Sicherheit mit System – Standards für moderne Antriebe
Ob in der Medizintechnik, Industrieautomation oder bei Haushaltsgeräten – die Sicherheit elektrischer Antriebe ist nicht nur gesetzliche Pflicht, sondern entscheidend für den dauerhaften, zuverlässigen Betrieb. Gerade kompakte Elektromotoren müssen Schutzfunktionen oft platzsparend und kostenbewusst erfüllen. Neben der richtigen technischen Auslegung sind auch Normen und Zulassungen zu berücksichtigen.
Schutzmaßnahmen im Design: Fehler vermeiden, bevor sie auftreten
Bereits in der Entwicklungsphase lassen sich typische Gefahrenquellen systematisch minimieren:
- Temperatursensoren schützen vor Überhitzung.
- Strom- und Spannungsüberwachung vermeidet Schäden durch Überlast.
- Schutzschaltungen mit Abschaltlogik sichern bei Fehlerzuständen wie Kurzschluss oder Blockade.
- Verpolungsschutz ist besonders bei Gleichstrommotoren essenziell.
Die Kombination dieser Maßnahmen schafft ein robustes Sicherheitsnetz – sowohl für die Elektronik als auch für mechanische Komponenten wie Lager oder Gehäuse.
Normen & Standards: Was für kleine Motoren gilt
Zentrale Normen, die in der Entwicklung berücksichtigt werden sollten:
| Norm | Geltungsbereich |
|---|---|
| IEC 60204-1 | Sicherheit von Maschinen – Elektrische Ausrüstung von Maschinen |
| IEC 60034-1 | Allgemeine Anforderungen an rotierende elektrische Maschinen |
| EN 61800-5-1 | Sicherheit von Antriebssystemen mit einstellbarer Drehzahl |
| ISO 13849 | Funktionale Sicherheit (Performance Level) |
| IEC 61508 / 62061 | Funktionale Sicherheit elektrischer / elektronischer Systeme (SIL) |
Gerade in sicherheitskritischen Anwendungen – z. B. in medizintechnischen Geräten oder mobilen Robotiklösungen – ist der Nachweis der funktionalen Sicherheit zwingend notwendig.
Funktionale Sicherheit: Performance Level und SIL
Sicherheitsfunktionen wie die Abschaltung bei Überschreitung kritischer Parameter (Safe Torque Off, STO) werden heute häufig über programmierbare Steuerungen realisiert. Dabei ist zu unterscheiden:
- PL (Performance Level) nach ISO 13849-1: Klassifikation A bis E, abhängig von Architektur und Fehlertoleranz.
- SIL (Safety Integrity Level) nach IEC 61508/62061: Level 1 bis 4, auf Basis von Ausfallwahrscheinlichkeit.
Die Wahl hängt vom Anwendungskontext, der Risikobewertung und der Integrationsarchitektur ab. Bereits einfache Antriebe können heute standardkonform abgesichert werden – bei Bedarf auch mit redundanten Sensoren oder sicheren Relais.
Zulassungen & Konformität: Ohne sie geht nichts
Viele Anwendungen erfordern neben CE-Kennzeichnung auch branchenspezifische Freigaben:
- UL-Zulassung für Nordamerika
- CSA für Kanada
- CCC für China
- E1 / AEC-Q für Automotive
Dabei gelten Anforderungen an elektrische Isolation, Kriechstrecken, Materialauswahl und Testverfahren. Die Einhaltung dieser Anforderungen beginnt bereits mit der konstruktiven Auslegung – etwa beim Verguss, der Löttechnik oder der Kontaktierung von Wicklungsenden.