Sicherer Umgang mit Gleichstrom im Hochvolt-Bereich

Gleichstromnetze gewinnen an Bedeutung und etablieren sich als zukunftsfähige elektrische Infrastruktur. Hierdurch wächst auch die Zahl der Umgebungen, in denen Gleichstrom mit hoher Betriebsspannung eingesetzt wird. Daher ist auch bei Gleichstrom-Anwendungen in der Elektromobilität und in der Photovoltaik der Schutz des Anwenders ein wichtiges Thema. Die Betriebsspannung in den Hochvoltnetzen von Elektrofahrzeugen beträgt bis zu 1500 V DC. Alle Personen, die mit Hochvoltnetzen in Kontakt kommen, müssen sich der von Gleichstromnetzen ausgehenden Gefahren bewusst sein. Reparaturen und Wartungen erfordern daher eine Elektrofachkraft, die eine Hochvolt Qualifizierung besitzt und sich mit der speziellen Gefahrenlage von Hochvolt und damit auch von Gleichstrom auskennt.

Auswirkungen von Gleichstrom auf den Menschen

In Hochvolt-Gleichstromnetzen geht die Gefahr nicht nur von Stromschlägen durch Berührungen sondern auch von Lichtbögen aus. Die Wahrnehmungsschwelle für den menschlichen Körper beginnt bei Strömen oberhalb von 2 mA. Das Kribbeln geht mit zunehmender Stromstärke in ein stechendes Gefühl über. Im zweistelligen Bereich – zwischen 10 mA und 20 mA – kommt ein Druckgefühl hinzu. Die Durchströmung wird hier schon als unangenehm und schmerzhaft empfunden. Gefährlich werden Stromstärken über 20 mA. Bei mehr als 40 mA ist mit Auswirkungen auf das Herz zu rechnen. Die Symptome äußern sich in unregelmäßigen Kontraktionen und Arrhythmie. Oberhalb von 130 mA kann es zu einem Herzkammerflimmern mit tödlichen Folgen kommen. Dies sind zwar Werte die deutlich oberhalb derer von Wechselstrom liegen, dennoch sollte die Gleichstromgefahr insbesondere von Fachkräften für Hochvoltsysteme sowie Elektrofachkräften nicht unterschätzt werden.

Wichtiger Faktor: die Einwirkungsdauer

Bei Gleichstromunfällen kommt es in der Praxis nicht zu solchen Verkrampfungen der Gliedmaßen wie man sie von Wechselstromunfällen kennt, die dem Betroffenen das Lösen von stromführenden Kontakten erschweren. Dadurch ist die Einwirkungszeit bei einem Stromschlag unter Gleichstrom oft kürzer. Kommt es dennoch zu länger anhaltenden Durchströmungen sind oft Schädigungen der Blutzellen, Herzkammerflimmern und Verätzungen die Folgen.

Gefahren von Gleichstrom nicht unterschätzen

Nur weil die zulässigen Berührspannungen aufgrund der Auswirkungen auf Herz und Kreislauf bei Gleichstrom stets höher sind als bei Wechselstrom hießt das aber noch lange nicht, dass Gleichstrom grundsätzlich harmloser wäre als Wechselstrom. Anders als bei Wechselstrom treten die stärksten Reize bei Stromschlägen unter Gleichstrom mit Beginn und Ende der Durchströmung auf. Bei hohen Spannungen und Stromstärken fällt die mit dem Austritt aus dem Stromkreis verbundene, unkontrollierte Muskelkontraktionen heftig aus und kann die betroffene Person davon schleudern. Nicht selten kommt es zu schweren indirekten Verletzungen, die erst durch Aufprall und Sturz verursacht werden. Hierzu zählen Schädelverletzungen, Frakturen und innere Verletzungen. Zudem sind DC-Lichtbögen stabiler. Gleichstrom im Hochvolt-Bereich ist daher ebenso gefährlich wie Wechselstrom einzuschätzen, auch wenn sich die Effekte und physiologischen Auswirkungen in einigen Bereichen unterscheiden. Dies ist auf jeden Fall auch ein Thema der Hochvoltsensibilisierung.