Wärmelastrechner – Kühlluftstrom (CFM / m³/h) für Gehäuse, Schränke und Racks
Geben Sie die im Gehäuse abgegebene Wärme und den maximal tolerierbaren Temperaturanstieg ein und ermitteln Sie den erforderlichen Luftstrom für die Zwangsluftkühlung. CFM und m³/h — korrigiert für Höhe und Einlasstemperatur. Geeignet für Schaltschränke, SPS-Gehäuse, Serverschränke, USV- und Wechselrichtergehäuse, Batterieschränke, Telekommunikationsunterstände, Kioske, Generatorüberdachungen und LED-Wände.
Keine Anmeldung erforderlich · Funktioniert auf Mobilgeräten · Formeln siehe unten · Aktualisiert am 23.08.2026
Wärmelast → Kühlluftstrom
Q = P ÷ (ρ · cp • ΔT). Fügen Sie einen Sicherheitsabstand für Filter und die Lüfterkurve hinzu; dieses Tool erledigt das für Sie.
Ergebnisse
Die technische Schätzung dient der vorläufigen Dimensionierung. Bitte überprüfen Sie die Angaben vor dem Kauf anhand der Lüfterkennlinie, der örtlichen Vorschriften und Ihrer Systemmessungen. Fragen Sie einen Longwell-Ingenieur Ihren Duty Point können Sie kostenlos überprüfen.
So funktioniert die Berechnung
Die Zwangsluftkühlung entzieht Wärme, indem sie einen Luftmassenstrom erwärmt. Der benötigte Luftstrom hängt ausschließlich von der abzuführenden Wärmemenge, der maximalen Erwärmung der Luft und der Luftdichte (die mit zunehmender Höhe und Temperatur abnimmt) ab:
Q [m³/s] = P [W] ÷ ( ρ [kg/m³] × cp [J/kg·K] × ΔT [K] ) // ρ ≈ 1.20 kg/m³ auf Meereshöhe, 20 °C; cp ≈ 1006 J/kg·K Abkürzung auf Meereshöhe: m³/h ≈ 3.0 × P [W] ÷ ΔT [K] or CFM ≈ 3.16 × P [W] ÷ ΔT [°F] (Die klassische Regel „CFM = W ÷ (1.08 × ΔT°F)“ ist die BTU-Form derselben Gleichung.)
Dieses Tool berechnet die Dichte anhand der Standorthöhe (ISA-Modell) und der Einlasstemperatur und berücksichtigt dabei die Filterbelastung sowie die Tatsache, dass Lüfter bei vorhandenem Widerstand weniger Leistung als ihre Nennleistung im Freiluftbereich erbringen. Ist das Gehäuse staub- und regendicht (IP54+), ist eine Zwangslüftung nicht möglich – verwenden Sie stattdessen einen Wärmetauscher oder eine Schrankklimaanlage und dimensionieren Sie diese entsprechend der Wärmelast.
Typischer Temperaturanstieg und Umgebungsgrenzwerte
Equipment
Typisches ΔT
Maximale Auslass-/Innenleistung
Notizen
SPS, Relais, kleine Netzteile
8–10 K.
55 ° C
Wärmelast ≈ Summe der Komponentenverluste
Drehzahlvariable Antriebe, Servoverstärker
10–15 K.
45-50 ° C
Verluste ≈ 3 % der Antriebsleistung (kW)
USV-Anlagen und Ladegeräte
10 K
40 ° C
Verluste ≈ 5–8 % des Ratings
Server / IT-Racks
10–15 K.
35 °C Einlass (ASHRAE A2)
Wärme = 100 % der IT-Leistung
Li-Ionen-Batterieschrank (BESS)
5–8 K.
35–40 °C Zelle
Die Zell-zu-Zell-Temperaturdifferenz ΔT sollte unter 5 K liegen.
Solar-/String-Wechselrichter
15–20 K.
50-60 ° C
Verluste ≈ 2–3 % der Nennleistung in kW
EV-Ladegerät-Stromverteiler
15 K
55 ° C
Verluste ≈ 4–5 % der Produktion
Transformatoren, Trockentyp
15–20 K.
pro Klasse (B/F/H)
Verluste vom Nennwert
Generatorgehäuse
15–25 K.
50 ° C
Abgestrahlte Wärme ≈ 8–12 % der Motorleistung (kW).
LED-Anzeige / Beleuchtung
10–15 K.
50 ° C
Wärme ≈ 70–85 % der elektrischen Eingangsleistung
Beispielrechnung: 1.5-kW-Antriebsschrank
Gegeben: 1,500 W Verluste, 40 °C Umgebungstemperatur, Auslasstemperatur darf 50 °C erreichen (ΔT = 10 K), Meereshöhe, gefiltertes Gehäuse.
Wählen Sie einen Ventilator, der ≥ 595 m³/h bei ~50 Pa (Filter) liefert — z.B. zwei 172 mm EC-Axialventilatoren oder einen 190 mm rückwärtsgekrümmten EC-Ventilator mit temperaturgesteuerter 0–10 V Drehzahl.
Designtipps, die Rückrufe vermeiden
Drücken oder ziehen? Durch die Druckbeaufschlagung des Gehäuses (Ventilator am Lufteinlass, Filter vor dem Ventilator) wird Staub ferngehalten; die Abluftführung (Ventilator am oberen Luftauslass) sorgt für eine schnellere Wärmeabfuhr aus dem heißesten Bereich. Bei Gehäusen mit Filter wird die Luft von unten angeblasen und durch eine Filterlamelle oben abgeführt.
Einlass-/Auslassbereich Die Fläche, die der Ventilator überstreicht, sollte mindestens das 1.5-fache der Fläche betragen, die er erfasst, da der Ventilator sonst gegen sein eigenes Gitter arbeitet.
Geschwindigkeitskontrolle. EC- oder PWM-Gleichstromlüfter mit Thermistor reduzieren Geräuschentwicklung und Lüfterverschleiß, indem sie die meiste Zeit des Jahres mit 30–50 % ihrer Nenndrehzahl laufen. Die Dimensionierung auf Basis des ungünstigsten Betriebspunktes und die anschließende Anpassung der Drehzahl sind kostengünstiger als eine Überdimensionierung.
Hotspot-Prüfung. Der Gesamt-ΔT-Wert sagt nichts darüber aus, ob ein Kühlkörper in einer Ecke eingeklemmt ist – sorgen Sie für einen freien Weg vom Lufteinlass zum heißesten Bauteil.
Redundanz. Für unbeaufsichtigte Schaltschränke (Telekommunikation, Ladestationen für Elektrofahrzeuge) verwenden Sie zwei Lüfter, die jeweils für ca. 60 % der Last ausgelegt sind, und überwachen Sie die Drehzahlsignale. Siehe [Link/Dokumentation]. Redundanzrechner für Ventilatorwände.
Häufig gestellte Fragen
Wie viele CFM benötige ich zur Kühlung eines Elektrogehäuses?
CFM ≈ 3.16 × Wärmelast (W) ÷ zulässiger Temperaturanstieg (°F) auf Meereshöhe. Beispielsweise benötigt man für 500 W und einen Temperaturanstieg von 18 °F (10 °C) etwa 88 CFM, zuzüglich 25 % für einen Filter – also etwa 110 CFM. In Einheiten von: m³/h ≈ 3 × W ÷ K.
Wie schätze ich die Wärmelast eines Schranks ab?
Addieren Sie die Verluste aller Komponenten, nicht deren Nennwerte: Antriebe und Netzteile verlieren 3–5 % der durchgelassenen Leistung, Transformatoren und Ladegeräte 5–8 %. IT-Geräte wandeln 100 % der Eingangsleistung in Wärme um, Schütze und SPS jeweils einige Watt. Berücksichtigen Sie außerdem den solaren Wärmegewinn für Außenschränke (ca. 400–800 W/m² sonnenzugewandte Oberfläche bei einem dunklen Gehäuse).
Verändert die Höhe den benötigten Kühlluftstrom?
Ja. Die Luft in 2,000 m Höhe ist etwa 20 % weniger dicht, daher transportiert jeder Kubikmeter 20 % weniger Wärme. Sie benötigen proportional mehr Luftvolumenstrom, und Ventilatoren erzeugen in dieser Höhe auch weniger Druck. Dieser Rechner berücksichtigt die Dichtekorrektur automatisch.
Warum steht im Lüfterkatalog 300 m³/h, aber mein Schrank wird heiß?
Der im Katalog angegebene Luftstrom entspricht freier Luft bei statischem Druck von null. Filter, Lüftungsschlitze und ein beengtes Gehäuse erhöhen den Druck typischerweise um 30–80 Pa, wodurch die Fördermenge eines Axialventilators um die Hälfte reduziert werden kann. Wählen Sie die Lüfterkennlinie für den tatsächlichen statischen Druck oder verwenden Sie einen rückwärtsgekrümmten Radialventilator, der den Luftstrom gegen den Widerstand aufrechterhält.
Ventilatorkühlung oder eine Klimaanlage im Gehäuse?
Verwenden Sie Ventilatoren, wenn die Umgebungsluft sauber ist, mindestens 10 K unter der maximalen Innentemperatur liegt und das Gehäuse die Schutzart IP54 oder niedriger aufweisen kann. Verwenden Sie einen Wärmetauscher, wenn das Gehäuse dicht bleiben muss, die Umgebungstemperatur aber dennoch niedriger ist; verwenden Sie eine Klimaanlage, wenn die Umgebungstemperatur den zulässigen Innentemperaturgrenzwert überschreitet.
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Dieser Rechner darf in Artikeln, Foren, Spezifikationen und Kursmaterialien frei verwendet werden. Bitte geben Sie ihn als Quelle an (Link).
APA: LONGWELL Fans. (2026). Wärmelast- und Gehäusekühlungs-Luftstromrechner. https://www.longwellfans.com/resources/enclosure-cooling-airflow-calculator/
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Für diesen Einsatzort wird ein Ventilator benötigt?
Bitte teilen Sie uns Luftdurchsatz, Druck, Spannung und verfügbaren Platz mit. Die Ingenieure von Longwell wählen aus über 3,800 EC-, AC- und DC-Lüftern den passenden für Sie aus und antworten Ihnen innerhalb eines Werktages.
