Elektrozaun

Ein Elektrozaun ist ein Zaun, mit dem Tiere oder Menschen durch die Schreck-, Schock-, Verletzungs- oder Tötungswirkung einer elektrischen Spannung davon abgehalten werden, ein Grundstück zu betreten oder zu verlassen. In der Regel bildet der Zaun den einen, die Erde den anderen Pol eines offenen Stromkreises. Berühren Tiere oder Menschen den Zaun, wird der Stromkreis geschlossen. Die bekannteste und in den meisten Staaten zugelassene Bauform des Elektrozaunes ist der elektrische Weidezaun.

Arten

Elektrische Weidezäune

Ein elektrischer Weidezaun

Ein elektrischer Weidezaun ist eine besondere Bauart eines Weidezauns, bei dem an den Zaunpfählen ein oder mehrere elektrische Leiter mit Isolatoren befestigt sind. An Pfählen aus harzreichem Holz, zum Beispiel Tannenholz, kann unter Umständen auf den Isolator verzichtet werden. Gleiches gilt für Kunststoffpfähle.

Die elektrischen Leiter sind in der Regel als blanke Drähte aus verzinktem Stahl oder Aluminium oder in Form von mehreren dünnen (ca. 0,2–0,3 mm stark), in Kunststoffgewebeband (meist 20–40 mm breit), Kunststoffseil (meist 6–8 mm dick) oder dünneren Kunststofflitzen eingebetteten bzw. eingewebten leitfähigen Drähten ausgeführt. Diese werden über Zangen oder Klemmen mit einem sog. Elektrozaungerät („Energizer“) verbunden, das ungefährliche Hochspannungsimpulse kurzer Dauer erzeugt. Würde ununterbrochen hohe Wechselspannung anliegen, könnte es bei Tier und Mensch zu gefährlichen Muskelkrämpfen kommen.

Um Spannungsverluste zu vermeiden, dürfen Grashalme und andere leitfähige Gegenstände die Bänder und Drähte nicht berühren (Spannungsableitung). Die Hütespannung muss mindestens 2 kV an jeder Stelle des Zauns betragen, sollte aber 10 kV nicht überschreiten. Zwischen den einzelnen Impulsen sollte mindestens eine Sekunde Pause liegen. Eine Spannung von 3 kV gilt als bewuchsvernichtend, d. h. die Spitzen nachwachsender Grashalme werden vernichtet, wenn sie den Zaun berühren, und stellen damit keine ungewollte Ableitung dar.

Stacheldrahtzäune dürfen nicht unter Strom gesetzt werden, da zum einen ein Verfangen z. B. an der Kleidung und damit ein andauernder Schluss des Stromkreises möglich wäre, zum anderen könnte der Strom durch Verletzungen am Stacheldraht direkt mit dem Nerven unter der Haut in Verbindung kommen und damit gefährlich werden. Zur Erzeugung und Unterbrechung der Gleichspannungsimpulse wurde früher das elektromechanische Prinzip des Wagnerschen Hammers eingesetzt, heute ist es meist ein elektronischer Impulsgeber mit nachgeschalteten Transformator ähnlich einer Zündspule.

Als Energiequelle des Elektrozaungerätes dienen Akkumulatoren, gegebenenfalls mit Wiederaufladung über Solarzellen, Primärbatterien oder Netzspannung.

Die Geräte nennt man auch „Weidezaungerät“, in der Schweiz auch „Viehhüter“. Mit Batterie betriebene Weidezaungeräte erzeugen bei 9–12 V Batteriespannung eine elektrische Spannung von bis zu 10 kV. Für höhere Spannungen ist die Isolation im allgemeinen nicht ausgelegt. Je nach Verwendungszweck beträgt die Energie pro Impuls bis zu 6 Joule, zusätzlich wird der maximale Strom auf einige 10 mA begrenzt. Entsprechend muss auch die Kapazität der Batterie bemessen werden. Bei guten Verhältnissen können Zaunlängen von bis zu 25 km effektiv unter Spannung gesetzt werden. Mit einem mit Netzspannung betriebenen Weidezaungerät kann die Energie pro Impuls bis über 30 Joule betragen, was für Zaunlängen von bis zu 150 km ausreicht. Die versorgbare Zaunlänge reduziert sich jedoch in Abhängigkeit vom Bewuchs des Zaunes sehr schnell und sollte somit kurz gehalten werden. So stehen bei mittlerem Bewuchs 45 km und bei starkem Bewuchs noch maximal bis ca. 25 km Zaunlänge zur Verfügung. Für größere Tiere ist die hohe Spannung weitgehend ungefährlich, da die Energiemenge pro Impuls relativ klein ist, der Maximalstrom begrenzt und die Impulslänge auf einige Millisekunden beschränkt ist. Bei Berührung mit den Drähten erhalten die Tiere einen kurzen elektrischen Stromstoß, der über den Tierkörper zur Erde fließt, und weichen zurück.

Kleinere Tiere wie Schnecken, Spinnen oder Geckos können aber im Bereich der Isolatoren getötet werden.

Die Vorteile von elektrischen Weidezäunen gegenüber anderen Weidezäunen liegen im geringen Arbeitsaufwand bei der Errichtung, in der leichten Veränder- und Erweiterbarkeit und im geringen Verletzungsrisiko für Mensch und Tier. Für die Funktion muss kein geschlossener Stromkreis errichtet werden, was den Aufwand beim Aufbau sehr klein hält. Es sind beliebige „Verästelungen“ beim Aufbau möglich – der Stromkreis wird erst dann geschlossen, wenn ein Tier (oder etwas anderes) den Zaun berührt und so eine Verbindung mit der Erde herstellt.

Moderne Zaunsysteme können mit selbstregulierenden Weidezaungeräten betrieben werden, die ihre Impulsenergie selbstständig den Gegebenheiten des Zaunes (Länge bzw. Kapazität zur Erde) anpassen. Sie sorgen z. B. auch bei Störungen (aufliegende Äste usw.) dafür, dass die erforderliche Zaunspannung aufrechterhalten wird. Weitere heute verfügbare Funktionen sind Ruf- und Benachrichtigungssysteme (Telefonwähler, Signallampen und Sirenen), die den Zaunbetreiber bei solchen Störungen benachrichtigen. Einige Geräte ermöglichen auch die Überwachung auf Unterbrechung, indem der stromführende Draht an seinem Ende mit einem Rücklaufanschluß des Weidezaungerätes verbunden wird (Zaunschleife). Der Benutzer sieht damit nicht nur die Ausgangsspannung, sondern auch die Spannung am Zaunende und kann sich bei entsprechenden Abweichungen benachrichtigen lassen.

Eine Fehlerquelle bei der Errichtung eines elektrischen Weidezaunes ist die mangelhafte Erdung des Weidezaungerätes. Da sie Teil des Stromkreises ist, hat sie auf die Funktion eines Weidezauns den gleichen Einfluss wie der Zaundraht selbst. Hersteller geben an, wie die Erdung am jeweiligen Weidezaungerät gestaltet werden muss. Ein Anschluss an eine Hauserdung (Schutzleiter) ist nicht gestattet, der Mindestabstand zu einer solchen Erdung beträgt 10 m.

Als Hilfestellung bei der Zaunplanung und der Wahl der richtigen Zaunkomponenten gibt es heute Berechnungssoftware. Vorschriften zum sicheren Errichten und Betreiben eines elektrischen Weidezaunes existieren u. a. beim Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (VDE) und der Landwirtschaftlichen Berufsgenossenschaft.

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  Elektrischer Weidezaun: Isolator

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  Ein Elektrozaungerät

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  Elektrozaungerät, älteres Modell

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  Solarantrieb für einen elektrischen Weidezaun

Hochspannungszäune

Stromsicherung im ehemaligen Stasi-Gefängnis Berlin- Hohenschönhausen

Bei Hochspannungszäunen (auch Starkstromzäune genannt) stehen die Drähte des Zaunes wie bei den Weidezäunen unter einer Hochspannung von 1 kV bis 20 kV; allerdings sind die Ströme bei Berührung höher, da es nicht bzw. nur zu einem geringen Spannungseinbruch kommt. Damit werden während der Berührungsdauer wesentlich größere Energiemengen transportiert. Die bei Berührung durch den Körper fließenden Ströme erzeugen Herzstillstand, Herzkammerflimmern und schwere Verbrennungen wie bei Stromunfällen.

Die erste Anwendung von unter Hochspannung stehenden Elektrozäunen fand im Ersten Weltkrieg in Belgien statt. Dort errichteten deutsche Truppen 1915 entlang der Grenze zwischen dem besetzten Belgien und den Niederlanden über eine Länge von etwa 180 km einen an 2 kV angeschlossenen Hochspannungszaun, um unerwünschte Grenzübertritte zu verhindern.

Elektrozäune wurden auch zur Umzäunung von Konzentrationslagern benutzt. Außerhalb des Zaunes befand sich zusätzlich noch eine weitere Umzäunung aus einem konventionellen Stacheldrahtzaun. Der innere, unter Hochspannung stehende Zaun war oft ungeschützt.

Ähnliche Barrieren schützen im Ausland bis heute sensible Anlagen (militärische Sperrgebiete, Munitionslager usw.), insbesondere in den einstigen Staaten des Ostblocks. In der DDR waren etwa 1,8 m hohe Hochspannungszäune mit einer Spannung von 10 kV zum Schutz von Hochsicherheitsanlagen (z. B. Anlagen der militärischen Luftraumüberwachung) üblich. Bei diesen Zäunen verliefen auf Porzellanisolatoren Hochspannung führende und geerdete Drähte, deren Lage im Verlauf des Zaunes in unregelmäßigen Abständen wechselte. Der Hochspannungszaun befand sich zwischen zwei Maschendrahtzäunen, die vor dem unbeabsichtigten Berühren des Zaunes, auch durch Wild, schützen sollten. An den Zaun war üblicherweise eine Überwachungsanlage angeschlossen, die einen bei Berührung des Zaunes erfolgenden Spannungseinbruch signalisierte.

Signalzaun

Elektrische Signalzäune dienen dazu, die Verletzung eines gesperrten Bereiches zu signalisieren – durch Kontakt mit den Drähten oder auch kontaktlos infolge der Veränderung des elektrischen Feldes bei Annäherung von Personen. Die dazu genutzte Spannung ist nicht tödlich. So waren z. B. die Grenzsignalzäune an der Westgrenze der DDR und zu Westberlin aufgebaut. Auch Elektro-Barrieren als Besteigeschutz von Gebäuden oder Übersteigschutz von Mauern funktionieren so. Sie waren z. B. an vielen sicherheitsrelevanten Gebäuden der DDR (Staatssicherheit, Polizei) angebracht. Sie bestanden aus an V-förmig vom Gebäude abstehenden Glasfaser-Stangen befestigten Drähten, die über dem Erdgeschoss um das Gebäude liefen.

Weblinks

 Commons: Elektrozaun – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Landwirtschaftskammer Nordrhein Westfalen: Der Weidezaun in voller Länge