Wie verhindert man Hitzestau innerhalb eines stark belegten Kabelkanals?

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Hitzestau in Kabelkanälen ist ein ernsthaftes Risiko, da er die Isolierung der Kabel beschädigen, die Lebensdauer der Leitungen verkürzen und im schlimmsten Fall zu Bränden führen kann.

Hier sind die wichtigsten Strategien, um Hitzestau in stark belegten Kabelkanälen zu verhindern:

1. Einhaltung des Füllgrads (Dimensionierung)

Der häufigste Fehler ist ein zu hoher Füllgrad.

  • Faustregel: Ein Kabelkanal sollte idealerweise nur zu 40 % bis maximal 60 % seines geometrischen Querschnitts gefüllt sein.
  • Luftpuffer: Der verbleibende Platz dient der Luftzirkulation. Wenn Kabel gepresst liegen, kann die Wärme nicht nach außen abgegeben werden.

2. Korrekte Berechnung der Strombelastbarkeit (Häufungsfaktoren)

Gemäß DIN VDE 0298-4 sinkt die zulässige Strombelastbarkeit eines Kabels, wenn es zusammen mit anderen belasteten Leitungen verlegt wird.

  • Derating: Wenn viele Kabel nebeneinander liegen, muss der Strom pro Kabel reduziert werden (Häufungsfaktor).
  • Größerer Querschnitt: Um die Wärmeentwicklung von vornherein zu minimieren, können größere Leiterquerschnitte gewählt werden, als rein rechnerisch für die Last nötig wären (geringerer Widerstand = weniger Abwärme).

3. Wahl des richtigen Kanaltyps

Nicht jeder Kanal ist für hohe thermische Lasten geeignet:

  • Gelochte Kanäle (Verdrahtungskanäle): In Schaltschränken werden oft seitlich geschlitzte Kanäle verwendet, damit Wärme entweichen kann.
  • Metallkanäle: Aluminium- oder Stahlblechkanäle leiten Wärme deutlich besser ab als Kunststoffkanäle (PVC).
  • Gitterrinnen: Für industrielle Anwendungen oder Rechenzentren sind Gitterrinnen ideal, da sie eine maximale Luftzirkulation von allen Seiten ermöglichen.

4. Thermische Trennung und Anordnung

  • Leistungsklassen trennen: Starkstromleitungen (Leistungskabel) sollten getrennt von Datenleitungen oder Steuerleitungen verlegt werden. Leistungskabel erzeugen Wärme, während Datenkabel oft empfindlich auf Hitze reagieren.
  • Abstände einhalten: Wenn möglich, sollten Kabel im Kanal nicht gebündelt, sondern mit leichtem Abstand zueinander verlegt werden.
  • Schwere Lasten nach oben? In horizontalen Kanälen steigen Wärmeströme nach oben. Es kann sinnvoll sein, die am stärksten belasteten Kabel so zu platzieren, dass ihre Wärme direkt an den Deckel oder die Luft abgegeben werden kann.

5. Umgebungseinflüsse minimieren

  • Wärmequellen meiden: Kabelkanäle sollten nicht direkt neben Heizungsrohren, Dampfleitungen oder in Bereichen mit direkter Sonneneinstrahlung verlaufen.
  • Raumklimatisierung: In Technikräumen oder Schaltschränken hilft eine aktive Belüftung oder Klimatisierung, die Umgebungstemperatur niedrig zu halten, was wiederum die Wärmeabfuhr aus dem Kanal verbessert.

6. Aktive Maßnahmen (im Extremfall)

  • Zwangsbelüftung: Bei sehr hoher Belegung in geschlossenen Kanalsystemen können Lüfter an den Enden des Kanals installiert werden, um einen Luftstrom zu erzeugen.
  • Brandschutzschotts prüfen: In Gebäuden müssen Kanäle oft durch Brandschutzwände. Diese Schotts sind oft thermische Isolatoren. Hier muss besonders genau auf die maximal zulässige Kabelbelegung geachtet werden, da hier die Hitze am schnellsten staut.

Zusammenfassung für die Praxis:

Wenn Sie einen Kanal planen oder sanieren:

  1. Lieber eine Nummer größer wählen (Reserve für Luft und spätere Nachinstallation).
  2. Gitterrinnen verwenden, wo es der Berührungsschutz erlaubt.
  3. Häufungsfaktoren nach VDE bei der Absicherung berücksichtigen (Sicherungen evtl. kleiner wählen).
  4. Wärmebildkamera nutzen: Bei bestehenden Anlagen kann eine Thermografie helfen, Hotspots im geschlossenen Kanal frühzeitig zu erkennen.
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