Sichere Digitalisierung in Ex-Zonen

Anmelde- und Registrierungsprozesse mit RFID-Technologie

Autor: Reiner Englert, Produktmanager BARTEC

Aus der Schüttgut & Prozess 6/2025

Die digitale Transformation ist für viele Unternehmen gegenwärtig eine der wichtigsten Herausforderungen, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Die Anzahl der vernetzten Maschinen, Werkzeuge, Produkte und Menschen im Wertschöpfungsprozess steigt rasant weiter. Die Digitalisierung und das Industrial Internet of Things (IIoT) können aber nur dann in vollem Umfang genutzt werden, wenn die digitale Transformation auch in den explosiven Bereichen stattfindet.

Anmelde- und Registrierungsprozesse gewinnen im Produktionsprozess zunehmend an Bedeutung, wobei die RFID-Technologie (Radio Frequency Identification) eine zentrale Rolle spielt. Da RFID-Technologie eine automatisierte, kontaktlose und sichere Identifizierung von Personen oder Gegenständen ermöglicht, beschleunigt und optimiert sie herkömmliche manuelle Verfahren. Außerdem ersetzen RFID-Systeme zeitintensive Logins über Benutzernamen und Passwörter, wodurch der gesamte Prozess effizienter gestaltet wird.

Typische Gefahrenbereiche

Besonders gefährdet sind Bereiche, in denen brennbare oder reaktive Materialien gelagert oder verarbeitet werden – etwa Müllbunker und Verbrennungsanlagen, Recycling- und Sortieranlagen, die Papier- und Holzindustrie sowie Reifen- oder Rohstofflager. Gerade in diesen Branchen wird deutlich: Wer Temperaturen kontinuierlich überwacht, kann potenzielle Risiken frühzeitig erkennen und so Schäden verhindern, bevor sie überhaupt entstehen.

Die Funktionsweise von RFID-Systemen

RFID-Systeme bestehen aus einem Transponder (RFID-Tag) und einem Lesegerät (Reader). Wenn der Transponder in die Reichweite des Lesegeräts gelangt, überträgt er per Funkwellen eine eindeutige Identifikationsnummer an das Lesegerät. Anschließend leitet das Lesegerät diese Daten an eine Software weiter, die die Informationen verarbeitet und die Authentifizierung oder Registrierung durchführt. Meistens ist der RFID-Transponder ein RFID-Tag oder eine RFID-Chipkarte mit einer eindeutigen Identifikationsnummer. Das RFID-Lesegerät erzeugt das elektromagnetische Feld und überträgt die Daten. Je nach Ausführung kommen unterschiedliche Protokolle und Schnittstellen zum Einsatz.

Beispiele für RFID-Anwendung

Die RFID-Zutrittskontrolle ermöglicht den geregelten Zugang zu Gebäuden, Räumen oder Serveranlagen und ersetzt die manuelle Passworteingabe oder den Einsatz physischer Schlüssel durch moderne, elektronische Verfahren. Darüber hinaus kann RFID zur Freigabe und Verwaltung von Maschinen oder Managementsystemen genutzt werden, beispielsweise bei der Aktivierung von Ladestationen, der Betankung von Fahrzeugen oder zur Registrierung und Bedienung von Steuerungen. In der Prozessindustrie dient die Benutzerauthentifizierung an Bedienstationen (z. B. Thin Clients) dazu, dass sich Mitarbeiter schnell und unkompliziert per RFID-Ausweis anmelden und so sicher identifiziert werden können. Dadurch wird der Arbeitsablauf effizienter gestaltet.

Die FDA-Vorschrift (Good Manufacturing Practices) von 21 CFR Part 11 kann durch die Implementierung bestimmter technischer und verfahrenstechnischer Kontrollen mit RFID-Benutzerauthentifizierung erfüllt werden. Die Vorschrift erlaubt explizit verschiedene Authentifizierungsmethoden, darunter RFID, solange die erforderliche Sicherheit gewährleistet ist. Wichtig ist dabei, dass nur RFID-Systeme zum Einsatz kommen, die im eingesetzten System gelistet sind.

IT-Security

Bei der digitalen Transformation müssen IT-Experten Sicherheitskonzepte gegen Cyberangriffe entwickeln. Die meisten Firmen lösten diese Aufgabe bereits, denn fast jede Firma nutzt RFID-Systeme zur Zutrittskontrolle oder Benutzerauthentifizierung. Dennoch zögern viele Firmen, diese Systeme auch im Ex-Bereich einzusetzen, da die aktuell eingesetzte Hardware dort nicht verfügbar ist. Die Frage lautet: Wie können IT-Experten oder Hersteller von Prozessleitsystemen die „freigebende Hardware“ auch im Ex-Bereich einsetzen?

RFID-Lesegeräte in Ex-Bereichen

Das BARTEC-Portfolio in explosionsgefährdeten Bereichen bietet eine große Bandbreite an unterschiedlichen Produktvarianten, um höchste Flexibilität bei der Wahl der Materialqualität, Abmessungen und Verbindungsmethoden für die verschiedensten Anforderungen weltweit zu ermöglichen. Diese Lösungen ermöglichen es Anwendern, die gleiche Geräteausstattung in explosionsgefährdeten Bereichen zu nutzen, die sie auch in ihren sicheren Zonen einsetzen.

Lösungen für Zone 1/21

Das MODEX-RFID-Gehäuse nutzt die Zündschutzart „Ex d“. Diese Zündschutzart schließt eine im Gehäuseinneren eventuell auftretende Explosion ein. Das Gehäuse ist explosionsdruckfest ausgelegt und besitzt zünddurchschlagsichere Spalten an allen Gehäuseöffnungen. Das Konzept von „Modex“ (Modularer Explosionsschutz) ist einfach und hat sich über Jahrzehnte am Markt bewährt.

Statt schwerer Aluminium-Gehäuse kommen Kunststoffgehäuse zum Einsatz. Durch die Reduzierung des inneren Luftvolumens durch Füllgut können die Gehäuse leicht und kompakt konstruiert und gebaut werden und erfüllen dennoch die Anforderungen der Zündschutzart Ex d für explosive Bereiche. Die elektrische Verbindung erfolgt über ein Datenkabel, es werden keine Klemmen benötigt und die Installation in ein Exe-Gehäuse entfällt. Ein mechanischer Schutz ist völlig ausreichend. Dieser Schutz wird durch die GMP-konforme Frontplatte erreicht.

MODEX-RFID-Gehäuse

Sie bringen die gängigsten RFID-Module wie z. B. von Siemens, rf-IDEAS, PHG oder HID-Globel einfach in den explosionsgefährdeten Bereich, indem Sie das MODEX-RFID-Gehäuse verwenden. Das Kunststoffgehäuse stört Funksignale nicht, sodass Sie die Standard-RFID-Systeme auch in explosionsgeschützten Bereichen verwenden können. Installieren Sie das MODEX-RFID-Gehäuse hinter einer BARTEC-RF-Frontabdeckung für eine GMP-konforme Installation. Die RF-Frontabdeckung eignet sich für den Fronttafeleinbau. Für Anwendungen in einem zugelassenen Exe-Gehäuse verwenden Sie das BARTEC-Gehäuse-Fenster.

Digitale Lösungen für den explosiven Bereiche

BARTEC und das Tochterunternehmen Extronics, spezialisiert auf die Entwicklung und Fertigung von Konnektivitäts- und IIoT-Infrastruktur sowie Systemen zur Anlagen- und Personenverfolgung, entwickelten mit verschiedenen Gehäusekonzepten Lösungen, die fast für alle Anwendungen die Herausforderungen der digitalen Transformation abdecken. Für den Einsatz von nicht-explosionsgeschützen Kommunikationsgeräten, wie zum Beispiel RFID-Systeme, Accesspoints oder Gateways, bieten sie verschiedene Gehäusekonzepte für den explosionsgefährdeten Bereich an.

Fazit:

Sie setzen RFID-Systeme mit den richtigen Konzepten auch in explosiven Bereichen einfach und ohne Bedenken um. Sie berücksichtigen die IT-Sicherheit sowie die Integration in bestehende Systemlandschaften durch die Verwendung zertifizierter Hardwarekomponenten. Mit den flexiblen Gehäusekonzepten von BARTEC setzen Sie unterschiedlichste Hardwarelösungen – von Kommunikationsmodulen bis hin zu IIoT-Komponenten – zuverlässig und normkonform auch in Ex-Bereichen ein.

Über Bartec

BARTEC ist ein weltweit führender Anbieter von Lösungen, Produkten und Services rund um die Themen Sicherheit und Schutz in Gefahrenzonen. Mit seinen fortschrittlichen Technologien und leistungsorientierten Expertenteams hilft BARTEC namhaften Kunden aus unterschiedlichsten Branchen und Regionen, Arbeitsumgebungen zu sichern, gesetzliche Bestimmungen zu erfüllen und die Produktivität zu verbessern. 1975 in Bad Mergentheim gegründet, ist das Unternehmen heute mit seinen rund 1.300 Beschäftigten ein Spezialist für Explosionsschutz und Sicherheitstechnik, der global Maßstäbe setzt – immer dem BARTEC-Leitbild verpflichtet: Schützen, was am wertvollsten ist.

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