Damit Sie wissen, ob Ihr Industrie PC Kaffee und auch andere Sachen noch problemlos ab kann: für den Einsatz in einer Industrieumgebung sind Schutzklassen und Normen definiert, die angeben, welchen Umweltbelastungen hinsichtlich Berührung, Fremdkörper- und Feuchtigkeitsschutz ein System ausgesetzt werden kann, ohne Schaden zu nehmen. Definiert werden die Schutzklassen in der IP Norm, DIN EN 60529: Schutzarten durch Gehäuse (IP Code).

Tabelle 1: Berührungs- und Fremdkörperschutz 1. Kennziffer Benennung – Erklärung 0 Nicht geschützt 1 Geschützt gegen feste Fremdkörper 50mm Durchmesser und größer: Die Objektsonde (Kugel 50mm) darf nicht voll eindringen 2 Geschützt gegen feste Fremdkörper 12.5mm Durchmesser und größer: Die Objektsonde (Kugel 12.5mm) darf nicht voll eindringen Hinweis: Typischerweise die Lüftungsschlitze in einem PC Netzteilgehäuse… 3 Geschützt gegen feste Fremdkörper 2.5mm Durchmesser: Die Objektsonde (Kugel 2.5mm) darf überhaupt nicht eindringen 4 Geschützt gegen feste Fremdkörper 1mm und größer: Die Objektsonde (Kugel 1mm) darf überhaupt nicht eindringen 5 Staubgeschützt: Eindringen von Staub ist nicht vollständig verhindert, aber Staub darf nicht in einer solchen Menge eindringen, daß das Arbeiten des Gerätes oder die Sicherheit beeinträchtigt wird 6 Staubdicht: Kein Eindringen von Staub bei einem Unterdruck von 20mbar im Gehäuse

Übliche Schutzklassen in der Praxis und einige Hinweise Ihr Büro PC weist typischerweise einen Schutz nach IP20 auf. Fremdkörper ab einer gewissen Grösse können nicht eindringen – und Flüssigkeiten sollten Sie von dem Ding gänzlich fern halten. Für „normale“ Industriesysteme in geschlossenen Werkhallen wird üblicherweise Schutz nach IP54 angeboten = Staubgeschützt + Geschützt gegen Spritzwasser. Für Systeme im Außeneinsatz (Fahrzeuge etc) wird ein Schutz nach IP65 empfohlen (=Staubdicht + Geschützt gegen Strahlwasser). Schutzklassen <= IP40 bieten nur Schutz gegen Berührungen und sind nur dann sinnvoll, wenn ein Industriesystem seinerseits wieder in ein Gehäuse (z.B. in einen Schaltschrank) eingebaut wird. Bei der Verwendung industriell genutzter Systeme wird grundsätzlich empfohlen, auf die IP-Schutzklasse zu achten. Ein mit IP20 geschütztes System ist z.B. auf einem Gabelstapler im Außenlager ausgesprochen schlecht aufgehoben. Ein nach IP67 geschütztes System in der Zeiterfassung und Zugangskontrolle ist dagegen in vielen Fällen überdimensioniert – wenn es nicht gerade in einem U-Boot eingesetzt wird. Nicht jedes System kann problemlos mit einer hohen Schutzklasse ausgeliefert werden. Schutzklassen, die gerade im Wasserschutz (zweite Ziffer) einen hohen Schutzgrad bieten sollen, bedingen in den meisten Fällen ein geschlossenes (gekapseltes) Gehäuse. (Keine Lüftungsschlitze – draus folgt auch meistens: kein Lüfter. Denn ein Lüfter ohne Lüftungsschlitze ist auch nicht so die geniale Idee…) Auf der anderen Seite: wenn Sie einen Computer ohne Lüfter betreiben, müssen Sie auf die Leistungsabnahme und Wärmeableitung achten. Generell gilt: Je höher die Prozessorleistung eines PC-Systemes, desto höher ist üblicherweise auch die abgegebene Verlustleistung, die in Wärme abgegeben wird. In einem geschlossenen Gehäuse kann die Wärme nicht entweichen – durch Hitzeschäden bedingte Systemausfälle sind dann die Folge. In einem solchen Anwendungsfall ist der Kühlung besondere Aufmerksamkeit zu schenken, z.B. durch spezielle Wärmetauscher, die Kühlmöglichkeiten auch in geschlossenen Systemen bieten.

Die Definition der IP68 Norm regelt zwar, dass ein Körper zwar dauerhaft unter Wasser getaucht werden kann – es wird jedoch keine Festlegung hinsichtlich der TAUCHTIEFE getroffen. Ohne es kompliziert werden zu lassen: Zunehmende Wassertiefe erhöht den Umgebungsdruck, der auf einen Körper ausgeübt wird. Generell gilt: Der „normale“ Umgebungsdruck in einer Höhe von NN 0 Meter um uns herum (an meinem Schreibtisch) beträgt 1 bar. Steigen Sie jetzt ins Wasser erhöht sich je 10 Meter Tauchtiefe der Druck um ein weiteres Bar. Wenn Sie also mit Ihrem MP3 Player 30 Meter tief tauchen, müssen Sie und Ihr Computer einen Aussendruck von 4 bar standhalten. Das ist schon ungefähr das Doppelte von dem, was sich in Ihren Autoreifen befindet. Schnell einleuchtend dürfte dann der Satz sein: Je höher der Umgebungsdruck, desto wahrscheinlicher ist irgendwann ein Wassereinbruch am System. Für IT Systeme im Tauchsport (z.B. für unsere Tauchcomputer, die wir als lebenserhaltende Maßnahme unter Wasser mit uns führen) muss daher der maximal aushaltbare Druck bzw. die maximale Tiefe definiert werden, in der – bedingt durch den Umgebungsdruck – ein Wassereinbruch die Folge sein wird. Die IP68 Norm verwendet hierzu die Definition „… in Bedingungen, die zwischen Hersteller und Anwender vereinbart werden…“. (Das sollte man zumindest beachten, BEVOR man seinen MP3 Player mit unter Wasser nimmt…) Und noch ein Hinweis aus der Praxis: Wir haben selbst einmal ein Projekt realisiert in dem für einen Kunden spezielle Gehäuse mit IP65 Schutz gekauft und verwendet wurden. Obwohl die Gehäuse korrekt montiert wurden, stellte sich im Test heraus, dass der IP Schutz jedoch bereits bei Lieferung nicht gegeben war. Die Nachbesserung war etwas hektisch, weil Liefertermine eingehalten werden mussten. Die Erklärung war später aber recht einfach: Bei der Entwicklung des Gehäuses wurde seitens des Herstellers ein IP Schutzklassentest durchgeführt. Im Laufe der Produktionszyklen wurden jedoch Materialveränderungen eingebracht, die dazu führten, dass der IP Schutz erloschen ist. Auf IP Tests nach den Änderungen wurde verzichtet – entweder schlichtweg vergessen oder aus Kostengründen. Damit wurden die Gehäuse zwar als IP65 Gehäuse verkauft – besaßen aber de facto keinen IP65 Schutz mehr. (Fragen Sie uns bitte nicht nach dem Namen des Herstellers. Erstens liegt die Sache schon lange zurück, zweitens werden wir hier keine Negativwerbung betreiben.)

Industriesysteme: Terminal Systems Text: Hans-J. Walter Textstand: Dez. 2003. Überarbeitung Feb. 2008 Unkorregierte Fassung – BETA