Elektrizität ist gefährlich, dass haben Ihnen vermutlich schon die Eltern eingetrichtert. Sie hatten dabei sicherlich richtig gehandelt, denn Elektrizität ist für den Menschen und auch für Tiere äusserst gefährlich. Der Grund liegt in der Elektrizität, die wir im eigenen Körper haben und die damit gestört werden kann. Bevor ich nähere Informationen gebe, sei hier nur erwähnt, mit Elektrizität spielt man nicht. Das gilt für Kinder und Erwachsene.

Vielleicht sind Sie noch so jung, dass Sie schon die speziell gesicherten Steckdosen erlebt haben. Etwas, das man so schützen muss, kann nur gefährlich sein.

Trotzdem, man nutzt Elektrizität ohne sich lange darüber den Kopf zu zerbrechen.

Es wird Zeit, dass wir etwas Licht ins Dunkel bringen. Das tun wir, indem wir einen Schalter betätigen. Nur, warum passiert uns dabei nichts? Sind wir Immun?  Das sicher nicht, aber ein Schalter ist geschützt.

Zuerst will ich Ihnen erklären, warum Elektrizität so gefährlich ist. Das hängt in erster Linie mit dem menschlichen Körper zusammen.

Der grösste Teil unseres Körpers ist Wasser, Salz und Kohlenstoff. Genauer gesagt Wasser mit gelösten Mineralien. Darin gelöst ist auch Salz.

All das benötigt der Körper um zu überleben. Fehlt davon etwas, kann der Körper nicht funktionieren. Unsere interne Elektrizität würde ohne diese Minerale nicht funktionieren.

Das macht den menschlichen Körper jedoch zu einem hervorragenden Leiter für elektrische Ströme. Nur die Haut bietet da einen geringen Schutz. Die Elektrizität kann über die dünne Haut in den Körper eindringen. Dort werden die elektrischen Schaltkreise des Herzens zerstört und die Moleküle überlastet. Sie beginnen zu kochen und das Herz gerät aus dem Rhythmus. Im schlimmsten Fall wird das eingelagerte Fett in Brand geraten. Daher darf der Körper auf keinen Fall mit Elektrizität in Kontakt geraten.

Natürlich kommen nun die Profis und die, die auch andere Seiten besuchen. Bis zu einer Spannung von 40 Volt passiert angeblich nichts. Nun, das wird so sein, nur, wollen Sie wirklich das Experiment um sein oder nicht sein wagen? Stimmt der Wert nicht, dann verlieren Sie und zwar Ihr Leben. Auch wenn das etwas hart klingen mag, die Wahrheit ist nie schön. Daher Hände weg von der Elektrizität, denn die ist tödlich oder verursacht schlimmste Verletzung. Ein Spielzeug ist Elektrizität keineswegs.

Hinzu kommt, dass man Elektrizität weder hören, sehen noch riechen kann. Man bemerkt ihr vorhanden sein erst, wenn es schon zu spät ist. Klar, beim Gewitter haben Sie den Blitz auch schon gehört. Das stimmt so eigentlich auch wieder nicht, denn Sie hörten die Luftmoleküle, die schlagartig erhitzt wurden. Auch das Knistern, das Sie bei Hochspannungsleitungen hören, hängt mit der Luftfeuchtigkeit zusammen und nicht mit dem elektrischen Strom an und für sich. Elektrizität ist unhörbar, kann nicht gerochen werden und sehen kann man sie auch nicht.

Doch betrachten wir einige Phänomene der Elektrizität. Darunter gehört zum Beispiel der Blitz, der sich nachts durch helles leuchten zeigt und der schon manchem Baum zum Verhängnis wurde. Blitze sind gefährlich, das wissen selbst die Tiere. Der Grund hier liegt in der extrem hohen Spannung und beim grossen Strom der fliesst. Die Leistung eines Blitzes würde ohne Probleme dazu reichen Ihr Haus ein Jahr lang mit Energie zu versorgen. Diese Energie fällt aber in wenigen Sekunden an, da kann kaum etwas widerstehen.

 Der Lichtbogen: Eigentlich ist ein Blitz nichts anderes, als ein gigantischer Lichtbogen. Der Name kommt daher, dass sich die Elektrizität in einem Lichtschein entlädt. Durch die entstehende Wärme entsteht dabei ein leichter Bogen nach oben. Der Bogen entsteht, weil die Luftmoleküle erwärmt werden. Fachleute nennen solche Erscheinungen Lichtbogen. Wobei auch Blitze kein falsches Wort ist, denn der Blitz in der Natur ist ein gigantischer Lichtbogen.

Lichtbogen entstehen in dem Moment, wenn die Spannung zwischen zwei Punkten so gross ist, dass die dazwischen befindliche Luft nicht mehr genügend isolieren kann. Es kommt zu einem Überschlag. Beim Gewitter ist das der Blitz. Jetzt wissen Sie, warum die Spannung hoch sein muss, denn die Wolken sind hoch am Himmel. Die Energie in diesem Lichtbogen der Natur ist gigantisch und wer davon getroffen wird und überlebt, darf mehrmals Geburtstag feiern.

Solche Lichtbogen entstehen nun wirklich überall, wo eine elektrische Leitung unterbrochen wird und die Luft zum Leiter wird. Sie müssen sich jetzt nicht fürchten, aber jedes Mal, wenn Sie den eingeschalteten Staubsauger ausziehen, entsteht in der Steckdose ein Lichtbogen. Die Steckdose ist so aufgebaut, dass der Lichtbogen keinen Schaden anrichten kann. Sie sehen ihn vermutlich nicht einmal, trotzdem ist er da. Es spricht hingegen nichts dagegen, den Staubsauger vorher auszuschalten.

Dieser Lichtbogen kann man genau berechnen. Deshalb kann man mit ihm sogar ein Messgerät erstellen. Dieses Messgerät eignet sich vor allem für sehr hohe Spannungen, die gemessen werden können. Wie sonst weiss man, was ein Blitz leisten kann? In der Technik werden aber andere Anzeigen verwendet, die mit zusätzlichen Schaltungen auch hohe Spannungen anzeigen können. Wichtig ist aber, dass diese Anzeigen nur die Spannung anzeigen können, denn nur die kann man messen.

Kurzschluss: Nachdem wir den Lichtbogen kennen gelernt haben, kommen wir zu einer weiteren Gefahr. Es ist der Kurzschluss. Im Gegensatz zu einem Lichtbogen, kann man einen Kurzschluss nicht sehen oder hören. Er entsteht, wenn der Widerstand sehr gering ist. Die Ströme in der Leitung steigen nun stark an und die Spannung fällt zusammen. Dadurch entsteht eine grosse Leistung, die Schäden verursachen kann.

Beim theoretischen Kurzschluss sinkt die Spannung gegen Null und der Strom steigt ins unendliche an. Die Leitungen sind für solch hohe Ströme jedoch nicht ausgelegt und werden überlastet. Dadurch kann es wegen der hohen Wärme zu Bränden kommen. Genau genommen gerät das Material, das den Leiter umgibt in Brand. Das wiederum führt zu einer Kettenreaktion und ganze Gebäude können dadurch zerstört werden.

Daher sind Kurzschlüsse sehr gefürchtet und werden nach Möglichkeit verhindert. Nur gänzlich ausschliessen kann man sie nie, daher muss man Schutzmassnahmen ergreifen. Je besser dieser Schutz funktioniert, desto besser ist eine Anlage vor einem Kurzschluss gesichert. Eine sehr oft verwendete Lösung um Kurzschlüsse zu verhindern ist die Abschaltung der Versorgung, wenn die Gefahr eines Kurzschlusses besteht.

Wir nutzen jedoch in vielen Anwendungen einen solchen beschränkten Kurzschluss. Ein gutes Beispiel ist die Glühbirne. Dort wird ein dünner Faden durch die Ströme überlastet. Er beginnt weiss zu glühen. Dank dem im Glaskörper fehlenden Sauerstoff, wird der Faden nicht gleich verbrannt. Aber der Glaskörper wird durch die hohe Energie im Faden sehr heiss. Jedoch kann man gerade dieses Prinzip nutzen um Kurzschlüsse zu verhindern.

In jedem Haus sind Sicherungen angebracht worden. Genau genommen spricht man von Schmelzsicherungen. Diese besitzen einen dünnen Draht, der bei einem zu hohen Strom schmilzt und so den Stromkreis unterbricht. Damit die entstehende grosse Wärme keinen Schaden anrichten kann, besitzen Sicherungen einen Körper aus unbrennbarem Material. Diese Sicherungen gibt es wirklich in jedem Haus, Sie sollten sich einmal im Keller umsehen.

Im Gegensatz zu einer Sicherung, die auf Zerstörung ausgelegt ist, wird bei einem Schaltautomat nur ein Schalter geöffnet. Auch hier wird der Strom gemessen. Übersteigt dieser einen gewissen Wert, wird der Kontakt geöffnet und die Leitung unterbrochen. Dieser Schaltvorgang kann entweder automatisch oder manuell zurückgestellt werden. Auf jeden Fall, wir der Schaltautomat nicht zerstört und kann weiter verwendet werden.

All diese Massnahmen, die einen Kurzschluss verhindern sollen, sind nur Vorkehrungen, die wirken, wenn ein Kurzschluss entsteht. Viel besser ist, wenn man einen Kurzschluss grundsätzlich verhindert. Verhindern kann man sie jedoch nur, wenn man den Widerstand zwischen den Leitern hoch genug ansetzt. Dazu gibt es spezielle Stoffe, die einen sehr hohen internen Widerstand haben. Diese nennt man Isolatoren.

Isolatoren: Isolatoren sind Werkstoffe, die einen sehr hohen Widerstand haben. Dadurch kann nur ein sehr geringer Strom durch den Stoff fliessen. Sie können sich gleich merken, es gibt keinen Werkstoff, der grundsätzlich keinen Strom leitet. Jeder Stoff leitet Strom und so auch die Isolatoren. Nur ist dort der Widerstand so hoch, dass die Ströme sehr gering sind und sich so nicht auswirken können.

Der Name Isolator leitet sich vom Begriff Isolation ab. Eine Isolation ist eine einfache Abgrenzung. Diese kann in vielen Bereichen vorhanden sein. So gibt es Länder oder Menschen, die in der Isolation leben und so kaum einen oder gar keinen Kontakt zu anderen Leuten haben. In der Elektrizität führt man die Spannung und Ströme in der Isolation, damit sie keinen oder nur einen sehr geringen Kontakt dazu haben. Daher ist Isolator ein sehr guter Begriff.

Gehen wir wieder in die Natur und natürlich zum Blitz. Luft ist ein ansprechender Isolator. Sie wissen das, denn jeder Schalter erzeugt eine Lücke zwischen zwei Leitern. Der Strom wird somit unterbrochen. Das passiert auch, wenn Sie den Stecker ausziehen. Trotzdem kommt es beim Blitz zu einem Lichtbogen. Der Grund liegt in der Luft, denn diese wird bei sehr hohen Spannungen leitend und es kann ein Strom fliessen. Es kommt zum Blitz.

Gute Isolatoren finden sich im Alltag überall. Diese sind viel besser als Luft und verhindern zudem, dass Sie aus Versehen an die elektrischen Leitungen kommen können. Zu diesen Stoffen zählen Gläser und Porzellane. Aber auch Kunststoffe können verwendet werden. Der beste Stoff ist aber Glas, das nur den Nachteil hat, dass es sehr brüchig sein kann. Es ist genau das Glas, das Sie als Gefäss zum Abfüllen von Flüssigkeiten nutzen. Doch Glas entfaltet seine guten Eigenschaften in der Elektrizität.

Wenn Sie einmal ein naturwissenschaftliches Museum besuchen, das elektrische Experimente macht, können Sie die guten Eigenschaften von Glas sehen. Ich gebe Ihnen hier ein Beispiel: Bei einer Glasscheibe mit einem Meter Durchmesser und einer Dicke von lediglich 1 cm entsteht ein Lichtbogen, der um die Scheibe herum geht. Das zeigt deutlich, dass Luft kein sehr guter Isolator ist. Glas hingegen verhindert hervorragend, dass elektrischer Strom durch den Stoff fliessen kann.

Ist die Isolation von elektrischer Energie aber nicht ausreichend, wird es gefährlich. Das Experiment zeigt es deutlich. Deshalb ist es unbedingt ratsam, ein defektes Kabel nicht mehr zu benutzen, sondern durch ein neues Kabel zu ersetzen. Es müssen nicht die hohen Spannung der Bahn sein, auch die Spannung aus Ihrer Steckdose reicht aus, um einen Menschen zu töten oder schwer zu verletzen. Mit Elektrizität spielt man nicht und sie gehört in die Hände von Profis, die damit auch nicht spielen.

Elektrische Leitungen sind immer unter Spannung, es sei denn, man habe sich persönlich vom Gegenteil überzeugt. Ist das nicht möglich gilt: Hände weg, denn hier macht man wirklich nur einen einzigen Fehler.

Bei einem Unfall mit Elektrizität dürfen Sie nicht unbedacht zum Opfer rennen, denn die Elektrizität kann immer noch vorhanden sein und auch Sie in Gefahr bringen. Daher muss zuerst abgeklärt werden, ob die Spannung von vorhanden ist. Auch wenn es hart klingt, aber das Opfer ist bis zur Abschaltung der Spannung nicht zu retten. Es ist einfach zu gefährlich, dass es weitere Opfer gibt. Daher nie überstürzt handeln.

Wichtig ist, dass Sie bei einem Stromschlagopfer, das noch bei Bewusstsein ist, das verlangte Wasser verabreichen. Die Stromschlagopfer werden innerlich regelrecht gekocht und haben daher einen extrem grossen Durst. Keine Süssgetränke verabreichen, einfaches Wasser ist besser, wenn auch nicht ganz richtig, aber die speziellen Mittel haben Sie nicht bei sich. Mineralwasser führt wichtige Mineralien zu, aber auch einfaches Trinkwasser kann ausreichen.

Daher sollte grundsätzlich verhindert werden, dass man der Elektrizität zu nahe kommt. Das ist wichtig und damit kommen wir zum Abschluss der Theorie. Sie wollen etwas über das Dach der Eisenbahn erfahren und sich nicht mit Volt und Ohm ärgern. Trotzdem ist es wichtig, dass Sie das alles kennen gelernt haben, denn wir betrachten nun Bereiche, wo Elektrizität ausschliesslich mit Luft isoliert wird. Sie können daher der Elektrizität gefährlich nahe kommen. Doch merken Sie sich gleich:

!!!!FAHRLEITUNGEN SIND IMMER UNTER SPANNUNG!!!!