UV-Leuchtstoffröhren

Erweitert man die Leuchtstoffe einer Röhre um einen zusätzlichen Leuchtstoff mit Emission im UV-Bereich so erhält man eine UV-Leuchtstoffröhre, wie sie von verschiedenen Zoohandelsmarken angeboten werden.

Ähnlich wie bei normalen Leuchtstoffröhren gibt es auch bei den UV-Leuchtstofflampen eine Vielzahl von möglichen Leuchtstoffen und deren Kombination in unterschiedlichen Verhältnissen. Häufig aufgefallen sind mir folgende Leuchtstoffe:

Von der Firma Q-Panel gibt es eine Leuchtstofflampe der Bezeichnung UVA-340, die in der medizinischen und biologischen Forschung als der Leuchtstoff mit dem sonnenähnlichsten Spektrum im Bereich unter 330 nm gilt. Lediglich im langwelligen UV-Bereich, der für viele Reptilien sichtbar ist, hat dieser Leuchtstoff eine Lücke.

UV Leuchtstoff Typ 1: UVA-340

Von der Firma Q-Panel gibt es eine Leuchtstofflampe der Bezeichnung UVB-313, die für Materialprüfungen unter extremen Bedingungen verwendet wird. Der Leuchtstoff ist extrem kurzwellig und in keinster Weise sonnenlichtähnlich.

UV Leuchtstoff Typ 2: UVB-313

Das Gesamtspektrum setzt sich natürlich einfach aus dem sichtbaren Spektrum und dem UV-Spektrum zusammen. Jedoch kann durch unterschiedliche Anteile von UV-Leuchtstoff und Leuchtstoffen für den sichtbaren Bereich das Verhältnis zwischen sichtbarer Strahlung und UV-Strahlung stark variieren. Dieses Verhältnis geben die Hersteller in Prozent UV an¹⁾: Prozent UVB = \int\limits_{280\mathrm{nm}}^{320\mathrm{nm}}\mathrm{d}\lambda I(\lambda) / \int\limits_{280\mathrm{nm}}^{700\mathrm{nm}}\mathrm{d}\lambda I(\lambda)·100% Prozent UVA = \int\limits_{320\mathrm{nm}}^{400\mathrm{nm}}\mathrm{d}\lambda I(\lambda) / \int\limits_{280\mathrm{nm}}^{750\mathrm{nm}}\mathrm{d}\lambda I(\lambda)·100% Typische Reptilen-UV-Leuchtstofflampen haben einen UVB Anteil von 5-10% und einen UVA-Anteil von etwa 30%. Das Sonnenlicht hat im Vergleich dazu 0,1% bis 1% UVB (je nach Sonnenstand) und 10% UVA. UV-Leuchtstoffröhren haben also eine sehr unnatürliche spektrale Verteilung. Der UVA-Anteil ist im Vergleich zum sichtbaren Bereich zu hoch. Je nach spektraler Verteilung ist die UVA-Strahlung für einige Reptilien sichtbar und führt zu einer Farbverfälschung. Der UVB-Anteil ist sowohl im vergleich zum sichtbaren Licht als auch im Vergleich zur UVA-Strahlung zu hoch. Oder besser anders herum formuliert: Leuchtstoffröhren sind im Vergleich zu ihrer UV-Strahlung viel zu dunkel.

Aufgrund der Definition UV/VIS sagt der UV-Anteil nichts über die tatsächliche Menge an UV aus. Verringert man nämlich bei gleich bleibender UV Leistung die Leistung im sichtbaren Bereich, so steigt der prozentuale UV-Anteil an - obwohl der absolute Anteil gleich bleibt. Die im sichtbaren Bereich angestrahlte Leistung „VIS“ wird von den Herstellern nicht angegeben, so dass der Kunde keine Möglichkeit hat, vom prozentualen UV Anteil auf den tatsächlichen UV-Anteil rückzuschließen. Lediglich der mit der Empfindlichkeit des menschlichen Auges gewichtete sichtbare Anteil („Lumen“) wird bei manchen Leuchtstofflampen angegeben. Dieser Wert kann jedoch nicht einfach in „VIS“ umgerechnet werden, da der Umrechnungsfaktor von der Form des Spektrums abhängig ist. Bei den meisten Reptilienleuchtstoffröhren liegt er zwischen 220 und 250 lm/W. Eine 15W-Röhre mit etwa 700 lm könnte also etwa (700/230) = 3 W sichtbare Leistung abstrahlen. Ein UVB-Anteil von 5 % entspräche dann 0,15 W. Im Abstand von 10 cm von der Röhre ist die beleuchtete Fläche (Sichtwort: Zylindermantel) 10cm x 40cm x 2 x π = 2513 cm², was einer Bestrahlungsstärke von 0,15W/2513cm² = 60 µW/cm² entspricht.