Gefahren durch Lichtbogen werden in der Praxis regelmäßig unterschätzt – dabei reichen schon wenige Millisekunden, um schwerste Verbrennungen, Augen- und Gehörschäden zu verursachen.
In diesem Beitrag zeige ich Ihnen, wie ein Lichtbogen entsteht, welche Schutzmaßnahmen wirklich helfen und wie Sie im Ernstfall richtig reagieren.
Gefahren durch Lichtbogen: Was macht das Phänomen so kritisch?
Ein Lichtbogen entsteht, wenn elektrischer Strom einen ungewollten Weg durch die Luft nimmt – etwa bei beschädigter Isolierung, zu geringem Abstand zwischen spannungsführenden Teilen oder beim Schalten hoher Ströme. Dabei treten Temperaturen von mehreren Tausend Grad Celsius auf, verbunden mit intensiver Strahlung und einer Druckwelle.
Viele gehen davon aus, dass ausschließlich Hochspannungsanlagen betroffen sind. Tatsächlich können Gefahren durch Lichtbogen auch im Niederspannungsbereich entstehen und dort ebenso schwere Verletzungen verursachen. Wer die Ursachen kennt, kann gezielt vorbeugen – genau darum geht es in diesem Beitrag.
Wie entsteht ein Lichtbogen?
Normalerweise fließt Strom sicher innerhalb der Isolierung eines Leiters. Ist diese Isolierung beschädigt oder wird der Abstand zwischen zwei spannungsführenden Teilen zu gering, sucht sich der Strom einen alternativen Weg durch die Luft. Das Ergebnis ist eine elektrische Entladung, die einem Mini-Blitz gleicht – mit Temperaturen, die die Oberflächentemperatur der Sonne übersteigen können.
Die Luft in unmittelbarer Umgebung ionisiert dabei schlagartig, was den charakteristischen Knall und die intensive Lichtentwicklung erklärt. Genau diese physikalischen Effekte machen den Lichtbogen zu einem der gefährlichsten Phänomene der Elektrotechnik.
Lichtbogen, Störlichtbogen, Kurzschluss: Was ist der Unterschied?
In der Praxis werden diese Begriffe oft durcheinandergeworfen – dabei ist die Abgrenzung wichtig, um Gefahren richtig einzuschätzen. Ein Lichtbogen ist zunächst einmal ein physikalisches Phänomen: eine dauerhafte elektrische Entladung durch ionisierte Luft. Er tritt nicht nur ungewollt auf, sondern wird auch gezielt genutzt, etwa beim Lichtbogenschweißen oder in Lichtbogenöfen der Stahlerzeugung.
Tritt ein Lichtbogen dagegen ungewollt an einer elektrischen Anlage auf, spricht man von einem Störlichtbogen oder Fehlerlichtbogen. Bildlich gesprochen ist ein Störlichtbogen im Grunde ein Kurzschluss, der nicht über eine feste metallische Verbindung fließt, sondern seinen Weg durch die Luft nimmt. Genau das macht ihn so gefährlich: Ein klassischer Kurzschluss wird von Schutzeinrichtungen meist zuverlässig und schnell erkannt, ein Störlichtbogen kann je nach Anlage deutlich länger brennen, bevor eine Schutzeinrichtung auslöst oder ein Bauteil durchschmilzt und den Lichtbogen dadurch unterbricht.
Wie lange ein Störlichtbogen brennt und wie viel Energie dabei freigesetzt wird, hängt im Wesentlichen von drei Faktoren ab: der Dauer des Fehlers, der Höhe des Stroms und dem Abstand der betroffenen Person zur Fehlerstelle. Je schneller eine vorgeschaltete Schutzeinrichtung abschaltet, desto geringer fällt die freigesetzte Energie aus – das ist einer der Gründe, warum eine regelmäßig geprüfte und korrekt eingestellte Schutztechnik so wichtig ist.
Warum ein Lichtbogen so gefährlich ist
Die extreme Hitze ist nur eine von mehreren Gefahrenquellen, die gleichzeitig wirken. Im Kern eines Störlichtbogens können Temperaturen von bis zu rund 20.000 °C entstehen – das ist mehrfach heißer als die Sonnenoberfläche. Diese Hitze kann in Sekundenbruchteilen zu schweren Verbrennungen führen und gleichzeitig Materialien in der Umgebung entzünden.
Zusätzlich entsteht intensive UV- und Infrarotstrahlung, die Augen und Haut auch ohne direkten Kontakt mit dem Lichtbogen schädigen kann – vergleichbar mit einem ungeschützten Blick in eine deutlich intensivere Sonne. Hinzu kommt die Druckwelle: Sie kann Lautstärken von bis zu 140 dB erreichen, Trommelfellverletzungen verursachen und im Extremfall auch innere Organe schädigen. Diese Druckwelle schleudert zudem geschmolzene Metall- und Isolationspartikel mit hoher Geschwindigkeit durch die Luft, was zu weiteren Verletzungen führen kann.
Nicht zuletzt entstehen durch die Verdampfung von Metallen und Isoliermaterialien toxische Gase, die beim Einatmen zusätzlich gefährden. In der Summe können Lichtbögen so zu schweren Verbrennungen, Augen- und Gehörschäden sowie im schlimmsten Fall zum Tod führen. Diese Kombination aus mehreren gleichzeitig wirkenden Gefahrenquellen unterscheidet den Lichtbogen von vielen anderen elektrotechnischen Risiken und macht konsequenten Schutz unverzichtbar.
Wo die Gefahren durch Lichtbogen typischerweise lauern
Lichtbögen können grundsätzlich überall dort entstehen, wo mit elektrischer Energie gearbeitet wird. In der Praxis treten sie besonders häufig in folgenden Situationen auf:
| Situation | Warum das Risiko besonders hoch ist |
|---|---|
| Schaltanlagen | Beim Schalten hoher Ströme, insbesondere in älteren oder beschädigten Anlagen, kann schnell ein Lichtbogen entstehen. |
| Arbeiten unter Spannung | Bei Tätigkeiten an unter Spannung stehenden Teilen ist das Risiko eines Lichtbogens erheblich erhöht – solche Arbeiten sind nur in klar geregelten Ausnahmefällen zulässig. |
| Defekte Geräte und Anlagen | Beschädigte Kabel, lockere Verbindungen oder defekte Betriebsmittel gehören zu den häufigsten Ursachen für Lichtbögen. |
| Blitzschlag | Auch ein Blitzeinschlag kann einen Lichtbogen auslösen – hier ist der Schaden am betroffenen Anlagenteil meist bereits erheblich. |
| Photovoltaikanlagen | Bei beschädigten Kabeln oder fehlerhaften Steckverbindungen kann ein Lichtbogen entstehen. Da PV-Anlagen mit Gleichstrom arbeiten, brennt der Lichtbogen hier oft so lange weiter, bis die Spannung an der Anlage von selbst absinkt – anders als bei Wechselstrom, der beim Nulldurchgang eine natürliche Löschchance bietet. |
Schutzmaßnahmen gegen Lichtbogen-Gefahren
Das Risiko eines Lichtbogens lässt sich durch ein Zusammenspiel aus organisatorischen und persönlichen Schutzmaßnahmen deutlich reduzieren:
- Gefährdungsbeurteilung durchführen: Vor jeder Tätigkeit mit Lichtbogenrisiko muss eine Bewertung der elektrischen Gefährdungen erfolgen. Wie Sie eine solche Beurteilung strukturiert aufbauen, beschreibe ich in meinem Beitrag zur Gefährdungsbeurteilung Elektrotechnik.
- 5 Sicherheitsregeln konsequent einhalten: Freischalten, gegen Wiedereinschalten sichern, Spannungsfreiheit feststellen, erden und kurzschließen, benachbarte spannungsführende Teile abdecken oder abschranken. Details dazu finden Sie in meinem Beitrag zu den 5 Sicherheitsregeln der Elektrotechnik.
- Persönliche Schutzausrüstung (PSA) tragen: Lichtbogenschutzkleidung, Gesichtsschutzschild, Schutzhandschuhe, Sicherheitsschuhe und Schutzbrille sind bei Lichtbogenrisiko keine Option, sondern Pflicht. Welche Schutzklasse im Einzelfall notwendig ist, hängt vom sogenannten Störlichtbogenrisiko der jeweiligen Anlage ab (siehe Infobox unten).
- Geräte und Anlagen regelmäßig prüfen lassen: Defekte Betriebsmittel sind eine der häufigsten Ursachen für Lichtbögen. Wie Prüfungen normkonform ablaufen, erkläre ich in meinem Beitrag zu DIN VDE 0105 Teil 100.
- Betriebsanweisungen und Unterweisungen aktuell halten: Wissen über Lichtbogengefahren muss regelmäßig aufgefrischt werden. Wie eine normkonforme Betriebsanweisung aufgebaut ist, zeige ich in meinem Beitrag zur Betriebsanweisung, wie eine rechtssichere Unterweisung abläuft, in meinem Beitrag zur Unterweisung in der Elektrotechnik.
Lichtbogenschutzkleidung nach Störlichtbogenklasse (EN 61482)
Nicht jede flammhemmende Kleidung ist automatisch geeignete Lichtbogenschutzkleidung. Die Norm EN 61482 unterscheidet Störlichtbogenklassen, die sich an der zu erwartenden Energie im Fehlerfall orientieren. Klasse 1 deckt geringere Störlichtbogenenergien ab, wie sie etwa in kleineren Niederspannungsverteilungen auftreten können, Klasse 2 ist für höhere Energien in größeren Schaltanlagen ausgelegt. Welche Klasse Lichtbogenschutzkleidung für eine konkrete Anlage notwendig ist, ergibt sich aus der Gefährdungsbeurteilung – eine pauschale Empfehlung wäre hier fachlich nicht seriös. Verantwortlich für diese Entscheidung ist in der Regel die VEFK, die die Bewertung dokumentiert und im Zweifel auch persönlich dafür haftet.
Praxisbeispiel
In einem Industriebetrieb wird eine ältere Niederspannungs-Schaltanlage unter Last geschaltet, ohne dass zuvor eine Gefährdungsbeurteilung für diesen speziellen Schaltvorgang vorlag. Ein Kontakt löst nicht sauber aus – es kommt zu einem Lichtbogen mit Sachschaden an der Anlage und einer Rauchgasentwicklung im Schaltraum. Der Mitarbeiter trug zwar Standardarbeitskleidung, aber keine flammhemmende PSA, da diese für „normale" Schaltvorgänge nicht als notwendig eingestuft wurde. Er erleidet Verbrennungen im Gesichtsbereich.
Dieser Fall zeigt: Ohne dokumentierte Gefährdungsbeurteilung und passende PSA wird selbst ein routinemäßiger Schaltvorgang zum unkalkulierbaren Risiko.
Das dürfen Sie bei Lichtbogengefahr niemals tun
- Arbeiten unter Spannung ohne ausreichende Schutzmaßnahmen: Niemals an unter Spannung stehenden Teilen arbeiten, ohne die notwendigen Sicherheitsvorkehrungen zu treffen.
- Defekte Geräte und Anlagen weiterverwenden: Beschädigte Kabel, lockere Verbindungen oder defekte Betriebsmittel gehören sofort außer Betrieb und in fachkundige Reparatur.
- Die 5 Sicherheitsregeln ignorieren: Sie wurden aus gutem Grund festgelegt – nämlich um Personen zu schützen.
- Auf PSA verzichten: Auch bei vermeintlich kurzen oder einfachen Tätigkeiten ist Schutzausrüstung bei Lichtbogenrisiko Pflicht.
- Das Risiko unterschätzen: Ein Moment der Unachtsamkeit kann bei einem Lichtbogen fatale Folgen haben.
Erste Hilfe bei einem Lichtbogenunfall
Trotz aller Vorsichtsmaßnahmen kann es zu einem Unfall kommen. Ein Lichtbogenunfall ist immer auch ein Stromunfall – deshalb gelten dieselben Grundsätze wie bei jedem anderen Elektrounfall, ergänzt um die Besonderheiten von Verbrennungen. Entscheidend ist eine klare Reihenfolge:
Eigenschutz vor Fremdschutz: Fassen Sie die verletzte Person niemals an, solange nicht sicher ist, dass sie stromfrei ist. Halten Sie bei Anlagen mit höherer Spannung einen Sicherheitsabstand von mindestens fünf Metern ein, bis Fachpersonal den Strom abgeschaltet hat. Nur wenn Sie selbst sicher und berechtigt sind, den Stromkreis zu unterbrechen, tun Sie das als Erstes.
Notruf 112 absetzen: Weisen Sie ausdrücklich darauf hin, dass es sich um einen Stromunfall bzw. Lichtbogenunfall handelt – das beeinflusst, welche Rettungsmittel die Leitstelle disponiert. Halten Sie sich an die klassischen W-Fragen: Wer ruft an? Was ist passiert? Wo? Wie viele Verletzte? Welche Verletzungen? Legen Sie nicht auf, bevor die Leitstelle das Gespräch beendet – oft folgen Rückfragen.
Bewusstsein und Atmung prüfen: Atmet die Person normal, bringen Sie sie in die stabile Seitenlage und versorgen Sie anschließend die Verbrennungen. Atmet sie nicht normal oder ist sie nicht ansprechbar, beginnen Sie sofort mit der Herz-Lungen-Wiederbelebung – ein Stromunfall kann Kammerflimmern auslösen, das unbehandelt zum Herz-Kreislauf-Stillstand führt. Ist ein automatisierter externer Defibrillator (AED) in der Nähe, lassen Sie ihn holen und setzen Sie ihn gemäß den Sprachanweisungen ein.
Verbrennungsgrad einschätzen, bevor Sie kühlen: Ob Kühlen sinnvoll ist, hängt vom Schweregrad und der betroffenen Fläche ab. Bei Lichtbogenunfällen sind Verbrennungen 2. und 3. Grades keine Seltenheit – gerade dann kann falsches Kühlen mehr schaden als nützen. Details dazu in der Tabelle direkt im Anschluss.
| Verbrennungsgrad | Erkennungsmerkmal | Kühlen erlaubt? |
|---|---|---|
| 1. Grad | Rötung, Schwellung, keine Blasen (ähnlich Sonnenbrand) | Ja – kleinflächig mit kühlem, nicht eiskaltem Leitungswasser, etwa 5–10 Minuten |
| 2. Grad | Blasenbildung, starke Schmerzen, feuchter Wundgrund | Ja, sofern kleinflächig (unter etwa 10 % der Körperoberfläche bei Erwachsenen) – bei größerer Fläche nicht kühlen, sondern sofort Notarzt |
| 3. / 4. Grad | Weiß-graue oder verkohlte Haut, oft schmerzfrei durch zerstörte Nervenenden, tiefer liegendes Gewebe betroffen | Nein – nicht kühlen. Steril und locker abdecken, sofort Notarzt (112), Schock vorbeugen |
Verbrennungen fachgerecht versorgen: Wenn Kühlen laut Tabelle angezeigt ist, verwenden Sie ausschließlich sauberes, kühles Leitungswasser – niemals Eis oder Eiswasser, das schädigt das Gewebe zusätzlich und kann zu Erfrierungen führen. Kühlen Sie nicht länger als etwa 10 Minuten: Eine längere Kühlung lindert den Schaden nicht zusätzlich, senkt aber die Durchblutung und kann die Wunde sogar verschlimmern. Bei Säuglingen, Kleinkindern, großflächigen Verbrennungen oder Verbrennungen am Rumpf grundsätzlich nicht kühlen – hier überwiegt das Risiko der Unterkühlung. Öffnen Sie Brandblasen nicht selbst, entfernen Sie keine an der Haut festklebende Kleidung, und decken Sie die Wunde locker mit einer sterilen, nicht flusenden Wundauflage ab.
Unfallstelle sichern und dokumentieren: Berühren Sie nach Übergabe an den Rettungsdienst nichts mehr am Unfallort, damit die spätere Ursachenermittlung durch Berufsgenossenschaft und ggf. Behörden nicht behindert wird.
Auch bei scheinbar glimpflichem Ausgang: Immer ärztlich abklären lassen
Stromunfälle – auch mit niedrigeren Spannungen – können Herzrhythmusstörungen verursachen, die erst zeitverzögert auftreten. Deshalb werden Betroffene in der Praxis häufig auch nach scheinbar leichten Vorfällen zur Beobachtung ins Krankenhaus aufgenommen. Verzichten Sie deshalb niemals auf die ärztliche Abklärung, nur weil sich die Person subjektiv wohlfühlt.
Nach § 323c StGB sind Sie zur Hilfeleistung verpflichtet, sofern diese ohne erhebliche eigene Gefahr möglich ist. Betrieblich ergibt sich die Pflicht zur Ersten Hilfe zusätzlich aus § 10 Arbeitsschutzgesetz – Ersthelfer und Erste-Hilfe-Ausstattung sind damit keine Kür, sondern gesetzliche Pflicht für jeden Betrieb.
Merke
Gefahren durch Lichtbogen sind in der Elektrotechnik allgegenwärtig – doch mit fundiertem Wissen, konsequenten Schutzmaßnahmen und regelmäßiger Prüfung von Geräten und Anlagen lassen sich die meisten Unfälle vermeiden. Sicherheitsregeln, PSA und Prüfintervalle sind dabei keine Formalie, sondern die Basis für Ihre Gesundheit und die Ihrer Mitarbeiter.
Häufige Fragen zu Gefahren durch Lichtbogen
Wie heiß wird ein Lichtbogen?
Im Kern eines Störlichtbogens können Temperaturen von bis zu rund 20.000 °C entstehen, in Extremfällen auch darüber. Das ist mehrfach heißer als die Sonnenoberfläche und erklärt, warum schon der kurze Kontakt mit einem Lichtbogen zu schwersten Verbrennungen führen kann.
Was ist der Unterschied zwischen einem Lichtbogen und einem Kurzschluss?
Ein klassischer Kurzschluss verläuft über eine feste, metallische Verbindung und wird von Schutzeinrichtungen in der Regel schnell erkannt und abgeschaltet. Ein Störlichtbogen ist im Grunde ein Kurzschluss, der stattdessen durch die Luft fließt – dadurch kann er länger brennen und mehr Energie freisetzen, bevor eine Schutzeinrichtung auslöst oder ein Bauteil durchschmilzt.
Kann ein Lichtbogen tödlich sein?
Ja. Die Kombination aus extremer Hitze, Druckwelle, umherfliegenden Metallpartikeln und toxischen Gasen kann direkt zum Tod führen oder indirekt durch die Unfallfolgen, etwa schwere Verbrennungen oder innere Verletzungen. Deshalb sind Gefährdungsbeurteilung, Schutzmaßnahmen und Erste-Hilfe-Kenntnisse bei Lichtbogenrisiko keine Kür, sondern Pflicht.
Wovon hängt ab, wie lange ein Lichtbogen brennt?
Im Wesentlichen von drei Faktoren: der Auslösezeit der vorgeschalteten Schutzeinrichtung, der Höhe des Fehlerstroms und dem Abstand zur Fehlerstelle. Je schneller die Schutztechnik abschaltet, desto kürzer brennt der Lichtbogen und desto geringer fällt die freigesetzte Energie aus.
Können auch Photovoltaikanlagen einen Lichtbogen verursachen?
Ja. Beschädigte Kabel oder fehlerhafte Steckverbindungen können auch bei PV-Anlagen einen Lichtbogen auslösen. Da PV-Anlagen mit Gleichstrom arbeiten, fehlt die natürliche Löschchance, die Wechselstrom beim Nulldurchgang bietet – der Lichtbogen kann deshalb länger aktiv bleiben, bis die Spannung an der Anlage von selbst absinkt.
Kann ein Lichtbogen auch im Niederspannungsbereich entstehen?
Ja. Auch im Niederspannungsbereich können Lichtbögen entstehen und schwere Verletzungen verursachen – das Risiko ist nicht auf Hochspannungsanlagen beschränkt.
Welche PSA schützt vor Lichtbogen-Gefahren?
Lichtbogenschutzkleidung, ein Gesichtsschutzschild, Schutzhandschuhe, Sicherheitsschuhe und eine Schutzbrille bilden die Grundausstattung bei Arbeiten mit Lichtbogenrisiko.
Was ist der erste Schritt bei einem Lichtbogenunfall?
Immer zuerst der Eigenschutz: Die verletzte Person nicht berühren, solange nicht sicher ist, dass sie stromfrei ist. Erst danach, sofern gefahrlos möglich, den Strom abschalten und unverzüglich den Notruf 112 absetzen.
Darf ich jede Verbrennung durch einen Lichtbogen mit Wasser kühlen?
Nein. Kühlen ist nur bei kleinflächigen Verbrennungen 1. und 2. Grades sinnvoll – mit kühlem, nicht eiskaltem Leitungswasser für maximal etwa 10 Minuten. Bei großflächigen Verbrennungen, Verbrennungen 3./4. Grades oder Verletzungen am Rumpf darf nicht gekühlt werden, da sonst eine gefährliche Unterkühlung droht. In diesen Fällen steril abdecken und sofort den Notarzt rufen.
Muss ich nach einem Lichtbogenunfall auch bei leichten Verletzungen ins Krankenhaus?
Ja, das sollten Sie in jedem Fall ärztlich abklären lassen. Stromunfälle können Herzrhythmusstörungen verursachen, die erst zeitverzögert auftreten – deshalb erfolgt häufig eine Beobachtung im Krankenhaus, auch wenn sich die betroffene Person zunächst wohlfühlt.
Wie oft müssen Anlagen geprüft werden, um Lichtbögen vorzubeugen?
Die Prüfintervalle richten sich nach Anlagentyp und Gefährdungsbeurteilung. Details zu den Fristen finden Sie in meinem Beitrag zu DIN VDE 0105 Teil 100.
Stellen Sie sich eine Silvesterrakete vor. Solange die Energie kontrolliert freigesetzt wird – über die vorgesehene Zündschnur, in die vorgesehene Richtung, mit der vorgesehenen Menge Treibsatz – ist das ein beeindruckendes, aber sicheres Schauspiel. Geht dieselbe Energiemenge unkontrolliert los, etwa weil die Rakete beschädigt ist oder falsch gezündet wird, wird aus dem Feuerwerk in Sekundenbruchteilen eine Gefahr für alle Umstehenden.
Bei einem Lichtbogen ist es genauso: Elektrische Energie, die eigentlich sauber durch isolierte Leiter fließen soll, sucht sich unkontrolliert einen Weg durch die Luft. Die Energiemenge ist dieselbe wie im Normalbetrieb – nur die Kontrolle darüber fehlt. Und genau diese fehlende Kontrolle macht den Unterschied zwischen sicherem Betrieb und schwerem Unfall.
Deshalb sind Gefährdungsbeurteilung, Sicherheitsregeln und PSA kein bürokratischer Selbstzweck, sondern genau das: die Zündschnur, die dafür sorgt, dass elektrische Energie dort bleibt, wo sie hingehört. Weitere Sicherheits-Tools und Vorlagen dazu finden Sie in meinem Tool-Bereich.
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