Ist Strom für den Menschen gefährlich?


Immer wieder fragen Besucher bei den Hoffmann-Profis nach der Gefährlichkeit von Strom. Ein Leistungskurs, der nach der Rückkehr zum G9 in den bayerischen Gymnasien wieder eingeführt wurde, war zu Besuch bei den Profis. Alle haben sich eine umfassende Aufklärung zum Thema Strom gewünscht und den Fachleuten wahre Löcher in den Bauch gefragt.

Schon in den allgemeinbildenden Schulen wird gelehrt, dass Strom nicht nur nützlich, sondern auch gefährlich ist. Den Schülerinnen und Schülern war schon klar, dass die Gefährlichkeit eines Stromschlages von der Stromstärke abhängig ist.

Doch warum ist der Griff an die Elektroden eines Lichtbogenschweißgeräts mit knapp 100 Ampere ebenso ungefährlich, wie die Berührung mit einer elektrostatischen Entladung zum Beispiel von Kleidung von rund 30000 Volt?

Da müssen die Hoffmann-Profis erst einmal mit einem grundsätzlichen Irrtum aufräumen. Die Spannung wird nämlich oft als alleiniges Merkmal zur Beurteilung der Gefahr herangezogen.

Stellt sich die Frage: „Was passiert, wenn ich die Elektroden eines Lichtbogenschweißgeräts mit ca. 100A anfasse?” „Überhaupt nichts”, war die Antwort der Hoffmann-Profis. Warum das so ist und wovon die Gefährlichkeit eines elektrischen Schlags abhängt, haben die Hoffmann-Profis den Schülerinnen und Schülern genau erklärt.

Wesentlich ist die Berücksichtigung des Körperwiderstandes. Allgemein wird der Körperwiderstand von der Wissenschaft mit 1000 Ohm angegeben. Dabei spielen natürlich die Hautbeschaffenheit oder der Feuchtigkeitsgehalt der Haut eine Rolle.

Veranschaulicht haben die Hoffmann-Profis das an diesem Beispiel: „Unser Körper ist so lange ein Isolator, bis der Körperwiderstand von ca. 1kΩ nicht mehr ausreicht, um beispielsweise von einer Anode der rechten Hand den Stromfluss zur Kathode in der linken Hand zu unterbinden.”

Lehrbuchmäßig ausgedrückt ist ein Ohm (Ω) eine abgeleitete SI-Einheit für den elektrischen Widerstand. Per Definition verfügt ein Leiter über einen elektrischen Widerstand von einem Ohm, wenn ein zwischen seinen Enden angelegter konstanter Potenzialunterschied von einem Volt in diesem Leiter einen Strom von einem Ampere produziert.

Das ist der Grund, weshalb man auch bei noch so großer Stromstärke, im optimalen Fall mit trockener Haut und kein Metallschmuck am Körper, bei Spannungen unter der angegebenen Grenze davon überhaupt nichts mitbekommt.

Ein zwischen die Pole geklemmter Draht an einer Autobatterie würde dank dem verhältnismäßig hohen Kurzschlussstrom sofort verglühen. Die beiden Kontakte könnte man aber gefahrlos anfassen. Die Hoffmann-Profis haben darauf verwiesen, trotzdem solche Eigenexperimente möglichst zu unterlassen.

Pauschal lässt es sich nicht sagen, ab wann eine Stromstärke tödlich wird. In der Medizin wird die Grenze mit ca. 10mA AC und 300mA DC angegeben.

Es ist aber sehr wahrscheinlich, dass je nach körperlicher Konstitution es bereits vorher zu unkontrollierbaren Muskelkontraktionen kommt. Dabei wird sehr wahrscheinlich das lebensbedrohliche Kammerflimmern des Herzens eintreten.

Gefährlich wird es auch besonders, wenn die sogenannte ‚Loslassschwelle‘ eintritt. Durch eine Verkrampfung der Muskeln ist das Loslassen eines Leiters nicht mehr möglich. Das verlängert die Dauer der Einwirkung noch zusätzlich solange bis entweder der Strom abgestellt ist oder Helfer den Verunglückten von der Stromquelle getrennt haben.

Manchmal werden geringe Spannungen von etwa 9V oder 12V mit einem Trafo auf mehrere Kilovolt hochtransformiert. Das wird in der Praxis gebraucht z.B. bei einem Weidezaun. Die kurze Einwirkzeit, die zwischen 1ms und 100ms liegt, macht sich lediglich als schmerzhafter Schock bemerkbar. Das ist ja bei Berührung durch Tiere auch beabsichtigt.

Mit Staunen haben die Schüler registriert, dass die Stromstärke bei einem Stromunfall eher zweitrangig ist. Erst wenn die Spannung die jeweilige Berührungsspannung übersteigt, ist der Körperwiderstand überwunden. Ab diesem Zeitpunkt entscheidet die Stromstärke über Leben und Tod.

Das hängt natürlich auch davon ab, welchen Weg der Strom im Körper nimmt bzw. wo Eintritts- und Austrittspunkt sind oder ob man wie geerdet ist.
Es gehört zum Grundwissen der Profis von Elektro Hoffmann, dass die Umgebungsbedingungen den Ausgang eines Stromunfalls dramatisch beeinflussen können.

Heute haben dieses Wissen auch die Schülerinnen und Schüler des Leistungskurses Physik mit in ihren Alltag genommen.