Sicherheitsschalter, Zuhaltung und Lichtgitter an der Schutztür
Sicherheitsschalter, Zuhaltung und Lichtgitter an der Schutztür: die vier Bauarten nach EN ISO 14119, wann eine Zuhaltung nötig ist, Typ 2 und Typ 4 bei Lichtvorhängen und wie man den Sicherheitsabstand nach EN ISO 13855 berechnet.
Worum es geht
Eine Schutztür, ein Schutzgitter oder ein Lichtgitter soll verhindern, dass jemand in eine gefährliche Bewegung greift. Dafür muss die Steuerung wissen, ob die Schutzeinrichtung wirksam ist, und die gefährliche Bewegung abschalten, sobald jemand sie öffnet oder durchgreift. Diese Aufgabe übernehmen Sicherheitsschalter an Türen und Klappen und Sicherheitslichtgitter an offenen Zugängen. Welche Lösung und welche Sicherheitsstufe nötig sind, ergibt sich aus der Risikobeurteilung der Maschine nach EN ISO 12100; die erforderliche Zuverlässigkeit der Sicherheitsfunktion wird als Performance Level nach EN ISO 13849-1 festgelegt, siehe Ratgeber Performance Level.
Sicherheitsschalter an der Schutztür: die vier Bauarten
Die Norm EN ISO 14119 teilt Verriegelungseinrichtungen nach Wirkprinzip und Codierung in vier Bauarten ein:
| uncodiert | codiert | |
|---|---|---|
| mechanisch | Bauart 1: Positionsschalter mit Rolle, Stößel oder Scharnier, der direkt von der Tür betätigt wird | Bauart 2: Schalter mit getrenntem, speziell geformtem Betätiger (Zunge) |
| berührungslos | Bauart 3: z. B. induktiver Sensor, der auf jedes Metallteil reagiert | Bauart 4: codierter Magnetschalter oder RFID-Sensor |
Bei codierten Schaltern unterscheidet die Norm drei Codierungsstufen: gering (1 bis 9 Codemöglichkeiten), mittel (10 bis 1.000) und hoch (mehr als 1.000). Je leichter sich ein Schalter mit einem Ersatzteil, Magneten oder Klebeband überlisten lässt, desto mehr zusätzliche Maßnahmen gegen Manipulation verlangt die Norm, etwa verdeckte Montage oder Überwachung in der Steuerung. Eine hohe Codierungsstufe, wie bei individuell codierten RFID-Schaltern, erschwert das Umgehen am stärksten.
Mechanische Sicherheitsschalter haben zwangsöffnende Öffnerkontakte: Der Betätiger trennt den Kontakt mechanisch, auch wenn er verschweißt ist. Berührungslose Sensoren erreichen ihre Sicherheit über die Auswertung, meist zweikanalig mit einem Sicherheitsrelais oder einer Sicherheitssteuerung.
Verriegelung oder Zuhaltung?
Eine Verriegelung meldet nur, ob die Tür geschlossen ist; öffnet jemand die Tür, wird die gefährliche Bewegung abgeschaltet. Das reicht, wenn die Maschine stillsteht, bevor man die Gefahrstelle erreichen kann.
Läuft die Bewegung nach, etwa eine Spindel, ein Sägeblatt oder eine Zentrifuge, braucht es eine Zuhaltung: Sie hält die Tür geschlossen, bis die Gefahr vorbei ist, zum Beispiel bis ein Stillstandswächter die Freigabe gibt. Dabei gibt es zwei Prinzipien:
- Federkraft verriegelt (Ruhestromprinzip): Die Feder hält die Tür zu, der Magnet entriegelt nur, wenn Spannung anliegt. Fällt die Spannung aus, bleibt die Tür zu. Das ist für den Personenschutz die Regel.
- Magnetkraft verriegelt (Arbeitsstromprinzip): Der Magnet hält die Tür zu. Fällt die Spannung aus, lässt sie sich öffnen. Eingesetzt vor allem für den Prozessschutz oder wenn die Risikobeurteilung das zulässt.
Wichtige Angaben sind die Zuhaltekraft, also die Kraft, der die Zuhaltung standhält (Siemens 3SE5 zum Beispiel 1.300 oder 2.600 N), sowie die Entriegelungsmöglichkeiten: Hilfsentriegelung für Wartung und Störung, Notentsperrung von außen und Fluchtentriegelung von innen, wenn sich jemand im Gefahrbereich einschließen kann.
Sicherheitslichtgitter und Lichtvorhänge
Ein Sicherheitslichtgitter besteht aus Sender und Empfänger mit vielen parallelen Lichtstrahlen. Wird ein Strahl unterbrochen, schalten zwei sichere Ausgänge (OSSD) ab. Anders als eine einfache Lichtschranke ist es nach IEC 61496 als berührungslos wirkende Schutzeinrichtung gebaut und geprüft und überwacht sich selbst.
- Typ 2 und Typ 4: Die IEC 61496 kennt für Lichtvorhänge Typ 2 und Typ 4. Typ 4 hat die höhere Fehlersicherheit und ist bei hohen Risiken üblich; welcher Typ nötig ist, folgt aus der Risikobeurteilung.
- Auflösung: Der kleinste Gegenstand, den das Gitter sicher erkennt. 14 mm schützen Finger, 30 mm die Hand. Mehrstrahl-Lichtschranken mit 2, 3 oder 4 Strahlen sichern den Zugang für den Körper.
- Schutzfeldhöhe und Reichweite: müssen zur Öffnung passen, ohne dass man über, unter oder seitlich vorbeigreifen kann.
- Muting: Ein Muting-Modul überbrückt das Gitter kurzzeitig, um Material durchzulassen, etwa eine Palette auf dem Förderband, und unterscheidet sie von einer Person.
Der Sicherheitsabstand
Das Gitter muss so weit von der Gefahrstelle entfernt sein, dass die Maschine steht, bevor die Hand ankommt. EN ISO 13855 gibt dafür die Formel S = K × T + C: K ist die Annäherungsgeschwindigkeit (2.000 mm/s für Hand und Arm), T die gesamte Anhaltezeit aus Ansprechzeit des Gitters, der Auswertung und Nachlauf der Maschine, C ein Zuschlag, der bei Auflösungen bis 40 mm 8 × (d − 14 mm) beträgt. Der Abstand darf 100 mm nicht unterschreiten.
Beispiel: Auflösung 30 mm, Anhaltezeit 0,2 s → S = 2.000 × 0,2 + 8 × (30 − 14) = 400 + 128 = 528 mm. Ergibt sich mehr als 500 mm, darf mit 1.600 mm/s neu gerechnet werden, der Abstand bleibt dann aber mindestens 500 mm. Für Mehrstrahl-Zugangssicherungen, schräge Anordnungen und das Übergreifen gelten weitere Regeln der Norm.
Auswerten: Sicherheitsrelais oder Sicherheitssteuerung
Sicherheitsschalter und Lichtgitter werden nicht direkt auf ein Schütz geschaltet, sondern über ein Sicherheitsrelais oder eine Sicherheitssteuerung ausgewertet. Die Auswertung überwacht beide Kanäle, erkennt Querschlüsse und verhindert, dass die Maschine nach dem Schließen der Tür von selbst wieder anläuft. Mehr dazu im Ratgeber Sicherheitsrelais; Not-Halt-Befehlsgeräte behandelt der Ratgeber Not-Halt und Not-Aus.
Beispiele aus dem Sortiment
- Telemecanique XCSE7311 – Sicherheits-Positionsschalter, Metallgehäuse, 2 Öffner + 1 Schließer
- Telemecanique XCSPA892 – Sicherheits-Positionsschalter, Kunststoffgehäuse, 1 Öffner + 2 Schließer
- Telemecanique XCSDMC59110 – codierter Magnet-Sicherheitsschalter, 1 Öffner + 1 Schließer
- Siemens 3SE5322-0SE21 – Sicherheits-Positionsschalter mit Zuhaltung, 1.300 N
- Siemens 3SE5312-0SF11 – mit Zuhaltung, 2.600 N, 24 V DC, Zwangsöffnung
- Siemens 3SE5312-0SJ13 – mit Zuhaltung, 2.600 N, Notentsperrung
- Siemens 3SE5312-0SB11 – mit Zuhaltung, magnetkraftverriegelt (Arbeitsstromprinzip)
- Siemens 3SF1324-1SD21-1BA4 – mit Zuhaltung 1.300 N und ASIsafe-Anschluss
- Telemecanique XUSL4E14F106N – Sicherheitslichtvorhang Typ 4, Fingerschutz 14 mm, Schutzfeldhöhe 1.060 mm
- Telemecanique XUSL4E30H061N – Typ 4, Handschutz 30 mm, 610 mm
- Telemecanique XUSL2E30H181N – Typ 2, Handschutz 30 mm, 1.810 mm
- Telemecanique XUSL4E4BB091LWC – Typ 4, Körperschutz mit 4 Strahlen, IP69K
- Telemecanique XPSLCMUT1160 – Muting-Modul für Lichtvorhänge Typ 2 und Typ 4
- Pepperl+Fuchs 64318795 – Sicherheitslichtgitter
Sicherheitssensoren und -schalter Schalter mit Zuhaltung Sicherheitslichtvorhänge
Häufige Fragen
Was ist ein Sicherheitsschalter?
Ein Positionsschalter oder Sensor, der überwacht, ob eine trennende Schutzeinrichtung wie eine Schutztür geschlossen ist. Er ist so gebaut, dass er sich schwer umgehen lässt und, bei mechanischen Schaltern, zwangsöffnende Kontakte hat.
Welche Sicherheitsschalter gibt es?
Nach EN ISO 14119 vier Bauarten: mechanisch uncodiert (Bauart 1), mechanisch codiert mit getrenntem Betätiger (Bauart 2), berührungslos uncodiert (Bauart 3) und berührungslos codiert, etwa Magnet oder RFID (Bauart 4), jeweils mit oder ohne Zuhaltung.
Was ist ein Sicherheitsschalter mit Zuhaltung?
Ein Schalter, der die Schutztür zusätzlich mechanisch geschlossen hält, bis die gefährliche Bewegung zum Stillstand gekommen ist. Nötig, wenn die Maschine nachläuft und man sonst in die laufende Bewegung greifen könnte.
Lichtgitter oder Lichtschranke – wo liegt der Unterschied?
Eine Lichtschranke hat einen Strahl und dient meist der Erkennung von Objekten. Ein Sicherheitslichtgitter hat viele Strahlen, überwacht sich selbst und ist nach IEC 61496 für den Personenschutz gebaut.
Wie weit muss ein Lichtgitter von der Gefahrstelle entfernt sein?
Mindestens S = K × T + C nach EN ISO 13855, also Annäherungsgeschwindigkeit mal Anhaltezeit plus Zuschlag für die Auflösung. Bei 30 mm Auflösung und 0,2 s Anhaltezeit sind das 528 mm.
Quellen: EN ISO 14119 (Verriegelungseinrichtungen; Bauarten und Codierungsstufen, u. a. nach DGUV-Information 203-079); IEC 61496 (berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen, Typ 2/4); EN ISO 13855 (Sicherheitsabstand S = K × T + C); EN ISO 13849-1; EN ISO 12100; Normbezüge per Websuche 31.10.2026 geprüft. Herstellerangaben zu den Artikeln in unserem Sortiment, Stand 31.10.2026. Diese Seite ersetzt keine Risikobeurteilung.