400 W Schaltschrankheizung: Mast-/Verkehrsschrank

Heizleistung für Mast-/Verkehrsschrank (1000×600×300 mm, Stahlblech (lackiert)) gegen Frost und Kondensation. Wärmebilanz Q = k·A·ΔT, effektive Oberfläche in Anlehnung an IEC TR 60890.

Empfohlener Normheizer

400 W

Laut Berechnung fehlen 296 W bei -20 °C — dafür reicht kein einfacher Heizwiderstand, rechnerisch ist eine Gebläseheizung ab 400 W nötig

Effektive Fläche: 1,87 m²
ΔT: 25 K
Hüllverlust: 257 W
Status: Heizung nötig

Kurzantwort

Laut Berechnung braucht Mast-/Verkehrsschrank (1000×600×300 mm, Stahlblech (lackiert)) bei -20 °C Umgebung und 5 °C Ziel-Innentemperatur rund 296 W Heizleistung — aufgerundet ein 400-W-Normheizer. Effektive Oberfläche 1,87 m², Hüllverlust 257 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, mit aktuellem Preis und Lieferstatus — keine technische Empfehlung, die Auswahl der konkreten Marke und des konkreten Modells liegt bei der ausführenden Fachkraft.

* Werbe-Link — wir erhalten beim Kauf eine Provision, für Sie ändert sich am Preis nichts.

Wie viel Heizleistung brauche ich bei sinkender Temperatur?

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

T_u	ΔT	Hüllverlust	Erforderlich	Normheizer
-5 °C	10 K	103 W	118 W	150 W
-10 °C	15 K	154 W	178 W	200 W
-15 °C	20 K	206 W	237 W	250 W
-20 °C	25 K	257 W	296 W	400 W
-25 °C	30 K	309 W	355 W	400 W
-30 °C	35 K	360 W	414 W	550 W

Passt keine Zeile? 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 2400 mmmin 100 mm

200 mm2000 mm

Breite

max 2000 mmmin 100 mm

200 mm1200 mm

Tiefe

max 1000 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 3000 Wmin 0 W

0 W500 W

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

Empfohlener Normheizer

200W

Heizung erforderlich · 172 W rechnerisch

Effektive Oberfläche A: 1,36 m²
k-Wert: 5,5 W/(m²·K)
ΔT: 20 K
Hüllverlust Q: 149 W
Erforderlich (+15 %): 172 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.

Reicht die Heizung gegen Frost und Kondenswasser?

Ampel-, Verkehrs- und Telekommunikationsschränke stehen frei am Straßenrand, allseitig dem Wetter ausgesetzt. Freistehend gibt der Schrank über alle vier Seiten plus Dach Wärme ab, und bei −20 °C wird daraus ein ordentlicher Verlust. Damit Steuerung und Akkus nicht in den Frost geraten, braucht es einen kräftigen Heizer mit eigenem Thermostat — meist eine Gebläseheizung, die auch die kalten Ecken erreicht.

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 „Freistehend (allseitig zugänglich)" zu A = 1,87 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 = 25 K ergibt sich ein Hüllverlust von 257 W. Mit 15 % Sicherheitszuschlag ergeben sich rund 296 W erforderliche Heizleistung, aufgerundet auf die nächste Normheizer-Stufe also 400 W.

Das ist mehr, als ein einzelner kompakter Heizwiderstand liefert. Praktisch führt das zu einer Gebläseheizung, die die warme Luft aktiv umwälzt und auch die kalten Ecken erreicht. Oft lohnt zusätzlich eine Dämmung der Türinnenseite oder ein Standortwechsel weg vom Wind, um die nötige Leistung zu senken.

Zur Kondensation: Bei 90 % relativer Luftfeuchte und -20 °C liegt der Taupunkt bei rund -21,2 °C. Fällt die Innenwand-Temperatur darunter, schlägt sich Feuchtigkeit nieder. Eine Heizung, die das Gehäuse einige Grad über der Umgebung hält, schiebt die Oberflächentemperatur über den Taupunkt — das ist neben dem Frostschutz der eigentliche Zweck einer Schaltschrankheizung.

Rechenweg, Annahmen und Normbezug Diagramm und Heizer-Kapazität

Welcher Heizer reicht für Mast-/Verkehrsschrank bei welcher Kälte?

Erforderliche Heizleistung über die Umgebungstemperatur (Mast-/Verkehrsschrank)

Verlauf der erforderlichen Heizleistung über die Umgebungstemperatur für Mast-/Verkehrsschrank. Je kälter es wird, desto mehr Leistung ist nötig. Die gestrichelte Linie markiert die Kapazität des empfohlenen 400-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 Mast-/Verkehrsschrank (1000×600×300 mm, Stahlblech (lackiert)) ergeben sich 1,87 m² effektive Oberfläche, k = 5,5 W/(m²·K) und ΔT = 25 K, also 257 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 Mast-/Verkehrsschrank?

Unter den angegebenen Annahmen (1000×600×300 mm, Stahlblech (lackiert), -20 °C Umgebung, 5 °C Ziel) ergeben sich rund 296 W. Aufgerundet auf die nächste Normheizer-Stufe entspricht das 400 W. Der Wert gilt für die effektive Oberfläche von 1,87 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 „Freistehend (allseitig zugänglich)" gerechnet und kommt damit auf A = 1,87 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 ist sie konservativ mit 0 W angesetzt — der ungünstigste Fall, in dem die Anlage im Winter abgeschaltet ist und keine Eigenwärme liefert. Wer die reale Verlustleistung kennt, vermeidet einen überdimensionierten Heizer.

Verhindert die Heizung Kondenswasser im Schaltschrank?

Das ist neben dem Frostschutz ihr Hauptzweck. Bei 90 % Luftfeuchte und -20 °C liegt der Taupunkt bei etwa -21,2 °C. Hält die Heizung die Innenwand ein paar Grad über der Umgebung, bleibt die Oberfläche über dem Taupunkt und es fällt kein Tauwasser an. An sehr feuchten Standorten regelt man die Heizung über einen Hygrostat, der nur bei drohender Betauung 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.

Nächste Schritte

Material zusammenstellen Heizer, Thermostat und Hygrostat dieser Berechnung — Werbe-Links * Alle Schrank-Typen im Überblick Schaltschrankheizung-Rechner mit freien Maßen und Temperaturen Schaltschrank-Strombelastbarkeit Wie viel Strom die Adern im warmen Gehäuse noch tragen — die Gegenrechnung zur Heizung

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Fachbegriffe in diesem Text

Verlustleistung P_v

Die Leistung, die als Wärme im Leiter in die Umgebung abgegeben wird und als Nutzenergie ver…

Taupunkt T_d

Temperatur, auf die feuchte Luft abkühlen muss, damit der enthaltene Wasserdampf an einer Fl…

Wärmedurchgangskoeffizient k

Maß dafür, wie viel Wärme pro Quadratmeter Gehäusefläche und Grad Temperaturunterschied durc…