Die Anforderungen an elektronische Systeme in mobilen Arbeitsmaschinen und Fahrzeugen sind in den letzten Jahren stark gestiegen. Moderne Nutzfahrzeuge – ob Landmaschinen, Baumaschinen oder kommunale Fahrzeuge – müssen täglich rauen Einsatzumgebungen standhalten. Das gilt alles auch für Maschinen in der Fabrik, wo harsche Umgebungsbedingungen herrschen. Schock, Vibration, extreme Temperaturen, Wasser, Schlamm und UV-Strahlung dürfen die Elektronik nicht beeinträchtigen. Ein einziger Wackelkontakt kann im Feld teure Ausfallzeiten verursachen. Daher sind zuverlässige Steckverbindungen das Rückgrat der Mobilen Automation. Sie müssen langlebig, mechanisch robust und resistent gegen äußere Einflüsse wie Staub, Feuchtigkeit und Chemikalien sein. Gleichzeitig nimmt die Vernetzung in mobilen Maschinen zu: Immer mehr Sensoren, Aktoren und Steuergeräte wollen verbunden werden, was die Zahl der Schnittstellen erhöht. Die daraus resultierende steigende Komplexität verlangt nach Steckverbindern, die eine sichere Signal- und Stromübertragung auch bei vielen Polzahlen und langen Einsatzzeiten garantieren.
Verlässlichkeit als Standard
Um diese Zuverlässigkeit sicherzustellen, müssen Steckverbinder für Anwendungen in harschen Umgebungsbedingungen strenge technische Standards erfüllen. An erster Stelle stehen die Schutzarten gegen Eindringen von Wasser und Schmutz. Üblich sind hohe IP-Schutzklassen wie IP67 und IP69K, die einen vollständigen Schutz vor Staub sowie starkem Wasserstrahl und Hochdruckreinigung garantieren. So erfüllen neue mobile Steckverbinder beispielsweise IP67 und IP69K und sind damit optimal gegen das Eindringen von Wasser, Staub und Schmutz geschützt. Das prädestiniert sie für den Einsatz im Außenbereich bei jedem Wetter. Ebenfalls gefordert ist ein weiter Temperaturbereich – oft von -40 °C bis +85/+90 °C –, da Fahrzeuge und Maschinen im Winter wie im Sommer zuverlässig funktionieren müssen.
Neben den IP-Klassifizierungen spielen weitere Normen eine Rolle. In der Nutzfahrzeugbranche definiert etwa die ISO 20653 die Schutzgrade (IP-Codes) speziell für elektrische Ausrüstung in Straßenfahrzeugen. Zusätzlich müssen Materialien oft Chemikalienbeständigkeit aufweisen, da Öl, Kraftstoff oder Reinigungsmittel an Steckverbindungen gelangen können. Für Anwendungen in bestimmten Spezialfahrzeugen kommen weitere Zertifizierungen hinzu: Beispielsweise verlangt die Ausstattung von Gefahrgut-Transportern nach ADR-konformen Komponenten. Ein von Escha angebotenes Spezialkabel für Datensteckverbinder ist ADR-zertifiziert – es erfüllt die strengen Anforderungen des Europäischen Übereinkommens für die Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße.
Solche Zertifizierungen stellen sicher, dass die Verbindungstechnik auch in sicherheitskritischen Bereichen zuverlässig und vorschriftenkonform funktioniert. Ebenfalls relevant sind etwa UL-Zulassungen (für den nordamerikanischen Markt) oder EMV-Prüfungen (z.B. ECE-R10) zur elektromagnetischen Verträglichkeit, je nachdem in welchen Märkten und Umgebungen die mobile Maschine betrieben wird. Insgesamt geben Normen und Standards den Rahmen vor, in dem sich neue Steckverbinder bewähren müssen – sie schaffen Vertrauen bei Herstellern und Nutzern, dass die verbaute Verbindungstechnik die erwartete Performance und Sicherheit liefert.
Technologische Innovationen
Angesichts dieser Anforderungen entwickelt die Industrie stetig neue Lösungen in der Verbindungstechnik. Ein deutlicher Trend ist der Wechsel von manueller Konfektionierung hin zu voll vergossenen (umspritzten) Steckverbindern. Wo früher vor Ort Kabel an Steckergehäuse montiert wurden, kommen heute vermehrt anschlussfertige, umspritzt vergossene Steckverbinder zum Einsatz. Die Vorteile liegen auf der Hand: Weniger Fehler bei der Montage, da keine Einzelteile verwechselt oder falsch abgedichtet werden können, und gleichzeitig eine schnellere, zuverlässigere und kostengünstigere Verdrahtung. Escha nutzt ein innovatives One-Shot-Fertigungsverfahren, bei dem Kontakte und Gehäuse in einem Schritt umspritzt werden, das sorgt für dauerhaft dichte Verbindungen ohne manuelle Dichtungen. Zudem erlaubt sie robuste Geometrien mit integrierten Funktionen. So verfügen moderne Steckverbinder für mobile Maschinen häufig über eine integrierte Verriegelung: Beispielsweise ist bei neuen Rechteck-Steckern die Entriegelungslasche direkt mit umspritzt, was ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung unter Last verhindert. Auch mechanische Sicherungen wie Schraub- oder Bajonettverschlüsse werden so gestaltet, dass sie Vibrationen standhalten und bei Wartung schnell gelöst und wieder geschlossen werden können. Ein Klick-Mechanismus ermöglicht etwa die schnelle Montage und Demontage mancher Verbindungen per Hand, was Instandhaltungszeiten verkürzt.
Eine weitere Innovation ist die Miniaturisierung und Leistungssteigerung der Anschlusstechnik. Bei begrenztem Bauraum in Fahrzeugen sind kompakte Steckverbinder gefragt, die dennoch viele Pole oder hohe Ströme übertragen können. Moderne Designs setzen auf platzsparende Bauformen, ohne an Robustheit einzubüßen. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an die Datenübertragung: Für Kameras, Radar und Vernetzung in mobilen Maschinen werden immer mehr Daten über die Stecksysteme geschickt. Neue Schnittstellen wie Single Pair Ethernet (SPE) halten Einzug, um eine schnelle Kommunikation bis in die Sensorik zu ermöglichen – und auch dafür werden derzeit industrietaugliche Steckverbinder entwickelt. So arbeiten Hersteller an M8/M12-basierten SPE-Verbindern nach IEC 63171-6, die die Dichtigkeitsanforderungen für raue Umgebungen erfüllen. Diese sollen hohe Datenraten bei gewichtsparender Leitung ermöglichen und sind insbesondere für künftige IIoT-Anwendungen in mobilen Maschinen interessant. Es zeigt sich: Die Verbindungstechnik passt sich den veränderten Marktbedürfnissen an – vom Wunsch nach geringerer Ausfallanfälligkeit über einfachere Installationen bis hin zu höherer Datenbandbreite – und bringt kontinuierlich technische Verbesserungen hervor.
Lösungsbeispiel für mobile Maschinen
Wie solche Innovationen in der Praxis aussehen, demonstrieren aktuelle Produkte des Anschlusstechnik-Herstellers Escha. Bereits 2023 hat Escha mit der ET-Serie eine Familie von umspritzen Steckverbindern im Programm aufgenommen, die mit den in der Nutzfahrzeugbranche verbreiteten TE-Deutsch-Steckern kompatibel ist. Diese rechteckigen Zweipol- bis Zwölfpol-Steckverbinder sind speziell für mobile Anwendungen entwickelt. Anstatt auf marktübliche, vor Ort konfektionierbare Einzelteile zu setzen, wird hier eine eigene Lösung genutzt, bei der Kontakte und Gehäuse fest vergossen aus der Produktion kommen. Dadurch erreichen die ET-Steckverbinder hohe Schutzarten (IP67, IP68, IP69) und eine hohe Verfügbarkeit unabhängig von Lieferketten einzelner Komponenten. Ein integrierter Sicherungsclip (Entriegelungslasche) verhindert zudem ein ungewolltes Trennen unter Belastung und erhöht die Betriebssicherheit erheblich. Optional sind Varianten mit Gewindeanschluss für Schutzschläuche verfügbar, um Kabel zusätzlich mechanisch zu schützen. Diese Lösungen stoßen auf großes Interesse, da sie gängige Standardbauformen (Deutsch DT sowie Amphenol AT) in einer robusteren, einfacher handhabbaren Version anbieten.
Aufbauend auf dieser Entwicklung hat Escha Anfang 2025 die ETM-Steckverbinder vorgestellt – eine weitere Generation, die auf die hohen Anforderungen der Mobilen Automation zugeschnitten ist. Die ETM-Serie erfüllt ebenso die Schutzklassen IP67 und IP69K und ist damit bestens gegen Wasser, Staub und Schmutz abgedichtet. Temperaturen von -40 °C bis +90 °C werden problemlos toleriert, und auch starken Dauer-Vibrationen in Fahrzeugen halten die Verbindungen stand, ohne dass Kontakte sich lösen. Durch ein platzsparendes Design lassen sich ETM-Stecker auch bei beengten Platzverhältnissen montieren. Wie die ET-Modelle setzen sie auf die Deutsch-Bauform – Anwender können sie also nahtlos in bestehende Systeme integrieren. Übermoldete Kabelstecker statt loser Kabel und separate Steckergehäuse: Dieses Konzept reduziert vor Ort die Montagezeit und Fehlermöglichkeiten. Zudem sind unterschiedliche Polzahlen (bei der ET-Serie typisch 2, 3, 4, 6 sowie bei der ETM-Serie 2-Pol und auf Nachfrage weitere) verfügbar, teils auch mit integrierten LEDs zur Statusanzeige bei bestimmten Varianten. Systemintegratoren haben so die Freiheit, nahezu jede elektrische Verbindung an einer mobilen Maschine mit standardisierten, vorkonfektionierten Komponenten herzustellen.
Escha adressiert mit diesen Lösungen klar die veränderten Marktbedürfnisse. Der Trend zu sofort einsetzbaren Steckverbindern anstelle von aufwändiger Handkonfektion wird bedient. Gleichzeitig werden branchenspezifische Normen wie erwähnte IP-Schutzarten strikt eingehalten. Ergänzend hat das Unternehmen auch Spezialprodukte im Portfolio, beispielsweise das ADR-zertifizierte Datenleitungskabel für Nutzfahrzeuge, das in Gefahrguttransportern höchste Sicherheit gewährleistet. Damit bietet der Anbieter ein Rundum-Paket an Konnektivität für Mobile Automation – von der Signalübertragung über die Energieversorgung bis zur Datenleitung – stets mit Fokus auf Robustheit und Zuverlässigkeit unter Extrembedingungen.
