Gefahr der Körperdurchströmung – Der Weg des Stroms
„Es ist nicht nur wichtig wie viel, sondern wo lang und wie lange!“
Herzlich willkommen zu Lektion 3.2. Nachdem wir uns in der letzten Lektion angesehen haben, wie das Ohmsche Gesetz (U = R · I) entscheidet, wie viel Strom überhaupt in deinen Körper hineingepumpt wird, gehen wir jetzt einen entscheidenden Schritt weiter.
Stell dir vor, Strom ist wie ein ungebetener Gast in deinem Haus (deinem Körper). In dieser Lektion klären wir zwei Dinge: Welchen Weg nimmt dieser Gast durch die Zimmer deines Hauses? Und wie lange bleibt er dort? In der Elektrotechnik nennen wir das die Körperdurchströmung. Wir werden sehen, dass ein Stromfluss vom Finger zum Daumen der gleichen Hand eine völlig andere Welt ist als ein Stromfluss von der linken Hand zum rechten Fuß.
Jens erklärt: Die Abkürzung durch die Zentrale
„Männer, stellt euch euren Körper wie ein großes Logistikzentrum vor. Es gibt Flure (Nerven), Leitungen (Adern) und eine Hauptschaltzentrale (das Herz).
Wenn der Strom an deiner Fingerspitze eintritt und am Ellbogen wieder rauskommt, ist das schmerzhaft und gibt fiese Verbrennungen. Aber wenn der Strom von der linken Hand zur rechten Hand will, muss er zwangsläufig über die Autobahn mitten durch die Zentrale – also durch dein Herz.
Das ist der Moment, in dem es kritisch wird. Unser Herz arbeitet mit winzigen, körpereigenen Stromimpulsen. Wenn da plötzlich der 'grobe' Strom aus der Leitung mit 50 Hertz dazwischenfunkt, ist das so, als würde jemand dem Schlagzeuger einer Band die Drumsticks wegnehmen und mit einem Presslufthammer auf die Trommeln einprügeln. Der Takt ist weg, das Herz flimmert nur noch und pumpt kein Blut mehr. Deshalb schauen wir uns jetzt die Wege ganz genau an.“
1. Die Einwirkdauer: Der Faktor Zeit (t)
In der Elektrotechnik ist die Zeit oft dein bester Freund oder dein schlimmster Feind. Warum lösen Sicherungen oder RCDs (FI-Schalter) so extrem schnell aus? Weil die biologische Wirkung des Stroms sich mit jeder Millisekunde potenziert.
Die Strom-Zeit-Bereiche (nach VDE 0140-479)
In der Normung unterscheiden wir verschiedene Bereiche, wie der Körper auf Wechselstrom reagiert:
Bereich AC-1 (bis 0,5 mA): Man spürt meist gar nichts. Das ist die Wahrnehmbarkeitsschwelle.
Bereich AC-2 (0,5 mA bis ca. 10 mA): Ein leichtes Kribbeln bis hin zu Schmerzen. Man kann die Hand aber meist noch wegziehen.
Bereich AC-3 (ab ca. 10 mA): Die Loslassschwelle. Ab hier verkrampfen die Muskeln so stark, dass du das unter Spannung stehende Teil fest umklammerst. Du bist gefangen. Hier beginnt die Gefahr von Atemnot, wenn der Strom über den Brustkorb fließt.
Bereich AC-4 (ab ca. 50 mA): Akute Lebensgefahr. Hier droht Herzkammerflimmern.
Das Wichtige für dich: Je länger der Strom fließt, desto geringer muss die Stromstärke sein, um tödlich zu wirken. Ein Strom von 100 mA kann für 0,02 Sekunden (20 Millisekunden) oft überlebt werden – bei 2 Sekunden Einwirkdauer ist er fast immer tödlich.
2. Die Stromwege durch den Körper
Der Weg, den die Elektronen nehmen, bestimmt, welche Organe „gegrillt“ oder gestört werden. Wir unterscheiden in der Praxis drei Hauptwege:
Der Weg: Hand zu Hand
Das ist der klassische Unfall beim Greifen in eine Anlage mit beiden Händen. Der Strom fließt quer durch den Brustkorb.
Risiko: Das Herz liegt direkt im Zentrum des Geschehens. Zudem verkrampft die Atemmuskulatur (Zwerchfell), was nach kurzer Zeit zum Erstickungstod führen kann, selbst wenn das Herz noch schlägt.
Der Weg: Hand zu Fuß
Das passiert, wenn du ein unter Spannung stehendes Teil berührst und auf einem leitfähigen Boden stehst.
Risiko: Der Strom fließt vertikal durch den Körper. Auch hier ist das Herz im Pfad, aber zusätzlich werden die Beine durchströmt, was zum unkontrollierten Sturz (Sekundärunfall) führen kann.
Der Weg: Fuß zu Fuß (Schrittspannung)
Oft unterschätzt! Wenn ein Kabel auf dem Boden liegt, baut sich ein Spannungstrichter auf.
Risiko: Der Strom fließt von einem Fuß zum anderen. Das Herz ist hier weniger betroffen, aber die Muskelverkrampfung in den Beinen führt zum sofortigen Sturz – oft direkt in den gefährlichen Bereich hinein.
Jens erklärt: Die klebrigen Hände
„Habt ihr euch schon mal gefragt, warum man 'kleben' bleibt? Das ist kein Kleber, das ist pure Biologie. Deine Muskeln funktionieren über elektrische Signale vom Gehirn. Wenn der Strom von außen kommt und stärker ist als das Signal deines Gehirns, dann ziehen sich die Muskeln einfach zusammen.
Und da deine Beugemuskeln in der Hand stärker sind als die Streckmuskeln, machst du die Faust zu. Du willst loslassen, dein Kopf schreit 'LASS LOS!', aber deine Hand drückt nur noch fester zu. Du erhöhst durch den Druck sogar noch den Kontakt (wir erinnern uns: R sinkt!), und mehr Strom fließt. Das ist eine Teufelsspirale. Nur jemand von außen oder eine automatische Abschaltung kann dich da noch retten.“
3. Die biologischen Wirkungen im Detail
Strom wirkt auf den Körper auf drei verschiedene Arten:
Thermische Wirkung: Strom erzeugt Wärme (P = I^2 · R). An den Ein- und Austrittsstellen entstehen oft tiefe „Strommarken“ (Verbrennungen). Das Tückische: Auch die inneren Organe können „verkochen“, ohne dass man es von außen sofort sieht.
Chemische Wirkung (Elektrolyse): Besonders bei Gleichstrom (DC) werden die Körperflüssigkeiten (Blut) zersetzt. Es bilden sich Giftstoffe, die erst Stunden oder Tage nach dem Unfall zu Nierenversagen führen können.
Muskel- und Nervenreizung: Wie Jens schon sagte – der Herzrhythmus wird gestört und die Atmung setzt aus.
4. Schutzmaßnahmen: Die Zeit stoppen
Da wir wissen, dass die Zeit der kritische Faktor ist, nutzen wir technische Geräte, um diese Zeit künstlich zu begrenzen.
Der RCD (FI-Schutzschalter) ist dein Lebensretter. Er merkt innerhalb von ca. 30 Millisekunden (0,03 Sekunden), dass Strom über einen Menschen abfließt, und kappt die Leitung. Das ist so schnell, dass das Herz meist noch keine dauerhaften Schäden davonträgt.
Jens’ Sicherheits-Tipp für die Praxis
„Wenn ihr an einer Anlage arbeitet und euch nicht 100% sicher seid, ob alles spannungsfrei ist (was ihr natürlich vorher prüfen müsst!), dann berührt niemals Teile mit der ganzen Handfläche oder gar mit beiden Händen gleichzeitig.
Profis nutzen oft den Trick mit dem Handrücken, falls man versehentlich doch wo rankommt. Warum? Weil der Handrücken beim Muskelkrampf von der Gefahr weggezuckt wird, statt zuzupacken. Aber Achtung: Das ersetzt niemals das Freischalten und Prüfen! Es ist nur eine letzte, verzweifelte Instanz der Biologie.“
5. Zusammenfassung für die EuP
Der Stromweg entscheidet über die betroffenen Organe (Herz/Lunge).
Die Einwirkdauer ist entscheidend: Jede Millisekunde zählt.
Die Loslassschwelle (ca. 10-15 mA) ist der Punkt, ab dem du dich nicht mehr selbst befreien kannst.
Verbrennungen können auch innerlich a3uftreten und sind lebensgefährlich.