Schaltschrank überhitzt?
Kühlleistung berechnen & Lösungen

Überhitzung ist die häufigste Ursache für ungeplante Ausfälle in Schaltschränken. Steuerungen stürzen ab, Frequenzumrichter schalten in den Schutzbetrieb, und die Lebensdauer von Elektronik sinkt drastisch — eine Faustregel besagt: jede dauerhafte Temperaturerhöhung um 10 °C halbiert die Lebensdauer elektronischer Bauteile. Die gute Nachricht: Mit der richtigen Klimatisierung lässt sich das Problem zuverlässig und kosteneffizient lösen.

Kühlleistung berechnen — der kostenlose Online-Rechner

Schrankmaße, Verlustleistung und Temperaturen eintragen — der Rechner schätzt live die erforderliche Kühl- bzw. Heizleistung (Richtwert nach IEC 60890) und empfiehlt direkt den passenden Lösungstyp: Filterlüfter, Wärmetauscher oder Kühlgerät.

Die häufigsten Ursachen für Überhitzung

• Hohe Verlustleistung der Komponenten: Frequenzumrichter, Netzteile, Transformatoren und Schütze geben einen Teil ihrer Leistung als Wärme ab. Je dichter der Schrank bestückt ist, desto mehr Wärme entsteht auf engem Raum.
• Zu kleines oder zu dicht gepacktes Gehäuse: Eine kleine Gehäuseoberfläche kann weniger Wärme an die Umgebung abgeben. Fehlt der Abstand zwischen den Geräten, staut sich die Wärme.
• Hohe Umgebungstemperatur: In Produktionshallen, Kesselhäusern oder im Sommer kann die Umgebungsluft bereits 35–45 °C warm sein — dann kühlt Frischluft kaum noch.
• Sonneneinstrahlung (Außenbereich): Outdoorschränke heizen sich durch direkte Sonne stark auf. Ohne Sonnenschutzdach oder aktive Kühlung steigt die Innentemperatur schnell über kritische Werte.
• Verschmutzte oder verstopfte Filtermatten: Ein zugesetzter Filter reduziert den Luftdurchsatz drastisch. Regelmäßige Wartung ist Pflicht.
• Falsche Luftführung: Wenn warme Abluft direkt wieder angesaugt wird (Kurzschluss-Strömung), bringt selbst ein starker Lüfter wenig. Zuluft unten, Abluft oben — das ist das Grundprinzip.

Was Überhitzung konkret anrichtet

• SPS- und Steuerungsausfälle: Sporadische Abstürze, die schwer zu reproduzieren sind — oft temperaturbedingt.
• Derating und Abschaltung: Frequenzumrichter reduzieren bei Übertemperatur automatisch ihre Leistung oder schalten ganz ab.
• Verkürzte Lebensdauer: Elkos, Relais und Netzteile altern bei Hitze deutlich schneller.
• Kondensat und Korrosion: Starke Temperaturwechsel führen zu Kondensation — besonders kritisch im Außenbereich.

So rechnet der Rechner — die Faustformel im Detail

Bevor man eine Kühlung auswählt, sollte man wissen, wie viel Wärme überhaupt abzuführen ist. Das geht in drei Schritten:

1. Verlustleistung summieren: Addieren Sie die Verlustleistung aller eingebauten Komponenten (Angaben aus den Datenblättern, in Watt). Typische Richtwerte: Frequenzumrichter ca. 3–5 % der Antriebsleistung (7,5-kW-FU → ~300 W), Netzteile 5–10 % der Ausgangsleistung, Schütze/Relais 2–10 W, SPS 10–50 W, Trafos/Drosseln laut Datenblatt.
2. Eigenkühlung des Gehäuses abziehen: Das Gehäuse gibt über seine Oberfläche Wärme ab: Q [W] = k × A × ΔT mit ΔT = Innen- minus Umgebungstemperatur. Der Wärmedurchgangskoeffizient k hängt vom Material ab: lackiertes Stahlblech ≈ 5,5, Edelstahl ≈ 3,7, Aluminium ≈ 12, Kunststoff ≈ 3,5 W/m²K. Die effektive Oberfläche A (vereinfacht nach IEC 60890, Maße in Metern) hängt von der Aufstellung ab — z. B. frei stehend A = 1,8·H·(B+T) + 1,4·B·T, bei Wandanbau A = 1,4·B·(H+T) + 1,8·T·H; für An­reihschränke gelten reduzierte Flächen.
3. Differenz = benötigte aktive Kühlleistung: Was die Komponenten an Wärme erzeugen, abzüglich der passiven Abfuhr, muss aktiv abgeführt werden.

Beispiel: Schrank 2,0 × 0,8 × 0,6 m, frei stehend → A ≈ 5,7 m². Bei max. 35 °C Halle und erlaubten 45 °C innen (ΔT = 10 K): Q ≈ 5,5 × 5,7 × 10 ≈ 315 W Eigenabfuhr. Stecken 800 W Verlustleistung im Schrank, müssen ~485 W aktiv abgeführt werden — genau das rechnet der Online-Rechner für Sie.

Die Lösungen im Überblick — welche Kühlung wann?

Lösung	Wann geeignet	ZPAS-Komponente
Filterlüfter	Umgebung kühler als gewünschte Innentemperatur, geringe bis mittlere Verlustleistung. Günstig und wartungsarm.	LV-Serie: 15–930 m³/h, IP 54
Luft/Luft-Wärmetauscher	Staubige oder feuchte Umgebung, in der keine Außenluft eindringen darf. Trennt Innen- und Außenkreislauf.	Wand- oder Dachgerät, IP 54
Kühlgerät (Kompressor)	Umgebung gleich warm oder wärmer als Zielinnentemperatur, hohe Verlustleistung. Hält definierte Innentemperatur.	Seitengerät CVE (310–5.800 W), Dachgerät ETE (330–2.700 W)
Luft/Wasser-Wärmetauscher	Sehr hohe Wärmelasten und vorhandener Kühlwasserkreislauf (z. B. in der Rechenzentrums- oder Maschinenkühlung).	Auf Anfrage / Sonderkonstruktion
Outdoor-Klimagerät / Wärmepumpe	Freiluftschränke mit Sonneneinstrahlung — kühlen im Sommer, heizen im Winter.	CVO (550–5.800 W), AHP 7.0 (−15 bis +50 °C)

Mehr zum Zusammenhang von Schutzart und Aufstellungsort: → IP-Schutzklassen erklärt. Für Hochlast-Umgebungen mit mehreren Racks: → Data-Center- und Serverraum-Kühlung. Ausführliche Auswahl-Anleitung: → Kühlgerät für Schaltschrank & Serverschrank auswählen.

Besonderheit Außenbereich: Sonne und Frost

Outdoorschränke haben zwei gegensätzliche Probleme: Im Sommer Überhitzung durch Sonneneinstrahlung, im Winter Kondensat und Frost. Bewährte Maßnahmen:

• Sonnenschutzdach und doppelwandige Konstruktion gegen direkte Aufheizung
• Outdoor-Klimagerät (CVO) oder Umschalt-Wärmepumpe (AHP 7.0) für aktives Heizen und Kühlen in einem Gerät
• Filterlüfter mit Wetterschutzhaube für gemäßigte Lasten
• Thermostatgesteuerte Heizung gegen Kondensat und Vereisung

Details zu wetterfesten Gehäusen: → ZPAS Outdoorgehäuse & Freiluftschränke.

Häufige Fehler bei der Auslegung

• Verlustleistung geschätzt statt addiert — die Summe aus den Datenblättern ist Pflicht, gerade bei Frequenzumrichtern.
• Mit Durchschnitts- statt Maximaltemperatur gerechnet — maßgeblich ist der heißeste Sommertag in der Halle bzw. am Aufstellort.
• Sonneneinstrahlung vergessen — bei Outdoor-Schränken zusätzliche Wärmelast einplanen (Sonnenschutzdach, doppelwandige Ausführung).
• Reserve vergessen — 20–25 % Aufschlag für spätere Erweiterungen und Filterverschmutzung einkalkulieren.

So findet ZPAS die richtige Kühlung für Sie

Sie müssen die Auslegung nicht selbst machen. Im Schaltschrank-Konfigurator wählen Sie Klimakomponenten direkt mit aus — Filterlüfter, Seitenkühlgerät (CVE) und Dachkühlgerät (ETE) sind als Optionen hinterlegt. Für Outdoor steht der Outdoorschrank-Konfigurator mit CVO-Klimageräten und Wärmepumpe bereit. Geben Sie Ihre Verlustleistung und Umgebungsbedingungen an — wir berechnen die passende Kühlleistung und liefern das Gehäuse werkseitig betriebsbereit.