🛡️ EMV-Prüfungen — Störfestigkeit

Elektronik und EMV PN-EN 61000-4

Übersicht

Prüfungen der elektromagnetischen Störfestigkeit (EMC immunity) überprüfen die Fähigkeit eines elektronischen Geräts, bei elektromagnetischen Störungen, wie sie in der realen Arbeitsumgebung auftreten, ordnungsgemäß zu funktionieren. Die Normenreihe IEC/EN 61000-4 legt Verfahren zur Nachbildung der einzelnen elektromagnetischen Phänomene und Kriterien für die Bewertung des Geräteverhaltens fest.

Die vier grundlegenden Störfestigkeitsprüfungen umfassen: elektrostatische Entladungen ESD (EN 61000-4-2) — Nachbildung der Berührung durch eine aufgeladene Person oder einen Gegenstand; schnelle transiente elektrische Störgrößen Burst/EFT (EN 61000-4-4) — Nachbildung von Störungen beim Schalten induktiver Kreise; Stoßspannungen Surge (EN 61000-4-5) — Nachbildung von Überspannungen durch Blitzentladungen und Schalthandlungen; sowie das gestrahlte elektromagnetische Feld (EN 61000-4-3) — Nachbildung der Exposition gegenüber Funksendern, Mobiltelefonen und anderen HF-Quellen.

Störfestigkeitsprüfungen sind für die CE-Kennzeichnung im Rahmen der EMV-Richtlinie 2014/30/EU verpflichtend. Die Fachgrundnormen EN 61000-6-1 (Wohnbereich) und EN 61000-6-2 (Industriebereich) legen die geforderten Störfestigkeitspegel fest, die anschließend in Produktnormen präzisiert werden. Die Bewertungskriterien sind: A (normaler Betrieb), B (vorübergehende Beeinträchtigung mit selbsttätiger Wiederherstellung), C (vorübergehende Beeinträchtigung, die einen Eingriff des Bedieners erfordert) und D (Funktionsverlust, Beschädigung).

In der Laborpraxis dauert ein vollständiger Satz von Störfestigkeitsprüfungen 2–5 Tage und erfordert spezielle Impulsgeneratoren, eine Absorberhalle mit Sendeantenne und qualifiziertes Personal. Die Kosten von Störfestigkeitsprüfungen in Polen liegen je nach Umfang zwischen 5 000 und 30 000 PLN.

KORREKTUR DES SCHLÜSSELS — KLAMMER IM SUCHFELD (23.09.2026). Das Feld, mit dem diese Seite nach Laboren sucht, lautete „PN-EN 61000-4 (seria)“. Der Zusatz „(seria)“ (Reihe) war eine Erläuterung für den Leser, aber das Feld ist keine Beschreibung, sondern eine Zeichenfolge, die mit dem Eintrag im Akkreditierungsumfang verglichen wird — und kein Umfang enthält eine Klammer mit diesem Wort. Der Reiter „Laboratoria“ (Labore) zeigte daher NULL. Nach Entfernen des Zusatzes sind es 230 Positionen bei 31 Laboren.

UMFANG UND GESTALT DER REIHE. Der Kern „61000-4“ kommt in 258 Positionen bei 32 Laboren in HUNDERTFÜNFUNDFÜNFZIG verschiedenen Schreibweisen vor — die meisten aller in dieser Datenbank beschriebenen Normen. Der Grund liegt im Aufbau der Reihe: Jeder Teil hat eine eigene Nummer und ein eigenes Jahr, hinzu kommen Änderungsblätter, sodass „PN-EN 61000-4-2:2011“, „PN-EN 61000-4-4:2013-05“, „PN-EN 61000-4-5:2014-10“ und „PN-EN 61000-4-5:2014-10/A1:2018-01“ vier verschiedene Werte sind, die vier verschiedene Prüfungen beschreiben. Gesondert steht die neuere Bezeichnung mit dem Glied IEC — „PN-EN IEC 61000-4…“ — in 33 Positionen bei 12 Laboren; diese erfasst der Schlüssel ohne das Glied IEC nicht.

DAS GLIED „IEC“ — WARUM ES BEI DIESEM EINTRAG NIEMANDEN WEGNIMMT, BEI EINTRÄGEN ZU EINZELNEN TEILEN ABER DIE HÄLFTE (Messung 23.09.2026). Neuere Ausgaben der Reihe tragen in der Bezeichnung das Glied IEC („PN-EN IEC 61000-4-11“), und kein Präfixschlüssel erfasst beide Formen zugleich — man muss wählen. Die Wahl fällt jedoch völlig unterschiedlich aus, je nachdem, ob der Eintrag die GANZE REIHE oder einen ihrer Teile beschreibt.

GANZE REIHE: Die Schreibweise ohne das Glied IEC hat 230 Positionen bei 31 Laboren, mit dem Glied IEC — 33 Positionen bei 12. Alle diese zwölf Labore haben jedoch AUCH Einträge ohne das Glied IEC bei anderen Teilen der Reihe, sodass **der Schlüssel ohne IEC kein einziges Labor der ganzen Familie verliert** — 31 ist vollständig.

EINZELNE TEILE: Hier gehen die Mengen drastisch auseinander, denn ein Labor ist mitunter für Teil 3 in der alten und für Teil 11 in der neuen Bezeichnung akkreditiert.

| Teil | ohne IEC | mit IEC | gemeinsam | **NUR mit IEC** | zusammen | |---|---|---|---:|---:|---:| | 61000-4-2 | 61 Pos. / 26 Lab. | — | 0 | **0** | 26 | | 61000-4-3 | 22 / 16 | 9 / 7 | 6 | **1** (AB 1765) | 17 | | 61000-4-6 | 14 / 12 | 11 / 7 | 3 | **4** (AB 261, 310, 666, 1604) | 16 | | 61000-4-11 | 16 / 13 | 13 / 11 | 5 | **6** (AB 012, 082, 261, 310, 666, 1765) | 19 | | 61000-4-18 | 2 / 2 | 2 / 2 | **0** | **2** (AB 261, 666) | 4 | | **ganze Reihe** | **230 / 31** | **33 / 12** | 12 | **0** | **31** |

Die Spalte „NUR mit IEC“ ist hier die wichtigste, denn sie sagt direkt, **wie viele Labore der Reiter beim Schlüssel ohne dieses Glied NICHT ANZEIGT**: bei Teil 3 eines, bei 6 vier, bei 11 sechs, bei 18 zwei — und bei der ganzen Reihe NULL. DER SATZ, DER HIER URSPRÜNGLICH STAND, WURDE ZURÜCKGEZOGEN (23.09.2026). Er lautete: „vier Labore (AB 261, AB 310, AB 666, AB 1765) verwenden konsequent die neuere Bezeichnung mit dem Glied IEC, während der Rest der Branche bei der älteren geblieben ist“. ER IST FALSCH — und die Messung widerlegt ihn: KEINES DIESER LABORE IST ZUR NEUEREN BEZEICHNUNG ÜBERGEGANGEN. Alle verwenden BEIDE Schreibweisen, in jedem Fall mit Übergewicht der älteren: AB 261 hat 18 Einträge mit dem Glied IEC gegenüber 43 ohne, AB 310 — 15 gegenüber 20, AB 666 — 4 gegenüber 21, AB 1765 — 3 gegenüber 8, und AB 082 (genannt bei Teil 11) — 5 gegenüber 83, also ein sechzehnfaches Übergewicht der älteren. IN DER GESAMTEN FAMILIE 61000 gibt es 34 Labore: EINES verwendet ausschließlich das Glied IEC (AB 207), elf ausschließlich die ältere Schreibweise und ZWEIUNDZWANZIG — beide zugleich.

KONSEQUENZ GIBT ES DENNOCH, NUR AUF EINER ANDEREN EBENE ALS IM ZURÜCKGEZOGENEN SATZ, UND DAS IST DIE RICHTIGE SICHT AUF DIESE TABELLE: Nicht das Labor ist konsequent, sondern das PAAR (LABOR, TEIL DER REIHE). Messung: Von 218 solchen Paaren sind **209 einheitlich** — 30 ausschließlich mit dem Glied IEC, 179 ausschließlich ohne — und gemischt sind NEUN, also **4,1 %**. Auf Laborebene sind 64,7 % gemischt. Dieselbe Eigenschaft, in zwei Einheiten gemessen, ergibt also 4 % und 65 % — einen fünfzehnfachen Unterschied. DAS BEDEUTET, DASS DAS LABOR DIE FORM DER BEZEICHNUNG FÜR JEDEN TEIL DER REIHE GESONDERT WÄHLT, meist indem es sie aus dem Dokument übernimmt, an dem es gerade arbeitet, und nicht aus einer bei ihm üblichen Konvention. Die Spalte „NUR mit IEC“ bleibt dadurch gültig und ist die wichtigste in dieser Tabelle — sie spricht zutreffend über TEILE. Zurückgezogen wurde der Satz, der aus einer Zahl über Teile eine Schlussfolgerung über das Verhalten der Labore machte. DIE NULL BEI DER GANZEN REIHE HAT DAHER EINE ARITHMETISCHE, keine sachliche Erklärung: Da 22 von 34 Laboren die Schreibweisen mischen, hat fast jedes irgendwo in der Reihe einen Eintrag ohne das Glied IEC — also muss die Spalte „nur mit IEC“ auf Reihenebene null ergeben, und das ist keine Eigenschaft dieser Norm.

Bei Teil 18 ist die Trennung VOLLSTÄNDIG: zwei Labore schreiben mit der alten Bezeichnung, zwei mit der neuen, und keines verwendet beide — der Schlüssel würde genau die Hälfte zeigen. Bei Teil 6 sind drei von sechzehn Laboren gemeinsam. **Folgerung für den Leser und für uns: Je enger der Gegenstand des Eintrags, desto höher der Preis für die Wahl einer einzigen Form der Bezeichnung.** Dieselbe Messung an drei Teilen der Reihe, wiederholt an einer zweiten, unabhängigen Kopie der Datenbank der Akkreditierungsumfänge, ergab Zahlen, die auf die Einheit genau übereinstimmten.

Prinzip der Methode

ESD (61000-4-2): Der Generator für elektrostatische Entladungen speichert die Ladung in einem Kondensator (150 pF) und entlädt sie über einen Widerstand (330 Ω) direkt auf das Gehäuse des EUT (Kontaktentladung, 2–8 kV) oder über einen Funken in der Luft (Luftentladung, 2–15 kV). Burst/EFT (61000-4-4): Der Generator erzeugt eine Folge schneller Impulse (Anstiegszeit 5 ns, Breite 50 ns) mit einer Wiederholfrequenz von 5 kHz, gruppiert in Pakete von 15 ms, die alle 300 ms wiederholt werden. Die Impulse werden über eine kapazitive Koppeleinrichtung in Versorgungs- und Signalanschlüsse eingekoppelt. Surge (61000-4-5): Der Generator erzeugt einzelne Spannungsimpulse 1,2/50 µs (Leerlauf) oder Stromimpulse 8/20 µs (Kurzschluss) mit einer Amplitude bis 4 kV, die Blitz- und Schaltüberspannungen nachbilden. Gestrahltes Feld (61000-4-3): Eine Sendeantenne in der Absorberhalle erzeugt ein homogenes Feld mit einer Feldstärke von 1–30 V/m im Bereich 80 MHz–6 GHz, AM-moduliert mit 80 % (1 kHz). Der EUT arbeitet während der Exposition gegenüber diesem Feld normal.

Anwendungen

• CE-Zertifizierung elektronischer und elektrischer Geräte
• Störfestigkeitsprüfungen industrieller Geräte (SPS-Steuerungen, HMI, Antriebe)
• Qualifizierung von Medizingeräten (IEC 60601-1-2)
• EMV-Prüfungen im Automobilbereich (ISO 11452, ISO 10605)
• Prüfung von Telekommunikations- und Netzwerkgeräten
• Validierung der Störfestigkeit von IoT- und Smart-Home-Systemen
• Pre-Compliance-Prüfungen in der Produktentwicklung
• Überprüfung der Wirksamkeit von Schutzmaßnahmen (Filter, Schirme, Varistoren)

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

seria PN-EN IEC 61000-4 — części -2, -3, -4 i -5 wydawane OSOBNO, każda z własnym rokiem (np. PN-EN IEC 61000-4-2:2026-03); oznaczenie zbiorcze z jednym rokiem nie odpowiada żadnej karcie

Titel (PL)

Kompatybilność elektromagnetyczna — Metody badań i pomiarów — Badania odporności

Title (EN)

Electromagnetic compatibility — Testing and measurement techniques — Immunity tests

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Erstellung des Prüfplans

   Produktnormen, geforderte Störfestigkeitspegel (Klassen), zu prüfende Anschlüsse, Betriebsarten des EUT und Bewertungskriterien (A/B/C) festlegen.

   ⏱ Zeit: 1–2 h

2. Aufbau des EUT und Überwachung

   EUT in typischer Nutzungskonfiguration anschließen. Funktionsüberwachung (Anzeige, Kommunikation, Ausgänge) zur Bewertung des Verhaltenskriteriums einrichten.

   ⏱ Zeit: 30–60 min

3. ESD-Prüfung (EN 61000-4-2)

   Kontaktentladungen (±2, ±4, ±6, ±8 kV) an leitfähigen Gehäuseflächen ausführen — 10 Entladungen je Punkt. Luftentladungen an isolierenden Flächen.

   ⏱ Zeit: 2–4 h

4. Burst/EFT-Prüfung (EN 61000-4-4)

   Burst-Generator über eine kapazitive Koppeleinrichtung an die Versorgungsanschlüsse anschließen. Impulse ±0,5/±1/±2/±4 kV einkoppeln (60 s je Polarität und Anschluss). Für Signalanschlüsse wiederholen.

   ⏱ Zeit: 2–3 h

5. Surge-Prüfung (EN 61000-4-5)

   Stoßspannungen ±0,5/±1/±2/±4 kV auf den Versorgungsanschluss (L-N, L-PE, N-PE) einkoppeln. 5 Impulse je Kombination. Verhalten des EUT nach jedem Impuls beobachten.

   ⏱ Zeit: 2–3 h

6. Prüfung der Störfestigkeit gegen gestrahlte Felder (EN 61000-4-3)

   EUT in die Absorberhalle stellen. Exposition gegenüber einem Feld von 3–10 V/m im Bereich 80 MHz–6 GHz. AM-Modulation 80 % (1 kHz). Frequenz in Schritten ≤1 % durchfahren.

   ⏱ Zeit: 4–8 h

7. Bewertung des EUT-Verhaltens

   Nach jeder Prüfung das Verhalten des EUT nach den Kriterien bewerten: A (normaler Betrieb), B (Beeinträchtigung mit Wiederherstellung), C (Beeinträchtigung mit erforderlichem Reset), D (Beschädigung).

   ⏱ Zeit: kontinuierlich

8. Zusätzliche Prüfungen (optional)

   Nach Bedarf: EN 61000-4-6 (Störfestigkeit gegen leitungsgeführte HF-Störgrößen), EN 61000-4-8 (Magnetfeld 50 Hz), EN 61000-4-11 (Spannungseinbrüche und Kurzzeitunterbrechungen).

   ⏱ Zeit: 2–6 h

9. Auswertung der Ergebnisse

   Ergebnisse für jede Prüfung und jeden Pegel zusammenstellen. Eventuelle Schwachstellen identifizieren (Resonanzfrequenzen, empfindliche Anschlüsse).

   ⏱ Zeit: 1 h

10. Berichterstattung

    Bericht erstellen mit: Aufbau des EUT, Messausrüstung, Prüfplan, Ergebnissen (Tabelle + Verhaltensbeschreibungen), Konformitätsbewertung, Fotos des Aufbaus.

    ⏱ Zeit: 2–4 h

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• ESD-/Burst-/Surge-Generatoren erzeugen hohe Spannungen (bis 15 kV) — Stromschlaggefahr, besondere Vorsicht walten lassen
• Absorberhalle — starkes EM-Feld während der Störfestigkeitsprüfungen, während der Messung nicht betreten
• EUT unter Spannung — bei Änderungen des Aufbaus LOTO-Verfahren (Lock Out / Tag Out) anwenden
• Impulsgeneratoren — Ausgänge nicht berühren, nicht unter Spannung anschließen/trennen
• HF-Ausrüstung — Gehör bei starken akustischen Feldern von Piezowandlern schützen

Häufige Fragen