The Straight Dope – Kann statische Elektrizität Sie töten?

Im Winter habe ich große Schocks von statischer Elektrizität bekommen, wenn ich aus meinem Auto ausstieg, und sah einmal ein Video, in dem ein Besatzungsmitglied, das ein Rennauto während eines Boxenstopps berührte, mehrere Meter zurückgeworfen wurde, vermutlich durch statische Aufladung, die sich aufbaute, als das Auto die Strecke umrundete. Das hat mich zum Nachdenken gebracht: Gab es schon Fälle von Verletzungen oder Tod durch statische Entladung?

– Mike

Ja, viele – und wenn Sie nicht aufpassen, kann es auch Ihnen passieren.

Für statische Elektrizität braucht man im Grunde einen riesigen Kondensator – etwas mit einer positiven Ladung auf der einen Seite, einer negativen Ladung auf der anderen und einer Lücke in der Mitte. Wenn Sie sich beim Aussteigen aus dem Auto drehen, erzeugt die Reibung zwischen Ihrer Kleidung und dem Sitz eine beträchtliche Spannungsdifferenz zwischen der Autokarosserie und Ihnen, wobei der Stoff und andere Isolatoren als Spalt wirken. Wenn Sie beim Aussteigen gegen das Auto streichen, überspringt ein elektrischer Lichtbogen den winzigen Raum zwischen Ihnen und dem Blech, und blammo, statischer Schock.

Unter normalen Umständen ist der Schock harmlos. Statische Aufladung kann in Millijoule (mJ) gemessen werden. In der Regel braucht man mindestens 1 mJ, um einen spürbaren Schock zu erzeugen, 10 bis 30 mJ, um zu zucken, und 1.350 mJ, um zu sterben. Das Schlurfen über einen Teppich kann 10 bis 25 mJ erzeugen, nur 1 oder 2 Prozent eines tödlichen Schocks. In einem Auto könnten Sie mehr erzeugen, aber selbst wenn man die maximale Kapazität des menschlichen Körpers und eine niedrige Luftfeuchtigkeit im Winter annimmt (hohe Luftfeuchtigkeit lässt die Ladung entweichen), könnten Sie vielleicht mit etwa 300 mJ getroffen werden – ein Schock, den Sie nicht so schnell vergessen werden, der aber immer noch nicht tödlich ist.

Das bedeutet nicht, dass es nichts zu befürchten gibt. Ein Lichtbogen ist ein Funke. Funken werden in Automotoren verwendet, um Kraftstoff zu entzünden. Bei Boxenstopps wird Treibstoff in Rennwagen geschüttet. Rennwagen bauen statische Ladung auf, während sie die Strecke umrunden … Sie sehen, worauf das hinausläuft.

Leser von Traight Dope erinnern sich vielleicht an unsere Kolumne über die Ketten, die Benzinlaster früher hinter sich herzogen, um statische Aufladung zu verhindern. Das wird heute nicht mehr gemacht, nicht weil das Risiko nicht vorhanden wäre, sondern weil Untersuchungen gezeigt haben, dass die Ketten nichts bewirken und die wirkliche statische Gefahr vom Schwappen des Tankwageninhalts ausgeht. Jetzt werden elektrische Erdung beim Abpumpen und andere Maßnahmen eingesetzt, um schlimme Dinge zu verhindern. Ebenso verhindern Erdungsstreifen statische Überschläge, wenn Rennwagen zum Boxenstopp einfahren.

Nachdem Sie das Video gesehen haben, in dem der Boxenmitarbeiter auf den Hintern geschlagen wurde, werden Sie vielleicht sagen: Diese Streifen funktionieren nicht immer. Vielleicht nicht, aber dieses Filmmaterial war kein Beweis. Bei dem fraglichen Fahrzeug handelte es sich um einen Formel-1-Wagen, der mit einem so genannten kinetischen Energierückgewinnungssystem ausgestattet ist. Dieses fängt in einer Batterie oder einem Kondensator einen Teil der Energie auf, die normalerweise beim Bremsen verloren geht, und nutzt sie dann in einem Schub von bis zu 60 Kilowatt, um einen Elektromotor anzutreiben, wenn der Fahrer das Drehmoment erhöhen will. Es ist zwar nicht klar, was schief gelaufen ist, aber offensichtlich ging der gespeicherte Saft durch den unglücklichen Crewman und nicht in den Motor.

Fein, sagen Sie, ich bleibe einfach von den Formel-1-Autos weg und lebe ein Leben in Komfort und Leichtigkeit. Seien Sie sich da nicht so sicher. Eine Studie aus dem Jahr 1977, die offensichtlich von einem nicht zimperlichen Forschungsteam durchgeführt wurde, mit dem ich vor ein paar Wochen über das Kochen dieser Frösche hätte sprechen sollen, ergab, dass einfache statische Schocks bei Hunden mit Herzschrittmachern zu Verletzungen oder zum Tod führen können. Eine weitere Gefahr geht von der Schreckreaktion auf einen Schock aus, die dazu führen kann, dass Sie den Halt verlieren, stürzen oder sich selbst oder andere auf andere Weise in Gefahr bringen.

Zurück zu Fahrzeugen: Achten Sie auf Hubschrauber. Statische Entladungen können in allen Flugzeugen aufgrund von Reibung mit Staub und Wasser während des Fluges ein Problem darstellen, und mehrere Brände und Explosionen wurden auf statische Entladungen beim Betanken zurückgeführt. Aber Hubschrauber können wegen der großen, sich drehenden Rotorblätter besonders gefährlich sein. In Flugzeugen, die über rotem Lehmstaub schweben, wurden Aufladungen von 60.000 Volt und über lockerem Schnee von 200.000 Volt gemessen.

Das Ein- und Aussteigen in ein Auto erzeugt zwar nicht diese Art von Spannung, aber eine Studie ergab, dass die daraus resultierende Ladung häufig 10.000 Volt übersteigt und einmal (mit der in Nylon gekleideten Testperson) 21.000 erreicht. Es ist bekannt, dass Mautbeamte und Motorradpolizisten 5.000-Volt-Schocks von Fahrern oder ihren Fahrzeugen erhalten haben. Niemand weiß mit Sicherheit, wie viele Brände an Tankstellen durch statische Elektrizität ausgelöst wurden, aber die Statistiken der Industrie deuten darauf hin, dass es sich um Hunderte pro Jahrzehnt handeln könnte.

Um das alles zu vermeiden, meiden Sie also die Zivilisation und leben im Wald? Auch dort sind Sie nicht sicher. Die größte statische Entladung, die die meisten von uns jemals sehen werden, ist das dramatische Schauspiel, das als Blitzschlag bekannt ist. Ein typischer Blitzschlag liefert 500 Megajoule, also das 370.000-fache des tödlichen Wertes, wie die etwa 100 jährlichen Todesfälle durch Blitze in den USA zeigen – wahrscheinlich, aber nicht sicher, wird keiner davon Ihrer sein.

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