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Homepage > Dokumentation > Naturwissenschaften > Elektrizität > Weitere Informationen > Gefahren > Unfälle
| Autorin: | |
| Publikation: | 1.11.1997 |
| Herkunft: | La main à la pâte, Paris |
Elektrische Unfälle verursachen jedes Jahr zahlreiche Todesfälle. Viele davon geschehen zu Hause (schlecht isolierte Geräte, keine Erdung, fehlerhafte Basteleien, Verwendung von elektrischen Geräten im Badezimmer). Andere geschehen im Freien bei Kontakt mit einer Erd- oder Oberleitung (Sturz auf eine Stromschiene, Angelleine kommt an eine Hochspannungsleitung) oder aber durch Blitzschlag. Während der dem Verbraucher zugängliche Gleichstrom gefahrlos ist (Batterie, Akkumulator, Telefonstrom, Kleinspannungstransformatoren für Halogenlampen), erweist sich der Wechselstrom im Haushalt als gefährlich.
Der Strom kann auf zwei Weisen in den menschlichen Körper eindringen:
Wenn Wechselstrom durch den Körper fließt, kann sich das auf zwei Arten auswirken:
Die Dauer des Stromflusses im Körper wirkt sich auf die Zeit der Atemnot aus, aber auch auf das Risiko für das Herz und auf die Wärmeentwicklung und damit auf die Schwere der Verbrennungen.
Die Gefahrenschwellen bei Wechselstrom werden bei geringeren Stromstärken (etwa viermal geringer) als bei Gleichstrom erreicht. Die zurzeit in Europa erzeugte Frequenz von 50 Hz wird als besonders gefährlich angesehen, da sie sehr intensive Muskelkrämpfe hervorruft. Oberhalb von 1000 Hz überwiegt der thermische Effekt.
Ab einer Stärke von 9 Milliampere (mA) kann der Strom Muskelkontraktionen nach sich ziehen, die zum "Festkleben" des Opfers am Leiter führen (durch Verkrampfung der Hände) oder es im Gegenteil davon wegstoßen, wodurch zwar der Stromfluss unterbrochen wird, aber das Opfer häufig sekundäre Verletzungen erleidet (Sturz von der Leiter usw.). Diese Wirkung kann auch – solange der Strom fließt – die Atmung blockieren.
Bei Stärken zwischen 80 und 100 mA kann ein Wechselstrom von 50 Hz (Frequenz des Haushaltsstroms in Europa), der durch die Herzgegend fließt, zum Herzkammerflimmern führen, das heißt zu einer chaotischen Kontraktion der Herzmuskelfasern, wobei jede in ihrem eigenen Rhythmus schlägt; dadurch funktioniert die Herzpumpe nicht mehr (Kreislaufstillstand) und das Opfer ist scheintod.
Oberhalb einer Stärke von 2 bis 3 A besteht die Gefahr, dass die Nervenzentren nicht mehr funktionieren; dieser Zustand kann auch noch nach Ende des Stromflusses andauern und sich unter anderem durch sofortige Ohnmacht und Atmungsschwierigkeiten (am häufigsten Atemstillstand) bemerkbar machen.
Die aufgrund des thermischen Effekts der Elektrizität freigesetzte Wärmemenge erklärt das Auftreten von Verbrennungen. Diese Wärmemenge Q, normalerweise ausgedrückt in der Einheit Joule (J), ist proportional zur Spannung U, zur Stromstärke I und zur Zeitdauer t, während der der Strom geflossen ist (Q = U * I * t).
Die elektrischen Verbrennungen gehen auch ins Körperinnere entlang des gesamten Strompfads, der den Wegen des geringsten elektrischen Widerstandes folgt (Blutgefäße und Nerven). In der Praxis ist das Verbrennungsrisiko umso größer, je höher die Spannung ist. Welchen Weg sich der Strom innerhalb des Körpers gebahnt hat, spielt eine wichtige Rolle, denn das Ausmaß der Schädigung hängt davon ab, welche Organe die Elektrizität durchquert hat.