Gefahren durch elektrischen Strom

Damit es nicht zur Schlagzeile „Funkamateur erleidet gefährlichen Stromschlag beim Senderbau“ kommt, müssen wichtige Regeln beachtet werden. Beim Aufbau einer Funkstation muss man sich an die anerkannten Regeln der Technik halten. Wie wir schon beim Thema Blitzschutz und Potentialausgleich gelernt haben, gibt der Verband der Elektrotechnik Elektronik und Informationstechnik e. V., kurz VDE, Normen heraus, die den jeweils aktuellen Stand der Technik dokumentieren und als anerkannt gelten. Diese Regeln dienen dem Schutz von Menschen, Tieren und Sachen.

Der VDE, also der Verband der Elektrotechnik Elektronik und Informationstechnik e. V., ist eine weltweit tätige Organisation, in der sich Personen und Unternehmen zusammengeschlossen haben, die in den Bereichen Elektrotechnik, Elektronik oder Informationstechnik tätig sind. Die Organisation verfolgt das Ziel, die Unfallverhütung zu verbessern und das Verantwortungsbewusstsein seiner Mitglieder zu fördern. Dazu werden die VDE-Normen herauszugeben. Es werden aber beispielsweise auch kostenpflichtige Zertifizierungen durchgeführt.

VE601: Wie ist die Stromversorgung von Eigenbaugeräten elektrotechnisch sicher aufzubauen?

Die Hauptgefahr besteht durch Berührung einer elektrischen Spannung. In der Elektrotechnik spricht man von einer gefährlichen Spannung, wenn diese bei Wechselspannung über $\qty{50}{\volt}$ und bei Gleichspannung über $\qty{120}{\volt}$ liegt. Diese Grenzen wurden so gelegt, dass es zu keiner lebensbedrohlichen Beeinträchtigung des menschlichen Körpers kommen kann. Wechselspannung wird auch als „AC“ (englisch „alternating current“) und Gleichspannung als „DC“ (englisch „direct current“) abgekürzt.

Der Grund für die unterschiedlichen Grenzwerte für Gleich- und Wechselspannung hängt mit den unterschiedlichen Auswirkungen auf den Körper zusammen: Wechselspannung kann den Herzrhythmus beeinflussen, während es bei Gleichspannung eher zu Verbrennungen kommt.

NK301: Ab welcher Höhe kann das Berühren elektrischer Wechselspannung (AC) und elektrischer Gleichspannung (DC) für den erwachsenen Menschen lebensgefährlich sein?

Bei einer Einwirkung des Stroms auf den Körper kann das Gewebe geschädigt werden. Wie stark die Schädigung ist, hängt von der Stromstärke und Dauer des Stromflusses ab. Auch der Weg, den der Strom durch den Körper nimmt, spielt eine große Rolle. Eine Stromstärke von über $\qty{30}{\milli\ampere}$ kann schon zu lebensgefährlichen Schäden führen (siehe Abbildung NE-6.4.1).

1) Kurzbeschreibung: Schematische Darstellung mit einer Gleichspannungsquelle rechts und einer Strichmännchenfigur, die auf dem negativen Leiter steht und den positiven Leiter berührt; Stromweg über den Körper zur Erde mit orangefarbenen Pfeilen markiert; orangefarbenes Warndreieck mit Ausrufezeichen und der Beschriftung „Lebensgefahr“.

2) Ausführliche Beschreibung: Im rechten Teil der Abbildung ist eine Strichmännchenfigur mit einem schwarzen Emoji für Trauer als Kopf zu sehen. Der linke Arm der Figur berührt den oberen Anschlusspunkt einer am rechten Bildrand eingezeichneten Gleichspannungsquelle („⎓ 120 V“). Der Arm ist mit einem orangefarbenen Pfeil in Richtung Kopf versehen. Neben dem Arm steht in orangefarbener Beschriftung „120 mA“. Der rechte Arm ist schwarz gezeichnet und trägt am unteren Ende die Beschriftung „~ 1 kΩ“. Der Körper der Figur ist als orangefarbene Linie mit Pfeil nach unten dargestellt. Das linke Bein ist schwarz eingezeichnet und steht auf der Grundlinie, die vom unteren Anschlusspunkt der Stromquelle kommt und den negativen Leiter darstellt. Das rechte Bein ist orangefarben und steht ebenfalls auf der Grundlinie. Es ist mit einem orangefarbenen Pfeil nach unten versehen. Von der Figur aus geht entlang der Grundlinie eine orangefarbene Linie mit Pfeil nach links ab, die zu einem Massesymbol führt. Im linken oberen Teil der Abbildung gibt es ein orangefarbenes Warndreieck mit Ausrufezeichen und der Beschriftung „Lebensgefahr“.
Abbildung NE-6.4.1: Stromschlag / Körperdurchströmung

Stromunfälle können verschiedene Auswirkungen auf den Körper haben:

  • Herzrhythmusstörungen, Herzkammerflimmern oder Herzstillstand, inbesondere bei einem Stromweg im Brustbereich
  • Verbrennungen, meist an den Ein- und Austrittstellen des elektrischen Stroms
  • Verkrampfen der Muskulatur
  • Sekundärunfälle wie einen Sturz, verursacht durch den hervorgerufenden Schreck oder eine Muskelverkrampfung

Die 5 Sicherheitsregeln der Elektrotechnik sollten für alle Arbeiten an elektrischen Anlagen beachten werden. Diese sollten auch bei Arbeiten an Funkgeräten oder anderen elektrischen Geräten beachtet werden:

  1. Freischalten, z. B. Gerät ausschalten
  2. Gegen Wiedereinschalten sichern, z. B. Stecker ziehen
  3. Spannungsfreiheit feststellen, z. B. mit einem Multimeter messen
  4. Erden und Kurzschließen, z. B. das Gehäuse und Zuleitungen erden
  5. Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken (findet bei einzelnen Geräten meist keine Anwendung)

In vielen Geräten sind Kondensatoren verbaut, die hohe Spannungen speichern können. Es können daher auch in abgeschalteten Geräten noch gefährliche Spannungen anliegen! Geräte sollten daher nur geöffnet werden, wenn man genau weiß, was man tut. Im Zweifel sollte man sich von einem erfahreneren Funkamateur oder einer Elektrofachkraft helfen lassen.

Wie wir schon beim Einbau von Amateurfunkanlagen in Kraftfahrzeuge gelernt haben, kann es im Zusammenhang mit elektrischem Strom auch dazu kommen, dass ein Stromfluß durch die eigentlich nicht-leitende Luft auftritt und es zu einem Lichtbogen mit hohen Temperaturen und sehr hellem Leuchten kommt. Dies wird auch als Störlichtbogen bezeichnet.

Ein Lichtbogen ist eine elektrische Entladung, also ein Stromfluß, durch die eigentlich nicht-leitende Luft, die mit hohen Temperaturen und einem sehr hellen Leuchten einhergeht. In Folge kann es zu Bränden und zur Schädigung der Augen kommen.

Im Falle eines Kurzschlusses kann es schnell zu einem Lichtbogen kommen, der Brände verursachen kann.

NK303: Welche gefährlichen Folgen kann eine Körperdurchströmung mit elektrischem Strom verursachen?
NK302: Die größten Gefährdungen durch elektrischen Strom sind insbesondere ...

Erste-Hilfe-Maßnahmen sind in den ersten Minuten entscheidend für die Schwere der Unfallfolgen. Nach einem Stromunfall ist in jedem Fall ein Arzt aufzusuchen, da Herzrhythmusstörungen und Herzkammerflimmern auch noch Stunden nach dem Unfall auftreten können.

Ein Arzt kann nach einem Stromunfall beispielsweise mit einem Elektrokardiogramm (EKG) überprüfen, ob das Herz unregelmäßig schlägt oder andere Störungen aufweist.

NK304: Welche Maßnahme ist nach einem Elektrounfall mit Körperdurchströmung (Stromschlag) zu ergreifen?

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