Gehäuse-Schutzart-Auswahl: IP-Code und NEMA im Umfeldvergleich

Das Wichtigste auf einen Blick

Bei der Gehäuse-Schutzart-Auswahl wirkt die Entscheidung einfach, solange nur ein Datenblatt vorliegt. Schwierig wird sie, wenn Umgebungsbedingungen zusammenfallen: Staub im Betrieb, Spritzwasser beim Reinigen, Frost im Winter, korrosive Luft im Außenbereich. Der IP-Code und die NEMA-Klassifizierung beantworten unterschiedliche Teile dieser Frage. Wer sie verwechselt, wählt entweder zu schwach oder unnötig teuer.

Was der IP-Code mit seinen zwei Kennziffern aussagt

Der IP-Code ist normativ breit geregelt. Die geltende deutsche Ausgabe trägt den Titel "Schutzarten durch Gehäuse (IP-Code)", fasst IEC 60529:1989 mit den Änderungen A1:1999 und A2:2013 zusammen und entspricht der deutschen Fassung EN 60529:1991 + A1:2000 + A2:2013. Sie ist als DIN EN 60529:2014-09 veröffentlicht. Ausgabe, Änderungsstand und Fundstelle gehören in jede belastbare Schutzartangabe, weil sich aus dem bloßen Kürzel "IP67" keine Prüfaussage ableiten lässt.

Kennziffernkombinationen sind immer von festgelegter Bedeutung. Anbieter wie Rittal führen die Kennziffern in einer Übersicht: Die Kennzeichnung der IP-Schutzart erfolgt durch zwei Kennziffern, die erste steht für Berührungs- und Fremdkörperschutz, die zweite für Wasserschutz.

Praktisch heißt das: Notieren Sie zuerst zwei getrennte Antworten. Welche festen oder staubenden Stoffe können in das Gehäuse gelangen? Welche Art Wasserangriff trifft es? Erst danach suchen Sie die passende Ziffernpaarung. Diese Trennung verhindert den häufigsten Denkfehler, aus einer hohen Wasserziffer automatisch einen guten Staubschutz abzuleiten.

Erste Kennziffer: Berührungs- und Fremdkörperschutz von 50 mm bis staubdicht

Die erste Kennziffer staffelt den Berührungs- und Fremdkörperschutz. Rittals Übersicht zeigt die Schutzstufen 1 bis 6; Kennziffer 0 bedeutet keinen Schutz. Bei den Stufen 1 bis 4 beziehen sich die Größenangaben auf den Durchmesser fester Fremdkörper.

Die Fremdkörpergrößen der ersten Kennziffern sind: 1 ab 50 mm, 2 ab 12,5 mm, 3 ab 2,5 mm und 4 ab 1,0 mm. Diese Angaben betreffen feste Fremdkörper; der Berührungsschutz ist eine eigene Aussage der Kennziffer.

Die Kennziffer 6 steht für staubdicht und beschreibt damit eine messbare Bedingung: kein Eindringen von Staub bei einem Unterdruck von 20 mbar im Gehäuse. Die Stufe 5 lässt dagegen Staubeintritt zu, solange die Funktion oder Sicherheit des Geräts nicht beeinträchtigt wird.

Für die Praxis folgt daraus eine einfache Grenze. In einer Halle mit metallischen Spänen oder groben Partikeln genügt Kennziffer 3 oder 4. In einer Umgebung mit feinem, leitfähigem oder feuchtigkeitsbindendem Staub ist Staubdichtheit nach Kennziffer 6 die belastbare Wahl. Ein Zwischenfall beim Reinigen oder Umrüsten reicht aus, um Kennziffer 5 unbrauchbar zu machen.

Zweite Kennziffer: Tropf-, Sprüh-, Strahl- und Tauchwasser bis IPX9

Die zweite Kennziffer steigert den Wasserangriff schrittweise. Nach der Kennziffernübersicht von Rittal zum Schutzarten-System gilt:

Zwei Punkte sind für die Auswahl entscheidend. Erstens beschreibt Kennziffer 7 nur zeitweiliges Eintauchen unter genormten Druck- und Zeitbedingungen. Für dauerhaftes Untertauchen gilt Kennziffer 8, deren Bedingungen ausdrücklich zwischen Hersteller und Anwender vereinbart werden und schwieriger sein müssen als bei Ziffer 7. Ohne diese Verabredung ist die Angabe unvollständig.

Zweitens ist Kennziffer 9 eine eigene Stufe. Sie wurde mit der Neuausgabe der Norm aufgenommen: "Mit der Neuausgabe dieser Norm wird der Schutzgrad IPX9 ergänzt (Prüfung der Beständigkeit von Gehäusen gegen Hochdruckreiniger)." An den bisherigen Schutzgraden änderten sich Prüfung und Anforderungen nicht. Aus IPX6 folgt deshalb kein Schutz gegen Hochdruckreinigung, und IPX9 beseitigt umgekehrt nicht die Anforderung an den Staubschutz der ersten Kennziffer.

NEMA-Schutzarten und ihre Zuordnung zu Innen- und Außenaufstellung

NEMA-Schutzarten stammen aus einem anderen Regelungszusammenhang. Die National Electrical Manufacturers Association ist eine Normungsorganisation in Washington, USA, die technische Standards veröffentlicht, selbst aber keine Produkte prüft oder zertifiziert. Die Klassifizierung beschreibt grundsätzlich den Schutz von Personen gegen unbeabsichtigte Berührung mit Ausrüstungsgegenständen und den Schutz durch äußere Einflüsse auf einen Schaltschrank. Für Gehäuse elektrischer Betriebsmittel ist NEMA 250 maßgeblich; UL 50 und UL 50E enthalten verwandte Anforderungen an Gehäuse.

Die Klassen unterscheiden sich vor allem im zugelassenen Aufstellungsort und im Zusatzschutz. Die wichtigsten in der Kurzübersicht:

Für Innenräume mit Staub und tropfenden nicht korrosiven Flüssigkeiten sind NEMA 5 und NEMA 12 vorgesehen. NEMA 13 ergänzt den Schutz vor Spritzwasser und Öl. Für Außenaufstellung mit Regen, Schneeregen und windgetriebenem Staub ist NEMA 3 die passende Grundklasse, während NEMA 3S zusätzlich verlangt, dass externe Mechanismen trotz Eisablagerungen betriebsbereit bleiben. Gehäuse für zeitweises oder längeres Eintauchen liegen bei NEMA 6 und NEMA 6P.

Diese Klassen sind nicht als Steigerungsreihe zu lesen. NEMA 4X enthält Korrosionsschutz, NEMA 13 dagegen Öl- und Kühlmittelbeständigkeit bei Innenaufstellung. Ein Gehäuse erfüllt nicht automatisch alle Merkmale einer Klasse, nur weil eine andere Klasse erreicht ist.

Typische Einsatzumgebungen im Vergleich

Die Tabelle ordnet Einsatzumgebungen ein, ersetzt aber keine Umrechnung: IP- und NEMA-Angaben müssen jeweils getrennt für die geforderten Eigenschaften geprüft werden.

Grenzen der Übertragung zwischen IP-Code und NEMA

IP-Code und NEMA-Klassifizierung sind keine austauschbaren Schreibweisen derselben Prüfung. Die DIN EN 60529 legt für die einzelnen IP-Kennziffern standardisierte Prüfungen fest; die konkreten Parameter unterscheiden sich je Schutzgrad und sind für die Auswahl anhand der Norm zu prüfen. Die NEMA-Klassifizierung verwendet eigene Typenbeschreibungen. Ein Hersteller kann für dasselbe Gehäuse beide Angaben führen, ohne dass die eine aus der anderen folgt.

Es gibt keine erfasste Äquivalenztabelle und keine normativ festgelegte Übertragungsregel. Wer eine Umrechnung vornimmt, verlässt den belegten Boden. Zulässig ist dagegen der getrennte Nachweis: Für jede geforderte Eigenschaft wird geprüft, ob die jeweilige Klassifizierung sie abdeckt.

Ein zweiter Vorbehalt betrifft den Umfang der Aussage. NEMA 4X nennt Korrosionsschutz ausdrücklich als Klassenmerkmal, während der IP-Code Korrosion in der zweistelligen Kombination nicht abbildet. Umgekehrt enthält NEMA keine Ziffernlogik für Strahlwinkel oder Fremdkörpersonden. Eine Beschaffung, die nur eine der beiden Angaben abfragt, lässt damit eine Lücke offen.

Entscheidungsweg von der Umgebung zur Kennziffer

Arbeiten Sie den Bedarf in fester Reihenfolge ab. Das Beispiel dient der Veranschaulichung und ersetzt keine objektbezogene Prüfung.

Ein Beispiel: ein Schaltschrank in einer überdachten Waschhalle. Im Betrieb fällt feiner Staub an, dazu Spritzwasser. Gereinigt wird wöchentlich per Hochdruckreiniger, untergetaucht wird das Gehäuse nie. Aus der Umgebung folgt zuerst Kennziffer 6 für Staubdichtheit. Für die Reinigung reicht Kennziffer 6 nicht, denn starker Strahl ist nicht dasselbe wie Hochdruckreinigung. Nötig ist daher staubdichter Schutz mit Beständigkeit gegen Hochdruck-/Dampfstrahlreinigung, also Kennziffer 9. Wer zusätzlich Korrosionsschutz im Außenbereich braucht, ergänzt bei nordamerikanischer Auslegung NEMA 4X.

Prüfen Sie die gewählte Kombination anschließend gegen drei Lücken. Erstens: Deckt die erste Kennziffer den erforderlichen Berührungsschutz ab? Zweitens: Ist bei Untertauchen die Druck- und Zeitbedingung schriftlich vereinbart? Drittens: Bleibt Korrosionsschutz als separater Nachweis bestehen, wenn nur die IP-Angabe vorliegt? Solange eine dieser Fragen offen ist, ist die Auswahl nicht abgeschlossen.

Häufige Fragen

Reicht IPX9 allein als Schutzartangabe für eine Waschhalle?

Nein. Die zweite Kennziffer 9 beschreibt Wasser unter stark erhöhtem Druck aus jeder Richtung. Der Staubschutz steckt dagegen in der ersten Kennziffer. Für Staub und Hochdruckreinigung ist deshalb eine Kombination mit erster Kennziffer 6 erforderlich, etwa IP69, nicht nur "X9".

Kann ich eine IP-Angabe unmittelbar in eine NEMA-Klasse umrechnen?

Eine belastbare Umrechnung ist nicht belegt. NEMA beschreibt Aufstellungsort und äußere Einflüsse in eigenen Klassen, der IP-Code arbeitet mit zwei Kennziffern und konkreten Prüfbedingungen. Fragen Sie beide Angaben getrennt ab und lassen Sie sich jede geforderte Eigenschaft einzeln bestätigen.

Was ändert sich bei Bestandsgehäusen durch die Neuausgabe der IP-Norm?

Laut Einführungsbeitrag zur Ausgabe 2014-09 wurde der Schutzgrad IPX9 neu aufgenommen. An den bisherigen Schutzgraden wurden bezüglich Prüfung und Anforderungen keine Veränderungen vorgenommen; bestehende IP-Klassifizierungen benötigen deshalb keine zusätzliche Prüfung oder geänderte Zertifizierung. Die Ausgabe ersetzt DIN EN 60529:2000-09 und wurde 2017 und 2019 berichtigt.

Zum Weiterlesen: DIN-Normenausschuss Prozess- und Anlagentechnik (NAPA) (din.de).