Tut eine Infrarotheizung der Gesundheit gut?

Auf der Suche nach Antworten sind wir beim Bundesamt für Strahlenschutz sowie beim Fachverband für Strahlenschutz e.V. fündig geworden. Und zwar in einem Fachartikel zur "Gesundheitlichen Wirkung von Infrarot-Strahlung" sowie in einem Leitfaden "Sichtbare und infrarote Strahlung".

Vor allem der Leitfaden vom Fachverband für Strahlenschutz kann als so etwas wie das Standard-Werk für Deutschland zum Umgang mit Infrarotstrahlung angesehen werden. Im Vorwort heißt es hierzu: "...darin werden aber auch die mitunter von anderer Seite geschürten Ängste in der Öffentlichkeit vor nichtionisierender Strahlung durch sachliche Informationen zu relativieren, und zwar auf der Grundlage des Standes von Wissenschaft und Technik." Die vorliegende Ausgabe, datiert auf Dezember 2011, stellt nach persönlicher Rückfrage beim Fachverband nach wie vor den aktuellen Kenntnisstand dar.

Die grundsätzliche Frage wollen wir gleich zu Anfang klären: "Wie wirkt sich Infrarotstrahlung aus biologischer Sicht aus, wenn sie auf menschliches Gewebe trifft?" Hierzu liefern die zwei Publikationen einstimmig eine klare Antwort: in Form von Wärme. Und zwar nur in Form von Wärme. "Die Photonenenergie von IR-Strahlung ist zu gering, um chemische Reaktionen auszulösen oder gar ionisierend zu wirken. Der wesentliche Mechanismus bei der Einwirkung von IR-Strahlung auf menschliches Gewebe beruht auf der Umwandlung der Strahlungsenergie in Wärme."

Das heißt zunächst, dass Bedenken, die Infrarotstrahlung mit der Wirkung von Gammastrahlung (Radioaktivität), UV-Strahlung (Hautkrebs) oder Radarstrahlung / Rundfunkübertragung (Elektrosmog) in Verbindung bringen, unbegründet sind. Auf die Thematik Infrarotstrahlung & Hautkrebs wollen wir dennoch kurz etwas genauer eingehen.

Beide Quellen liefern übereinstimmend die Aussage, dass Infrarotstrahlung allein keinen Hautkrebs auslöst. "Es wird vereinzelt auch die Frage diskutiert, ob nicht auch sichtbare und infrarote Strahlung Hautkrebs auslösen kann. Belastbare Hinweise dafür, dass durch sichtbare und IR-Strahlung karzinogene oder genetische Wirkungen ausgelöst werden, sind aber bisher nicht gefunden worden." Sowie: "Während die Kontrolltiere und die nur mit Infrarot-A bestrahlten Tiere bis zum Ende des Beobachtungszeitraums von 80 Wochen nach Bestrahlungsende keine Hauttumoren aufwiesen ."

Hierzu muss aber gesagt werden, dass die Forschung bei der Frage, wie Infrarotstrahlung in Verbindung mit UV-Strahlung hinsichtlich der Entstehung von Krebszellen wirkt, noch ziemlich am Anfang steht. Das geht vor allem aus dem Fachartikel zur "Gesundheitlichen Wirkung von Infrarot-Strahlung" hervor.

Vereinfacht gesagt ist der aktuelle Forschungsstand der, dass bei UV-bedingtem Hautkrebs eine Vorbehandlung mit Infrarotstrahlung (wichtig hierbei: medizinische Untersuchungen werden mit IR-A Strahlung durchgeführt) dazu führt, dass ein Schutzmechanismus des Körpers gehemmt wird. Dieser Mechanismus (Apoptose) wird "programmierter Zelltod" genannt und verhindert, dass Zellen mit DNA-Schäden, die durch UV-Strahlung verursacht wurden, überleben und zu Krebszellen entarten. Dieser Umstand könnte also eine vermehrte Tumorentwicklung zur Folge haben. Andererseits führt die IR-A-Vorbestrahlung dazu, dass die Reparatur der DNA-Schäden verbessert und das Risiko für eine Entartung der Zellen reduziert wird. Daraus zieht die Forschung bis dato den Schluß, dass beide Wirkungen im Zusammenspiel möglicherweise das Auftreten von Hauttumoren verlangsamen, Tumoren jedoch ein aggresiveres Wachstum zeigen (z.B. durch ein geschwächtes Immunsystem).

Diese Erkenntnisse sind laut Fachartikel jedoch "sehr vorsichtig zu interpretieren" bzw. ist die "Aussagekraft der Studie eingeschränkt" da sie an Zellkulturen und Tieren gewonnen wurden, nicht ohne weiteres auf Menschen übertragbar sind und einer weiteren unabhängige Prüfung und statistischen Absicherung bedürfen.

Aber nun wieder zurück zur weiter oben im Text beschriebenen Wärmewirkung von Infrarotstrahlung. Wenn Infrarotstrahlung auf menschliches Gewebe ausschließlich in Form von Wärme wirkt, welche Folgen kann diese Wärme haben? Was macht sie mit dem menschlichen Körper? Sie kann (laut beider Publikationen) prinzipiell:

• zu beschleunigter Hautalterung führen (Pigmentflecken, Faltenbildung)
• zu Verbrennungen der Haut führen
• den Wärmehaushalt des menschlichen Körpers beeinflussen und zu einer Erhöhung der Körpertemperatur führen
• zur dauerhaften Trübung der Linse im menschlichen Auge führen

Als eine weitere, jedoch indirekte Wirkung kann man sich prinzipiell an einer Strahlungsquelle von infraroter Strahlung auch die Haut verbrennen wenn man die Oberfläche berührt, da die Geräte sehr heiß werden um infrarote Strahlung abgeben zu können.

Das sind zusammengefasst die wesentlichen Gesundheitsrisiken, die beide Publikationen im Zusammenhang mit Infrarotstrahlung nennen. Unseres Erachtens sollte man diese auch nicht verschweigen da sie konkret zeigen, dass eine Gefährdung für die eigene Gesundheit im Umgang mit Infrarotstrahlung nicht gänzlich ausgeschlossen werden kann. Infrarotstrahlung ist per se nicht ungefährlich! Daran gibt es keinen Zweifel.

Man muss nur ganz klare Einschränkungen machen, was zum einen das faktische Gefährdungsrisiko in der Praxis angeht. Und zum anderen muss man ebenso deutliche Einschränkungen machen, was das Gefährdungsrisiko durch eine Infrarotheizung angeht. Diese zwei Aspekte wollen wir uns nachfolgend genauer ansehen.

Beschleunigte Hautalterung

Laut Fachartikel des Bundesamt für Strahlenschutz sind Hautschäden wie Pigmentflecken oder Faltenbildung durch Infrarotstrahlung am Menschen nachgewiesen und die Erkenntnisse hinsichtlich beschleunigter Hautalterung ausreichend. Der Artikel spricht in diesem Zusammenhang jedoch davon, dass die Haut hierzu chronisch infraroter Strahlung ausgesetzt sein muss. Die notwendige Dosis kann z.B. an einem Sommertag in Zentraleuropa erreicht werden. "Allerdings bestehen interindividuelle Unterschiede in der Empfindlichkeit gegenüber Infrarot-Strahlung, die nicht mit dem Hauttyp, dem Geschlecht oder dem Alter korrelieren".

Um beschleunigter Hautalterung vorzubeugen wird laut Fachartikel ein ähnlich vernünftiger Umgang mit Sonne empfohlen, wie er auch durch die negative Wirkung von UV-Strahlung angeraten ist. Sonnenschutzmittel werden hierbei in doppelter Weise ausgeschlossen, da es zum einen keine Empfehlung gibt, entsprechende schützende Substanzen in Sonnenschutzmittel einzubringen. Zum anderen bieten Sonnenschutz­mittel mit UV-Schutz nicht zwangsläufig auch Schutz vor Infrarotstrahlung.

Verbrennung der Haut

Verbrennungen durch Infrarotstrahlung treten laut Aussage beider Publikationen nicht ohne weiteres auf, da uns das natürliche Schmerzempfinden unserer Haut vor gesundheitlichen Schäden schützt. Das Schmerzempfinden der Haut gilt als Vorstadium zu einer Verbrennung. Wann der Schmerz bei uns Menschen einsetzt hängt von der Stärke und Dauer der Bestrahlung ab. In Deutschland regelt dies die DIN 33403-3, dargestellt in der nachfolgenden Grafik.

Zum Vergleich: die Bestrahlungsstärke der Sonne, die oberhalb der Atmosphäre auf die Erde trifft, beträgt 1,367 kW pro Quadratmeter (Solarkonstante) und verringert sich auf dem Weg bis zur Erdoberfläche weiter. Hinzu kommt: der Infrarotstrahlungsanteil am gesamten Spektrum der Sonneneinstrahlung, die auf die Erdoberfläche trifft, liegt bei rund 42%. 52% ist sichtbares Licht und rund 6% UV-Strahlung.

Dieser Vergleich zeigt, dass deutlich stärkere Strahlungsquellen als das Sonnenlicht notwendig sind, um binnen kurzer Zeit das Vorstadium einer Hautverbrennung durch Infrarotstrahlung beim Menschen zu erreichen. Im Alltag begegnen uns solche Strahlungsquellen kaum. Deutlich wird dies anhand der gefährdeten Berufsgruppen, die der Fachverband für Strahlenschutz in seinem Leitfaden nennt. Darunter sind Arbeiter an Hochöfen, Glasbläser, Stahlverarbeiter, Schweißer, Beleuchter, Schauspieler, Personal an Trocknern und Härtern, Feuerwehrleute sowie Bau- und Landarbeiter. Situationen, die weit entfernt sind vom Gebrauch einer Infrarotheizung.

Beeinflussung der Körpertemperatur

Auch wenn Infrarotstrahlung nicht stark genug ist, um auf der Haut einen Schmerzreiz als Warnsignal auszulösen, kann eine länger andauernde und großflächige Einwirkung von Wärmestrahlung auf unseren Körper dazu führen, dass unser Wärmehaushalt aus dem Gleichgewicht gerät und sich die Körpertemperatur erhöht.

Laut DIN 33403-3 liegt die Grenze bei einer effektiven Bestrahlungsstärke von ca. 300 Watt pro Quadratmeter, die für Menschen über einen Zeitraum von 8 Stunden ohne körperliche Betätigung erträglich ist. Bei mittlerer bis schwerer körperlicher Arbeit (Arbeitsenergieumsatz ca. 200 Watt) sinkt dieser Wert auf erträgliche Bestrahlungsstärken bis ca. 140 Watt pro Quadratmeter.

Auch hier ein kurzer Vergleich anhand der Sonneneinstrahlung. Laut Deutschem Wetterdienst lag im Juli 2013 die Monatssumme der gemessenen Sonneneinstrahlung in Deutschland (Globalstrahlung) bei einem Maximalwert von 217 kWh pro Quadratmeter. Mehr Einstrahlung wurde in keinem anderen Monat des Jahres gemessen.

Mit einer vereinfachten Vergleichsrechnung lag bei 31 Tagen im Juli die durchschnittliche tägliche Sonneneinstrahlung bei 7 kWh / qm (217 kWh / qm geteilt durch 31 Tage). 7 kWh ergeben eine Einstrahlung von 1kW, 7 Stunden lang. Also 1000 Watt / qm über einen Zeitraum von 7 Stunden. Das Maximum ihres Wärmestrahlungsanteil erreicht die Sonne im sichtbaren Bereichs des Lichts. Sichtbares Licht machte am gesamten Strahlungsspektrum der Sonne (siehe zuvor) 52% aus. Also lag die Wärmestrahlung ungefähr bei 520 Watt pro Quadratmeter über einen Zeitraum von sieben Stunden.

Sind 300 Watt pro Quadratmeter über einen Zeitraum von 8 Stunden maximal erträglich so zeigt dieses Beispiel mit 520 Watt pro Quadratmeter über einen Zeitraum von 7 Stunden, dass wir an einem Hochsommertag in Deutschland relativ schnell an unsere körperliche Belastungsgrenze stoßen, was die Verträglichkeit von Wärmestrahlung angeht. Aus eigener Erfahrung kann man dies bestimmt nachvollziehen. Wie der weitere Verlauf zeigen wird sind Infrarotheizungen auch von diesen Werten weit entfernt.

Trübung der Linse

beim Auge natürliche Abwendungsreaktion

B) Grenzwerte werden nicht erreicht bei Infrarotheizungen

da die natürliche Abwendrwaktion das als Empfehlung für den Strahlenschutz zu unkonkret ist wurden konkrete Grenzwerte festgelegt: für die Augen und für die Haut

für Haut und Augen gibt es Grenzwerte: zum einen in Bezug auf die Wellenlänge (jeweils bis 3.000nm IR-B) und Bestrahlungsstärke (Watt / qm bzw. Joule / qm)

und Dauerbelastung 100 Watt (Seite 20)

und hier wird jetzt konkret deutlich, warum Infrarotheizungen ungefährlich sind

Infrarot-Heizgeräte erreichen zwar durchaus diese Bestrahlungsstärke z.B. für Auge (siehe Abstandsgesetz), aber nicht im schädlichen Wellenlängenbereich; aber Bestrahlungsstärke nicht für die Haut (Grafik Schmerzempfinden)

Wellenlängen und EIndringtiefe in menschliches Gewebe

wird in der Oberhaut absorbiert (Grafik)

nochmal verdeutlichen: Wellenlängenbereiche Infrarot und Eindringtiefen in die Haut

was IR-A angeht: genauer hinschauen bei Strahlern bezüglich des Strahlungsspektrums, Verband dabei ein Normverfahren zu entwerfen was den Strahlungsanteil misst