxid: Wer schützt vor welchem UV?

Kurz gesagt

Titandioxid schützt vor allem im UVB-Bereich, Zinkoxid ist im langwelligen UVA-Bereich stärker – deshalb werden beide oft kombiniert. Im Vergleich schützt fein verteiltes Zinkoxid zwischen 340 und 380 Nanometern besser als fein verteiltes Titandioxid und wirkt bei gleicher Menge weniger weiß. Beide Pigmente wirken überwiegend, indem sie UV-Strahlung aufnehmen, und nur zu einem kleinen Teil, indem sie sie zurückwerfen. In der EU sind beide als UV-Filter bis jeweils 25 % zugelassen. Wie gut eine Sonnencreme insgesamt schützt, zeigt nicht der einzelne Filter, sondern die Prüfung des fertigen Produkts.

Inhalt
Die UV-Bereiche kurz erklärtAufnehmen statt spiegelnZinkoxid und Titandioxid im VergleichWarum die Teilchengröße mitspieltWas die Inhaltsstoffliste verrät – und was nichtHäufige FragenBei forpeopleQuellen

Die UV-Bereiche kurz erklärt

Die EU-Kommission teilt die ultraviolette Sonnenstrahlung für Sonnenschutzmittel in zwei Bereiche: UVB-Strahlung von 290 bis 320 Nanometern und UVA-Strahlung von 320 bis 400 Nanometern (Empfehlung 2006/647/EG). UVB ist hauptsächlich für die Rötung der Haut verantwortlich. UVA dringt tiefer ein und gilt als eine Ursache vorzeitiger Hautalterung. In der Fachliteratur wird der UVA-Bereich oft weiter unterteilt:

Bereich Wellenlänge Wird gemessen über
UVB 290–320 nm Lichtschutzfaktor (LSF)
UVA2 (kurzwelliges UVA) 320–340 nm UVA-Schutzfaktor
UVA1 (langwelliges UVA) 340–400 nm UVA-Schutzfaktor und kritische Wellenlänge

Die EU empfiehlt, dass der UVA-Schutz mindestens ein Drittel des Lichtschutzfaktors erreicht. Dermatologen empfehlen zusätzlich eine kritische Wellenlänge von mindestens 370 Nanometern (Empfehlung 2006/647/EG). Diese kritische Wellenlänge zeigt, wie weit der Schutz in den langwelligen UVA-Bereich reicht – genau dort unterscheiden sich Zinkoxid und Titandioxid. Die Messverfahren beschreibt die Seite LSF, UVA und wasserfest erklärt.

Aufnehmen statt spiegeln

Mineralische Filter werden oft als „physikalische Blocker“ beschrieben, die das Licht wie ein Spiegel zurückwerfen. Messungen zeigen ein anderes Bild. In einer Untersuchung mit einer Ulbrichtkugel, einem Gerät, das durchgelassenes und zurückgeworfenes Licht getrennt erfasst, reflektierten Zinkoxid und Titandioxid im UV-Bereich im Mittel nur 4 bis 5 % der Strahlung – weniger als ein LSF von 2. Der übrige Schutz entsteht durch Absorption: Die Pigmente sind Halbleiter und nehmen UV-Strahlung auf, deren Energie über ihrer sogenannten Bandlücke liegt (Cole et al. 2016).

Oberhalb dieser Grenze, also im langwelligen UVA und im sichtbaren Licht, verhalten sich die Pigmente anders: Dort nehmen sie kaum noch etwas auf und werfen bis zu 60 % des Lichts zurück (Cole et al. 2016). Das erklärt den weißen Film. Wo genau die Absorption endet, hängt vom Material ab – und damit auch, wie weit ein Filter ins UVA reicht.

Zinkoxid und Titandioxid im Vergleich

Eine Übersichtsarbeit fasst zusammen: Titandioxid ist im UVB-Bereich wirksamer, Zinkoxid im UVA-Bereich; die Kombination sorgt für einen breiten Schutz (Smijs & Pavel 2011). Eine Messung auf menschlicher Haut verglich fein verteiltes Zinkoxid und Titandioxid direkt: Zinkoxid schützte zwischen 340 und 380 Nanometern besser und war bei allen geprüften Konzentrationen weniger weiß (Pinnell et al. 2000).

Merkmal Zinkoxid Titandioxid
Bezeichnung in der INCI Zinc Oxide Titanium Dioxide
Stärke laut Literatur UVA, besonders 340–380 nm UVB und kurzwelliges UVA
Weißeln bei gleicher Menge geringer stärker
Höchstmenge als UV-Filter (EU) 25 % 25 %
Nanoform zugelassen ja, mit Anforderungen, u. a. mittlerer Durchmesser D50 über 30 nm ja, mit Anforderungen, u. a. Beschichtung und begrenzte photokatalytische Aktivität
Einschränkung nicht in Anwendungen, die zum Einatmen in die Lunge führen können (auch Nicht-Nano) Nanoform nicht zum Einatmen; Pulverformen mit lungengängigem Anteil eigens geregelt

Quellen der Zeilen zu Höchstmengen und Nanoform: Verordnung (EU) 2016/621 (Zinkoxid) und Verordnung (EU) 2016/1143 (Titandioxid). Bei gleichzeitiger Verwendung der normalen und der Nanoform desselben Stoffs darf die Summe 25 % nicht überschreiten. Maßgeblich ist immer die aktuelle konsolidierte Fassung der Kosmetikverordnung. Warum Titandioxid in Lebensmitteln nicht mehr erlaubt ist und was die Pulverregel bedeutet, erklärt Titandioxid in Lebensmitteln und Kosmetik.

Warum die Teilchengröße mitspielt

Wie ein Pigment das UV-Licht aufnimmt und streut, hängt auch von der Größe seiner Teilchen ab. Die Übersicht von Smijs und Pavel beschreibt: Werden größere Teilchen durch Nanopartikel ersetzt, verschwindet der weiße Film weitgehend, gleichzeitig kann sich aber das Gleichgewicht zwischen UVA- und UVB-Schutz verschieben. Mischungen verschiedener Teilchengrößen können das ausgleichen (Smijs & Pavel 2011). Hinzu kommt, dass Beschichtungen, die Verteilung in der Grundlage und die aufgetragene Menge den Schutz beeinflussen.

Was „nano“ und „non-nano“ bedeuten und wie Partikelgrößen gemessen werden, steht unter Wie groß sind non-nano Zinkoxid-Partikel?. Ob die Teilchen in die Haut gelangen, behandelt Dringen mineralische UV-Filter in die Haut ein?.

Was die Inhaltsstoffliste verrät – und was nicht

Die Liste der Bestandteile nennt die Stoffe in abnehmender Reihenfolge ihres Gewichts; Bestandteile unter 1 % dürfen am Ende in beliebiger Reihenfolge stehen (Verordnung (EG) Nr. 1223/2009, Artikel 19). Aus der Reihenfolge kannst du also grob ablesen, welcher Filter in größerer Menge enthalten ist. Genaue Prozentwerte stehen nicht auf der Packung. Ob eine Sonnencreme den empfohlenen UVA-Schutz erreicht, zeigt erst die Prüfung des fertigen Produkts; die Filterliste allein sagt das nicht. Wie du die Liste insgesamt liest, erklärt INCI-Liste lesen.

Für den Alltag gilt unabhängig vom Filter: ausreichend Creme, gleichmäßig verteilt, nach dem Baden und Abtrocknen nachcremen – und Schatten, Kleidung und Mittagspause zuerst. Hinweise für Kinder stehen unter Mineralische Sonnencreme für Kinder. Wer Sonnenschutz und After-Sun-Pflege zusammen möchte, findet das Sonnen-Set – mineralischer LSF 50 & Aloe After-Sun (39,90 €) oder das Familien-Sonnenset – LSF 50, After-Sun & Lippenschutz (ab 39,90 €).

Häufige Fragen

Welcher Filter ist besser, Zinkoxid oder Titandioxid?
Keiner ist allein „besser“. Zinkoxid deckt das langwellige UVA stärker ab und weißelt weniger, Titandioxid ist im UVB-Bereich wirksamer. Viele mineralische Sonnencremes kombinieren deshalb beide.

Reicht Zinkoxid allein für einen breiten Schutz?
Zinkoxid deckt UVB und UVA ab. Ob eine Creme mit nur einem Filter den empfohlenen UVA-Schutz erreicht, hängt von Menge und Rezeptur ab und wird am fertigen Produkt gemessen.

Werfen mineralische Filter das Sonnenlicht zurück?
Nur zu einem kleinen Teil. Im UV-Bereich nehmen sie den größten Teil der Strahlung auf. Zurückgeworfen wird vor allem sichtbares Licht – daher der weiße Film.

Warum steht Zinkoxid in der Liste oft vor Titandioxid?
Weil die Bestandteile nach Gewicht geordnet sind. Steht Zinkoxid zuerst, ist davon mindestens so viel enthalten wie von Titandioxid, sofern beide über 1 % liegen.

Bei forpeople

Unsere festen Sonnencremes mit LSF 50 enthalten beide Filter. In der Inhaltsstoffliste der Feste Sonnencreme LSF50 (40 g, 17,90 €) und des Feste Sonnencreme LSF50 Reiseformat (20 g, 9,90 €) stehen Zinc Oxide und Titanium Dioxide in dieser Reihenfolge, beide als non-nano angegeben, zusammen mit Sheabutter, einem pflanzlichen Fettsäuregemisch, Bienenwachs und Kieselsäure. Die getönten Minis Feste Sonnencreme LSF50 Mini - Farbe LIGHT SAND (mit Eisenoxiden) und Feste Sonnencreme LSF50 Mini - OCEAN BLUE (mit Ultramarinblau) enthalten ebenfalls Zinkoxid und Titandioxid (je 20 g, 9,90 €). Alle sind wasserfest getestet und stecken in einer Papierhülse ohne Kunststoffbeschichtung. Mehr dazu: Nano oder non-nano? · Feste Kosmetik im Sommer lagern · Wasserfreie Kosmetik · Weißfilm bei Sonnencreme

Quellen

  1. Europäische Kommission (2006): Empfehlung 2006/647/EG vom 22. September 2006 über die Wirksamkeit von Sonnenschutzmitteln und diesbezügliche Herstellerangaben. ABl. L 265: 39–43. https://eur-lex.europa.eu/eli/reco/2006/647/oj
  2. Cole C, Shyr T, Ou-Yang H (2016): Metal oxide sunscreens protect skin by absorption, not by reflection or scattering. Photodermatology, Photoimmunology & Photomedicine 32(1): 5–10. https://doi.org/10.1111/phpp.12214
  3. Pinnell SR, Fairhurst D, Gillies R, Mitchnick MA, Kollias N (2000): Microfine zinc oxide is a superior sunscreen ingredient to microfine titanium dioxide. Dermatologic Surgery 26(4): 309–314. https://doi.org/10.1046/j.1524-4725.2000.99237.x
  4. Smijs TG, Pavel S (2011): Titanium dioxide and zinc oxide nanoparticles in sunscreens: focus on their safety and effectiveness. Nanotechnology, Science and Applications 4: 95–112. https://doi.org/10.2147/NSA.S19419
  5. Europäische Kommission (2016): Verordnung (EU) 2016/621 zur Änderung des Anhangs VI der Verordnung (EG) Nr. 1223/2009 (Zinkoxid, Zinkoxid [Nano]). ABl. L 106: 4. https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2016/621/oj
  6. Europäische Kommission (2016): Verordnung (EU) 2016/1143 zur Änderung von Anhang VI der Verordnung (EG) Nr. 1223/2009 (Titandioxid, Titandioxid [Nano]). ABl. L 189: 40. https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2016/1143/oj
  7. Europäisches Parlament und Rat (2009): Verordnung (EG) Nr. 1223/2009 über kosmetische Mittel, Artikel 19. ABl. L 342: 59. https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2009/1223/oj

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