Es ist nicht die Spannung, die Menschen töten kann, es ist der Strom, der tötet. Menschen sind schon bei einer Spannung von 42 Volt gestorben. Auch die Zeit ist ein Faktor. Ein Strom von 0,1 Ampere für nur 2 Sekunden kann tödlich sein. Da Spannung = Strom x Widerstand ist, hängt der Strom vom Körperwiderstand ab. Der Innenwiderstand zwischen den Ohren beträgt nur 100 Ohm, während er von den Fingern bis zu den Zehen gemessen etwa 500 Ohm beträgt.
Stromschläge werden häufig in Körperkomödien dargestellt. Die Handlung läuft wie üblich ab: Der komische Protagonist gerät versehentlich in einen Draht, ohne zu wissen, welch hoher Strom durch ihn fließt. Er erhält einen tödlichen Stromschlag, der sich in einem stereotypen Flattern, einem verkohlten Gesicht und zu Berge stehenden Haaren äußert, wie ein Regenschirm, den der Wind umgedreht hat.
Die Frage, warum dieser tödliche Unfall als humorvoll empfunden wird, ist beunruhigend… interessant, aber beunruhigend. Eine plausible Antwort kann hier gefunden werden. Doch dieser Diskurs ist im Moment irrelevant. Was uns interessiert, ist, warum wir nicht von vornherein unempfindlich gegen Elektrizität sind und wie viel davon uns tatsächlich umbringt.
Warum gilt Hochspannung als zu gefährlich?
Das ist natürlich ein entscheidendes Wissen für die Sicherheit. Auf elektrischen Schalttafeln und Generatoren finden wir vorsichtige Hinweise, die mit dem allgemein anerkannten Gefahrensymbol versehen sind: einem menschlichen Schädel, der über zwei gekreuzten Knochen schwebt. Zu diesem Symbol gesellt sich die Bezeichnung des Geräts, die auf die hohe Spannung hinweist, mit der es arbeitet, und die Sie darauf hinweist, dass ein Kontakt mit dem Gerät Sie wahrscheinlich töten würde.
Die Verwendung von Spannung hat in uns einen psychologischen Trend ausgelöst. Wir glauben, dass 10.000 Volt tödlicher sind als 100 Volt. Dies ist jedoch nur teilweise richtig. Elektroschocks werden oft mit Haushaltsspannungen von 110 Volt oder in einigen Fällen sogar mit 42 Volt durchgeführt!
Natürlich zieht mehr Spannung mehr Strom, aber es ist nicht das Kaliber, das uns tötet, sondern die Kugel, die es verschießt. Unabhängig von der Spannung ist die eigentliche Todesursache der Strom, der durch den Körper fließt.
Das ist auch der Grund, warum Vögel, die auf Drähten liegen, keinen Stromschlag bekommen. (Credits: palickam/)
Allerdings sollten wir die Spannung nicht ganz verwerfen. Ohne Spannung oder einen Potenzialunterschied gäbe es überhaupt keinen Strom. Das ist der Grund, warum man keinen Stromschlag bekommt, wenn man an einem Draht hängt, es sei denn, man berührt die Erde. Wenn man am Draht hängt, bildet sich ein Äquipotential mit dem Draht, während das Berühren des Bodens sofort eine Potentialdifferenz erzeugt, die einen riesigen Strom durch uns zieht.
Wie viel Strom bringt uns also um?
Stromschlag: Wie viel Strom ist tödlich?
Ein Strom von 10 mA oder 0,01 A verursacht einen schweren Schock, ist aber nicht tödlich. Wenn wir uns 100 mA oder 0,1 A nähern, beginnen die Muskelkontraktionen. Es ist wichtig zu wissen, dass aufgrund des geringen Widerstands des Herzens ein Strom von nur 10 mA ausreicht, um uns zu töten.
Der Strom erreicht jedoch nie das Herz, da der Widerstand unserer Haut höher ist und der Strom dadurch vollständig absorbiert wird. Wenn dieser geringe Strom auf irgendeine Weise das Herz erreichen würde, wäre das mit Sicherheit tödlich.
Wenn der Strom über 1000 mA oder 1 A ansteigt, verstärken sich die Muskelkontraktionen in einem Maße, das es uns nicht erlaubt, den Draht loszulassen. Diese Hartnäckigkeit ist ironischerweise eine Folge der Muskellähmung. An diesem Punkt kommt es zu Kammerflimmern, einem unkoordinierten, stoßweisen Zucken der Herzkammern, das zu unwirksamen Herzschlägen führt, die zum Tod führen können, wenn nicht sofort Hilfe gerufen wird.
Eine weitere Erhöhung des Stroms auf 2000 mA oder 2 A führt zu Verbrennungen und Bewusstlosigkeit. Die durch den Schock ausgelöste Muskelkontraktion ist nun so stark, dass das Herz in Klammern stürzt. Eine solche Stromstärke kann zu schrecklichen inneren Verbrennungen führen, und die Klammern können zum Herzstillstand führen. Der Tod ist möglich.
Der Klammermechanismus ist jedoch so konzipiert, dass er erstaunlich lukrativ ist, da er das Herz vor Kammerflimmern schützt. Die Überlebenschancen sind zwar gering, aber bei sofortiger Behandlung des Opfers durchaus realisierbar. Defibrillatoren sind medizinische Geräte, die von Ärzten eingesetzt werden, um Opfer von Schockzuständen zu retten.
Die Auswirkungen lassen sich tabellarisch wie folgt zusammenfassen:
Warum sind wir nicht stromlos?
Auch wenn eine bestimmte Spannung erforderlich ist, um Strom fließen zu lassen, hängt die Menge des Stroms, die in unseren Körper eindringt, davon ab, wie durchlässig der Körper für Strom ist, oder einfach gesagt, von seinem Widerstand. Der Stromwiderstand variiert je nach dem Zustand der Haut – ob sie trocken oder feucht ist. Man schätzt, dass er bei nasser Haut 1000 Ohm und bei trockener Haut mehr als 5.00.000 Ohm beträgt.
Der Widerstand variiert auch je nach den Kontaktpunkten. Der Innenwiderstand zwischen den Ohren beträgt nur 100 Ohm, während er von den Fingern bis zu den Zehen gemessen etwa 500 Ohm beträgt. Dieser endliche Widerstand ist der Grund dafür, dass wir nicht unempfindlich gegen Strom sind.
Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Zeit. Das Ausmaß der Tortur hängt von der Zeit ab, die der Körper einer bestimmten Stromstärke ausgesetzt ist. Zum Beispiel kann ein Strom von einem Zehntel Ampere für nur 2 Sekunden tödlich sein.