Eine natürliche Sonnencreme - Schüler experimentieren 2021 - Welfen-Gymnasium Ravensburg

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Eine natürliche Sonnencreme - Schüler experimentieren 2021 - Welfen-Gymnasium Ravensburg
Eine natürliche Sonnencreme
        Schüler experimentieren
                  2021

         Von Jona Schmid, 14 Jahre &
          Selma Schlosser, 13 Jahre,

 Klasse 8c vom Welfen-Gymnasium, Ravensburg
          Betreuerin: Friederike Polster

gefördert durch die Baden-Württemberg Stiftung
               (mikromakromint)

         Im Aufgabenbereich Chemie,

       Baden-Württemberg, Deutschland
Eine natürliche Sonnencreme - Schüler experimentieren 2021 - Welfen-Gymnasium Ravensburg
1. Kurzfassung
Wir wollen Sonnencreme herstellen, die möglichst umweltfreundlich und wirksam ist. Dafür wollen
wir eigene Rezepte ausprobieren und mit gekaufter Sonnencreme vergleichen. Für den Vergleich und
die Wirksamkeit der einzelnen Sonnencremes wollen wir mit einer selbstgebauten Kiste Messungen
durchführen.

2. Inhaltsverzeichnis

1.    Kurzfassung ................................................................................................................................... 2
2.    Inhaltsverzeichnis .......................................................................................................................... 2
3.    Einleitung ....................................................................................................................................... 3
4.    Informationen Sonnencreme ........................................................................................................ 3
5.    Vorgehensweise, Materialien und Methode ................................................................................ 5
6.    Ergebnisse .................................................................................................................................... 12
7.    Ergebnisdiskussion ...................................................................................................................... 14
8.    Zusammenfassung ....................................................................................................................... 15
9.    Unterstützungsleistung: .............................................................................................................. 15
10.   Quellen- und Literaturverzeichnis ............................................................................................. 15

                                                                           2
Eine natürliche Sonnencreme - Schüler experimentieren 2021 - Welfen-Gymnasium Ravensburg
3. Einleitung
Im Sommer ist uns beim Baden aufgefallen, dass die Haut durch manche Sonnencremes weiß wird,
und durch manche nicht. Außerdem hinterlassen die Sonnencremes im Wasser einen „schmierigen“
Film, der sicherlich nicht gut für die Wasserpflanzen sein kann. Als wir dann im Internet
Informationen über Sonnencreme gesucht haben, sind auf wir viele Artikel gestoßen, in denen es um
Strände geht, die wegen umweltschädlichen Sonnencremes gesperrt wurden, um Wasserpflanzen,
Korallen und weitere Organismen vor den Inhaltsstoffen der Sonnencremes zu schützen. Außerdem
wurde viel über die verschiedenen Hautschäden berichtet, die zum einen durch die schädlichen UV-
Strahlungen der Sonne verursacht werden, aber auch von der Sonnencreme selber aufgrund ihrer
Inhaltsstoffe. Dass manche Sonnencremes einen weißen Film auf der Haut hinterlassen, muss auch
an den Inhaltsstoffen liegen. Als erstes wollten wir herausfinden, wie und warum Sonnencreme dem
Körper und der Haut schadet. Dafür recherchierten wir zuerst, welche Inhaltsstoffe in gekauften
Sonnencremes enthalten sind und welche „umweltfreundlichen“ Alternativen es gibt. Ziel war es,
eine Sonnencreme herzustellen, die den Körper stark genug von der Sonne schützt und gleichzeitig
dem Körper und der Umwelt nicht schadet. Ein möglicher Weg zur natürlichen Sonnencreme geht
über verschiedene Pflanzenöle und Mineralien, die wir in verschiedenen Rezepten testeten.
Unsere so hergestellten Sonnencremes wurden dann noch auf Streichfähigkeit, den Geruch und das
Aussehen getestet. Diese verschiedenen Aspekte wollen wir dann zusammentragen und einen
möglichst „umweltverträglichen und wirksamen“ Sonnencreme-Sieger finden. Wir hoffen also, dass
wir am Ende eine Sonnencreme, die alle Punkte enthält, als Sieger krönen können.
Aus Zeitgründen konnten wir keine Testreihen mehr starten, um die Verträglichkeit der Cremes auf
Wasserpflanzen zu überprüfen.

4. Informationen Sonnencreme

UV/A und UV/B-Strahlung1

Sonnencreme sollte sowohl vor UVA- als auch vor UVB-Strahlen schützen. Die UVB Strahlen der
Sonne lösen den Sonnenbrand aus, während UVA-Strahlen unbemerkt zur Hautalterung beitragen.
Das Bräunen ist ein Abwehrmechanismus vor UVB Strahlung. Die UVB Strahlen dringen tiefer in die
Haut ein und verursachen dadurch Hautschäden.
95% der von der Sonne kommenden Strahlen
sind UVA-Strahlen und 5% UVB-Strahlen.

Mineralische und chemische Sonnencreme2
Man kann Sonnencreme in zwei verschiedene
Gruppen unterteilen: chemisch und
mineralisch.
Als einen chemischen Sonnenschutzfilter
bezeichnen Hersteller organische Moleküle,
die die Sonnenstrahlen absorbieren, also
aufnehmen, und in Form von Wärme abgeben.
                                                                 Abb. 1: Chemischer und mineralischer UV-Schutz

1
    https://www.larocheposay.de/Artikel/UVA-UVB-Strahlen-verstehen/a31093.aspx
2
    https://www.spektrum.de/frage/wie-funktioniert-sonnencreme/1549103
                                                                 3
Eine natürliche Sonnencreme - Schüler experimentieren 2021 - Welfen-Gymnasium Ravensburg
Hat man die Haut mit einer Schicht mineralischer Sonnencreme eingeschmiert, reflektieren weiße
Pigmente das Sonnenlicht, lassen es also von der Haut abprallen (siehe Abb.1). Diesen physikalischen
Sonnenschutz ermöglichen die Pigmente Titandioxid, die oft einen leicht weißlichen Film auf der
Haut hinterlassen.
Chemische und mineralische Sonnencremes haben beide Nachteile. Chemische Sonnencreme dringt
in die Haut ein und kann ihr schaden. Mineralische kann die Haut austrocknen. Wir haben uns
entschieden mit Zinkoxid eine mineralische Sonnencreme herstellen.
In unserer Sonnencreme verwenden wir also Zinkoxid, welches einen mineralischen Schutz gibt.

Lichtschutzfaktor3
Der Lichtschutzfaktor, kurz LSF oder SPF, gibt an, in welchem Maße der Eigenschutz der Haut bei
Sonneneinstrahlung durch geeignete Sonnenschutzmittel vervielfacht werden kann. Ein LSF von 3
bedeutet beispielsweise, dass eine vorbestehende Eigenschutzzeit von 30 Minuten auf 90 Minuten
erhöht werden kann.
Je höher der Faktor ist, desto weniger Strahlung lässt die Sonnencreme durch. Benutzt man ein
Sonnenschutzmittel mit einem LSF von 15, gelangen knapp sieben Prozent der UV-Strahlen an die
Haut. Bei einem Produkt mit einem doppelt so hohen LSF von 30 ist es nur noch halb so viel.
Praktisch können Hersteller maximal einen LSF von 60 erreichen, bei dem immer noch etwas unter
zwei Prozenten der Strahlung bis zur Haut vordringen. Der höchste Lichtschutzfaktor wird
in Deutschland sicherheitshalber mit 50+ angegeben.
Der ausgewiesene Lichtschutzfaktor (LSF) auf einer Sonnencreme bezieht sich nur auf die
UVB-Strahlung. Daher ist es wichtig, dass zusätzlich das UVA-Siegel auf der Verpackung
abgebildet ist. Nur so kann man sicher sein, dass das Produkt vor beiden Strahlen schützt.
Wir haben uns eine Sonnencreme gekauft und geschaut, welche Inhaltsstoffe der Haut schaden.
Diese Stoffe und ihre Wirkung und Probleme haben wir in der Tabelle aufgelistet und uns einen
Ersatz überlegt, den wir dann auch in unserer Sonnencreme wollen.4
Für einige Inhaltsstoffe haben wir uns keinen Ersatz überlegt, da die Wirkung in unseren Augen nicht
wichtig für eine Sonnencreme erschienen oder nicht ersetzbar sind.
Folgende Tabelle zeigt die Inhaltstoffe, deren Wirkung und Probleme sowie einen möglichen Ersatz:
    Inhaltsstoff                     Wirkung                    Probleme                      Ersatz
    Alcohol Denat & Benzyl           Lösungsmittel              Schädlich für die Haut
    Alcohol5
    c12-15 alkyl benzoate            Hautpflege                                               Wir finden, das braucht man
                                                                                              in einer Sonnencreme nicht
                                                                                              unbedingt
    Octocrylene6                     Wirkt stabilisierend auf   penetriert die Haut und
                                     andere UV-Filter           lagert sich im
                                                                menschlichen Organismus

3 https://www.spektrum.de/frage/wie-funktioniert-sonnencreme/1549103
https://flexikon.doccheck.com/de/Lichtschutzfaktor#Definition
4
  https://www.zentrum-der-gesundheit.de/artikel/koerperpflege-schoenheit/sonnencreme-risiko-ia
5 https://www.beyer-soehne.de/alkohol-in-kosmetik-schaedlich-oder-nicht/

  https://www.marirosa.de/beauty-lexikon/c12-15-alkyl-benzoate
6https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwir1YPr_YnuAhXMAWMBHUPIDo0

QFjAGegQICRAC&url=https%3A%2F%2Fwww.beyer-soehne.de%2Fuv-filter-in-sonnencremes-welche-sind-wirklich-
gut%2F&usg=AOvVaw3azAc3F93-5oqVzSKy3mH-

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Ethylhexyl Salicylate7             Absorbiert UV Licht       hohes Allergiepotential9     Öle
                                    und schützt vor
                                    Auswirkungen der
                                    Sonneneinstrahlung8
 Butyl                                                        nicht photostabil
 Methoxydibenzoylmethane10
 Acrylates/Octylacrylamide          Bindemittel               Plastik→
 Copolymer11                                                  Umweltverschmutzung
 Bis-Ethylhexyloxyphenol            UV-Filter                                              Man kann auch Öle nehmen,
 Methoxyphenyl Triazine12 &                                                                da diese auch UV-Licht
 Diethylhexyl Butamido                                                                     abwehren
 Triazone13
 Tocopheryl Acetate &               Antioxidant
 Pentaerythrityl Tetra-Di-t-Butyl
 Hydroxyhydrocinnamate
 Limonene 14                        Duftstoff                 Zitrusöle können einen       Lavendelöl
                                                              Sonnenbrand fördern15
 Alpha-Isomethyl Ionone16           Duftstoff                 giftig für                   Lavendelöl
                                                              Wasserorganismen17
 Benzoic Acid18                     Gegen Bakterien

5. Vorgehensweise, Materialien und Methode
Unsere Vorgehensweise besteht aus mehreren Teilen:
   • Zunächst brauchen wir eine Möglichkeit, wie wir die Wirksamkeit der Sonnencremes bzgl.
       der UVA-und UVB-Strahlungsintensität überprüfen und messen können.
   • Herstellung verschiedener Sonnencremes
   • Testen auf UVA/UVB-Strahlungsabsorption/ Streichfähigkeit/ Geruch
   • Evtl. Testen auf Verträglichkeit mit Wasserorganismen.

7https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjCjP20_onuAhUN

kxQKHbF1CzsQFjABegQIAhAC&url=https%3A%2F%2Fwww.internetchemie.info%2Fchemie-
lexikon%2Fstoffe%2Fe%2Fethylhexyl%2520salicylate.php&usg=AOvVaw37oPDGGbvVTDNl4qjLzWFT
8https://www.oogle.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjCjP20_onuAhUNk

xQKHbF1CzsQFjABegQIAhAC&url=https%3A%2F%2Fwww.internetchemie.info%2Fchemie-
lexikon%2Fstoffe%2Fe%2Fethylhexyl%2520salicylate.php&usg=AOvVaw37oPDGGbvVTDNl4qjLzWFT
9https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjz9-

rkwIruAhXt1uAKHY7xCIkQFjABegQIAhAC&url=https%3A%2F%2Fwww.natuerlich-schoener.com%2Fsonnencremes-kinder-
bedenklich-inhaltsstoffe%2F&usg=AOvVaw2TQb1JIlfXAPuUc7dPASEU´
10 https://www.kinderarzt-gilching.de/blog/250-uv-filter-in-sonnencremes-welche-sind-wirklich-unbedenklich.html

11 https://utopia.de/ratgeber/acrylates-copolymer-was-du-ueber-den-kunststoff-in-kosmetik-wissen-musst/

12 https://www.hautschutzengel.de/bis-ethylhexyloxyphenol-methoxyphenyl-triazine/inci/9425.html

13 https://www.hautschutzengel.de/diethylhexyl-butamido-triazone/inci/2054.html

14 https://www.hautschutzengel.de/limonene/inci/7947.html

15 https://www.heilpraxisnet.de/hausmittel/sonnencreme-selber-machen/#Aetherische_Oele

16 https://www.hautschutzengel.de/alpha-isomethyl-ionone/inci/152.html

17 https://www.internetchemie.info/chemie-lexikon/stoffe/a/alpha-isomethyl%20ionone.php

18 https://www.haut.de/inhaltsstoffe-inci/inci-detail/?id=1569

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5.1 Bau einer Holzkiste für UV- Messungen

Die Fähigkeit, UVA und UVB-Strahlung zu absorbieren, wird mit Hilfe eines UV-Messgerätes (UV-
Sensor) gemessen, der angibt, wie hoch die Intensität der detektierten Strahlung ist. Je kleiner der
Wert, umso mehr Strahlung wird absorbiert bzw. reflektiert und kommt nicht im Sensor an. Um
immer die gleiche Strahlungsintensität zu haben und Einflüsse vom Tageslicht zu vermeiden, haben
wir eine schwarze, lichtdichte Kiste gebaut, in der der Sensor und die Lichtquelle (eine kleine UV-
Taschenlampe) enthalten sind.

Wir haben als erstes eine Kiste gebaut, in welcher wir unsere UV-Messungen durchführen können.
Am Boden der Kiste befindet sich eine Halterung mit verschiedenen Höheneinstellungen für die
Objektträger. Unter der Halterung auf dem Boden ist ein Stück Holz, in welches wir den UV-Sensor
legen können. Am Deckel dieser Kiste haben wir ursprünglich eine Halterung für unsere UV-Lampe
gebaut. Die Lampe kann man festklemmen und rausholen. Allerdings haben wir durch Versuche
bemerkt, dass die Lampe so zu weit von dem UV-Messgerät entfernt war. Deshalb heben wir sie
vorübergehend auf eine Halterung direkt über dem Objektträger befestigt. Aus der unteren Skizze
(Abb.2) kann man die Maße unserer Kiste ablesen.

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Der Objektträgerhalter:      Die Halterung für das Messgerät:   Der Deckel mit Lampenhalterung:

Kiste von oben/ der Seite:                           Kiste innen- von oben aufgenommen:

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5.2 Herstellung der Sonnencremes nach verschiedenen Rezepten

In der Tabelle sieht man die Inhaltsstoffe unserer Sonnencremes und die dazugehörige Aufgabe:

 Inhaltsstoff                  Aufgabe                 Inhaltsstoff                  Aufgabe
 Karottenöl                    UV-Schutz               Lavendelöl                    Geruch
 Von Aromatika                                         Von Primavera

 Himbeerkernöl                 UV-Schutz
 Von Sala                                              Rapskernöl                    UV-Schutz
                                                       Von Bio Primo

 Zinkoxid
 von Sala
                                                       Kürbiskernöl                  UV-Schutz
                                                       von Alnatura

 Temulgator                    Emulgieren
 von
                                                       Leinöl                        UV-Schutz
 BalticNatura.de
                                                       Von Bio Primo

 Kokosöl                       UV-Schutz
 von Alnatura                                          Kakaobutter                   UV-Schutz
                                                       von Alnatura

 Sesamöl                       UV-Schutz
                                                       Aloe Vera                     UV-Schutz,
 von Alnatura
                                                       Von Santaverde                beruhigt die Haut

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Gekauft haben wir die Stoffe in Drogeriemärkten, Reformhäusern und im Internet (z.B. Tegomuls)
Wir haben uns ein Rezept19 rausgesucht und die Inhaltsstoffe variiert. Die geänderten Stoffe sind fett
markiert. Diese Rezepte haben wir entwickelt:

 Probe 1- Grundrezept 1: 20                           Probe 1.1:

 -5g Kokosöl                                          -5g Kokosöl
 -20 ml Sesamöl                                       -20 ml Sesamöl
 -1 ml Karottenöl                                     -1 ml Karottenöl
 -5g Zinkoxid                                         -1 ml Himbeerkernöl
 -15 Tropfen Lavendelöl                               -15 Tropfen Lavendelöl

 Probe 1.2:                                           Probe 1.3:

 -5g Kokosöl                                          -5g Kokosöl
 -20 ml Sesamöl                                       -20 ml Sesamöl
 -3 ml Karottenöl                                     -3 ml Karottenöl
 -1 ml Himbeerkernöl                                  -1 ml Himbeerkernöl
 -5 Tropfen Lavendelöl                                -5 Tropfen Lavendelöl
                                                      -1 gehäufter Teelöffel Zinkoxid

 Probe 2: 21                                          Probe 2.1:

 -5 g Kokosöl                                         -2 g Kakaobutter
 -10 ml Sesamöl                                       -10 ml Sesamöl
 -1,5 ml Himbeerkernöl                                -1,5 ml Himbeerkernöl
 -1,5 ml Karottenöl                                   -1,5 ml Karottenöl
 -4 g Temulgator                                      -5 Tropfen Lavendelöl

 Probe 2.2:                                           Probe 2.3:

 -5 g Kokosöl                                         -5 g Kokosöl
 -10 ml Sesamöl                                       -10 ml Sesamöl
 -1,5 ml Himbeerkernöl                                -1,5 ml Himbeerkernöl
 -1,5 ml Karottenöl                                   -1,5 ml Karottenöl
 -5 Tropfen Lavendelöl                                -1 EL Tegomuls
                                                      -5 Tropfen Lavendelöl

19
   https://www.heilpraxisnet.de/hausmittel/sonnencreme-selber-machen/#Aetherische_Oele
20
   https://www.heilpraxisnet.de/hausmittel/sonnencreme-selber-machen/#Aetherische_Oele
21
   https://www.heilpraxisnet.de/hausmittel/sonnencreme-selber-machen/#Aetherische_Oele
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Eine natürliche Sonnencreme - Schüler experimentieren 2021 - Welfen-Gymnasium Ravensburg
Probe 3:                                           Probe 3.1:
 5ml Rapskernöl                                     5ml Rapskernöl
 5ml Kürbiskernöl                                   5ml Kürbiskernöl
 5ml Leinöl                                         5ml Leinöl
 5 tropfen Lavendelöl                               5 tropfen Lavendelöl
                                                    1 gestrichener Teelöffel Zinkoxid

 Probe 3.2                                          Probe 3.3
 5ml Rapskernöl                                     -5ml Rapskernöl
 3ml Kürbiskernöl                                   5ml Leinöl
 5ml Leinöl                                         5 tropfen Lavendelöl
 5 tropfen Lavendelöl                               1 gestrichener Teelöffel Zinkoxid
 1 gestrichener Teelöffel Zinkoxid                  5ml Aloe Vera

Die einzelnen Stoffe haben wir jeweils genau abgewogen bzw. mit einer Pipette/ Messzylinder
abgemessen und in einem Becherglas im Wasserbad über einem Magnetrührer mit Hilfe eines
Rührfischs gerührt. Die Sonnencreme-Proben wurden anschließend in Schnappdeckelgläser gefüllt.
5.3 Untersuchung der einzelnen Sonnencremes

Wir haben mithilfe unseres UV-Sensors in unserer Kiste die verschiedenen Sonnencremes hinsichtlich
ihrer Absorption an UVA- und UVB-Strahlung gemessen.
Der UV-Sensor wurde eingeschaltet und mit der App SPARKvue von MINT per Bluetooth verbunden.
Die App zeigt uns auf dem Handy dann mit Hilfe von Diagrammen und Tabellen, wie die Intensität
der auf dem Sensor auftreffenden UVA- bzw. UVB-Strahlung ist.
In einer Messung sieht man die Werte dann in einem Diagramm und daneben in einer Tabelle. Der
obere „Graph“ gehört zur UV A- und der untere UV B-Strahlung. Man muss bedenken, dass die
beiden verschiedene x-Achsen-Skalierungen haben. (siehe Abb. 3 & 4).

                                                                    Abb. 3: Messung ohne Objektträger

                                               10
Abb. 4: Messung mit Objektträger

Auf einen Objektträger wurde ein Tropfen Sonnencreme gleichmäßig verteilt, in der Kiste über dem
Sensor eingespannt und darüber die UV-Lampe platziert.
Bei unserer ersten Messung trat ein Problem auf: der Sensor zeigte keine-UV-Strahlung. Da das
natürlich nicht stimmen konnte, haben wir uns überlegt, wo das Problem liegen könnte. Wir kamen
auf die Lösung, dass die Lampe sich zu weit oben befindet. Wir haben sie deshalb weiter unten, in
der Nähe des Objektträgers angebracht auf zwei Holzstäbchen, die die Lampe tragen konnte.
Unsere erste Messung wurde mit reinem Karottenöl durchgeführt. Eine zweite Messung mit einem
neuen Objektträger ergab dann allerdings ein anderes
Ergebnis. Man hat beim direkten Vergleich der beiden
Objektträger sofortgesehen, dass unterschiedlich viel
Sonnencreme auf dem Objektträger war (vgl. Abb. 5). Um
vergleichbare Messungen durchführen zu können, muss aber
auf jeden Objektträger gleichviel Sonnencreme gegeben
werden. Also brauchten wir eine Idee, wie auf jeden
Objektträger gleich viel Sonnencreme auf eine Stelle kommt,
sodass alle Messungen uns ein vergleichbares Ergebnis           Abb. 5: Karottenöltropfen auf Objektträger-
geben.                                                          unterschiedliche mengen erkennbar
Die beiden Messungen ergaben folgende Diagramme:

  Einmal liegt die UV A-Messung bei 8 und einmal bei 49.

                                                  11
Man sieht, dass die UV A- Strahlung bei den beiden Messungen (blau
bei der zweiten Messung- Diagramm rechts und braun bei der ersten
Messung- Diagramm links) sehr unterschiedlich sind. In der ersten
Messung war also deutlich mehr Karottenöl auf dem Objektträger, da
weniger UV-A-Strahlung gemessen wird. Wir haben uns verschiedene
Möglichkeiten überlegt, um das Problem zu lösen:

Unsere erste Idee was es eine bestimmte Anzahl an Tropfen auf einen
bestimmt großen Kreis zu legen und zu verstreichen (s. Abb.6).
Das hat jedoch nicht gut geklappt, die Messwerte waren immer noch
verschieden.
Eine weitere Möglichkeit war das Verdünnen mit Ethanol
2 Tropfen Karottenöl + 10 Tropfen Ethanol                                Abb.: 6: Versuche, dieselbe Menge an
1 Tropfen von Probe 1 + 1 Tropfen Ethanol                                Probe auf dem Objektträger zu verteilen
Auch hier gab es allerdings wieder verschiedene Messergebnisse.
Unsere nächste Idee war auf den Objektträger noch ein Objektplättchen zu legen, um die gleiche
Menge an Sonnencreme auf einem Fleck zu haben. Der Nachteil dieser Methode ist, dass dadurch
aber auch durch das Glas UVA- und UVB-Strahlung abgeschirmt wird. Da das aber bei allen Proben
dann gleich passiert, können wir diese Ungenauigkeit hinnehmen. Wiederholte Messungen einer
Probe zeigten, dass dadurch annähernd dieselben Messergebnisse erzielt werden konnten.
Wir haben alle Messungen mindestens zweimal ausgeführt, um sicher zu sein, dass die Werte
einigermaßen genau sind. Lagen die Ergebnisse stark auseinander, dann haben wir noch mehrere
Messungen durchgeführt. So kamen wir immer auf ein eindeutiges Ergebnis.

6. Ergebnisse
UVA- und UVB- Messungen
Um unsere Sonnencremes auf Wirksamkeit bzgl. ihres UV- Schutzes zu überprüfen, haben wir alle
unsere Proben und deren Inhaltsstoffe hinsichtlich ihrer UVA- und UVB- Absorptionsfähigkeit
gemessen. Unsere Messwerte sind in der Tabelle zu sehen- die Zahlenwerte entsprechen der
Intensität der gemessenen UVA- bzw. UVB-Strahlung des Sensors:
 Einzelstoff                       UV A                              UV B
 Sesamöl                           80/88                             4
 Kokosöl                           80                                4
 Himbeerkernöl                     60                                3
 Karottenöl                        50                                1
 Kakaobutter                       74                                0,75
 Rapskernöl                        67/68                             ½
 Leinöl                            70/73                             2
 Hanföl                            78                                2
 Kürbiskernöl                      42/44                             0
 Mandelöl                          76/77/74                          2/1
 Jojobaöl                          77                                ½
 Vitamin E                         76                                ½
 Lavendelöl                        70                                1
 Aloe Vera                         70/73                             ½

                                                 12
Proben:
 Probe                                UV A                                UV B
 Probe 1                              4/5                                 0/1
 Probe 1.1                            63                                  3
 Probe 1.2                            4                                   0
 Probe 1.3                            28                                  0
 Probe 2                              44                                  0
 →durch andere Konsistenz
 nicht vergleichbar
 Probe 2.1                            68                                  2
 Probe 2.2                            66                                  2
 Probe 2.3                            75                                  2
 Probe 3                              100/105                             5
 Probe 3.1                            30                                  0
 Probe 3.2                            45                                  0
 Probe 3.3                            2                                   0
 Sonnencreme SUNDANCE                 0                                   0
 50hoch
Folgende Screenshots zeigen an einigen Beispielen die UV- Messungen der einzelnen Proben, die die
App auf dem Handy zeigt. Wir haben in der Tabelle immer den stabilen Wert zusammengefasst:

Probe 1.3- hellgrün= UV A, rot türkis= UV B                  Probe 2.2- pink=UV A, orange= UV B

Streichfähigkeit, Aussehen und
Geruch
Als nächstes haben wir die
Streichfähigkeit der
Sonnencremes untersucht.
Die Streichfähigkeit ist nicht
unwichtig, da die Sonnencreme
auf der Haut gut verteilt
werden soll.

                                       Abb.: 7: Die verschiedenen Proben wurden mit einem Latexfingerling auf
                                       Moosgummi verstrichen

                                                     13
Da wir keine Selbstexperimente auf unserer Haut durchführen können, haben wir die Proben mit
einem Latexhandschuh auf Moosgummi gestrichen (s. Abb. 7).
Das Einziehen in die Haut können wir zwar so nicht untersuchen, aber man konnte dennoch
beobachten, dass die Sonnencremes unterschiedlich „gut“ in das Moosgummimaterial einzogen.

Außerdem haben wir neben der Streichfähigkeit, auch das Aussehen und den Geruch untersucht und
mit Schulnoten von 1 bis 6 bewertet. Unsere Bewertung haben wir in der Tabelle zusammengefasst.

 Probe        Streichfähigkeit   Aussehen      Geruch       Wirksamkeit    Wirksamkeit
                                                            UV/A           UV/B
 1            2                  2             2            4/5            1
 1.1          2                  2-3           4            63             3
 1.2          2                  2             4            4              0
 1.3          2                  4             4            28             0
 2            4                  5             4            44             0
 2.1          3                  3             3            68             2
 2.2          2                  3             3            66             2
 2.3          2                  3             4            75             2
 3            3                  5             5            100/105        5
 3.1          3                  6             5            30             0
 3.2          2-3                6             4            45             0
 3.3          2                  2             3            2              0

Wir haben Probe 3.3 (5ml Rapskernöl, 5ml Leinöl, 5 Tropfen Lavendelöl, 1 gestrichener Teelöffel
Zinkoxid, 5ml Aloe Vera) zu unserer besten Sonnencreme erklärt, weil sie am besten wirkt und
zudem eine gute Streichfähigkeit, guten Geruch und gutes Aussehen hat. Da uns die Wirksamkeit am
wichtigsten ist, wurde nicht Probe 1 der Gewinner, obwohl diese einen besseren Geruch hat.

7.     Ergebnisdiskussion
     Wir sind zufrieden mit unserer Sonnencreme da es unser Ziel war eine Sonnencreme zu finden,
     die die Haut vor Sonnenbrand schützt und dem Körper nicht schadet. Im großen Ganzen lief
     unser Experiment sehr gut. Wir haben eine Lösung gefunden wie wir die Wirksamkeit testen
     konnten und konnten die Kiste, die wir für die Messungen gebraucht haben, selbst bauen.
     Außerdem sind wir auf ein gutes Ergebnis gekommen und hatten viel Spaß daran die
     Sonnencremes herzustellen und Messungen durchzuführen.
     Allerdings konnten wir manche Probleme nicht lösen. Wir konnten mit unseren Ergebnissen z.B.
     den Lichtschutzfaktor nicht berechnen.
     Auch das Problem, dass immer gleich viel Sonnencreme auf einem Objektträger verteilt werden
     soll, konnten wir nicht ganz lösen. Wir haben zwar eine „Übergangslösung“ gefunden, die aber
     nicht ganz ausgearbeitet war. Außerdem wurden die Batterien der UV-Lampe immer schwächer,
     sodass wir manche Messungen wiederholen mussten, und die Messungen möglicherweise nicht
     immer ganz korrekt sind. Auch dass zwei unserer Sonnencremes sehr dickflüssig und schwer zu

                                                14
verstreichen sind, erschwert die Messungen und das Verstreichen auf der Haut (in unserem Fall
     auf dem Moosgummi).
     Wir denken, dass wir für genauere Messungen einen besseres UV-Messgerät benutzen müssten.
     Als teurere Alternative könnten wir in Zukunft mit jeweils einem UVA- und UVB- Messer, der
     über des Messystem CASSY läuft, nutzen. Allerdings sind derartige Messgeräte sehr teuer.
     Wir finden, dass Öle ein guter Ersatz zu „herkömmlichen“ Sonnencremes sind. Jedoch sind die
     Sonnencremes, die aus Ölen bestehen nicht so wirksam wie die Sonnencremes, die wir gekauft
     haben.

8.       Zusammenfassung
     Insgesamt sind wir sehr zufrieden mit unseren Ergebnissen. Unsere Sonnencreme wirkt zwar
     nicht so gut wie die gekaufte, trotzdem schützt sie gut vor den UV-A und UV-B Strahlen, ist leicht
     herzustellen und man kann je nach dem wie man es will unterschiedliche Duftstoffe hinzufügen.
     Was noch fehlen würde, wäre es direkt auf Haut zu testen, was wir aber aus
     personenschutzgründen nicht machen dürfen. Gerade dieser Test wäre aber sehr wichtig, um die
     Wirksamkeit der Cremes tatsächlich richtig abschätzen zu können.
     Außerdem sind Pflanzenöle eher teuer, wodurch der momentan günstige Preis für Sonnencremes
     deutlich überschritten werden würde.

9.   Unterstützungsleistung

Unser Dank für die Möglichkeit bei der Durchführung und Umsetzung unseres Projektes gilt zunächst,
der Baden-Württembergstiftung (mikromakromint), die uns finanziell unterstützt hat.

Weiterhin danken wir Friederike Polster, unserer Projektbetreuerin, Lehrerin am Welfengymnasium,
die uns bei der Themenwahl beraten hat und uns bei den experimentellen Durchführungen geholfen
hat.

Josef Anton Schmid danken wir für die Hilfe beim Bau der Kiste.

10. Quellen- und Literaturverzeichnis

     •    https://www.beyer-soehne.de/uv-filter-in-sonnencremes-welche-sind-wirklich-gut/
          (zuletzt aufgerufen am 20.11.2020)
     •    https://www.spektrum.de/frage/wie-funktioniert-sonnencreme/1549103
          (zuletzt aufgerufen am 20.11.2020)
     •    https://www.heilpraxisnet.de/hausmittel/sonnencreme-selber-machen/#Aetherische_Oele
          (zuletzt aufgerufen am 20.11.2020)
     •    https://www.larocheposay.de/Artikel/UVA-UVB-Strahlen-verstehen/a31093.aspx
          (zuletzt aufgerufen am 07.01.2021)
     •    https://www.spektrum.de/frage/wie-funktioniert-sonnencreme/1549103
          (zuletzt aufgerufen am 07.01.2021)
     •    https://www.spektrum.de/frage/wie-funktioniert-sonnencreme/1549103
          (zuletzt aufgerufen am 07.01.2021)
     •    https://flexikon.doccheck.com/de/Lichtschutzfaktor#Definition
          (zuletzt aufgerufen am 07.01.2021)

                                                   15
•   https://www.zentrum-der-gesundheit.de/artikel/koerperpflege-schoenheit/sonnencreme-risiko-ia
    (zuletzt aufgerufen am 07.01.2021)
•   https://www.beyer-soehne.de/alkohol-in-kosmetik-schaedlich-oder-nicht/
    (zuletzt aufgerufen am 07.01.2021)
•   https://www.marirosa.de/beauty-lexikon/c12-15-alkyl-benzoate
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    Fchemie-
    lexikon%2Fstoffe%2Fe%2Fethylhexyl%2520salicylate.php&usg=AOvVaw37oPDGGbvVTDNl4qjLzWFT
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    schoener.com%2Fsonnencremes-kinder-bedenklich-
    inhaltsstoffe%2F&usg=AOvVaw2TQb1JIlfXAPuUc7dPASEU´
    (zuletzt aufgerufen am 07.01.2021)
•   https://www.kinderarzt-gilching.de/blog/250-uv-filter-in-sonnencremes-welche-sind-wirklich-
    unbedenklich.html
    (zuletzt aufgerufen am 07.01.2021)
•   https://utopia.de/ratgeber/acrylates-copolymer-was-du-ueber-den-kunststoff-in-kosmetik-wissen-
    musst/
    (zuletzt aufgerufen am 07.01.2021)
•   https://www.hautschutzengel.de/bis-ethylhexyloxyphenol-methoxyphenyl-triazine/inci/9425.html
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•   https://www.hautschutzengel.de/diethylhexyl-butamido-triazone/inci/2054.html
    (zuletzt aufgerufen am 07.01.2021)
    https://www.heilpraxisnet.de/hausmittel/sonnencreme-selber-machen/#Aetherische_Oele
    (zuletzt aufgerufen am 07.01.2021)
•   https://www.hautschutzengel.de/limonene/inci/7947.html
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