Bild 01: Steuerungsschrank für eine Pumpensteuerung in der Abwassertechnik (Quelle: Almatec)
Hersteller müssen sicherstellen, dass ihre Schaltschränke extremen Wetterbedingungen, wie Regen, Schnee, Hitze und Kälte, standhalten sowie vor Staub, Schmutz und mechanischen Einflüssen schützen [1]. Zu den Schlüsselanforderungen zählen Witterungsbeständigkeit, mechanische Stabilität, elektrische Sicherheit und effizientes Thermomanagement. Schaltschränke müssen vor Feuchtigkeit, UV-Strahlung und extremen Temperaturen schützen und gleichzeitig eine robuste Konstruktion bieten, die physischen Einwirkungen und Vandalismus standhält. Ein weiterer essenzieller Aspekt ist der Schutz vor Spannungsüberschlag und Kurzschlussübertragung sowie die effiziente Wärmeableitung, um Überhitzung zu vermeiden.
Materialwahl und Konstruktionsprinzipien
Die Wahl der Materialien ist entscheidend für die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit von Outdoorschaltschränken. Hersteller haben die Wahl zwischen verschiedenen Materialien, die jeweils spezifische Vorteile und Einschränkungen aufweisen. Die richtige Materialwahl hängt von den Umgebungsbedingungen, den mechanischen Anforderungen und den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung ab.
Edelstahl bietet eine hohe mechanische Stabilität und ist widerstandsfähig gegen aggressive Umgebungsbedingungen, wie Chemikalien und Salznebel. Dies macht ihn ideal für den Einsatz in rauen Umgebungen, beispielsweise in der Wasser- und Abwasserwirtschaft oder in Küstengebieten. Edelstahl schützt zudem zuverlässig vor Vandalismus und mechanischen Einwirkungen.
Aluminium ist leichter als Edelstahl und bietet dennoch eine gute Korrosionsbeständigkeit. Dies macht es zu einer ausgezeichneten Wahl für Anwendungen, bei denen das Gewicht eine wichtige Rolle spielt, beispielsweise in der Telekommunikation und im Verkehrssektor. Aluminiumgehäuse sind außerdem einfach zu transportieren und zu installieren.
Glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) bietet hervorragende Korrosionsbeständigkeit und in isolierter Ausführung eine gute thermische Isolation. Außerdem sorgen sie für einen erhöhten Schutz gegen Stromschlag (Schutzklasse II), da das Material selbst keine Erdung benötigt und bereits isolierende Eigenschaften hat. Es ist ideal für den Einsatz in stark korrosiven Umgebungen und unter Oberleitungen Beispielsweise entlang der Bahntrassen. Allerdings sind diese Materialien weniger mechanisch robust als Edelstahl oder Aluminium.
Doppelwandige Aluminiumgehäuse (Aluminium-Sicherheits-Kabinen, ASK) bieten zusätzliche Vorteile, insbesondere hinsichtlich Schutzgrad und Einbruchsicherheit. Die doppelwandige Konstruktion verbessert die passive Entwärmung des Gehäuses, was die Lebensdauer der enthaltenen Elektronik verlängert und die Betriebssicherheit erhöht. Verdeckte, nicht sichtbare Scharniere und ein Öffnungswinkel von 180° erhöhen die Sicherheit und erleichtern den Zugang für Wartungsarbeiten. Diese Gehäuse können zudem mit speziellen Pulverbeschichtungen, wie Anti-Graffiti-Beschichtungen, versehen werden, um den Schutz und die Lebensdauer weiter zu erhöhen.