IP- vs. NEMA-Schutzarten: Wie viel Schutz gegen das Eindringen von Wasser und Staub benötige ich?

Vergleich der beiden Schutzartensysteme

IP- und NEMA-Schutzarten bewerten beide dasselbe: die Fähigkeit eines Gehäuses, dem Eindringen von Staub oder Wasser zu widerstehen. Das ist wichtig, denn Wasserdichtigkeit ist keine reine Ja-oder-Nein-Eigenschaft: Gehäuse sind nicht einfach nur wasserdicht oder nicht wasserdicht.

Unterschiedliche Druckverhältnisse spielen eine entscheidende Rolle dabei, wie gut Ihre Gehäuse dem Kontakt mit Wasser oder Staub standhalten. Ein spritzwassergeschütztes Gehäuse hält einem längeren Untertauchen nicht stand. Und ein Gehäuse, das vollständig unter Wasser getaucht werden kann, ist möglicherweise nicht gegen Hochdruckwasserstrahlen geschützt.

Deshalb ist es entscheidend, die richtige IP- oder NEMA-Schutzart für Ihre Industrie-Elektronikgehäuse auszuwählen. Das kann jedoch verwirrend sein, da die beiden Systeme unterschiedliche Kriterien verwenden. Außerdem entsprechen sich die numerischen Schutzarten nicht so, wie man es vielleicht erwarten würde!

Hier einige Beispiele:

• IP66 ist mit NEMA 4 und 4X vergleichbar – IP52 hingegen mit NEMA 5.
• IP67 ist mit NEMA 6 und 6P vergleichbar – NEMA 12 und 12K entsprechen dagegen eher IP52.

Ja, es ist möglich, die Schutzarten miteinander zu vergleichen und einander zuzuordnen. Entscheidend ist jedoch, dass Sie Ihre Anforderungen an den Schutz gegen das Eindringen von Wasser und Staub so genau wie möglich festlegen. Dazu müssen Sie sich mit beiden Schutzartensystemen im Detail auseinandersetzen …

Wie funktionieren IP-Schutzarten?

IP-Schutzarten sind der internationale Standard für den Schutz gegen das Eindringen von Wasser und Staub. Sie sind in der Norm IEC 60529 definiert und werden von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission veröffentlicht. Die entsprechende europäische Norm ist EN 60529.

Das IEC-System basiert auf zwei Ziffern …

Die erste Ziffer der IP-Schutzart definiert den Schutz gegen das Eindringen von Staub – je höher die Zahl, desto besser der Schutz.

• X = Es liegen keine Daten zur Angabe einer Schutzart vor.
• 0 = Kein Schutz.
• 1 = Große Fremdkörper. Schutz gegen unbeabsichtigten großflächigen Kontakt (z. B. mit der Hand) mit spannungsführenden und innenliegenden beweglichen Teilen. Es besteht jedoch kein Schutz gegen den absichtlichen Zugang zu diesen Teilen. Schutz gegen das Eindringen fester Fremdkörper mit einem Durchmesser von mehr als 50 mm.
• 2 = Mittelgroße Fremdkörper. Schutz gegen den Kontakt der Finger mit spannungsführenden oder innenliegenden beweglichen Teilen. Schutz gegen das Eindringen fester Fremdkörper mit einem Durchmesser von mehr als 12 mm.
• 3 = Kleine Fremdkörper. Schutz gegen den Kontakt von Gegenständen mit spannungsführenden oder innenliegenden beweglichen Teilen. Schutz gegen das Eindringen fester Fremdkörper mit einem Durchmesser von mehr als 2,5 mm.
• 4 = Körnige Fremdkörper. Schutz gegen den Kontakt von Gegenständen mit einer Dicke von mehr als 1 mm mit spannungsführenden oder innenliegenden beweglichen Teilen.
• 5 = Staubablagerungen. Vollständiger Schutz gegen den Kontakt mit spannungsführenden oder innenliegenden beweglichen Teilen. Schutz gegen schädliche Staubablagerungen. Das Eindringen von Staub wird nicht vollständig verhindert, jedoch darf Staub nicht in solchen Mengen eindringen, dass die Funktionsfähigkeit beeinträchtigt wird.
• 6 = Eindringen von Staub. Vollständiger Schutz gegen den Kontakt mit spannungsführenden oder innenliegenden beweglichen Teilen. Schutz gegen das Eindringen von Staub.

Die zweite Ziffer definiert den Schutz gegen das Eindringen von Wasser. Auch hier weist eine höhere Zahl im Allgemeinen auf einen besseren Schutz hin. Wie beim NEMA-System beziehen sich die einzelnen Schutzarten jedoch auf bestimmte Anwendungen. So schützen beispielsweise IP67 und IP68 gegen das Untertauchen in Wasser. Sie eignen sich jedoch nicht für Anwendungen mit Hochdruckreinigung, für die ein Schutz nach IP69K erforderlich ist.

• X = Es liegen keine Daten zur Angabe einer Schutzart vor.
• 0 = Kein Schutz.
• 1 = Schutz gegen Tropfwasser. Senkrecht fallende Wassertropfen dürfen keine schädlichen Auswirkungen haben. Prüfung: Wassermenge entsprechend 1 mm Niederschlag pro Minute über einen Zeitraum von 10 Minuten.
• 2 = Schutz gegen Tropfwasser bei einer Gehäuseneigung von bis zu 15°. Senkrecht fallende Wassertropfen dürfen keine schädlichen Auswirkungen haben, wenn das Gehäuse um bis zu 15° zu beiden Seiten der Senkrechten geneigt wird. Prüfung: Vier Positionen werden entlang zweier Achsen geprüft, mit einer Wassermenge entsprechend 3 mm Niederschlag über 10 Minuten (2,5 Minuten je Neigungsrichtung).
• 3 = Schutz gegen Sprühwasser. Wasser, das in einem Winkel von bis zu 60° zu beiden Seiten der Senkrechten aufgesprüht wird, darf keine schädlichen Auswirkungen haben. Prüfung: Wasser wird mit einem Druck von 50–120 kPa und einer Durchflussmenge von 10 Litern pro Minute aufgesprüht, eine Minute pro Quadratmeter und mindestens fünf Minuten lang. Die Prüfung wird wiederholt, nachdem das Gehäuse um 90° gedreht wurde.
• 4 = Schutz gegen Spritzwasser. Wasser, das aus beliebiger Richtung gegen das Gehäuse spritzt, darf keine schädlichen Auswirkungen haben. Prüfdauer: 10 Minuten.
• 5 = Schutz gegen Strahlwasser. Wasser, das aus beliebiger Richtung als Strahl gegen das Gehäuse gerichtet wird, darf keine schädlichen Auswirkungen haben. Prüfung: 12,5 Liter Wasser pro Minute werden mit einem Druck von 30 kPa aus einer Entfernung von drei Metern aufgesprüht – eine Minute pro Quadratmeter, mindestens jedoch drei Minuten.
• 6 = Schutz gegen starkes Strahlwasser. Wasser, das aus beliebiger Richtung als starker Strahl gegen das Gehäuse gerichtet wird, darf keine schädlichen Auswirkungen haben. Prüfung: 100 Liter Wasser pro Minute werden mit einem Druck von 100 kPa aus einer Entfernung von drei Metern aufgesprüht – eine Minute pro Quadratmeter, mindestens jedoch drei Minuten.
• 6K = Schutz gegen starkes Strahlwasser mit erhöhtem Druck. Wasser, das aus beliebiger Richtung mit einem starken Strahl unter erhöhtem Druck gegen das Gehäuse gerichtet wird, darf keine schädlichen Auswirkungen haben. Diese Schutzart ist in DIN 40050 und nicht in IEC 60529 enthalten. Prüfung: 75 Liter pro Minute bei 1.000 kPa aus einer Entfernung von drei Metern über einen Zeitraum von mindestens drei Minuten.
• 7 = Schutz gegen die Auswirkungen eines zeitweiligen Untertauchens in Wasser. Bei zeitweiligem Untertauchen darf kein Wasser in einer Menge in das Gehäuse eindringen, die Schäden verursachen könnte. Prüfung: Eintauchen in Wasser für 30 Minuten bis zu einer Tiefe von einem Meter (gemessen am tiefsten Punkt des Gehäuses) oder so, dass sich der höchste Punkt 150 mm unter der Wasseroberfläche befindet – je nachdem, welche Variante die größere Eintauchtiefe ergibt.
• 8 = Schutz gegen die Auswirkungen eines dauerhaften Untertauchens. Bei dauerhaftem Untertauchen des Gehäuses in Wasser (üblicherweise bis zu einer Tiefe von drei Metern) darf kein Wasser in einer Menge eindringen, die schädliche Auswirkungen haben könnte. Die Bedingungen werden zwischen Hersteller und Anwender vereinbart und müssen anspruchsvoller sein als die Anforderungen der Schutzart 7.
• 9K = Schutz bei Hochdruck- und Dampfstrahlreinigung. Wasser, das aus beliebiger Richtung als starker Hochdruckstrahl gegen das Gehäuse gerichtet wird, darf keine schädlichen Auswirkungen haben. Prüfung: 14–16 Liter Wasser (bei 80 °C) werden mit einem Druck von 8–10 MPa aus einer Entfernung von 0,1–0,15 Metern für jeweils 30 Sekunden aus vier verschiedenen Winkeln auf das Gehäuse gesprüht (insgesamt zwei Minuten).

Wichtig ist, dass das IP-Schutzartensystem ausschließlich den Schutz gegen das Eindringen von Staub und Wasser berücksichtigt. Im Gegensatz zum NEMA-System macht es keine Angaben zur Korrosionsbeständigkeit.

Was ist das NEMA-System und wie funktioniert es?

NEMA ist das US-amerikanische System zur Bewertung des Schutzes gegen das Eindringen von Wasser und Staub. Es wurde von der National Electrical Manufacturers Association entwickelt, die rund 325 Hersteller von Elektrogeräten und bildgebenden Systemen vertritt.

Der Schutz gegen das Eindringen von Wasser und Staub wird anhand von 13 NEMA-Typen bewertet, von denen einige mehrere Klassifizierungen umfassen. Daraus ergeben sich 21 unterschiedliche Schutzarten. Wichtig ist dabei: Eine hohe Zahl bedeutet nicht zwangsläufig eine hohe Wasserdichtigkeit. Sie kennzeichnet vielmehr das erforderliche Schutzniveau für eine bestimmte Anwendung.

NEMA-Schutzarten gegen das Eindringen von Wasser und Staub

Die NEMA-Typen 1, 2, 5, 12 und 13 sind für Innenanwendungen vorgesehen. Sie werden nicht für den Einsatz im Außenbereich empfohlen. Die Typen 7, 8 und 9 sind für gefährliche Umgebungen in Branchen wie Bergbau, Öl und Gas sowie Chemie vorgesehen.

• 1. Allgemeine Verwendung. Schützt gegen herabfallenden Staub sowie leichtes und indirektes Spritzwasser, ist jedoch nicht staubdicht. Wird in Innenräumen unter normalen atmosphärischen Bedingungen eingesetzt. Verhindert, dass Mitarbeiter oder Gegenstände versehentlich gefährliche Komponenten berühren.
• 2. Tropfwassergeschützt. Ähnlich wie Typ 1, jedoch mit zusätzlichen Tropfschutzabdeckungen. Wird dort eingesetzt, wo starke Kondensation auftreten kann (beispielsweise in Kühl- und Waschräumen).
• 3. Witterungsbeständig. Schützt gegen herabfallenden Schmutz und durch Wind aufgewirbelten Staub sowie gegen Witterungseinflüsse wie Regen, Schneeregen und Schnee. Die Bildung von Eis verursacht keine Schäden. Wird im Außenbereich an Schiffsanlegestellen, auf Baustellen sowie in Tunneln und U-Bahnen eingesetzt.
• 3R – wie 3, jedoch ohne Schutz gegen durch Wind aufgewirbelten Staub.
• 3S – wie 3, jedoch auch bei Eisbildung funktionsfähig.
• 3X, 3RX, 3SX – X kennzeichnet einen zusätzlichen Korrosionsschutz. Häufig in der Nähe von Salzwasser eingesetzt.
• 4 und 4X. Wasserdicht. Müssen mindestens 65 Gallonen Wasser pro Minute aus einer 1-Zoll-Düse abhalten, das über fünf Minuten aus einer Entfernung von mindestens 10 Fuß aufgebracht wird. Werden im Außenbereich an Schiffsanlegestellen, in Molkereien, Kläranlagen und Brauereien eingesetzt. X kennzeichnet eine zusätzliche Korrosionsbeständigkeit.
• 5. Staubdicht. Mit Dichtungen oder gleichwertigen Vorrichtungen ausgestattet, um das Eindringen von Staub zu verhindern. Wird in Stahlwerken und Zementwerken eingesetzt.
• 6 und 6P. Untertauchbar. Die Konstruktion richtet sich nach festgelegten Druck- und Zeitbedingungen. Die Gehäuse können in Wasser oder Öl eingetaucht werden. Werden in Steinbrüchen, Bergwerken und Schächten eingesetzt. Typ 6 ist für zeitweiliges Untertauchen geeignet, während 6P gelegentliches längeres Untertauchen ermöglicht. Keiner der beiden Typen ist für dauerhaftes Untertauchen vorgesehen.
• 7. Zertifiziert und gekennzeichnet für den Einsatz in Bereichen mit besonderen Gefahrenbedingungen – für Innenanwendungen in Umgebungen der Klasse I, Gruppen A, B, C und D, wie sie in den Normen der National Fire Protection Association (NFPA), beispielsweise dem National Electrical Code (NEC) NFPA 70, definiert sind.
• 8. Zertifiziert und gekennzeichnet für den Einsatz in Bereichen mit besonderen Gefahrenbedingungen – für Innen- und Außenanwendungen an Standorten der Klasse I, Gruppen A, B, C und D, wie sie in NFPA-Normen, beispielsweise NEC NFPA 70, definiert sind.
• 9. Zertifiziert und gekennzeichnet für den Einsatz in Bereichen mit besonderen Gefahrenbedingungen – für Innen- und Außenanwendungen an Standorten der Klasse II, Gruppen E, F oder G, wie sie in NFPA-Normen, beispielsweise NEC NFPA 70, definiert sind.
• 10. MSHA. Erfüllt die Anforderungen der Mine Safety and Health Administration gemäß 30 CFR Part 18 (1978).
• 11. Allgemeine Verwendung. Schützt gegen die korrosiven Auswirkungen von Flüssigkeiten und Gasen. Erfüllt die Anforderungen der Tropfwasser- und Korrosionsbeständigkeitsprüfungen.
• 12 und 12K. Allgemeine Verwendung. Für den Einsatz in Innenräumen vorgesehen. Bieten einen gewissen Schutz gegen Staub, herabfallenden Schmutz und tropfende, nicht korrosive Flüssigkeiten. Diese Gehäuse bieten außerdem einen gewissen Schutz gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen. Sie erfüllen die Anforderungen der Tropfwasser-, Staub- und Rostbeständigkeitsprüfungen. Gehäuse des Typs 12K werden mit ausbrechbaren Öffnungen gefertigt.
• 13. Allgemeine Verwendung. Wird hauptsächlich zum Schutz gegen Staub, Sprühwasser und nicht korrosive Kühlmittel eingesetzt. Erfüllt die Anforderungen der Prüfungen zum Schutz gegen das Eindringen von Öl sowie zur Rostbeständigkeit.

Wichtige NEMA-Schutzarten und ihre nächstliegenden IP-Entsprechungen

NEMA 4/4X vs. IP66. Beide bieten vollständigen Schutz gegen Staub. NEMA 4 ist beständig gegen Schneeregen, wodurch sich die Gehäuse sowohl für den Innen- als auch für den Außenbereich eignen. NEMA 4X bietet zusätzlichen Korrosionsschutz. Gehäuse mit IP66 schützen gegen starkes Strahlwasser (jedoch nicht gegen Hochdruckwasserstrahlen oder Dampfreinigung – hierfür ist IP69K erforderlich). Entdecken Sie das umfangreiche Sortiment an IP66-Gehäusen von ROLEC >>

NEMA 6/6P vs. IP67. Auch hier bieten beide vollständigen Schutz gegen Staub. NEMA-6-Gehäuse sind wasserdicht und können gelegentlich untergetaucht werden. NEMA-6P-Gehäuse können über längere Zeit untergetaucht werden. IP67-Gehäuse schützen beim Untertauchen in Wassertiefen zwischen 150 mm und 1.000 mm. ROLEC-Gehäuse mit IP67 entdecken >>

NEMA vs. IP69K. Leider gibt es keine direkte NEMA-Entsprechung für IP69K. Wenn Ihre Anwendung eine wiederholte Hochdruck- oder Dampfstrahlreinigung erfordert, empfehlen wir ausdrücklich, Gehäuse aus Aluminium-Druckguss oder Edelstahl mit Schutzart IP69K auszuwählen. ROLEC-Gehäuse mit Schutzart IP69K entdecken >>

Wichtiger Hinweis: Diese Vergleichstabelle dient ausschließlich zur Orientierung!

IP und NEMA sind nicht gleichwertig – die Prüfverfahren für die Gehäuse unterscheiden sich.

Wichtig ist, dass NEMA-Normen die Anforderungen der IP-Schutzarten nach IEC 60529 erfüllen oder übertreffen können. Umgekehrt gilt dies jedoch nicht. Eine IP-Schutzart kann nicht als Nachweis für die Einhaltung einer bestimmten NEMA-Klassifizierung verwendet werden. Um die Konformität sicherzustellen, sollten elektronische Geräte nach dem Einbau sämtlicher Komponenten in das Gehäuse gemäß der erforderlichen Norm geprüft werden.

Weiterführende Informationen

• IP- vs. NEMA-Schutzarten auf einen Blick. Rufen Sie die Seite mit den technischen Informationen auf und klicken Sie auf die Registerkarte „IP vs. NEMA Guide“.
• Welches Aluminium-Druckgussgehäuse benötige ich? Sechs wichtige Fragen bei der Auswahl. Mehr erfahren …
• Kundenspezifische Industrie-Elektronikgehäuse richtig auswählen. Mehr erfahren …
• Farbcodierung oder Markengestaltung Ihrer Industrie-Elektronikgehäuse. Mehr erfahren …

Technische Fachberatung erhalten

Kontaktieren Sie ROLEC und lassen Sie sich fachkundig beraten, welche abgedichteten Gehäuse für Ihre industrielle Elektronik am besten geeignet sind.

Das gesamte Sortiment abgedichteter ROLEC-Gehäuse entdecken >>