Trend 1: Komponenten werden immer kompakter und damit kleiner

Der Trend zur Verkleinerung ist bei vielen Komponenten feststellbar. Häufig wird die Größe mittlerweile durch den benötigten Platz für Anschlüsse, Stecker und Klemmen bestimmt. Diese müssen für den Anwender bei Inbetriebnahme, Service und Wartung natürlich weiterhin zugänglich sein. Durch diesen Effekt erhöht sich prinzipiell die Packungsdichte in Schaltschränken, gleichzeitig kommen durch neue Funktionen, wie Energiemanagement und Vernetzung, permanent zusätzliche Komponenten zum Einsatz. Eine seitens Rittal durchgeführte Befragung zum Thema „Entwicklung der Packungsdichte in Industriegroßschränken“ seit 2000 unter Experten führender Unternehmen der Branche ergab hier ein sehr heterogenes Bild. 39 % der Befragten sagten, dass der Platzbedarf im Großschrank in Summe gestiegen ist. 13 % gaben an, dass der Platzbedarf in Schaltschränken unverändert geblieben ist, 43 % dass er gesunken ist. 4 % enthielten sich. Die konkreten Aussagen zur Entwicklung der Packungsdichte reichten dabei von „der Platzbedarf ist bei gleicher Funktion gesunken“ bis hin zu „der Platzbedarf im Schrank ist generell gestiegen, es wird mehr Elektronik verbaut“. Betrachtet man dabei die Meinungen nach Branche, so trifft man auf Aussagen etwa aus dem Schaltanlagenbau wie: „Aufbau, Baugröße, Anzahl der Komponenten haben sich kaum verändert, da Schaltgeräte nur unwesentlich kleiner wurden und Schaltanlagen eine klare Struktur aufweisen (Bild 1).“ Demgegenüber argumentieren Maschinenbauer wie folgt: „Der Platzbedarf für definierte Anwendungen im Serienmaschinenbau ist um circa 10 % gesunken.“ Häufig hat die Reduzierung der Baugröße einzelner Komponenten jedoch nicht den von den Herstellern suggerierten Einsparungseffekt, da die Fläche durch Anordnung von Hutschienen, Kabelkanälen und anderen Komponenten vorgegeben ist. Wenn Schaltschrank-Komponenten kleiner werden – so ein weiteres Ergebnis der Befragung – hat das nicht immer Auswirkung auf die Packungsdichte, da Komponenten häufig in Gruppen eingebaut werden und die Platzverhältnisse durch einzelne Komponenten nur unwesentlich optimiert werden können.
Unabhängig davon wie stark sich der Trend zu höheren Packungsdichten jeweils in der Praxis des Anlagenbaus auswirkt: Wird die Fläche bzw. der Einbauraum im Schaltschrank durch kleinere Komponenten vollständig ausgenutzt, ist es wichtig, die Klimatisierung zu überprüfen. Denn durch die höhere Packungsdichte steigt insgesamt die Gefahr von Hotspots. Rittal empfiehlt in jedem Fall eine thermische Überprüfung des Schaltschranks durch eine Klimaberechnungs-Software. So übernimmt zum Beispiel die Software Rittal Therm die aufwendige Berechnung des Klimatisierungsbedarfs komplett und führt zur passenden und richtig dimensionierten Klimatisierungslösung.
Ein weiter zu beachtender Punkt sind Mindestabstände. Bei der Platzierung hochkompakter Bauteile sind auch häufig Mindestabstände zu Nachbarkomponenten einzuhalten. Werden diese Spielregeln missachtet, besteht auch hier die Gefahr der Überhitzung. Zusätzliche Funktionen in der Software Eplan Pro Panel können hier helfen, Mindestabstände nach Vorgaben der Hersteller einzuhalten. Mit „Thermal Design Integration“ ergeben sich neue Möglichkeiten zur normenkonformen Planung energieeffizient klimatisierter Schaltschränke (Bild 2). Mit diesem durchgängigen Engineering können Unternehmen Fehlplanungen bei der Klimatisierung sowie unnötige Ausfallzeiten und Service­einsätze vermeiden.