100 W Schaltschrankheizung: Wechselrichter-Schrank

Heizleistung für Wechselrichter-Schrank (800×600×300 mm, Stahlblech (lackiert)) gegen Frost und Kondensation. Wärmebilanz Q = k·A·ΔT, effektive Oberfläche in Anlehnung an IEC TR 60890.

Empfohlener Normheizer

100 W

Laut Berechnung fehlen 83 W bei -10 °C — ein Heizwiderstand ab 100 W deckt den Hüllverlust und senkt die relative Feuchte der Innenluft auf rund 25 %

Effektive Fläche: 1,36 m²
ΔT: 15 K
Hüllverlust: 112 W
Status: Heizung nötig

Kurzantwort

Laut Berechnung braucht Wechselrichter-Schrank (800×600×300 mm, Stahlblech (lackiert)) bei -10 °C Umgebung und 5 °C Ziel-Innentemperatur rund 83 W Heizleistung — aufgerundet ein 100-W-Normheizer. Effektive Oberfläche 1,36 m², Hüllverlust 112 W.

Grundlage: Wärmebilanz Q = k·A·ΔT, effektive Oberfläche in Anlehnung an IEC TR 60890

Orientierungshilfe · Prüfung durch Elektrofachkraft erforderlich Mehr →

Heizer, Thermostat und Hygrostat

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Typische Komponenten für diese Berechnung, keine technische Empfehlung. Marke und Modell wählt die ausführende Fachkraft.

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Heizleistung nach Außentemperatur

Wie sich Hüllverlust, erforderliche Heizleistung und die Normheizer-Stufe mit der Umgebungstemperatur entwickeln (Ziel-Innentemperatur 5 °C fest).

T_u	ΔT	Hüllverlust	Erforderlich	Normheizer
0 °C	5 K	37 W	0 W	passiv
-5 °C	10 K	75 W	40 W	45 W
-10 °C	15 K	112 W	83 W	100 W
-15 °C	20 K	149 W	126 W	150 W
-20 °C	25 K	187 W	168 W	200 W
-25 °C	30 K	224 W	211 W	250 W

Eigene Werte durchrechnen

Maße, Werkstoff, Aufstellungsart und Temperaturen lassen sich hier frei ändern — Hüllverlust, erforderliche Heizleistung und Normheizer-Stufe rechnen sofort neu.

Schaltschrankheizung-Rechner

Erforderliche Heizleistung gegen Frost und Kondensation: Q = k · A · ΔT.

Höhe

max 2.400 mmmin 100 mm

200 mm2.000 mm

Breite

max 2.000 mmmin 100 mm

200 mm1.200 mm

Tiefe

max 1.000 mmmin 80 mm

100 mm600 mm

Werkstoff (k-Wert)

Aufstellungsart

Ziel-Innentemperatur

max 60 °Cmin -20 °C

°C

-5 °C30 °C

Min. Umgebungstemperatur

max 40 °Cmin -40 °C

°C

-30 °C20 °C

Interne Verlustleistung

max 3.000 Wmin 0 W

0 W500 W

Verlustwärme der Einbauten — 0 W ist der konservative Fall (Anlage kalt).

Empfohlener Normheizer

100W

Heizung erforderlich · 83 W rechnerisch

Effektive Oberfläche A: 1,36 m²
k-Wert: 5,5 W/(m²·K)
ΔT: 15 K
Hüllverlust Q: 112 W
Erforderlich (+15 %): 83 W

Eigenes Wärmebilanz-Modell, effektive Oberfläche in Anlehnung an IEC TR 60890. Pauschale Abschätzung ohne Luftstrom-Verteilung — die Auslegung gehört in die Hand einer Elektrofachkraft.

Frost- und Kondensationsschutz

Ein Wechselrichter steht selten ganz still — auch im Standby gibt die Elektronik Verlustwärme ab. Diese rund 40 W heizen den Schrank von innen mit und senken den Bedarf der Zusatzheizung spürbar: Aus knapp 112 W reinem Hüllverlust werden netto nur noch gut 80 W, die der Heizer decken muss. Wer die interne Verlustleistung im Rechner ehrlich einträgt, vermeidet einen überdimensionierten Heizer, der den Schrank im Betrieb unnötig aufheizt.

Die Heizleistung folgt aus der Wärmebilanz der Hülle: Q = k · A · ΔT. Der Werkstoff Stahlblech (lackiert) hat einen Wärmedurchgangskoeffizienten von k = 5,5 W/(m²·K). Die wirksame Wärmeabgabe-Fläche dieses Gehäuses berechnet sich nach der Aufstellungsart „Wandanbau (Rückseite an Wand)" zu A = 1,36 m² — die b-Faktor-Methode in Anlehnung an die Berechnung nach IEC TR 60890 gewichtet jede Gehäusefläche danach, wie frei sie Wärme abgeben kann. Wand-, Nachbar- und Bodenflächen zählen weniger als frei umströmte Seiten.

Bei ΔT = 15 K ergibt sich ein Hüllverlust von 112 W. Mit 15 % Sicherheitszuschlag ergeben sich rund 83 W erforderliche Heizleistung, aufgerundet auf die nächste Normheizer-Stufe also 100 W. Die interne Verlustleistung der Einbauten (40 W) heizt von innen mit und senkt den Bedarf — sie ist in den 83 W bereits abgezogen.

Ein Heizwiderstand dieser Stufe mit nachgeschaltetem Thermostat hält das Innenklima stabil. Bei feuchten Standorten ergänzt ein Hygrostat die Regelung, damit auch außerhalb der kalten Stunden keine Betauung entsteht.

Zur Kondensation: Ein Schaltschrank ist nicht luftdicht, die Luft darin hat deshalb dieselbe absolute Feuchte wie die Umgebung. Bei 75 % relativer Luftfeuchte und -10 °C liegt ihr Taupunkt bei rund -13,6 °C. Tauwasser fällt dort aus, wo eine Innenfläche kälter ist als dieser Taupunkt. Auf 5 °C erwärmt, hat die Innenluft nur noch rund 25 % relative Feuchte — die beheizten Flächen bleiben trocken. Kritisch sind Flächen, die der Umgebung folgen (Tür, Dach, Kabeleinführung): Sie liegen bei -10 °C nur 3,6 K über dem Taupunkt. Kühlt die Umgebung schneller ab als der Schrank, etwa nachts oder nach einem Regenschauer, reicht dieser Abstand nicht mehr. Deshalb gehört die Heizung unten in den Schrank, damit die warme Luft an den Wänden entlangstreicht, und an feuchten Standorten zusätzlich ein Hygrostat dazu.

Rechenweg, Annahmen und Normbezug Diagramm und Heizer-Kapazität

Welcher Heizer reicht für Wechselrichter-Schrank bei welcher Kälte?

Erforderliche Heizleistung über die Umgebungstemperatur (Wechselrichter-Schrank)

Verlauf der erforderlichen Heizleistung über die Umgebungstemperatur für Wechselrichter-Schrank. Je kälter es wird, desto mehr Leistung ist nötig. Die gestrichelte Linie markiert die Kapazität des empfohlenen 100-W-Normheizers — wird es kälter als die Kurve diese Linie schneidet, ist der Heizer zu klein.

Normative Grundlagen

IEC TR 60890 — Ermittlung der Übertemperatur von Schaltgerätekombinationen durch Berechnung; von dort stammt die Methodik der effektiven Oberfläche mit Lage-Faktoren
DIN EN IEC 61439-1 (VDE 0660-600-1) — Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen, Erwärmung und Klimatisierung des Gehäuses

Gerechnet wird mit einem eigenen stationären Wärmebilanz-Modell Q = k · A · ΔT: für Wechselrichter-Schrank (800×600×300 mm, Stahlblech (lackiert)) ergeben sich 1,36 m² effektive Oberfläche, k = 5,5 W/(m²·K) und ΔT = 15 K, also 112 W Hüllverlust. Die Flächen-Methodik ist in Anlehnung an IEC TR 60890 nachgebildet, Tabellenwerte der Norm werden nicht wiedergegeben. Das Modell rechnet ohne Luftstrom-Verteilung im Schrank; Sonneneinstrahlung, Türöffnungen und Kabeleinführungen sind nicht berücksichtigt und verschieben den realen Bedarf.

Häufige Fragen

Fachliche Details zu dieser Berechnung

Welche Heizleistung braucht Wechselrichter-Schrank?

Unter den angegebenen Annahmen (800×600×300 mm, Stahlblech (lackiert), -10 °C Umgebung, 5 °C Ziel) ergeben sich rund 83 W. Aufgerundet auf die nächste Normheizer-Stufe entspricht das 100 W. Der Wert gilt für die effektive Oberfläche von 1,36 m² und einen k-Wert von 5,5 W/(m²·K).

Wie wirkt sich die Aufstellungsart auf die Heizleistung aus?

Die Aufstellungsart bestimmt die effektive Wärmeabgabe-Fläche. Ein freistehender Schrank gibt über alle Seiten plus Dach Wärme ab, ein Wandanbau verliert die Rückseite, ein Mittelschrank in einer Reihe zusätzlich beide Seiten und das abgedeckte Dach. Dieses Gehäuse ist als „Wandanbau (Rückseite an Wand)" gerechnet und kommt damit auf A = 1,36 m². Derselbe Schrank freistehend hätte eine deutlich größere Fläche und bräuchte mehr Heizleistung.

Muss ich die Verlustleistung der eingebauten Geräte berücksichtigen?

Ja. Jedes Bauteil im Schrank — Wechselrichter, Netzteile, SPS, Schütze — gibt im Betrieb Wärme ab und heizt von innen mit. Diese interne Verlustleistung wird vom Heizbedarf abgezogen: P_heat = k·A·ΔT − P_intern. In diesem Beispiel sind 40 W angesetzt. Wer die reale Verlustleistung kennt, vermeidet einen überdimensionierten Heizer.

Verhindert die Heizung Kondenswasser im Schaltschrank?

Das ist neben dem Frostschutz ihr Hauptzweck. Bei 75 % Luftfeuchte und -10 °C hat die Luft im Schrank einen Taupunkt von etwa -13,6 °C. Die Heizung erwärmt sie auf 5 °C und senkt ihre relative Feuchte damit auf rund 25 %. Tauwasser droht an Innenflächen, die kälter als der Taupunkt werden — laut Berechnung liegen Flächen auf Umgebungstemperatur nur 3,6 K darüber, bei einem schnellen Temperatursturz kann das kippen. Die Heizung hält die Wände wärmer als die Umgebung und vergrößert diesen Abstand. An sehr feuchten Standorten regelt man sie zusätzlich über einen Hygrostat, der bei steigender Feuchte zuschaltet.

Reicht ein Thermostat oder brauche ich einen Hygrostat?

Ein Thermostat schaltet die Heizung nach Temperatur — richtig, wenn es um Frostschutz oder eine Mindest-Innentemperatur geht. Ein Hygrostat schaltet nach Luftfeuchte — richtig, wenn Kondensation das Problem ist. Bei Außen- und Kellerschränken kombiniert man beides oft in einem Thermo-Hygrostat: Frostschutz über die Temperatur, zusätzlicher Schutz gegen Betauung über die Feuchte. Für diesen Schrank trägt das Thermostat die Hauptlast der Regelung.