Stromunfall

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Du hast neue Nachrichten auf deiner Diskussionsseite.

Als Stromunfall, Elektrounfall oder auch Elektrischer Schlag wird eine Verletzung durch die Einwirkung von elektrischem Strom bezeichnet.

Das Ausmaß der Schädigung wird dabei durch mehrere Faktoren bestimmt. Neben der Höhe der elektrischen Spannung, der Stromdichte und der Stromstärke spielt dabei eine Rolle, ob es sich um Wechselstrom oder Gleichstrom handelt und wie lange und über welchen Weg die Person (das Tier) vom elektrischen Strom durchflossen wird. Weiters spielt die Hautbeschaffenheit an der Kontaktfläche eine entscheidende Rolle, indem eine schwielige und trockene Haut einen wesentlich höheren Widerstand als eine dünne und feuchte Haut bietet.

Warnungsymbol vor gefährlicher elektrischer Spannung

[Bearbeiten] Definition nach TGL

"Ein Elektrischer Schlag ist die pathophysiologische Wirkung des elektrischen Stromes auf Menschen oder (Nutz)tiere während der elektrischen Durchströmung ihrer Körper." -- TGL 200-0602/01:1982-05

[Bearbeiten] Einzelne Faktoren

[Bearbeiten] Stromart

An der Skelettmuskulatur werden durch Wechselstrom schon ab 10 mA Kontraktionen ausgelöst, die aufgrund der stärkeren Ausbildung der Flexoren zu einem "Festhalten" an der Stromquelle und damit zu einer längeren Einwirkzeit führen können, ab 30-50 mA im Bereich des Brustkorbs eine Kontraktur der Atemmuskulatur und des Zwerchfells und damit einem Atemstillstand für die Dauer des Stromflusses bewirken. Dieser kann auch erfolgen, wenn der Stromfluss das Atemzentrum im Stammhirn in Mitleidenschaft zieht.^[1]

Wechselstrom kann schon bei einer Stromstärke von 75 mA zum Tode durch Kammerflimmern führen, da bei der in Deutschland und anderen europäischen Staaten üblichen Frequenz von 50 Hz Wechselstrom 100 mal pro Sekunde die Möglichkeit vorfindet, auf die vulnerable Phase des Myokards einzuwirken. Die Verdopplung ergibt sich durch den Umstand, dass sowohl die positive als auch negative Halbwelle des Wechselstromes biologisch wirkt.

Bei Unfällen mit Gleichstrom können demgegenüber noch Stromstärken von 300 mA überlebt werden.^[2]

Der konkrete Wert des elektrischen Stromes ergibt sich allerdings erst als eine Folge eines elektrischen Widerstandes, welcher in diesem Fall vom menschlichen bzw. tierischen Körper gebildet wird, nicht konstant ist und von verschiedenen Parametern abhängig ist. Denn in Praxis ist es fast immer der Wert der elektrischen Spannung welcher von aussen vorgegeben ist, da es sich bei Anlagen zur elektrischen Energieversorgung immer um so genannte Spannungsquellen handelt. Der elektrische Strom stellt sich dann in Abhängigkeit des Körperwiderstandes und jener Spannung auf einen bestimmten Wert ein, ist also bei unbekannten Widerstand nicht bekannt. Trotzdem wird meist die Höhe der elektrischen Spannung als Kriterium für die Klassifizierung der Gefährlichkeit genommen, da der Körperwiderstand sich nur in bestimmten Bereichen bewegen kann und der Wert der konkreten Spannung welche einwirkt meist bekannt ist.

[Bearbeiten] Spannung

Bei Niederspannung führt Wechselstrom zu ausgeprägteren Schäden als Gleichstrom, bei Hochspannung ist dies umgekehrt. Die Grenze zwischen Hoch- und Niederspannung wird meist bei 1000 Volt angesetzt, für den klinischen Alltag aus praktischen Gründen allerdings oft ein Grenzwert von 500 Volt herangezogen (womit hier dann auch Elektrounfälle z.B. im U-Bahnbereich zu Hochspannungsunfällen werden, da diese sich klinisch von den Unfallfolgen durch Haushaltsstrom unterscheiden.)

Ein Unfall durch Hochspannung bewirkt demgegenüber hauptsächlich eine thermische Schädigung des Gewebes und äußert sich damit vor allem als Verbrennungskrankheit. Dies deswegen, weil die dabei wirkenden Stromstärken ein vielfaches des Wertes wie bei Niederspannungsunfällen ausmachen und der Lichtbogen sehr heiss ist. Beispielsweise bei Berührung (Annäherung) an eine Hochspannungsleitung mit 30 kV und einem angenommenen Körperwiderstand von 5 kOhm beträgt kurzzeitig der Strom durch den Körper ca. 6 A und es tritt dabei am Körper eine thermische Impulsleistung von rund 180 kW auf. Durch diese hohe Leistung kommt es zu einer fast schlagartigen Verdampfung von wasserhaltigen Gewebe im Bereich des Stromeintritt- bzw. Stromaustrittpunktes mit der Folge entsprechend massiver Verbrennungen.

Die Einwirkzeiten liegen bei Hochspannungsunfällen um mehrere Zehnerpotenzen unter den Einwirkzeiten bei Niederspannungsunfällen - im Bereich einiger weniger Millisekunden. Im Gegensatz dazu die bis in den Sekundenbereich reichenden Einwirkzeiten im Niederspannungsbereich. Die kurzen Einwirkzeiten bei Hochspannungsleitungen ergeben sich deswegen, weil meist kein direkter Leiterkontakt besteht mit der Gefahr des sich am elektrischen Leiter zu verkrampfen. Bei Hochspannung führenden Leitern erfolgt bereits vor der Berührung ein elektrischer Überschlag durch die Luft.

Ausserdem kommt es bei manchen Unfällen mit Hochspannung ablaufbedingt zu einer Trennung des Stromkreises über den Körper: Beispielsweise bei elektrischen Eisenbahnen und deren Oberleitung, wo die betreffenden Personen auf das Dach von Eisenbahnwaggons klettern, in die Nähe der 15 kV führenden Oberleitung geraten und durch den elektrischen Schlag stürzen. Unter Umständen fällt die Person auch von dem Waggon herunter. In diesem Fall wird der Stromkreis durch den Körper durch das Zusammenfallen unmittelbar unterbrochen. Bei kurzen Einwirkzeiten besteht für Unfallopfer eine größere Wahrscheinlichkeit Hochspannungsunfälle zu überleben.

[Bearbeiten] Widerstand

Hier sind der elektrische Widerstand an der Stromeintrittstelle (Haut), der Körperinnenwiderstand (der Widerstand, den die einzelnen Körpergewebe für sich und in ihrer Gesamtheit dem Stromfluss entgegensetzen) und der Übergangswiderstand entscheidend. Letzterer wird oft durch die Beschaffenheit der Standfläche (bzw. von Schuhwerk und Bodenverhältnissen) definiert.

Als Richtwert kann man den Körperwiderstand im Bereich von 2 kOhm bis 3 kOhm annehmen.

[Bearbeiten] Häufigkeit

In Deutschland sterben jährlich etwa 200 Personen an den Folgen von Elektrounfällen, wobei 20 Prozent durch Hoch- und 80 Prozent durch Niederspannung verursacht werden. Etwa 30% der Hoch- und 3% der Niederspannungsunfälle führen zum Tod. ^[1]

Das Institut zur Erforschung elektrischer Unfälle der Berufsgenossenschaft der Feinmechanik und Elektrotechnik (BGFE) in Köln sammelt seit Jahrzehnten statistische Daten zu Elektrounfällen in Deutschland, welche aufgrund der grösseren Datenmengen auch Aussagen über die Letalitäten zulassen. In der folgende Tabelle sind Unfalldaten über einen unspezifizierten Zeitbereich von mehreren Jahrzehnten zusammengefasst. Die Daten umfassen nur Stromunfälle im Niederspannungsbereich von 130 V bis 400 V mit 50 Hz Wechselspannung, bei denen von einer minimalen Durchströmungsdauer von 300 ms ausgegangen werden kann.

Stromweg	Unfälle gesamt	davon tödliche Unfälle	Rel. Verteilung insgesamt %	Rel. Verteilung tödlich %	Letalität (%)
Hand-Hand	2891	82	77,3	48,5	2,84
Hand-Fuss	349	19	9,2	11,2	5,44
Hand-Füsse, Hände-Fuss	294	18	7,7	10,7	6,12
Hände-Füsse	106	20	2,8	11,8	18,67
Verkürzte Stromwege Oberkörper (Wie Hand-Brust, oder Brust-Rücken)	108	30	3,0	17,8	27,78
Insgesamt	3748	169	100	100	4,51

Aus Tierversuchen mit Schweinen zur Ermittlung der Wahrscheinlichkeit des Eintritts von Herzkammerflimmern und der Ermittlung von Vergleichsfaktoren um die gemessen Daten auf den Menschen übertragen zu können, wurde von einer Forschergruppe um J. Jacobson folgende Wahrscheinlichkeiten bei Wechselströmen mit 50 Hz, Einwirkdauer von 75% der Herzpulsperiode, und bei Längsdurchströmung (rechtes Ohr zur linken Kniefalte) bei 15 kg bis 25 kg schweren Schweinen ermittelt:^[3]

	Flimmerwahrscheinlichkeit
	1%	5%	50%	95%
Effektivwert [A]	0,63	0,79	1,50	2,80

Um die Stromwerte auf die Verhältnisse beim Menschen (Rechter Arm zur Linken Fuss) zu übertragen, wurde ein Korrekturfaktor von 2,8 ermittelt. Das heisst die Effektivwerte für den Strom in der Tabelle müssen mit 2,8 multipliziert werden. Konservativ (mit einem Sicherheitsfaktor) wird dieser Korrekturfaktor nur mit 1,5 angenommen.

[Bearbeiten] Gefahrenquellen

Verbreitete Ursachen für einen elektrischen Schlag sind unter anderen:

defekte elektrische Geräte bzw. elektrische Leitungen und menschliche Fehler im Umgang damit (z.B. Unachtsamkeit oder Fahrlässigkeit)
Beschädigungen von Überland- und Freileitungen durch Unwetter und Sturm
Berührung von Überland- und Freileitungen durch Sportflieger oder mit Spielzeugdrachen
Blitzschlag
Unfachmännischer Eingriff in die bestehende Elektroinstallation
Brände in Hochspannungsanlagen (auch elektrischen Bahnen) welche von Laien mit ungeeigneten Löschmitteln bekämpft werden.
Unfälle an elektrisch betriebenen Anlagen oder Geräten
Falsche Absprachen über das Freischalten von Anlagen und Leitungen
Taserkontakt

[Bearbeiten] Spezielle Organschäden

Die Folgen des Elektrounfalls sind abhängig von der Empfindlichkeit der einzelnen Gewebe. Entsprechend dem Ohmschen Gesetz wird die Stromstärke "I" durch das Verhältnis von elektrischer Spannung "U" zum elektrischen Widerstand "R" bestimmt: I = U/R

Somit die unterschiedlichen Gewebewiderstände der einzelnen Gewebe eine entscheidende Rolle. Den niedrigsten Gewebewiderstand weist das Nervengewebe auf. In aufsteigender Reihenfolge folgen Arterien, Muskeln, Haut, Sehnen, Fettgewebe und Knochen.^[1]

Die Symptome sind:

Brandverletzungen an den Ein- und Austrittstellen des Stroms,
Lähmung der Muskulatur der Extremitäten und des Herzens durch den Stromfluss und
Gasbildung im Blut durch die Elektrolyse des Blutes.

[Bearbeiten] Maßnahmen

Generell ist das Schema der Rettungskette der Ersten Hilfe auch hier zu beachten und bei Hilfeleistungen unbedingt auf Eigenschutz zu achten. Hierbei ist unter anderem wichtig:

Zur Rettung des Verletzten zuerst Spannungsfreiheit der Anlage sicherstellen. Anlagen und Geräte müssen mit dem Not-Aus-Taster oder der Sicherung von der Stromversorgung getrennt werden. Das bloße Abschalten des Gerätes oder der Leitung stellt die Spannungsfreiheit nicht sicher.
Freiliegende, stromführende Kabel mit Hilfe nicht leitender Gegenstände (Besenstiel aus Holz) vom Verletzten wegziehen.
Bei Hochspannung großen Sicherheitsabstand einhalten, da ansonsten Gefahr einer Lichtbogenbildung besteht.
Außenstehende müssen gewarnt werden, dass keine stromführenden Teile berührt werden (Absperrungen einrichten).

Bei bewusstlosen Patienten ist nach dem Abschalten der Stromversorgung die Sicherstellung von Atmung und Herz-Kreislauffunktion vorrangig. Gegebenenfalls ist die sofortige Herz-Lungen-Wiederbelebung einzuleiten. Geschultes Rettungspersonal führt bei Kammerflimmern eine Defibrillation durch. Falls verfügbar kommt ein öffentlich zugänglicher Laiendefibrillator zur Anwendung.

Bei ansprechbaren Patienten sind Brandverletzungen zu kühlen und mit einer keimarmen, nicht flusenden Wundauflage abzudecken. Der Patient sollte auch bei völligem Wohlbefinden bis zum Ausschluss einer Herzschädigung nicht unbeaufsichtigt bleiben. Erforderlich ist hierzu immer ein 12-Kanal-Elektrokardiogramm. Daher erfolgt in der Regel durch den alarmierten Rettungsdienst ein Transport in die Notaufnahme eines Krankenhauses. Falls Veränderungen im Elektrokardiogramm nachweisbar sind, ein Hochspannungsunfall vorlag oder besondere Risikofaktoren bestehen, wird dort eine mehrstündige Beobachtung mit EKG-Monitoring durchgeführt.

Die weiteren Maßnahmen richten sich nach der Schwere der Verbrennungen. Durch die Wärmewirkung des elektrischen Stromes kommt es zum Flüssigkeitsverlust im Körper. Ebenso kann es durch die Verkohlung des betroffenen Gewebes zur Entstehung von Giftstoffen führen. Um eine Schädigung der Nieren zu mindern, ist es notwendig den Flüssigkeitsverlust auszugleichen.

[Bearbeiten] Quellen

↑ ^a ^b ^c Akutversorgung von Elektrounfällen
↑ Arbeitsgemeinschaft für Notfallmedizin, Jour-fixe 1/05: Moderation: Univ.-Prof. Dr. Norbert Watzinger
↑ J.Jacobson, S. Buntenkötter: Beitrag zur Übertragbarkeit der Gefährdung durch elektrische Ströme vom Modelltier Schwein auf den Menschen: Deutsche Tierärztliche Wochenschrift, 81. Jg. (1974), H.9, S.214-220

[Bearbeiten] Literatur

Gottfried Biegelmeier: Wirkungen des elektrischen Stroms auf Menschen und Nutztiere. Lehrbuch der Elektropathologie, Berlin: VDE Verlag 1986. ISBN 3-80071452-3