Elektrotechnik Grundlagen > Gefahren beim Umgang mit elektrischem Strom
Elektrischer Strom ist aus unserem modernen Leben nicht mehr wegzudenken. Er treibt unsere Elektrogeräte an, beleuchtet unsere Räume und ermöglicht Fortschritte in zahlreichen Branchen. Doch während Strom ein Segen sein kann, birgt er auch erhebliche Gefahren. Der unsachgemäße Umgang mit elektrischem Strom kann schwerwiegende Verletzungen verursachen, Brände auslösen und sogar tödlich enden. In diesem Artikel werden wir die verschiedenen Gefahrenquellen beleuchten, die beim Umgang mit elektrischem Strom auftreten können, und auf die wichtigsten Sicherheitsmaßnahmen hinweisen.
1. Elektrischer Schlag:
Ein elektrischer Schlag tritt auf, wenn elektrischer Strom unseren Körper durchfließt. Dies kann durch direkten Kontakt mit einem spannungsführenden Leiter oder durch das Berühren von Geräten verursacht werden, die nicht ordnungsgemäß geerdet sind. Die Folgen eines elektrischen Schlages können von leichten Verbrennungen bis hin zu lebensbedrohlichen Verletzungen reichen. Die Schwere des Schadens hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der Stromstärke, der Dauer des Kontakts und des individuellen Gesundheitszustands.
Unsere Haut stellt zwar eine gewisse Schutzbarriere dar, da sie einen gewissen Widerstandswert hat. Doch eben dieser Widerstand kann stark variieren, je nachdem welcher Körperteil betroffen ist. So haben Schleimhäute, aufgrund ihres hohen Feuchtigkeitsgehaltes einen recht geringen Widerstand, wohingegen der Widerstand dicker Hornhäute wesentlich höher ist. Dieses lässt sich gut anhand einer 9V-Blockbatterie feststellen. Berühren wir die Kontakte beide gleichzeitig mit der Zungenspitze, kann diese Berührung teilweise schon leicht schmerzhaft ausfallen. Eine Berührung mit den Fingern spüren wir hingegen überhaupt nicht.
Auch macht es einen gewaltigen Unterschied welchen Weg der elektrische Strom durch unseren Körper nimmt. Strom nimmt immer den Weg des geringsten Widerstandes. Das heißt zwar nicht das er sich nicht aufteilt und verschiede Bereiche unseres Körpers durchfließt, doch wird sich dieser Stromfluss eben auf einer Bahn, welche den geringsten elektrischen Widerstand aufweist, konzentrieren. Bleiben wir beim Beispiel mit der Zunge am 9V-Block: Hier merken wir den elektrischen Schlag lediglich in der Zungenspitze. Der restliche Körper bleibt davon unberührt.
Ganz anders sieht die Sache schon aus wenn wir mit der linken Hand einen elektrischen Leiter mit höherer Spannung berühren, und der Stromkreis durch unsere Füße zur Erde hin geschlossen wird. In diesem Fall würde ein Großteil des Stromes durch einen Bereich unseres Körpers fließen, wo sich auch das Herz befindet. Übersteigt die Stromstärke dabei 30mA, würden die Nervensignale von unseren Gehirn "übertönt", und unser Herzmuskel würde verkrampfen oder aus dem Takt geraten. Bei höheren Stromstärken könnten auch Verbrennungen auftreten. Diese treten meist primär lokal, an den Ein- und Austrittsstellen des elektrischen Stroms in unseren Körper auf, da dort der elektrische Widerstand am höchsten ist, aber auch innere Verbrennungen sind bei hohen Spannungen nicht unüblich.
Grundsätzlich gehen die Lehrbücher von einer Spannung ab 60 Volt aus, ab welcher ein elektrischer Strom größer als 30mA durch den Körper fließen würde, und ab welcher Lebensgefahr besteht. Doch stützt sich diese Annahme auf Durchschnittswerte. Jeder Körper ist unterschiedlich, der eine hat dickere Hornhaut an den Fingern, der andere weniger Dicke. Theoretisch würden schon paar wenige Volt reichen, wenn die Elektroden unter der Haut liegen. Auch ein Herzschrittmacher arbeitetet mit wenigen Millivolt. Entscheidend ist die Stromstärke, die aus dem Zusammenspiel von Spannung und elektrischem Widerstand resultiert.
Dabei macht es auch wenig Unterschied ob es sich dabei um Gleich- oder Wechselspannung handelt. Seit Edison und Tesla streiten sich die Gelehrten darüber welche von beiden tödlicher ist. Dieser Streit gipfelte oft in abscheulichen Experimenten. Auch der elektrische Stuhl als Hinrichtungsmethode, ist ein Resultat dieses Streites. Letztendlich muss man aber sagen, es ist egal in welche Richtung der Strom durch unseren Körper fließt, oder ob er ständig die Richtung wechselt. Wenn er fließt, kann er auch töten.
2. Brand- und Explosionsgefahr:
Elektrischer Strom kann auch Brände und Explosionen auslösen, insbesondere wenn es zu einem Kurzschluss kommt oder elektrische Leitungen überlastet werden. Überhitzte Leitungen, defekte Steckdosen oder unsachgemäß installierte Elektroanlagen können leicht zu Bränden führen. Zudem können Funkenflug und elektrische Entladungen brennbare Materialien entzünden.
3. Elektrische Isolierung und Isolationsfehler:
Die Isolierung von elektrischen Leitungen und Geräten ist entscheidend, um einen sicheren Stromfluss zu gewährleisten. Wenn die Isolierung beschädigt ist oder es zu Isolationsfehlern kommt, kann dies zu einem Kurzschluss führen. Ein Kurzschluss kann wiederum Brände auslösen und elektrische Geräte beschädigen oder zerstören. Auch könnten Personen gefährdet werden, wenn sie an der Stelle der Beschädigung mit dem Leiter in Kontakt kommen.
4. Ungeschützte Steckdosen und Steckdosenleisten:
Viele Menschen neigen dazu, Steckdosen und Steckdosenleisten zu überlasten, indem sie zu viele Geräte anschließen. Dies kann die Steckdosen überhitzen und zur Entstehung von Bränden führen. Darüber hinaus können ungeschützte Steckdosen dazu führen, dass Kinder oder Haustiere mit ihren Fingern oder Zungen in die Steckdosen gelangen und einen elektrischen Schlag erleiden.
Auch werden oft mehrere Verteiler-Steckdosenleisten hintereinander gesteckt. Hier addieren sich die auftretenden Ströme. Zwar sind die einzelnen Stromkreise im Sicherungskasten für gewöhnlich mit 16A Sicherungsautomaten abgesichert, und auf den Steckdosenleisten ist eine Maximallast von 3600 Watt angegeben, doch handelt es sich hierbei um keine Dauerbelastbarkeit. Die Kontaktfläche an den runden Pins von Schuko-Steckern ist, aufgrund er Rundung, oftmals zu gering, als das sie eine Dauerlast von 16A aushalten könnten. Bereits bei der halben Stromstärke kommt es hier lokal schon zu merkbaren Erwärmungen. Altersbedingte Korrosion an den Steckkontakten, sowie lose sitzende Kontaktschienen in den Steckdosen verstärken diesen Zustand noch weiter. Das kann zu fatalen Überhitzungen und Bränden führen, lange bevor die Sicherung im Sicherungskasten aufgrund eines zu hohen Stromes auslösen würde.
Handelsübliche Schutzkontakt-Stecker sind eher für kleine Lasten ausgegt. Zwar verkraften sie auch kurzzeitig problemlos Stromspitzen, doch wenn durch Steckverbindungen dauerhaft hohe Ströme fließen sollen, sind hier eher andere Steckervarianten erforderlich. CEE-Stecker, wie beim Camping in 3-poliger Ausführung, oder als 5-poliger Drehstromstecker, halten da wesentlich größere Dauerlasten aus. Aber auch der für Balkonkraftwerke gebräuchliche Wieland-Stecker ist da wesentlich robuster ausgelegt.
5. Arbeiten an elektrischen Anlagen ohne Fachkenntnisse:
Das Durchführen von Arbeiten an elektrischen Anlagen, ohne das erforderliche Fachwissen und die entsprechende Ausbildung, ist äußerst gefährlich. Dies umfasst das Installieren von Steckdosen, das Verlegen von Leitungen oder das Reparieren von elektrischen Geräten. Unsachgemäß durchgeführte Arbeiten können nicht nur zu Stromausfällen und Bränden führen, sondern auch das Risiko von elektrischen Schlägen erheblich erhöhen.
6. Vernachlässigung von Sicherheitsvorkehrungen:
Die Missachtung grundlegender Sicherheitsvorkehrungen beim Umgang mit elektrischem Strom stellt eine weitere Gefahr dar. Dazu gehört das Nichtverwenden von Sicherheitsausrüstung wie isolierten Handschuhen oder Augenschutz, das Vernachlässigen von Schutzmaßnahmen wie das Abschalten des Stroms vor Wartungsarbeiten oder das Fehlen eines Rettungsplans im Falle eines Unfalls.
7. Wasser und elektrische Geräte:
Wasser und Elektrizität sind eine gefährliche Kombination. Der Kontakt von elektrischen Geräten oder Steckdosen mit Wasser kann zu Kurzschlüssen und elektrischen Schlägen führen. Daher ist es wichtig, elektrische Geräte von Wasser fernzuhalten und sicherzustellen, dass sie nicht in feuchten Umgebungen verwendet werden.
Fazit:
Der Umgang mit elektrischem Strom erfordert äußerste Vorsicht und Respekt vor den potenziellen Gefahren. Es ist entscheidend, sich der Risiken bewusst zu sein und die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen zu ergreifen. Dazu gehören die ordnungsgemäße Installation und Wartung von Elektroanlagen, die Vermeidung von Überlastung von Steckdosen, das Tragen der richtigen Schutzausrüstung und die Schulung von Fachleuten für elektrische Arbeiten. Ein sicherer Umgang mit elektrischem Strom ist der Schlüssel zur Vermeidung von Unfällen und Schäden.