Klimaberechnung

Kurzdefinition

Die Klimaberechnung bezeichnet die thermische Auslegung von Schaltschränken und elektrischen Betriebsräumen zur Gewährleistung zulässiger Betriebstemperaturen für Automatisierungskomponenten. Sie ermittelt die erforderliche Kühlleistung auf Basis der Verlustleistung elektrischer Bauteile, Umgebungsbedingungen und Schutzart des Gehäuses. Die Berechnung erfolgt nach DIN EN 61439-1 oder VDI 3428 und berücksichtigt Faktoren wie Sonneneinstrahlung, Raumvolumen und Wärmeleitfähigkeit. Eine präzise Klimaberechnung verhindert thermische Überlastung und sichert die Langlebigkeit von SPS, Frequenzumrichtern und Leistungselektronik.

Funktionsprinzip

Die Klimaberechnung basiert auf der Erfassung aller Wärmequellen im Schaltschrank – von SPS-CPUs über Netzteile bis zu Leistungshalbleitern. Deren Verlustleistungen werden summiert und mit der natürlichen Wärmeabfuhr durch Konvektion und Strahlung verglichen. Bei unzureichender passiver Kühlung wird die notwendige Kühlleistung für Lüfter, Klimageräte oder Wärmetauscher berechnet. Moderne Berechnungstools wie Rittal Therm oder EPLAN Pro Panel simulieren Temperaturverteilungen dreidimensional und berücksichtigen kritische Hotspots. Die Auslegung erfolgt unter Worst-Case-Bedingungen mit Sicherheitsreserven für maximale Betriebssicherheit.

Anwendungsgebiete

Die Klimaberechnung ist kritisch für alle Automatisierungslösungen in Membranfiltrationsanlagen, insbesondere bei prozessnaher Installation in Produktionshallen mit hohen Umgebungstemperaturen oder direkter Sonneneinstrahlung. Sie gewährleistet den störungsfreien Betrieb temperaturempfindlicher Komponenten wie Analog-Module, Kommunikationsbaugruppen und Touch-Panels. In Ex-Bereichen oder Reinräumen erfordert die Klimatisierung zusätzlich die Einhaltung spezifischer Normen und Schutzkonzepte.

Typische Anwendungsbereiche:

• Outdoor-Schaltschränke für Wasseraufbereitungsanlagen
• Prozessnahe Steuerungen in thermisch belasteten Produktionsumgebungen
• Frequenzumrichter-Schränke mit hoher Verlustleistung
• Klimatisierte Technikräume für SCADA-Server und Netzwerktechnik
• Mobile Containeranlagen mit begrenzter natürlicher Belüftung

Zusammenfassung

Eine fachgerechte Klimaberechnung verhindert thermisch bedingte Ausfälle, reduziert ungeplante Stillstände und verlängert die Lebensdauer elektrischer Komponenten signifikant. Sie ist Voraussetzung für CE-Konformität und erfüllt Gewährleistungsanforderungen der Komponentenhersteller. Für Anlagenbauer und Betreiber bedeutet sie Investitionssicherheit, minimierte Wartungskosten und maximale Anlagenverfügbarkeit in automatisierten Filtrationssystemen.