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Stromunfälle

Ein Stromunfall (auch Elektrounfall genannt) ist eine Verletzung von Mensch oder Tier durch die Einwirkung von elektrischem Strom. In Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren wie z.B. Stromstärke, Dauer der Durchströmung und Stromweg durch den Körper (z.B. rechte Hand–beide Füße) können unterschiedliche Wirkungen im menschlichen Körper hervorgerufen werden: leichtes Kribbeln, Muskelzuckungen, Verbrennungen, Herzrhythmusstörungen sowie Tod durch Stromschlag. Im Folgenden wird vor allem auf die Wirkungen von Strom auf den Menschen eingegangen.

Definitionen

Elektrischer Strom ist die gerichtete Bewegung freier Ladungsträger (z.B. von Elektronen oder Ionen). Damit ist die Übertragung elektrischer Energie gemeint. Die Stromstärke I wird in der Einheit Ampere [A] ausgedrückt. Die elektrische Spannung U ist die elektrische Potenzialdifferenz zwischen zwei Punkten. Die Einheit der Spannung ist Volt [V]. Der elektrische Widerstand R wird mit der Einheit Ohm [Ω] bezeichnet und begrenzt den durch einen elektrischen Leiter fließenden Strom.

Nach dem Ohmschen Gesetz besteht bei elektrischem Strom folgender physikalischer Zusammenhang:

I = U/R

Das bedeutet: je höher die Spannung und je kleiner der Widerstand, desto stärker ist der Strom.

Es werden zwei Arten von Strom unterschieden: Gleichstrom und Wechselstrom (siehe Abbildung). Bei Gleichstrom fließt der Strom konstant in dieselbe Richtung (siehe in der Abbildung links). Bei Wechselstrom ändert sich die Richtung des Stromflusses periodisch (siehe in der Abbildung rechts). Wie oft sich eine Periode pro Sekunde wiederholt, wird mit der Frequenz in der Einheit Hertz [Hz] ausgedrückt. Beispielsweise treten 50 Perioden pro Sekunde bei einem Wechselstrom mit 50 Hz auf.
Zeitlicher Verlauf von Gleichstrom (links) und Wechselstrom (rechts)
Elektrische Spannung wird nach der Stärke in Niederspannung und Hochspannung unterteilt. Niederspannung reicht bei Wechselspannung bis 1000 V und bei Gleichspannung bis 1500 V. Dementsprechend beginnt der Bereich der Hochspannung bei Wechselspannung ab 1000 V und bei Gleichspannung ab 1500 V. Ein Beispiel für Wechselstrom im Niederspannungsbereich ist der Haushaltsstrom, welchem in Europa eine Frequenz von 50 Hz und eine Netzspannung von 230 V zugrunde liegen. In anderen Ländern, wie z.B. Kanada und USA, wird beim Haushaltsstrom eine Frequenz von 60 Hz bei einer Netzspannung von 110 V verwendet. Mit dem Haushaltsstrom werden die elektrischen Geräte im Haushalt (z.B. Wasserkocher und Waschmaschine) betrieben. Manche Geräte (z.B. Radio, Fernsehgerät und Computer) müssen den Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln. Gleichstrom im Niederspannungsbereich tritt z.B. in Batterien und Photovoltaik-Anlagen auf. Wechselstrom im Hochspannungsbereich wird z.B. zum Transport von Strom vom Elektrizitätswerk über Hochspannungsfreileitungen und Erdkabel mit Spannungen bis zu 380.000 V (380 kV) eingesetzt. Zunehmend wird auch Gleichstrom im Hochspannungsbereich zum Transport von Strom durch Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungs-Leitungen (HGÜ-Leitungen) eingesetzt.

Ein Lichtbogen kann z.B. in der Nähe einer Hochspannungsfreileitung (Wechselstrom oder Gleichstrom) auftreten. Hohe Spannungen zwischen zwei Punkten in geringer Distanz können ohne einen direkten Kontakt überspringen (sogenannter Durchschlag) und dabei einen Lichtbogen mit einer sehr starken Hitzeentwicklung erzeugen.