Standard Erythema Dose (SED) und Minimal Erythema Dose (MED)

Standard Erythema Dose (SED) und Minimal Erythema Dose (MED) messen nicht dasselbe. Die SED ist eine genormte physikalische Einheit für erythemwirksame UV-Strahlung: 1 SED entspricht 100 J/m² erythemwirksamer Bestrahlung und gilt unabhängig davon, wer bestrahlt wird. Die MED ist dagegen keine feste Einheit, sondern ein individueller biologischer Schwellenwert – die kleinste Dosis, ab der die Haut einer bestimmten Person sichtbar rot wird. Die eine Größe beschreibt die Strahlung, die andere die Reaktion eines Menschen darauf. Beides zusammen ergibt erst die Aussage, ob eine konkrete UV-Belastung für eine konkrete Person kritisch ist.

Die saubere Trennung beider Begriffe ist keine akademische Feinheit, sondern das Ergebnis einer Normungsentscheidung. „MED“ wurde in der Literatur lange uneinheitlich verwendet – mal als physikalische Maßeinheit, mal als individueller Messwert, je nach Studie und Autor. Um diese Verwechslungsgefahr zu beseitigen, empfahl die Internationale Beleuchtungskommission (CIE) 1997, den Begriff MED ausschließlich für die individuelle biologische Reaktion zu reservieren, und führte mit der Standard Erythema Dose eine eigene, standardisierte physikalische Einheit ein (CIE, Standard Erythema Dose – a Review). Seitdem lassen sich beide Konzepte klar trennen und sinnvoll aufeinander beziehen.

Praktisch relevant wird die Unterscheidung überall dort, wo UV-Dosen verglichen oder auf Menschen bezogen werden: in der dermatologischen Diagnostik und in der medizinischen Phototherapie, bei der Prüfung von Sonnenschutzmitteln, in Solarien, bei den UV-Index-Angaben der Wetterdienste und in der photobiologischen Bewertung von Arbeitsplätzen.

Die SED ist eine 1997 von der CIE eingeführte und in ISO/CIE 17166 genormte Maßeinheit für erythemwirksame, also hautrötende UV-Strahlung (ISO/CIE 17166:2019). Sie beschreibt ausschließlich die Strahlung selbst.

• Definition: 1 SED entspricht einer erythemwirksamen Bestrahlungsdosis von 100 J/m², gleichbedeutend mit 10 mJ/cm². Die Gewichtung erfolgt mit dem genormten Erythem-Wirkungsspektrum s_er(λ), das die wellenlängenabhängige Wirksamkeit der Strahlung für die Hautrötung abbildet – kurzwellige UV-B-Strahlung wiegt darin um Größenordnungen schwerer als UV-A.
• Unabhängig vom Hauttyp: Die SED sagt nichts darüber aus, wie eine bestimmte Person reagiert. Sie quantifiziert die auftreffende, biologisch gewichtete Strahlungsmenge – nicht mehr und nicht weniger.
• Zweck: Sie macht unterschiedliche UV-Quellen vergleichbar – Sonnenlicht, Solarien, Therapiegeräte und Prüfstände – unabhängig vom verwendeten Messgerät oder Messverfahren (Cancer Council Australia, Sunburn).

Messtechnisch bedeutet das: Ein Gerät gibt nur dann belastbare SED-Werte aus, wenn seine spektrale Empfindlichkeit dem Erythem-Wirkungsspektrum folgt oder wenn das Spektrum der Quelle gemessen und rechnerisch mit s_er(λ) gefaltet wird. Weicht die Empfindlichkeit des Sensors von der Wirkungsfunktion ab, entsteht ein systematischer Fehler – siehe spektrale Fehlanpassung bei UV-Sensoren. Die zugrunde liegenden Größen Bestrahlungsstärke und Bestrahlung sind unter radiometrische Größen zusammengestellt.

Die MED beschreibt keine feste Größe, sondern die individuelle Empfindlichkeit einer Person gegenüber UV-Strahlung.

• Definition: Die MED ist die kleinste UV-Dosis, die bei einer bestimmten Person eine gerade sichtbare, scharf begrenzte Hautrötung auslöst. Abgelesen wird typischerweise 16 bis 24 Stunden nach der Bestrahlung, weil sich das Erythem verzögert ausbildet (PMC/NIH, Minimal Erythema Dose Testing).
• Bestimmung durch Phototestung: Kleine, benachbarte Hautareale werden mit gestuft steigenden UV-Dosen bestrahlt („Lichttreppe“). Die niedrigste Dosis, die am Folgetag eine gerade erkennbare Rötung mit klaren Rändern erzeugt, gilt als 1 MED dieser Person.
• Abhängig vom Hauttyp: Die MED variiert erheblich mit dem Fitzpatrick-Hauttyp (I bis VI), zusätzlich mit Alter, Vorbräunung, Medikamenteneinnahme und genetischer Veranlagung. Wesentlicher Faktor ist das Melanin, das UV-Strahlung absorbiert, bevor sie die empfindlichen Zellschichten erreicht.

Weil die MED individuell ist, ist sie kein Ersatz für eine Expositionsmessung: Was ein Arbeitsplatz an erythemwirksamer Strahlung liefert, lässt sich nur messen; wie sich diese Belastung auf eine konkrete Person auswirkt, hängt von deren MED ab. Wie beides in der betrieblichen Praxis zusammenkommt, beschreibt der Beitrag UV-Erythem am Arbeitsplatz.

Beide Größen schließen einander nicht aus, sondern ergänzen sich: Die individuelle MED einer Person lässt sich in SED ausdrücken. Damit wird sie unabhängig vom Messgerät vergleichbar – und eine gemessene Belastung in SED lässt sich unmittelbar ins Verhältnis zur Schwelle dieser Person setzen.

Die folgenden Werte sind Näherungswerte aus der Fachliteratur. Die Streuung innerhalb eines Hauttyps ist erheblich; für eine belastbare individuelle Aussage bleibt die Phototestung erforderlich.

Rechenbeispiel: Eine Person vom Hauttyp II hat eine MED von etwa 250 J/m², also 2,5 SED. Liefert eine UV-Quelle 5 SED, hat diese Person das Doppelte ihrer individuellen Erythemschwelle erreicht und zeigt eine deutlich sichtbare Hautrötung. Eine Person vom Hauttyp VI mit einer MED von rund 10 SED bliebe bei derselben Bestrahlung noch unterhalb ihrer Schwelle. Dieselbe physikalisch identische Bestrahlung führt also zu völlig unterschiedlichen biologischen Ergebnissen – genau das ist der Grund, warum die Strahlungsgröße und die Reaktionsschwelle getrennt benannt werden müssen.

• Bestimmung des Lichtschutzfaktors (LSF/SPF): Bestimmt werden die MED der ungeschützten Haut und die MED derselben Haut mit aufgetragenem Sonnenschutzmittel; das Verhältnis beider Werte ergibt den Lichtschutzfaktor (CLINUVEL, Photoprotection and the significance of MED testing). Das Prüfverfahren dafür ist in ISO 24444 festgelegt.
• Dosisfindung in der Phototherapie: Bei Psoriasis, Neurodermitis oder Vitiligo dient die individuelle MED als Ausgangspunkt für die Startdosis; gesteigert wird anschließend stufenweise über den Behandlungsverlauf. Die eingesetzten Technologien und die Messgrößen dahinter sind unter Medizin und Phototherapie beschrieben.
• Diagnostik von Lichterkrankungen: Phototestungen mit MED-Bestimmung helfen, photosensitive Erkrankungen zu erkennen und einzuordnen – etwa die polymorphe Lichtdermatose oder eine medikamentös ausgelöste Photosensibilisierung.
• UV-Index und öffentliche Kommunikation: Der UV-Index ist definiert als die erythemwirksame Bestrahlungsstärke in W/m², multipliziert mit 40 m²/W. Bei UV-Index 8 beträgt die erythemwirksame Bestrahlungsstärke also 0,2 W/m², und 1 SED ist nach rund 500 Sekunden erreicht – gut acht Minuten. Eine Person vom Hauttyp II wäre nach etwa 21 Minuten an ihrer Erythemschwelle.
• Solarien und Bestrahlungsgeräte: Die erythemwirksame Ausgangsleistung wird in SED angegeben, um Geräte verschiedener Hersteller vergleichbar zu machen und Zeitvorgaben nachvollziehbar zu begrenzen.
• Arbeitsschutz: Die Expositionsgrenzwerte für inkohärente optische Strahlung arbeiten nicht mit der SED, sondern mit der effektiven Bestrahlung H_eff und einer eigenen Wichtungsfunktion S(λ); der Grenzwert von 30 J/m² pro Tag geht historisch auf die minimale Erythemdosis empfindlicher Hauttypen zurück. Welche Regelwerke das festlegen, fasst Richtlinien, Normen und Standards im UV zusammen.

Misst die SED dasselbe wie die MED?
Nein. Die SED ist eine feste physikalische Einheit für die erythemwirksame Strahlung (1 SED = 100 J/m²), die MED ist die individuelle Dosis, ab der die Haut einer bestimmten Person rot wird. Die SED misst die Ursache, die MED beschreibt die Empfindlichkeit für die Wirkung.

Wie rechnet man eine MED in SED um?
Indem man den in J/m² gemessenen MED-Wert durch 100 J/m² teilt. Eine MED von 250 J/m² entspricht damit 2,5 SED. Voraussetzung ist, dass der MED-Wert erythemwirksam gewichtet vorliegt und nicht als ungewichtete Bestrahlung.

Ist 1 SED gefährlich?
1 SED liegt unterhalb der Erythemschwelle jedes Hauttyps – die niedrigsten typischen MED-Werte beginnen bei etwa 2 SED. Eine sichtbare Rötung ist bei 1 SED also nicht zu erwarten. Aus arbeits- und strahlenhygienischer Sicht ist das kein Freibrief: Die Dosen eines Tages summieren sich, und die Expositionsgrenzwerte am Arbeitsplatz liegen deutlich darunter.

Womit lässt sich die erythemwirksame Bestrahlung messen?
Mit einem Radiometer, dessen Sensor auf das Erythem-Wirkungsspektrum gefiltert ist, oder mit einem Spektralradiometer, das das Spektrum misst und anschließend mit s_er(λ) faltet. Der zweite Weg ist der robustere, weil er unabhängig vom Spektrum der Quelle bleibt; Hinweise zur Geräteauswahl gibt Auswahl von UV-Sensoren.

Der wesentliche Unterschied zwischen SED und MED liegt in ihrer Natur: Die SED ist ein feststehendes physikalisches Maß für die Strahlung, die MED beschreibt die individuelle biologische Antwort der Haut darauf. Wer beide Begriffe gleichsetzt, vergleicht Messwerte, die nicht vergleichbar sind – und wer beide sauber trennt, kann eine gemessene UV-Belastung in SED unmittelbar auf die Schwelle einer konkreten Person beziehen. Erst dieses Zusammenspiel macht Aussagen möglich, die in Dermatologie, Sonnenschutz und UV-Sicherheit belastbar sind.

• CIE: Standard Erythema Dose, a Review – Begründung der Trennung von SED und MED, cie.co.at.
• ISO/CIE 17166:2019, Erythema reference action spectrum and standard erythema dose – normative Festlegung des Wirkungsspektrums und der Einheit, iso.org.
• Cancer Council Australia: Sunburn – Einordnung von Standard Erythema Dose und Minimal Erythema Dose, cancer.org.au.
• PMC/NIH: Minimal Erythema Dose (MED) Testing – Methodik und Ablesezeitpunkt der Phototestung, pmc.ncbi.nlm.nih.gov.
• CLINUVEL: Photoprotection and the significance of Minimal Erythema Dose (MED) Testing – Rolle der MED bei der Bestimmung des Lichtschutzfaktors, clinuvel.com.

Ob eine UV-Quelle die erythemwirksame Dosis erreicht, die Sie annehmen, zeigt erst die Messung. Wir vermessen Spektrum, Bestrahlungsstärke und Dosis Ihrer Quelle und beraten zur passenden Messtechnik – vom Radiometer RMD Pro, das mit erythemwirksam gewichtetem Sensor erhältlich ist, über das flache Spektralradiometer UVpad bis zum Laborspektralradiometer SR900 für die spektrale Auswertung. Die Rückführung der Messwerte übernimmt unser akkreditiertes Kalibrierlabor. Schreiben Sie uns Ihre Fragestellung.