Wann wird Gleichstrom für den Menschen gefährlich?

Inhaltsverzeichnis:

1. Wann wird Gleichstrom für den Menschen gefährlich?
2. Wie gefährlich ist DC Spannung?
3. Wie wirkt sich Gleichstrom auf den Körper aus?
4. Was ist der Nachteil von Gleichstrom?
5. Wo benutzen wir Gleichstrom im Haushalt?
6. In welchem Land gibt es Gleichstrom?
7. Sind 48V DC gefährlich?
8. Wie viel Spannung verträgt ein Mensch?
9. Sind 60V gefährlich?
10. Warum ist Gleichstrom besser als Wechselstrom?
11. Sind 60v gefährlich?
12. Warum nicht Gleichstrom im Haus?
13. Warum benutzt man kein Gleichstrom?
14. Warum hat sich Gleichstrom nicht durchgesetzt?
15. Welche Spannung ist gefährlicher AC oder DC?

Wann wird Gleichstrom für den Menschen gefährlich?

In den öffentlichen Stromnetzen fließt Wechselstrom, der sich im Stromkrieg zwischen Thomas Edison und George Westinghouse gegenüber Gleichstrom durchsetzen konnte. Viele der modernen Geräte brauchen jedoch Gleichstrom.

Wechsel- und Gleichrichter wandeln Strom bedarfsgerecht um. Doch Umwandlung kostet Energie. Durch neue Technologien und die aktuelle Forschung kann Gleichstrom einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten. Die Fragen, wie Gleichstrom direkt nutzbar wird, warum Wechselstrom statt Gleichstrom im öffentlichen Stromnetz eingesetzt wird und welche Gefahren bzw. welche Herausforderungen bei der Gleichstromnutzung auftauchen, werden in diesem Beitrag beantwortet.

Fließrichtung der Elektronen und Schaltzeichen von Gleich- und Wechselstrom

Wie gefährlich ist DC Spannung?

Als E-Ingenieur möchte ich zudem noch ergänzend hinzufügen: Die bei M. Erbe angegebenen Stromstärken gelten natürlich nicht von bis (könnte man vielleicht irrtümlich annehmen) sondern AB ca. 10-20mA ! Besonders hängt die Gefährlichkeit von der Einwirkdauer ab und die Konstitution des Betroffenen spielt auch eine große Rolle (z.B. wenn eine Herzschwäche vorliegt, Alter, Schockresistenz etc.) daher die Bandbreite.

Wer sich das gerne selbst ausrechnen möchte, um die Gefährlichkeit abzuschätzen, der oder die kann das nach der Formel (ohmsches Gesetz): Strom (A) = Spannung (U) z.B. 230V / Widerstand (Ohm) machen.

Wie wirkt sich Gleichstrom auf den Körper aus?

Der elektrische Strom ist aus verschiedenen Gründen für den Menschen und Tiere gefährlich. Alle Flüssigkeiten des menschlichen Körpers leiten den Strom.

Fast alle Organe funktionieren aufgrund elektrischer Impulse, die vom Gehirn ausgehen. Diese Impulse mit einer Stärke von etwa 50mV steuern also unsere Bewegungen und Organe.

Was ist der Nachteil von Gleichstrom?

Wechselstrom hat sich bei der Energieerzeugung, -übertragung, -verteilung und dem Energieverbrauch weltweit durchgesetzt, da er mit einfacher Technik zum Transport auf hohe Spannung, und zum Verbrauch auf niedrige Spannung transformiert werden kann. Fortschritte in der Leistungselektronik ermöglichen bei sehr langen Transportstrecken eine verlustärmere Energieübertragung mittels Gleichstrom anstelle von Wechselstrom. Kraftfahrzeuge, Flugzeuge oder z.B. U-Bahnen haben seit Langem eigene Gleichstromnetze. So kommt immer wieder die Frage auf, ob in Büro- oder Wohngebäuden ein Gleichstrom- anstelle eines Wechselstromnetzes keine energetischen Vorteile hätte. Computer, Mobiltelefone, Flachbildfernseher und eine Vielzahl kleinerer Geräte wandeln mittels verlustbehafteten Netzteilen die 230 V Wechselspannung in die für den Betrieb benötigte Gleichspannung um. Andere Verbraucher wie Energiesparlampen, Frequenzumrichter für Motoren oder Mikrowellen bauen sich mit Netzteilen eine eigene Stromversorgung mit abweichenden Frequenzen und Spannungen auf, und können mit Gleich- oder Wechselspannung versorgt werden. Die Art der Versorgung ist auch für weitere Verbraucher wie Elektroherde oder Universalmotoren (Fön, Staubsauger, Mixer, Ventilatoren) nicht von Belang, solange die Höhe der Spannung stimmt. Es gibt in Haushalten nur wenige Verbraucher (z.B. alte Heizungsumwälzpumpen oder die meisten Kühlschränke), welche Wechselstrom benötigen.

So liegt der Gedanke nahe, mit einem Gleichstromnetz im Haus eine Vielzahl an Netzteilen einsparen zu können, wenn man die Verbraucher direkt an die Gleichspannung anschließen kann. Neben dem Kostenvorteil erhöht sich auch die Effizienz, da die Umwandlungsverluste nur noch an einem optimierten zentralen Netzteil anfallen.

Ein weiterer Vorteil wäre, dass Strom aus PV-Anlagen direkt ins Hausnetz eingespeist werden kann, ebenso wie der Strom aus regenerativ gespeisten Batterien.

Im Gespräch sind Niederspannungs-Gleichstromnetze (von 12 V bis 50 V) welche gegen Berühren nicht sonderlich geschützt werden müssen. Bei Computernetzwerken gibt es mit Power over Ethernet bereits erste Gleichstromnetze zur Versorgung von Netzwerkkomponenten mit einem zentralen Netzteil, wodurch nicht an jedem Endpunkt des Netzwerkes z.B. für einen WLAN Router eine Steckdose vorhanden sein muss. Hochspannungs-Gleichstromnetze (>50 V), welche z.B. in Hybrid-Pkw vorhanden sind, müssen gegen Berühren sehr gut geschützt werden, da die Spannung tödlich sein kann.

Wo benutzen wir Gleichstrom im Haushalt?

Seit dem Stromkrieg Ende des 19. Jahrhunderts dominiert der Wechselstrom unsere Stromnetze. Der sinkende Wirkungsgrad unseres Wechselstromnetzes und die veränderte Stromnutzung kann ein Umdenken erfordern.

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In welchem Land gibt es Gleichstrom?

Dezember 2018 Marketingdokument

China hat einen enormen Energiehunger. Gnadenlos befeuert wird dieser Bedarf an Energie von einer rasant wachsenden Mittelschicht. Laut der nationalen Energiebehörde Chinas steigt der Stromverbrauch derzeit um etwa 8 Prozent pro Jahr – doppelt so stark wie in den USA.

Sind 48V DC gefährlich?

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Wie viel Spannung verträgt ein Mensch?

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Sind 60V gefährlich?

Damit elektrischer Strom fließen kann, wird stets ein geschlossener Stromkreis benötigt. Bei Niederspannung ist dazu der direkte Kontakt mit beiden Polen der Spannungsquelle erforderlich. Wenn ein Verbraucher (wie etwa ein Elektromotor) nur an einen Draht und somit nur an einen einzigen elektrischen Pol angeschlossen ist, ist der Stromkreis nicht geschlossen und der Verbraucher arbeitet nicht, denn es kann zu keinem Stromfluss kommen.

Berührt eine Person beide Leitungen einer Spannungsquelle gleichzeitig, schließt sich der Stromkreis, wodurch über den Betroffenen Strom fließt. Beim Sonderfall eines IT-Systemes kann eine einzelne Leitung berührt werden, ohne dass ein Stromfluss erfolgt. Weitaus häufiger allerdings ist bei Stromnetzen ein Leiter geerdet, wodurch schon im Niederspannungsbereich bereits der Kontakt mit einem einzelnen Leiter, je nach den Erdungsverhältnissen, zum Stromschlag führen kann. Abhängig vom jeweiligen Erdungssystem des Haushaltsstromes (wie etwa TT-System bzw. TN-System) dürfen bei korrekter Installation der Neutralleiter und der Schutzleiter gefahrlos berührt werden, die gegen Erde Spannung führenden Außenleiter (Phase) jedoch nicht. Kommt es dennoch zu einem alleinigen Kontakt mit der Phase, also ohne Beteiligung des Schutzleiters oder Neutralleiters, fließt entweder ein gefährlicher Strom über den menschlichen Körper über die Erde bzw. geerdete Gegenstände oder bei isoliertem Standort fließt ein geringerer Strom, der aber auch gefährlich sein kann, über den Körper.[2][3]

Im Hochspannungsbereich besteht hingegen besondere Gefahr, da Lichtbögen bereits bei der Annäherung, also ohne direkte Berührung eines Leiters, zünden können und somit der unbeabsichtigte Stromfluss viel schneller zustande kommt, als dies bei Niederspannung der Fall wäre. Hierbei ist die Distanz, unterhalb der der Durchschlag geschieht, von der Höhe der Spannung sowie von den Umgebungsbedingungen abhängig. In der Luft sind diese Bedingungen unter anderem Luftdruck und -feuchtigkeit.

Je nach Eintrittsort des Stromes lassen sich zwei Unterkategorien unterscheiden:[4][5]

Entscheidend für die Auswirkungen des elektrischen Stromes ist vor allem gemeinsam mit der Einwirkdauer die Stromdichte, also Stromstärke pro Fläche, durch den Körper bzw. einzelner Gewebe und Organe sowie die dadurch entstehende Wärmeentwicklung.[6] Je kleiner die durchströmte Fläche, desto geringer muss die Stromstärke oder kürzer die Einwirkdauer sein, damit keine Schäden auftreten. Diese Umstände sind auch für das Maß und Auftreten von Verbrennungen wesentlich, die die Joule’sche Wärme verursachen kann. So besteht die Möglichkeit, dass nach einem tödlichen Stromunfall bei großer Kontaktfläche und geringem Hautwiderstand, vor allem bei Niederspannungsunfällen, keine (äußerlichen) Strommarken an der Körperoberfläche sichtbar sind.[7][8]

Sämtliche und folgende Angaben über die Höhe der Stromstärken sind nur dann gültig, wenn sich der Strom über die Hand und Haut im Körper verteilt. Wenn etwa Elektroden unterhalb der Haut implantiert sind, sinkt der Widerstand massiv ab, wodurch empfindliche Organe bereits durch viel geringere Stromstärken geschädigt werden können und schon Kriechströme eine erhebliche Gefahr darstellen. Ist der Herzmuskel direkt vom Stromfluss betroffen, genügen bereits 0,02 mA oder sogar 0,01 mA, also 10 µA, (bei einer Kontaktfläche von 1,2 bis 3,1 mm²)[9] für Herzkammerflimmern.[10][11] Auch nasse bzw. feuchte Haut senkt den Widerstand, wodurch mehr Strom ins Körperinnere gelangt als bei trockener. Für Frauen und Kinder gelten teilweise noch niedrigere Stromstärken. Träger von medizinischen Implantaten bzw. Schrittmachern sind noch mehr gefährdet.[12] Zusätzlich variieren die Werte stark je nach Einwirkdauer, Weg des Stromes, Frequenz, durchströmter Fläche, Körperwiderstand, Gesundheitszustand bzw. Alter[13], Studie und Literatur. Ein kürzerer Weg des Stromes, eine größere Fläche (kleinerer Widerstand -> mehr Strom) oder kleinere Fläche (höherer Widerstand -> höhere Stromdichte und dadurch stärkere Erwärmung und Nervenreizung/Schmerzen) oder ein geringerer Gesamt-Körperwiderstand kann geringere Stromstärken als die angegebenen lebensgefährlich machen.

Warum ist Gleichstrom besser als Wechselstrom?

Seit dem Stromkrieg Ende des 19. Jahrhunderts dominiert der Wechselstrom unsere Stromnetze. Der sinkende Wirkungsgrad unseres Wechselstromnetzes und die veränderte Stromnutzung kann ein Umdenken erfordern.

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Sind 60v gefährlich?

Damit elektrischer Strom fließen kann, wird stets ein geschlossener Stromkreis benötigt. Bei Niederspannung ist dazu der direkte Kontakt mit beiden Polen der Spannungsquelle erforderlich. Wenn ein Verbraucher (wie etwa ein Elektromotor) nur an einen Draht und somit nur an einen einzigen elektrischen Pol angeschlossen ist, ist der Stromkreis nicht geschlossen und der Verbraucher arbeitet nicht, denn es kann zu keinem Stromfluss kommen.

Berührt eine Person beide Leitungen einer Spannungsquelle gleichzeitig, schließt sich der Stromkreis, wodurch über den Betroffenen Strom fließt. Beim Sonderfall eines IT-Systemes kann eine einzelne Leitung berührt werden, ohne dass ein Stromfluss erfolgt. Weitaus häufiger allerdings ist bei Stromnetzen ein Leiter geerdet, wodurch schon im Niederspannungsbereich bereits der Kontakt mit einem einzelnen Leiter, je nach den Erdungsverhältnissen, zum Stromschlag führen kann. Abhängig vom jeweiligen Erdungssystem des Haushaltsstromes (wie etwa TT-System bzw. TN-System) dürfen bei korrekter Installation der Neutralleiter und der Schutzleiter gefahrlos berührt werden, die gegen Erde Spannung führenden Außenleiter (Phase) jedoch nicht. Kommt es dennoch zu einem alleinigen Kontakt mit der Phase, also ohne Beteiligung des Schutzleiters oder Neutralleiters, fließt entweder ein gefährlicher Strom über den menschlichen Körper über die Erde bzw. geerdete Gegenstände oder bei isoliertem Standort fließt ein geringerer Strom, der aber auch gefährlich sein kann, über den Körper.[2][3]

Im Hochspannungsbereich besteht hingegen besondere Gefahr, da Lichtbögen bereits bei der Annäherung, also ohne direkte Berührung eines Leiters, zünden können und somit der unbeabsichtigte Stromfluss viel schneller zustande kommt, als dies bei Niederspannung der Fall wäre. Hierbei ist die Distanz, unterhalb der der Durchschlag geschieht, von der Höhe der Spannung sowie von den Umgebungsbedingungen abhängig. In der Luft sind diese Bedingungen unter anderem Luftdruck und -feuchtigkeit.

Je nach Eintrittsort des Stromes lassen sich zwei Unterkategorien unterscheiden:[4][5]

Entscheidend für die Auswirkungen des elektrischen Stromes ist vor allem gemeinsam mit der Einwirkdauer die Stromdichte, also Stromstärke pro Fläche, durch den Körper bzw. einzelner Gewebe und Organe sowie die dadurch entstehende Wärmeentwicklung.[6] Je kleiner die durchströmte Fläche, desto geringer muss die Stromstärke oder kürzer die Einwirkdauer sein, damit keine Schäden auftreten. Diese Umstände sind auch für das Maß und Auftreten von Verbrennungen wesentlich, die die Joule’sche Wärme verursachen kann. So besteht die Möglichkeit, dass nach einem tödlichen Stromunfall bei großer Kontaktfläche und geringem Hautwiderstand, vor allem bei Niederspannungsunfällen, keine (äußerlichen) Strommarken an der Körperoberfläche sichtbar sind.[7][8]

Sämtliche und folgende Angaben über die Höhe der Stromstärken sind nur dann gültig, wenn sich der Strom über die Hand und Haut im Körper verteilt. Wenn etwa Elektroden unterhalb der Haut implantiert sind, sinkt der Widerstand massiv ab, wodurch empfindliche Organe bereits durch viel geringere Stromstärken geschädigt werden können und schon Kriechströme eine erhebliche Gefahr darstellen. Ist der Herzmuskel direkt vom Stromfluss betroffen, genügen bereits 0,02 mA oder sogar 0,01 mA, also 10 µA, (bei einer Kontaktfläche von 1,2 bis 3,1 mm²)[9] für Herzkammerflimmern.[10][11] Auch nasse bzw. feuchte Haut senkt den Widerstand, wodurch mehr Strom ins Körperinnere gelangt als bei trockener. Für Frauen und Kinder gelten teilweise noch niedrigere Stromstärken. Träger von medizinischen Implantaten bzw. Schrittmachern sind noch mehr gefährdet.[12] Zusätzlich variieren die Werte stark je nach Einwirkdauer, Weg des Stromes, Frequenz, durchströmter Fläche, Körperwiderstand, Gesundheitszustand bzw. Alter[13], Studie und Literatur. Ein kürzerer Weg des Stromes, eine größere Fläche (kleinerer Widerstand -> mehr Strom) oder kleinere Fläche (höherer Widerstand -> höhere Stromdichte und dadurch stärkere Erwärmung und Nervenreizung/Schmerzen) oder ein geringerer Gesamt-Körperwiderstand kann geringere Stromstärken als die angegebenen lebensgefährlich machen.

Warum nicht Gleichstrom im Haus?

Schon heute werden in gewerblichen Gebäuden nur noch 20 Prozent der elektrischen Energie in Form von Wechselstrom verbraucht, wie Forscher der TU Braunschweig berechnet haben. Der Anteil dürfte künftig noch sinken: LED-Lampen, Photovoltaik-Anlagen, Pufferbatterien, Elektroautos – sie alle arbeiten mit Gleichstrom.

Unzählige Netzteile wandeln Wechselstrom in Gleichstrom, jeder Gadgetbesitzer kennt das. Wäre es da nicht praktischer, elektronische Geräte direkt mit Gleichstrom zu versorgen? In Rechenzentren ist so etwas schon üblich. Nun beginnen die ersten Forscher, mit Gleichstromnetzen für normale Bürogebäude zu experimentieren, berichtet Technology Review in seiner Februar-Ausgabe (am Kiosk oder online bestellbar).

Warum benutzt man kein Gleichstrom?

In den öffentlichen Stromnetzen fließt Wechselstrom, der sich im Stromkrieg zwischen Thomas Edison und George Westinghouse gegenüber Gleichstrom durchsetzen konnte. Viele der modernen Geräte brauchen jedoch Gleichstrom.

Wechsel- und Gleichrichter wandeln Strom bedarfsgerecht um. Doch Umwandlung kostet Energie. Durch neue Technologien und die aktuelle Forschung kann Gleichstrom einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten. Die Fragen, wie Gleichstrom direkt nutzbar wird, warum Wechselstrom statt Gleichstrom im öffentlichen Stromnetz eingesetzt wird und welche Gefahren bzw. welche Herausforderungen bei der Gleichstromnutzung auftauchen, werden in diesem Beitrag beantwortet.

Fließrichtung der Elektronen und Schaltzeichen von Gleich- und Wechselstrom

Warum hat sich Gleichstrom nicht durchgesetzt?

Den schwarzen Neufundländer müssen mehrere Männer festhalten, damit die Elektroden an seinen Vorder- und Hinterläufen angebracht werden können. Das Publikum im Hörsaal blickt in den Käfig, in dem der verkabelte Hund steckt. Dann startet ein Techniker den Stromgenerator.

Es ist ein grausames Experiment, zu dem es am 30. Juli 1888 im New Yorker Columbia College kommt – und eine makabre Episode in einem erbitterten Wirtschaftskrieg um die weltweite Elektrifizierung: zwischen Thomas Alva Edison, dem Erfinder aus New Jersey, und George Westinghouse, einem Industriellen aus Pittsburgh.

Welche Spannung ist gefährlicher AC oder DC?

Der Effektivwert (quadratischer Mittelwert) einer Wechselspannung, der als "110 V" oder "120 V" oder "240 V" dargestellt wird, ist niedriger als die Spitzenspannung der Elektrizität. Wechselstrom hat eine sinusförmige Spannung, so wechselt er. Also ja, es ist mehr als es scheint, aber nicht um einiges. 120 V RMS sind ungefähr 170 V Spitze-Erde.

Ich erinnere mich, dass ich einmal gehört habe, dass es Strom und nicht Spannung ist, die für den menschlichen Körper gefährlich sind. Diese Seite beschreibt es gut. Wenn mehr als 100 mA durch Ihren Körper, Wechselstrom oder Gleichstrom gelangen, sind Sie wahrscheinlich tot.