Was versteht man unter EMV in Schaltnetzteilen?

Die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) beschreibt die Fähigkeit eines elektrischen oder elektronischen Geräts, in seiner elektromagnetischen Umgebung störungsfrei zu funktionieren. Das bedeutet konkret: Ein Gerät darf weder andere Geräte beeinflussen, noch selbst durch elektromagnetische Störgrößen beeinträchtigt werden. Besonders in industriellen Schaltnetzteilen, die mit hohen Frequenzen arbeiten, entstehen erhebliche EMV-Herausforderungen. Die schnellen Schaltvorgänge, steilen Spannungsflanken und die kompakten Bauformen begünstigen Störstrahlungen sowie leitungsgebundene Störungen. Je nach Anwendung – ob in Steuerungsanlagen, Maschinen oder Automatisierungssystemen – können selbst kleinste EMV-Probleme gravierende Auswirkungen haben. So kam es beispielsweise in einer automatisierten Verpackungslinie bei einem mittelständischen Hersteller regelmäßig zu ungeplanten Stillständen, weil das Steuerungsmodul durch Gleichtaktstörungen des benachbarten Netzteils sporadisch neu startete. Erst der Austausch gegen ein EMV-optimiertes Gerät mit zusätzlichem Netzfilter und eine verbesserte Erdung der Schienen beseitigten das Problem dauerhaft.

Unterschiedliche Störarten verstehen

Eine praxisnahe Unterscheidung ist die zwischen Gleichtakt- und Gegentaktstörungen:

• Gleichtaktstörungen treten auf, wenn sich Störströme auf beiden Leitern in gleicher Richtung bewegen und über das Erdpotenzial zurückfließen.
• Gegentaktstörungen verlaufen zwischen Phase und Neutralleiter in entgegengesetzter Richtung und entstehen z. B. durch schnelle Lastwechsel.

Beide Arten benötigen unterschiedliche Filter- und Schaltungsstrategien. Beispielsweise kommen bei Gleichtaktstörungen oft Gleichtaktdrosseln in Kombination mit Y-Kondensatoren zum Einsatz, während Gegentaktstörungen typischerweise durch differenzielle LC-Filter unterdrückt werden. Dieses Verständnis ist entscheidend für eine effektive Entstörung.

Ursachen von Oberschwingungen und Netzrückwirkungen

Oberschwingungen sind Spannungs- oder Stromanteile, die sich aus Vielfachen der Grundfrequenz zusammensetzen – in Europa meist 50 Hz. Sie entstehen durch nichtlineare Verbraucher wie Schaltnetzteile, die den Strom nicht gleichmäßig über den gesamten Sinusverlauf aufnehmen, sondern in schmalen Pulsen. Dadurch entstehen Verzerrungen, die sich in Form sogenannter Oberschwingungen ins Stromnetz rückspeisen. Die Folgen:

• Transformatoren, Leitungen und Schaltgeräte können thermisch überlastet werden.
• Schutzorgane wie Sicherungen oder Fehlerstromschutzschalter lösen fälschlicherweise aus.
• Elektronische Messsysteme und Sensoren zeigen ungenaue oder fehlerhafte Werte.
• Andere Verbraucher, insbesondere empfindliche Steuerungen oder Kommunikationseinheiten, reagieren mit Fehlfunktionen.

In der Summe beeinträchtigen Oberschwingungen also nicht nur die Stromqualität, sondern auch die Lebensdauer, Sicherheit und Funktionsstabilität ganzer Anlagen. Besonders kritisch sind Szenarien mit vielen Netzteilen im Parallelbetrieb – z. B. in Schaltschränken, Rechenzentren oder automatisierten Fertigungslinien.

Relevante Normen für EMV und Oberwellen

Um sicherzustellen, dass Geräte auch in störanfälligen Umgebungen zuverlässig arbeiten und andere Systeme nicht negativ beeinflussen, gelten verbindliche EMV-Normen. Zu den wichtigsten zählen:

• EN 61000-3-2: Legt die maximal zulässigen Oberschwingungsströme für Geräte mit Eingangsstrom bis 16 A fest. Unterschieden wird hier nach Geräteklassen (A–D).
• EN 61000-6-2: EMV-Störfestigkeit für industrielle Anwendungen – beschreibt die Anforderungen, die ein Gerät gegen äußere Störeinflüsse aushalten muss.
• EN 61000-6-4: Anforderungen an die Störaussendung industrieller Einrichtungen.
• EN 55011 (CISPR 11): Regelt Funkstörungen industrieller, wissenschaftlicher und medizinischer Geräte.

Ein modernes Industrie-Netzteil muss daher nicht nur elektrischen, sondern auch normativen Anforderungen genügen. In der Praxis kommen dafür häufig sogenannte Pre-Compliance-Tests zum Einsatz – darunter leitungsgebundene Störaussendungsmessungen nach CISPR 11, Burst- und Surge-Tests gemäß EN 61000-4-x sowie EMV-Simulationen mit Netzanalysatoren. Diese Prüfverfahren helfen, Schwachstellen frühzeitig zu identifizieren und das Design noch vor der finalen Zertifizierung zu optimieren. Idealerweise sind Konformitätserklärungen, EMV-Prüfberichte und CE-Kennzeichnung direkt vom Hersteller verfügbar.

Praktische Probleme im Schaltschrank- und Anlagenbau

Trotz theoretischer Konformität treten EMV-Störungen in der Praxis immer wieder auf. Besonders häufige Ursachen:

• Unzureichende Erdung: Hochohmige oder fehlende Erdverbindungen begünstigen Störströme.
• Unsaubere Leitungsführung: Parallele Leitungen, fehlende Abschirmung und zu große Schleifenflächen führen zu induzierten Störungen.
• Ungeeignete Platzierung: Netzteile nahe an Signalverarbeitungseinheiten oder Kommunikationsschnittstellen stören empfindliche Baugruppen.
• Verzicht auf zusätzliche Filterung: Gerade bei günstigen oder kompakten Geräten fehlen externe Netzfilter, was zu unerwünschten Rückwirkungen führt.

Praxis: 5 häufige EMV-Fehler im Schaltschrank

Dieser Abschnitt richtet sich gezielt an Praktiker im Schaltschrankbau, bei der Installation und Inbetriebnahme. Die folgenden Punkte dienen als kompakte Checkliste, um typische EMV-Fallen frühzeitig zu erkennen und zu vermeiden:

1. Netzfilter zu weit entfernt vom Netzanschluss montiert
2. PE-Verbindungen nicht niederimpedant ausgeführt
3. EMV-Schirmung der Leitungen nur einseitig auf Masse gelegt
4. Signal- und Leistungskabel parallel verlegt
5. Schaltnetzteile auf gelochten Tragschienen ohne flächige Kontaktierung montiert

Lösungen: EMV-Filter, Schaltungstopologie, Layout, Netzfilter

Integrierte EMV-Filter

Viele hochwertige Schaltnetzteile beinhalten bereits EMV-Maßnahmen wie Eingangsfilter (LC- oder Pi-Topologie), Ferritkerne oder kapazitive Kopplungselemente. Achten Sie auf die Angabe „EMV-Klasse B“ – diese ist strenger als Klasse A und meist für Wohn- und Büroräume vorgeschrieben, in der Industrie jedoch ein Qualitätsmerkmal.

Aktive Leistungsfaktorkorrektur (PFC)

Eine aktive PFC-Schaltung glättet die Stromaufnahme am Eingang und reduziert nicht nur den Klirrfaktor, sondern verbessert auch die Energieeffizienz. Damit sinken die Oberschwingungsanteile deutlich. Besonders bei Geräten >75 W ist eine aktive PFC aus EMV-Sicht empfehlenswert.

EMV-gerechtes Leiterplattenlayout

Ein solides Platinenlayout ist entscheidend für die interne Entstörung. Dazu zählen kurze Rückstrompfade, sternförmige Masseführung, entkoppelte Signalpfade und die gezielte Platzierung von Filtern in der Nähe der Störquellen. Auch die Verwendung von mehrlagigen PCBs kann zur Reduzierung elektromagnetischer Felder beitragen.

Externe Netzfilter und Zusatzmaßnahmen

Ergänzend zum integrierten Filterdesign können externe Maßnahmen nötig sein – etwa bei:

• Sehr langen Leitungen zwischen Netzteil und Verbraucher
• Betrieb in EMV-kritischer Umgebung (z. B. in der Nähe von Hochfrequenzsystemen)
• Einsatz mehrerer Netzteile mit kumulierenden Effekten

Geeignete Produkte sind z. B. Netzfiltermodule, geschirmte Kabel, Trenntrafos oder Ferrit-Klemmen.

Was Sie bei der Auswahl eines EMV-optimierten Netzteils beachten sollten

Die Auswahl eines geeigneten Netzteils beeinflusst maßgeblich die EMV-Bilanz Ihrer Anlage. Prüfen Sie daher im Vorfeld:

• Liegen EMV-Prüfberichte oder CE-Dokumentationen vor?
• Welche Normen erfüllt das Netzteil (insbesondere Klasse B)?
• Ist eine aktive PFC integriert und dokumentiert?
• Wie verhält sich das Gerät unter Last bzw. bei Störungen?
• Gibt es Empfehlungen oder Anwendungsbeispiele vom Hersteller?

Zudem lohnt ein Blick auf den Support: Seriöse Anbieter wie COTRONIC beraten Sie nicht nur beim Kauf, sondern auch bei der Implementierung im Schaltschrank – inklusive Tipps zu Filterung, Erdung und Verdrahtung.

Wenn Sie auf Nummer sicher gehen wollen, empfehlen wir unsere EMV-optimierten DIN-Schienen Netzteile, die sich in unzähligen Industrieanwendungen bewährt haben.

EMV-gerechtes Design als Qualitätsfaktor

Elektromagnetische Verträglichkeit ist längst kein Spezialthema mehr, sondern zentraler Bestandteil jeder modernen Industrieanlage. Oberschwingungen, Rückwirkungen und Störfelder können den reibungslosen Betrieb empfindlich stören – und das nicht erst im Grenzbereich.

Mit der richtigen Kombination aus EMV-konformem Netzteil, intelligenter Schaltungsarchitektur, sauberer Verdrahtung und ggf. ergänzender Filtertechnik lassen sich nahezu alle gängigen EMV-Herausforderungen zuverlässig beherrschen. In einem Kundenprojekt konnte durch den Austausch eines ungefilterten Schaltnetzteils und die korrekte Positionierung eines LC-Filters die Zahl der unerklärlichen Anlagenausfälle von durchschnittlich 3 pro Monat auf null gesenkt werden – bei gleichzeitiger Reduktion der Instandhaltungskosten um 40 %. Solche Erfolge zeigen, wie stark sich ein durchdachtes EMV-Design auf die Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit industrieller Systeme auswirken kann. Solche Erfolge zeigen, wie stark sich ein durchdachtes EMV-Design auf die Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit industrieller Systeme auswirken kann. und ggf. ergänzender Filtertechnik lassen sich nahezu alle gängigen EMV-Herausforderungen zuverlässig beherrschen.

Lesen Sie auch gerne unseren Artikel zum Thema Stromversorgung in der Labortechnik.

Nutzen Sie unser technisches Know-how und lassen Sie sich unverbindlich beraten – für eine störungsfreie, normgerechte Stromversorgung in Ihrer Anwendung.

Einleitung

In modernen Industrieanwendungen sind zuverlässige und sichere Stromversorgungen unerlässlich. Die galvanische Trennung spielt dabei eine zentrale Rolle, wenn es darum geht, unterschiedliche Stromkreise elektrisch voneinander zu isolieren. Ob in der Automatisierungstechnik, bei Messsystemen, in der Gebäudeleittechnik oder bei sicherheitskritischen Steuerungen – galvanisch getrennte Netzteile tragen maßgeblich zur Betriebssicherheit und Langlebigkeit von Anlagen bei. Gerade mit Blick auf zunehmende Digitalisierung, Remote-Zugriffe und modulare Systemarchitekturen gewinnt die galvanische Isolation weiter an Bedeutung.

Was bedeutet galvanische Trennung?

Bei der galvanischen Trennung handelt es sich um ein technisches Prinzip, bei dem zwei Stromkreise keine direkte leitende Verbindung zueinander haben. Die Energie- oder Signalübertragung erfolgt dabei beispielsweise über elektromagnetische Felder (Transformatoren), Lichtsignale (Optokoppler), kapazitive oder sogar magnetoresistive Kopplung. Ziel ist es, elektrische Potentiale zu trennen und so Fehlerströme, Masseschleifen oder gefährliche Spannungsübertragungen zu verhindern.

Diese Trennung ist essenziell, wenn verschiedene Bereiche eines Systems auf unterschiedlichen Bezugspotentialen arbeiten oder sicherheitsrelevante Signalübertragungen zuverlässig funktionieren müssen – etwa bei der Kommunikation zwischen Sensoren und Steuergeräten in der Prozessautomatisierung. Moderne Trennungslösungen wie Digitalisolatoren bieten dabei bei hohen Datenraten und in kompakten Bauformen eine zuverlässige Alternative zu klassischen Optokopplern.

Signalqualität und moderne Isolationstechnologien im Vergleich

Technologie	Übertragungsart	CMTI-Festigkeit	Lebensdauer	Datenrate	Anwendungsbeispiel
Optokoppler	Optisch (LED/Phototrans.)	Mittel (10–25 kV/µs)	Mittel	Bis 1 Mbit/s	Einfache Steuersignale
Digitalisolator	Kapazitiv/Magnetisch	Hoch (>50 kV/µs)	Hoch	Bis 150 Mbit/s	Feldbus-/Ethernet-Kommunikation
Transformatorisch	Induktiv (Trafo)	Sehr hoch	Sehr hoch	Gering	Leistungsübertragung im Netzteil

Digitalisolatoren punkten bei EMV, Miniaturisierung und Signalqualität – ideal für moderne, hochintegrierte Steuerungstechnik.

Produkthinweis: Netzteile mit integrierter galvanischer Trennung

Sie finden bei COTRONIC eine Auswahl industrietauglicher Netzteile mit zertifizierter galvanischer Isolation – z. B. für die Hutschienenmontage in Automatisierungsanlagen. Mehr dazu unter Netzteile.

Wann ist galvanische Trennung unverzichtbar?

Galvanische Trennung ist kein optionales Extra, sondern in vielen industriellen Szenarien ein Muss. Sie bietet einen effektiven Schutz vor elektrischen Risiken, erhöht die Ausfallsicherheit und sorgt für eine klar strukturierte Potentialtrennung. Netzteile mit galvanischer Isolation sind eine wichtige Basis für modulare, sichere und langlebige Systeme.

Besonders bei Automatisierungslösungen, in der Messtechnik oder in sicherheitsrelevanten Anlagen ist sie unerlässlich. Auch bei hochfrequenter Kommunikation oder in DAQ-Systemen mit empfindlicher Sensorik verhindert sie Störungen und Fehlmessungen. Wer in industrielle Netzteile investiert, sollte stets auf galvanisch getrennte Modelle achten – insbesondere dort, wo Mensch, Maschine und Messung aufeinandertreffen.

Was bedeutet 80‑PLUS eigentlich?

Die 80-PLUS-Zertifizierung ist ein Effizienzstandard für Netzteile, der ursprünglich aus dem IT-Bereich stammt. Ziel ist es, den Wirkungsgrad der Stromversorgung zu verbessern und damit Energieverluste zu minimieren. Netzteile mit 80-PLUS-Zertifizierung müssen unter verschiedenen Lastbedingungen (20 %, 50 %, 100 %) definierte Mindestwirkungsgrade erreichen.

Je weniger Energie in Form von Wärme verloren geht, desto effizienter arbeitet das Netzteil. Während ineffiziente Modelle einen Großteil der aufgenommenen Energie als Abwärme verlieren, wandeln 80-PLUS-zertifizierte Geräte deutlich mehr Leistung direkt in nutzbaren Strom um.

Für industrielle Anwendungen ist diese Zertifizierung relevant, da Effizienzverluste nicht nur Stromkosten verursachen, sondern auch Auswirkungen auf Wärmeentwicklung, Bauraum und die Lebensdauer der Komponenten haben. Besonders in 24/7-Betriebssituationen ist ein optimierter Energieeinsatz ein Wettbewerbsvorteil.

Ein häufiger Irrtum: Viele Anwender glauben, die Zahl (z. B. „80“) beziehe sich auf einen durchgängigen Wirkungsgrad. In Wirklichkeit muss das Netzteil in mehreren Lastbereichen – typischerweise bei 20 %, 50 % und 100 % – bestimmte Effizienzwerte erreichen, um die jeweilige Zertifizierungsstufe zu erhalten.

Zur Veranschaulichung die vereinfachte Formel zur Berechnung des Wirkungsgrads:

Wirkungsgrad (η) = (Ausgangsleistung / Eingangsleistung) × 100 %

Beispiel: Liefert ein Netzteil bei 50 % Last 250 W und nimmt dabei 278 W auf, ergibt sich ein Wirkungsgrad von etwa 89,9 %.

Ein kleines Diagramm mit den geforderten Wirkungsgraden in den drei Lastbereichen könnte diese Zusammenhänge weiter verdeutlichen.

Lesen Sie hierzu auch gerne unseren Artikel mit den Trends bei industriellen Stromversorgungen 2025.

Die 80‑PLUS-Stufen im Überblick

Die Zertifizierungsstufen unterscheiden sich in ihrem Mindestwirkungsgrad. Je höher die Stufe, desto effizienter arbeitet das Netzteil – unabhängig von der Auslastung.

Zertifizierungsstufe	20 % Last	50 % Last	100 % Last
80 PLUS	80 %	80 %	80 %
Bronze	82 %	85 %	82 %
Silber	85 %	88 %	85 %
Gold	87 %	90 %	87 %
Platinum	90 %	92 %	89 %
Titanium	90 %	94 %	90 %

Diese Werte gelten für Netzteile mit 115 V Eingangsspannung. Für europäische Standards mit 230 V Netzspannung gelten strengere Anforderungen: So liegt der geforderte Wirkungsgrad beispielsweise bei 80 PLUS Bronze bei mindestens 85 % (20 % Last), 88 % (50 % Last) und 85 % (100 % Last). Die Zertifizierung hilft dabei, globale Standards besser zu vergleichen.

Beispielhafte Energieeinsparung

Ein Netzteil mit 480 W Ausgangsleistung und einem Wirkungsgrad von 85 % benötigt rund 565 W Eingangsleistung. Ein vergleichbares Gerät mit 92 % Effizienz benötigt nur ca. 522 W. Bei kontinuierlichem Betrieb (24/7) summiert sich das auf über 37 kWh pro Jahr – pro Gerät. Bei zehn Geräten ergibt das über 370 kWh Einsparung jährlich.

Geht man von einem Strompreis von 0,25 €/kWh aus, entspricht das einer Ersparnis von rund 92,50 € pro Jahr bei zehn Geräten.

Bei 50 Geräten mit je 37 kWh Ersparnis ergibt sich eine Gesamtersparnis von 1.850 kWh – das entspricht bei einem Strompreis von 0,25 €/kWh rund 462 € jährlich. In großen Industrieanlagen lässt sich dieser Betrag schnell vervielfachen.

Wirkungsgrad und Verlustleistung im Überblick

Wirkungsgrad	Verlustleistung bei 500 W Last
85 %	ca. 88 W
90 %	ca. 56 W
92 %	ca. 43 W
94 %	ca. 32 W

Regulatorischer Hintergrund: EU-Normen & Ökodesign

Die EU verfolgt mit der Ökodesign-Richtlinie (ErP) das Ziel, ineffiziente Geräte aus dem Markt zu drängen. Für bestimmte Netzteile (z. B. externe Stromversorgungen oder PC-Netzteile) gelten bereits Mindestwirkungsgrade – etwa gemäß EU 2019/1782 (Lot 7) oder EN 62301 zur Energieverbrauchsmessung im Bereitschaftszustand.

Auch wenn viele Industrie-Netzteile nicht direkt unter diese Regelungen fallen, steigt der Druck, energieeffizient zu planen. Zertifizierungen wie 80-PLUS helfen, Nachhaltigkeitsziele oder ISO-Vorgaben zu erfüllen und Klimaziele im Rahmen von ESG-Berichterstattung zu unterstützen.

Wenn Sie gezielt nach Effizienz bei Kleinleistungsnetzteilen suchen, empfehlen wir unseren vertiefenden Beitrag zur 80-PLUS-Klassifizierung bei Kleinleistungsnetzteilen.

Was bedeutet „thermisches Derating“?

Der Begriff „thermisches Derating“ beschreibt die temperaturabhängige Leistungsreduzierung eines elektronischen Bauteils, insbesondere von Netzteilen. Steigt die Umgebungstemperatur über einen bestimmten Grenzwert, muss die abgegebene Leistung reduziert werden, um Überhitzung, thermische Belastung und langfristige Schäden zu vermeiden. Diese automatische Anpassung dient dem Schutz der internen Elektronik und sichert eine verlängerte Lebensdauer.

Beispiel: Ein Netzteil mit einer Nennleistung von 100 W kann bei 25 °C volle Leistung liefern. Steigt die Umgebungstemperatur auf 55 °C, darf es nur noch 80 % dieser Leistung abgeben, also 80 W.

Warum ist Derating bei Netzteilen notwendig?

Die elektronischen Bauteile in einem Netzteil, wie Transformatoren, Halbleiter oder Kondensatoren, erzeugen während des Betriebs selbst Wärme. In Kombination mit einer erhöhten Umgebungstemperatur kann dies zu einer Überschreitung der maximal zulässigen Betriebstemperatur führen. Die Folgen reichen von verringerter Effizienz bis hin zum Totalausfall.

Viele Komponenten altern bei höheren Temperaturen schneller. Schon 10 °C mehr können die Lebensdauer deutlich verkürzen. Auch die Produktsicherheit spielt eine Rolle: Überhitzte Bauteile können zu gefährlichen Spannungszuständen führen. Normen wie IEC 62368-1 schreiben deshalb Schutzmaßnahmen vor, die durch das Derating erfüllt werden.

Einflussfaktoren auf das Derating

Umgebungstemperatur

Die meisten Netzteile liefern ihre volle Leistung bis etwa 50 °C. Darüber beginnt die Reduzierung – oft linear. Der genaue Schwellenwert variiert je nach Hersteller.

Einbauart und Luftzirkulation

Enge Montageräume und fehlende Belüftung erhöhen die Temperatur. Netzteile benötigen Mindestabstände und Luftzirkulation, um Wärme abführen zu können.

Lastprofil und Betriebsdauer

Dauerlast erzeugt mehr Wärme als intermittierender Betrieb. Einschaltstromspitzen verstärken diesen Effekt zusätzlich.

Gerätebauweise

Offene Modelle kühlen besser als gekapselte. Auch Gehäusematerial, Lüfter oder Kühlkörper beeinflussen die Wärmeabfuhr.

Weitere Einflussgrößen

• Höhenlage: Geringere Luftdichte verschlechtert die Kühlung.
• Ausrichtung: Vertikale Montage ist oft thermisch günstiger.
• Verschmutzung: Staub blockiert Lüftungswege.

Typische Derating-Kurven und wie man sie liest

Beispiel aus der Praxis

Das Netzteil MEAN WELL HDR-150-24 liefert 150 W bis 50 °C. Danach reduziert sich die Leistung wie folgt:

• 60 °C = 90 % (135 W)
• 70 °C = 70 % (105 W)
• 80 °C = 50 % (75 W)

Lesetipp:

1. Temperatur auf der X-Achse bestimmen
2. Prozentsatz auf der Y-Achse ablesen
3. Mit Nennleistung multiplizieren

Tipp: Planen Sie 20–30 % Puffer ein, wenn mit höheren Temperaturen zu rechnen ist.

Anwendungsbeispiele für kritisches Derating

• Gebäudetechnik: Verteilerschränke auf Dachböden
• Maschinenbau: Dauerbetrieb bei enger Montage
• Medizintechnik: Geringe Lüftung bei hoher Zuverlässigkeit
• Photovoltaik: Außenaufstellung mit direkter Sonneneinstrahlung

FAQ: Häufige Fragen zum Derating

Was passiert, wenn ich das Derating ignoriere?
→ Das Netzteil kann überhitzen oder ausfallen.

Gibt es Netzteile ohne Derating?
→ Nein. Alle Geräte haben thermische Grenzen.

Kann ich das Derating durch Kühlung umgehen?
→ Teilweise. Zwangsbelüftung oder Klimatisierung kann helfen.

Wie wirkt sich die Montage aus?
→ Falsche Ausrichtung verschlechtert oft die Kühlung.

Praktische Tipps zur Auswahl und Auslegung

• Umgebung realistisch einschätzen (z. B. Sommerbetrieb)
• Puffer einplanen (z. B. 120 W statt 100 W)
• Lüftung verbessern, Mindestabstände einhalten
• Datenblätter prüfen (Kurve, Grenzwerte, Hinweise)
• Montage dokumentieren, regelmäßig reinigen

Was Sie bei DIN-Schienen-Netzteilen beachten sollten

Wenn Sie mehr über die Auswahl geeigneter Netzteile für die Hutschiene erfahren möchten, lesen Sie unseren Beitrag zur DIN-Schienen-Netzteile Übersicht. Dort finden Sie eine kompakte Zusammenstellung relevanter Produkttypen, technischer Merkmale und Einsatzbereiche.

Auch die richtige Netzteil-Auswahl spielt eine zentrale Rolle: Leistung, Spannung, Umgebung und Bauform müssen optimal zusammenpassen. Ein durchdachter Auswahlprozess reduziert spätere Probleme deutlich.

Nicht zuletzt ist die Schaltschrank Belüftung ein entscheidender Faktor beim thermischen Derating. Mit gezielten Maßnahmen wie Lüftungskonzepten oder Mindestabständen lassen sich viele thermische Probleme im Vorfeld vermeiden.

Thermisches Derating ist ein wichtiger Schutzmechanismus. Wer Netzteile sorgfältig auswählt, korrekt montiert und die thermischen Rahmenbedingungen berücksichtigt, vermeidet Ausfälle und sichert eine stabile Versorgung – auch unter anspruchsvollen Bedingungen.

Einleitung: Warum die Wahl des richtigen Netzteils entscheidend ist

Ob im Schaltschrank, in der Fertigungslinie oder im Labor: Die Stromversorgung ist das Herz vieler industrieller Anwendungen. Dabei stehen Unternehmen häufig vor der Frage, ob ein lineares Netzteil oder ein Schaltnetzteil die bessere Wahl ist. Die Entscheidung hat Auswirkungen auf Effizienz, Lebensdauer und EMV-Verhalten. In diesem Artikel erfahren Sie, wie sich beide Netzteilarten unterscheiden und welche Einsatzbereiche jeweils sinnvoll sind.

Für Einsteiger erklärt

Ein lineares Netzteil arbeitet mit klassischen Trafos und liefert eine sehr stabile Spannung – ist aber groß und energiehungrig. Ein Schaltnetzteil ist viel kleiner und effizienter, kann aber mehr Störungen verursachen. Dieser Artikel zeigt, welches Netzteil zu welchem Einsatz passt.

Funktionsweise linearer Netzteile

Lineare Netzteile transformieren die Netzspannung auf eine niedrigere Wechselspannung, gleichrichten diese und stabilisieren sie mit Hilfe von Spannungsreglern. Der Spannungsabfall wird dabei in Wärme umgewandelt – ein Grund für die größere Bauform. Die einfache Technik sorgt für eine besonders saubere Ausgangsspannung.

Typische Merkmale:

• Sehr gute Spannungsstabilität
• Geringe Störstrahlung (EMV)
• Hohe Verlustleistung
• Große Bauform

Funktionsweise von Schaltnetzteilen

Schaltnetzteile (SMPS) wandeln die Netzspannung über Hochfrequenz-Schaltungen um. Dadurch sind sie kompakter und effizienter. Allerdings benötigen sie zusätzliche Maßnahmen zur EMV-Unterdrückung und erzeugen meist mehr Restwelligkeit.

Typische Merkmale:

• Hoher Wirkungsgrad (bis zu 90 %)
• Kompakte Bauform
• Erfordert EMV-Filterung
• Geringes Gewicht

Direkter Vergleich: Linearnetzteil vs. Schaltnetzteil

Wirkungsgrad & Energieverbrauch

• Linearnetzteile: 30–60 % Wirkungsgrad, hohe Wärmeverluste
• Schaltnetzteile: Deutlich effizienter, geringere Betriebskosten

Beispiel: 50 W Verlustleistung × 8000 h = 400 kWh → ca. 120 € Energiekosten/Jahr (bei 0,30 €/kWh)

Baugröße & Gewicht

• Linearnetzteile: Größere Trafos und Kühlkörper
• Schaltnetzteile: Hohe Leistungsdichte

Wärmeentwicklung & Kühlung

• Linearnetzteile: Höherer Kühlbedarf
• Schaltnetzteile: Geringere Wärmeleistung

Störanfälligkeit & EMV

• Linearnetzteile: Sehr störarm, ideal für Messtechnik
• Schaltnetzteile: EMV-Maßnahmen erforderlich (z. B. EN 61000)

Kosten & Komplexität

• Linearnetzteile: Einfach, aber teurer im Betrieb
• Schaltnetzteile: Komplex, aber kosteneffizient bei Serie

Entscheidungsmatrix: Welches Netzteil passt zu Ihrer Anwendung?

Kriterium	Empfehlung	Begründung
Präzise Spannung	Linearnetzteil	Sehr geringe Restwelligkeit
Energieeffizienz wichtig	Schaltnetzteil	Höherer Wirkungsgrad
Platzbedarf gering	Schaltnetzteil	Kompakte Bauweise
EMV-kritisches Umfeld	Linearnetzteil	Nahezu störungsfrei
Serienfertigung geplant	Schaltnetzteil	Geringere Stückkosten
Robustheit & Einfachheit	Linearnetzteil	Weniger Komponenten

Typische Einsatzbereiche in der Industrie

Netzteiltyp	Typische Anwendungen
Lineares Netzteil	Labore, Messsysteme, Audio, EMV-kritische Anwendungen
Schaltnetzteil	Maschinensteuerung, LED, Sensorik, SPS, Automation

Fallbeispiele aus der Praxis

• Messplatz im Prüflabor: Linearnetzteil vermeidet Messfehler durch Störungen.
• SPS-Steuerung: Kompaktes Schaltnetzteil mit DIN-Schiene spart Platz.
• LED-System: Schaltnetzteil für energieeffiziente Dauerbeleuchtung.

Auswahlhilfe: Welches Netzteil ist für Ihre Anwendung geeignet?

Richten Sie Ihre Auswahl an den Anforderungen Ihrer Anwendung aus:

• Reine Spannung → Linearnetzteil
• Energieeffizient & kompakt → Schaltnetzteil
• EMV-sensibel → Linearnetzteil oder abgeschirmtes Schaltnetzteil
• Serienproduktion → Schaltnetzteil

Mehr dazu im Beitrag DIN-Schienen-Netzteile im Schaltschrank – Aufbau, Kühlung und Auswahl.

Entscheidung zwischen Effizienz und Präzision

Beide Netzteilarten haben klare Vorteile. Linearnetzteile bieten höchste Reinheit, Schaltnetzteile punkten mit Effizienz und Kompaktheit. Entscheiden Sie je nach Einsatzgebiet. Bei Fragen beraten wir Sie gern – oder entdecken Sie unsere Netzteile →

Executive Summary – Die Top 5 auf einen Blick

Welche Stromversorgungslösungen setzen sich 2025 durch? Die fünf wichtigsten Trends:

Trend	Beschreibung	Ihr Vorteil
Intelligente Netzteile	Fernüberwachung, Datenerfassung, Zustandsdiagnose	Weniger Ausfälle, vorausschauende Wartung
Modulare Systeme	Flexible Erweiterung und einfache Wartung	Geringere Lagerkosten, hohe Skalierbarkeit
Energieeffizienz	Wirkungsgrad > 95 %, langlebige Komponenten	Betriebskosten senken, CO₂-Ziele erreichen
DC-Kompatibilität	Einbindung in Gleichstromnetze	Effiziente Integration erneuerbarer Energien
Cybersecurity	Schutz vor Datenzugriffen & Netzstörungen	Zuverlässigkeit im Betrieb

Warum sich die Stromversorgung in der Industrie wandelt

Die Anforderungen an industrielle Stromversorgungen haben sich stark verändert – ein Prozess, der sich 2025 weiter beschleunigt. Industrieunternehmen stehen unter Innovationsdruck: Digitalisierung, Automatisierung und Anforderungen an Effizienz, Nachhaltigkeit und Versorgungssicherheit gewinnen an Bedeutung. Gleichzeitig steigen die Erwartungen an Transparenz, Fernzugriff und intelligente Kommunikation.

Zusätzlich wirken politische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen als Treiber: EU-Taxonomie, CO₂-Bilanzen, Energieinfrastruktur, volatile Preise, geopolitische Spannungen und Berichtspflichten (z. B. CSRD). Laut einer ZVEI-Studie rechnen 72 % der Industrieunternehmen mit steigendem Investitionsbedarf in Stromversorgung durch IIoT-Anforderungen. Wer jetzt in zukunftssichere Lösungen investiert, schafft die Basis für stabile, vernetzte und energieoptimierte Produktionsumgebungen.

Die 5 wichtigsten Trends 2025 im Überblick

1. Intelligente Netzteile mit Remote-Funktionen

Moderne Netzteile liefern 2025 mehr als Spannung: Über IO-Link, Profinet oder Ethernet/IP ermöglichen sie Condition Monitoring und Predictive Maintenance. Das senkt Wartungskosten, verhindert Ausfälle und erhöht die Verfügbarkeit.

Was bedeutet das konkret? Frühzeitige Fehlererkennung, datenbasierte Wartung, weniger ungeplante Stillstände. Mehr dazu erfahren Sie unter Schaltnetzteile für die Industrie.

2. Modulare Stromversorgungssysteme

Statt zentraler Großgeräte bevorzugen Unternehmen kompakte Module. Diese lassen sich flexibel kombinieren, erweitern oder austauschen – ideal bei engen Platzverhältnissen und variablen Anforderungen.

Was bedeutet das konkret? Flexible Planung, geringere Lagerkosten, einfache Skalierung. Einen Überblick zu passenden Produkten finden Sie unter Board-Netzteile und Modulvarianten.

3. Energieeffizienz und Nachhaltigkeit

Hohe Wirkungsgrade (> 95 %) sind 2025 Standard. Nachhaltigkeit zeigt sich auch durch lange Lebensdauer, geringe Standby-Verluste und recyclebare Komponenten. Unternehmen setzen auf Geräte, die Umweltauflagen erfüllen und die ESG-Bilanz verbessern.

Was bedeutet das konkret? Energiekosten senken, CO₂-Fußabdruck reduzieren, bessere Position bei Ausschreibungen.

4. Kompatibilität mit Gleichstromnetzen (DC Industry)

Gleichstrom reduziert Verluste und vereinfacht die Integration erneuerbarer Energien. Bidirektionale Netzteile unterstützen flexible Energiestrategien.

Was bedeutet das konkret? Effizientere Energieverteilung, zukunftsfähige Infrastruktur, besserer ROI.

5. Cybersecurity & Netzqualität

Vernetzte Stromversorgungen erfordern Schutz vor digitalen Angriffen und Spannungsstörungen. EMV-konformes Design, Filter und Verschlüsselungstechnologien gewinnen an Bedeutung.

Was bedeutet das konkret? Höhere Ausfallsicherheit, Datenschutz, Einhaltung regulatorischer Vorgaben.

Worauf Sie bei der Auswahl moderner Stromversorgungen achten sollten

• Modularität: für skalierbare Anforderungen
• Smarte Kommunikation: IO-Link, Profinet, Modbus TCP
• Wirkungsgrad: > 93 %, ideal > 95 %
• Nachhaltigkeit: langlebige, effiziente Komponenten
• Netzqualität: EMV, Schutz vor Überspannung
• Normen: UL, CE, IEC, ISO

Wenn Sie robuste Lösungen für anspruchsvolle Industrieumgebungen suchen, empfehlen wir unseren Überblick zu IP67-Netzteilen.

Zukunftsfähige Stromversorgung als Wettbewerbsvorteil

2025 wird die Stromversorgung intelligenter, nachhaltiger und sicherer. Wer jetzt modernisiert, senkt Kosten, erhöht die Verfügbarkeit und erfüllt regulatorische Anforderungen.

Ob im Schaltschrank, IP67-Gehäuse oder im DC-System – moderne Netzteile sind der Schlüssel zu stabiler, effizienter Industrie.

Einleitung – Warum die Wahl des richtigen Netzteils entscheidend ist

Ob in der Automatisierungstechnik, Messgeräteelektronik oder Industriebeleuchtung: Eine stabile und effiziente Stromversorgung ist essenziell. Doch je nach Anwendung unterscheidet sich der Anspruch: Soll das Netzteil direkt auf der Leiterplatte integriert werden oder als eigenständige Einheit im Schaltschrank arbeiten? In diesem Artikel vergleichen wir Board-Netzteile mit Schaltschrank-Netzteilen und zeigen, welches Modell für welchen Einsatz geeignet ist.

Was sind Board-Netzteile?

Aufbau und Eigenschaften

Board-Netzteile, auch als Open-Frame- oder Leiterplattennetzteile bezeichnet, sind für die direkte Montage auf einer Leiterplatte konzipiert. Sie bestehen meist aus einem offenen Aufbau ohne separates Gehäuse, wodurch sie kompakt und leicht integrierbar sind. Wärme kann effizient abgeführt werden, erfordert aber EMV-Abschirmung und Schutzmaßnahmen.

Vorteile & typische Anwendungen

• Geringer Platzbedarf für kompakte Geräte
• Direkte Integration ins Elektronikdesign
• Kostenvorteil in Serienproduktion
• Einsatz z. B. in Steuergeräten, Sensorik, Medizintechnik
• Flexible Spannungsbereiche, oft mit weitem Eingangsspannungsbereich

Grenzen und Einschränkungen

• Geringe Schutzart (IP00), nicht für raue Umgebungen
• Zusätzliche EMV-Maßnahmen erforderlich
• Nicht standardisierte Montage
• Austausch nur durch Fachpersonal mit Lötkenntnissen

Was sind Schaltschrank-Netzteile?

Aufbau und Eigenschaften

Schaltschrank-Netzteile (z. B. DIN-Schienen-Netzteile) sind gekapselte Module für Hutschienenmontage. Sie bieten galvanische Trennung, mechanischen Schutz und standardisierte Anschlüsse – ideal für industrielle Umgebungen mit hohen Anforderungen an Sicherheit und Wartung.

Vorteile & typische Anwendungen

• Robuste Bauweise, hohe Zuverlässigkeit
• Einfache DIN-Schienen-Montage
• Hohe Schutzarten (z. B. IP20 bis IP67)
• Vielfältige Funktionen: Schutzmechanismen, Signalanschlüsse
• Eingesetzt in Maschinenbau, Schaltschrankbau, Automatisierung

Grenzen und Einschränkungen

• Mehr Platzbedarf im Schaltschrank
• Höhere Anschaffungskosten
• Teilweise zusätzliche Kühlung nötig

Vergleich: Board-Netzteil vs. Schaltschrank-Netzteil

Kriterium	Board-Netzteil	Schaltschrank-Netzteil
Einbauart	Leiterplatte (Open Frame)	DIN-Schiene (Gehäuse)
Schutzart	IP00	IP20 bis IP67
EMV-Verhalten	Projektabhängig zu optimieren	Für Industrieumgebungen ausgelegt
Kühlung	Passiv, ohne Lüfter	Passiv oder aktiv möglich
Austauschbarkeit	Nur mit Lötkenntnissen	Werkzeuglos steckbar/schraubbar
Zertifizierungen	Gerätespezifisch	CE, UL, EN/IEC-Standards
Anschluss	Leiterplattenkontakt	Schraub-/Federklemmanschluss
Wartung	Nur durch Elektroniker	Schnell, vor Ort möglich
Einsatzgebiet	Elektronikbaugruppen	Steuerungs- und Industrieanlagen

Entscheidungshilfe: Welches Netzteil passt zu Ihrem Einsatzfall?

Die Entscheidung hängt von der Umgebung, dem Platzangebot und den technischen Anforderungen ab. Für platzsparende Elektronik mit integriertem Design ist das Board-Netzteil ideal. Es ermöglicht eine kostengünstige Integration in bestehende Schaltungen.

Bei Maschinen, Verteilerkästen und modularen Anlagen ist ein Schaltschrank-Netzteil die bessere Wahl. Es überzeugt durch Montagefreundlichkeit, Schutzart, einfache Wartung und robuste Industrieauslegung. Besonders bei Anwendungen mit wechselnden Anforderungen oder rauer Umgebung (z. B. Feuchtigkeit, Staub) bieten IP67-geschützte Varianten entscheidende Vorteile.

Passgenaue Stromversorgung erhöht die Betriebssicherheit

Board- und Schaltschrank-Netzteile erfüllen unterschiedliche Anforderungen. Wer gezielt auswählt, verbessert nicht nur die Betriebssicherheit, sondern senkt auch Wartungsaufwand und Folgekosten. Entscheidend sind die Einsatzumgebung, Schutzart, Kühlung, Montageart und Austauschbarkeit.

Warum Netzteilfehler teuer werden können

Ein falsch gewähltes Netzteil kann nicht nur die Funktionsfähigkeit einer industriellen Anwendung beeinträchtigen, sondern auch hohe Kosten durch Ausfallzeiten, Nachbesserungen oder Geräteschäden verursachen. Laut Branchenschätzungen ist jeder fünfte Geräteausfall in der Industrie auf Probleme bei der Stromversorgung zurückzuführen. Dennoch werden bei der Auswahl von Stromversorgungen oft entscheidende Faktoren übersehen. In diesem Beitrag zeigen wir Ihnen die häufigsten Auswahlfehler – und wie Sie sie vermeiden.

1. Überdimensionierung oder Unterdimensionierung

Warum „mehr Power“ nicht immer besser ist

Ein häufiger Irrtum: Ein überdimensioniertes Netzteil sei sicherer. Dabei kann eine zu hohe Leistungsreserve dazu führen, dass das Netzteil nicht im optimalen Wirkungsgradbereich arbeitet. Das reduziert die Energieeffizienz und erzeugt unnötig viel Wärme.

Umgekehrt führt eine Unterdimensionierung dazu, dass das Netzteil bei hoher Last schnell an seine Grenzen kommt. Die Folge: Abschaltungen, Spannungseinbrüche oder dauerhafte Überlastung.

Typische Folgen falscher Leistungsauswahl

• Unnötig hoher Energieverbrauch
• Geringere Lebensdauer durch Überlast oder Teillastbetrieb
• Instabile Versorgung bei Lastspitzen
• Sichtbare Symptome: flackernde LEDs, Überhitzung, lärmende Lüfter

Tipp: Planen Sie mit einer realistischen Leistungsreserve von ca. 20–30 %, je nach Anwendung. Prüfen Sie zusätzlich die tatsächliche Lastverteilung über den Betriebszyklus hinweg.

2. Falscher IP-Schutz oder Umgebungseinfluss ignoriert

Temperatur, Feuchtigkeit und Staub unterschätzt

Ein Netzteil für den Schaltschrank (IP20) ist ungeeignet für feuchte, staubige oder stark schwankende Umgebungen. Folgen sind vorzeitige Ausfälle oder Korrosionsschäden.

IP67, IP20 & Co. – was wirklich nötig ist

Die Schutzart sollte zur realen Einbausituation passen. IP67 ist für außenliegende Montage geeignet, IP20 reicht für trockene, geschlossene Schaltschränke.

Tipp: Berücksichtigen Sie neben der Schutzart auch den Temperaturbereich, die Lüftungssituation im Einbauumfeld und mögliche Vibrationseinflüsse.

3. Keine EMV- oder Sicherheitsnormen berücksichtigt

CE, UL, EN: Wichtige Normen im Überblick

Industrieanwendungen unterliegen besonderen Normen, etwa:

• EN 62368-1 (Sicherheitsanforderungen)
• EN 55032/35 (EMV-Verträglichkeit)
• UL-Zulassungen für Export

Fehlende Normenkonformität kann zu Problemen bei der Abnahme oder Exportfähigkeit führen.

Folgen fehlender Zulassungen

• Verzögerte Inbetriebnahme
• Erhöhtes Haftungsrisiko
• Probleme bei CE-Kennzeichnung

Tipp: Fragen Sie gezielt nach Normenkonformität und Zulassungen für Ihre Branche und Exportländer. Achten Sie auf Prüfzeichen, Normreferenzen und Prüfprotokolle.

4. Ungeeignete Montage- und Anschlussart gewählt

DIN-Schiene, Schraubanschluss oder Stecksystem?

Die Montageart beeinflusst sowohl den Installationsaufwand als auch die Wartungsfreundlichkeit. Eine ungeeignete Wahl führt zu unnötiger Komplexität.

Einfluss auf Wartung und Austausch

Ein steckbares Netzteil lässt sich im Fehlerfall schneller ersetzen als ein verschraubtes Gerät. DIN-Schienenmodule sparen Platz und reduzieren Montagezeiten.

Tipp: Denken Sie bei der Auswahl an Wartung, Austauschbarkeit und vorhandene Installationsstandards. Planen Sie auch den Zugang im Fehlerfall mit ein.

5. Keine Rücksicht auf Spannungsstabilität und Netzqualität

Netzschwankungen, Spitzen und Lastwechsel

Industrieanlagen haben oft unruhige Spannungsverläufe. Netzteile müssen solche Schwankungen kompensieren können, sonst drohen Funktionsstörungen.

Typische Symptome im Betrieb:

• Brummende oder heiß laufende Gehäuse
• Spannungseinbrüche bei Lastwechsel
• Instabile Versorgung empfindlicher Komponenten

Die Rolle von Pufferkondensatoren und Schutzbeschaltungen

Moderne Netzteile verfügen über integrierte Mechanismen, um Überspannung, Kurzschluss oder Stromspitzen abzufangen.

Tipp: Prüfen Sie, ob Ihr Netzteil eine geeignete Eingangsspannungstoleranz und Schutzbeschaltung bietet. Achten Sie auf Parameter wie:

• Ripple-Spannung (Wechselanteil auf Gleichspannung, stört empfindliche Elektronik)
• Power-Good-Signal (zeigt an, ob Ausgangsspannung stabil ist)
• MTBF-Wert (Mean Time Between Failures – Hinweis auf Zuverlässigkeit)

Aus der Praxis: Typische Fehlerbilder durch falsche Auswahl

Fehlerbild	Mögliche Ursache	Folge
Gerät startet nicht	Einschaltstrombegrenzung fehlt	Produktionsausfall
Ausgangsspannung instabil	Überlastung / ungeeignete Lastregelung	Elektronikdefekte
Gehäuse überhitzt	Umgebung nicht berücksichtigt	Lebensdauer verkürzt
Geräusche (Brummen, Pfeifen)	Bauteilüberlastung oder Schwingkreise	Frühzeitiger Ausfall
LED flackert oder blinkt	Ripple zu hoch / Lastinstabilität	Sichtbare Störung

Netzteile gezielt und anwendungsspezifisch auswählen

Die Auswahl eines passenden Netzteils ist kein Nebenthema. Wer typische Fehler kennt und vermeidet, sichert nicht nur die Funktionsfähigkeit seiner Anlagen, sondern spart auch langfristig Kosten. Bei der Auswahl unterstützen wir Sie gerne mit unserem Fachwissen und einem breiten Sortiment an Industrie-Netzteilen.

Warum die Stromversorgung im Labor kritisch ist

In der Labortechnik sind Zuverlässigkeit, Stabilität und Sicherheit der Stromversorgung essenziell. Anders als in klassischen Industrieanwendungen arbeiten Labore mit hochsensiblen Mess-, Analyse- und Steuergeräten. Bereits kleinste Spannungsschwankungen oder EMV-Störungen können die Ergebnisse verfälschen oder gar Geräte beschädigen. Eine unzureichende Spannungsversorgung kann nicht nur kostspielige Fehlmessungen verursachen, sondern auch empfindliche Elektronik dauerhaft beeinträchtigen.

Hinzu kommt: Viele Labore arbeiten rund um die Uhr – etwa in der pharmazeutischen Entwicklung oder bei Langzeitmessungen in Forschungseinrichtungen. Hier muss die Stromversorgung nicht nur stabil, sondern auch über längere Zeiträume belastbar und ausfallsicher sein. Dies erfordert ein durchdachtes Stromversorgungskonzept, das sowohl die individuellen Anforderungen der Geräte als auch normative Vorgaben berücksichtigt.

Typische Einsatzbereiche und Geräte im Labor

In Laboren kommen eine Vielzahl elektrischer und elektronischer Komponenten zum Einsatz:

• Analysegeräte (z. B. Spektrometer, Chromatographen)
• Mess- und Kalibriertechnik
• Mikroskope mit Digitaltechnik
• Probenvorbereitungssysteme
• Laborautomation (z. B. Pipettierroboter)
• Heiz- und Temperiersysteme
• Sicherheits- und Überwachungssysteme
• Lufttechnik, Klimatisierung und Lichtsysteme

Ein Praxisbeispiel: In einem pharmazeutischen Labor werden pH-Analysegeräte, Inkubatoren und Klimaschränke gleichzeitig betrieben. Diese Geräte haben unterschiedliche Stromaufnahme und benötigen teils getrennte Spannungskreise mit klar definierten Grenzwerten hinsichtlich Spannungstoleranz und Störfestigkeit. Wird beispielsweise ein Spektrometer durch Spannungsschwankungen gestört, kann dies die gesamte Probenreihe unbrauchbar machen.

Auch in der Forschung – etwa bei Langzeitversuchen in der Umweltanalytik oder Mikrobiologie – ist eine unterbrechungsfreie Spannungsversorgung (USV) entscheidend. Sie verhindert Datenverluste und sichert die Qualität wissenschaftlicher Ergebnisse.

Anforderungen an Netzteile und Spannungsversorgungen

Die Stromversorgung für die Labortechnik muss spezifische technische und normative Anforderungen erfüllen:

• Spannungsstabilität: Schwankungen verfälschen Messergebnisse und beeinträchtigen Messgenauigkeit.
• Regelgenauigkeit: Exakte Steuerung von Spannungs- und Stromwerten zur präzisen Versorgung sensibler Komponenten.
• EMV-Konformität: Minimierung elektromagnetischer Störungen durch geeignete Abschirmung und Filtertechnik.
• Sicherheitsstandards: Einhaltung von Schutzkleinspannung (SELV/PELV), Isolation, Überstrom- und Kurzschlussschutz.
• Zuverlässigkeit: Dauerbetrieb bei konstanter Leistung, auch unter variablen Umgebungsbedingungen.
• Redundanz: Absicherung kritischer Versorgungswege durch Parallelbetrieb oder doppelte Auslegung.
• USV-Fähigkeit: Unterbrechungsfreie Stromversorgung bei Stromausfall, idealerweise mit Monitoring und automatischer Umschaltung.

Labornetzteile, Hutschienen-Netzteile & Co. – ein Überblick

Die Wahl der Stromversorgung hängt von der Art der Anwendung ab. In modernen Laboren sind häufig mehrere Versorgungslösungen gleichzeitig im Einsatz – von präzisen Labornetzteilen über Hutschienen-Netzteile bis hin zu mobilen Steckernetzteilen.

Labornetzteile

Diese Geräte sind regelbare Spannungsquellen mit hoher Genauigkeit. Sie eignen sich für Entwicklungs- und Prüfanwendungen im Laborumfeld. Je nach Modell bieten sie:

• Einstellbare Ausgangsspannung und Strombegrenzung
• Hohe Auflösung und geringe Restwelligkeit
• USB-, RS232- oder LAN-Schnittstellen zur Steuerung und Protokollierung
• Oft mehrere Ausgänge für parallele Testaufbauten

Labornetzgeräte sind ideal für die Spannungsversorgung von Messaufbauten, Kalibrierstationen oder Prototypentests. Sie kommen überall dort zum Einsatz, wo Präzision und Flexibilität gefragt sind – etwa in der Materialprüfung oder Elektronikentwicklung.

Hutschienen-Netzteile

Ideal für die dauerhafte Versorgung von Automatisierungskomponenten oder stationären Verbrauchern. Sie werden direkt im Schaltschrank auf Tragschienen montiert. Vorteile:

• Kompakte Bauweise mit hoher Leistungsdichte
• Großer Eingangsspannungsbereich (z. B. 90–264 V AC)
• Schutzfunktionen gegen Überspannung, Überstrom, Übertemperatur
• Hoher Wirkungsgrad (>90 %) und lange Lebensdauer
• Kombinierbar mit USV-Modulen und Monitoring-Systemen

COTRONIC bietet Ihnen hierzu passende Lösungen für industrielle Netzleitungen und Schaltschranknetzteile.

Steckernetzteile

Für einfachere Laboranwendungen oder Einzelgeräte geeignet. Sie werden häufig bei kleineren Analysegeräten, Kamerasystemen oder mobilen Geräten eingesetzt.

Bei der Auswahl ist auf Folgendes zu achten:

• Überhitzungsschutz und Kurzschlussfestigkeit
• Spannungsstabilität unter Last
• CE-, UL- und ggf. Medizintechnik-Zertifizierungen
• Mechanische Stabilität und hochwertige Steckerqualität

Auch in temporären Laboraufbauten (z. B. bei Messeinsätzen im Feld) sind kompakte Steckernetzteile gefragt.

Auswahlkriterien: So treffen Sie die richtige Entscheidung

Die Auswahl des passenden Stromversorgungssystems sollte auf Basis folgender Kriterien erfolgen:

• Gerätetyp & Leistungsbedarf: Welche Spannung und Stromstärke wird benötigt? Gibt es Anlaufströme?
• Anzahl der Verbraucher & Spannungskreise: Müssen mehrere Geräte gleichzeitig versorgt werden? Sind isolierte Kreise notwendig?
• Montageart: Wird ein stationäres System im Schaltschrank verbaut oder ein flexibles Labornetzgerät benötigt?
• Schutz- und Redundanzanforderungen: Sind sicherheitskritische Geräte im Einsatz? Ist eine USV nötig?
• Kommunikationsschnittstellen: Sollen Werte überwacht, geregelt oder protokolliert werden?
• Erweiterbarkeit & Wartung: Ist das System modular? Können defekte Komponenten im laufenden Betrieb ersetzt werden?

Eine enge Abstimmung mit dem Elektroplaner, der Laborleitung und ggf. dem Gerätehersteller ist hier unverzichtbar.

Normen, Schutzklassen und EMV-Aspekte in Laborumgebungen

Stromversorgungssysteme müssen je nach Anwendung folgende Normen berücksichtigen:

• EN 61010: Regelt die Sicherheit elektrischer Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte. Sie definiert unter anderem Mindestabstände, Isolation, Ableitströme und die Ausführung der Schutzeinrichtungen.
• IEC 61326: Bezieht sich auf EMV-Anforderungen für Labor-, Mess- und Steuergeräte. Sie gibt Grenzwerte für leitungsgebundene und abgestrahlte Störungen sowie Prüfverfahren für Störfestigkeit vor.
• SELV/PELV: Sicherheitskonzepte für Schutzkleinspannungen unter 60 V DC, essenziell bei direktem Personenkontakt.
• IP-Schutzklassen: Bei Anwendungen in Feuchtlabors, Hygienebereichen oder Reinräumen ist die Wahl einer geeigneten Schutzart (z. B. IP54 oder höher) entscheidend.
• IEC 60601: Relevant bei Einsatz in medizinisch genutzten Laborbereichen, insbesondere mit Patientenkontakt.

Zusätzlich können branchenspezifische Anforderungen gelten, etwa aus dem GMP-Umfeld, der Lebensmittelanalytik oder der Halbleiterfertigung. Auch interne Standards oder Auditkriterien (z. B. ISO 17025) können Einfluss auf die Wahl der Stromversorgung haben.

Sichere Stromversorgung für präzise Ergebnisse

Ob Analysegerät, Automatisierungseinheit oder Prüfplatz: Eine auf die Anwendung abgestimmte Stromversorgung ist die Grundlage für sichere, reproduzierbare Laborprozesse. Je nach Einsatzbereich kommen Labornetzteile, Hutschienen- oder Steckernetzteile zum Einsatz – oft auch in Kombination. Entscheidend sind neben technischer Qualität auch die Einhaltung relevanter Normen, die Absicherung durch USV-Systeme sowie Monitoring- und Schutzfunktionen.

Für industrielle Anwendungen mit besonderen Anforderungen an Zuverlässigkeit, EMV-Verhalten und Montage bietet COTRONIC passende Netzleitungen, Netzteile und Systemlösungen für die Labortechnik – von der individuellen Beratung bis zur Serienintegration.

Was bedeutet Ex-Schutz bei Beleuchtungssystemen?

Ein kurzzeitiger Stromausfall, eine beschädigte Leuchte – und ein einzelner Funke in einem Bereich mit brennbarem Gas kann zur Katastrophe führen. In solchen explosionsgefährdeten Zonen ist die Auswahl geeigneter, ex-geschützter Beleuchtungssysteme nicht nur eine Vorschrift, sondern lebenswichtig.

Ex-geschützte Beleuchtung bezeichnet Leuchtensysteme, die so konstruiert und zertifiziert sind, dass sie in Bereichen mit explosionsfähiger Atmosphäre sicher betrieben werden können. Diese Atmosphäre kann durch Gase, Dämpfe oder Stäube entstehen.

Explosionsgefährdete Bereiche werden nach ATEX-Richtlinie in Zonen unterteilt:

• Zone 0 / 1 / 2: für gasexplosionsgefährdete Atmosphäre
• Zone 20 / 21 / 22: für explosionsfähige Staubatmosphäre

Die Auswahl der richtigen Leuchte hängt also von der Art der potenziellen Explosionsgefahr und der Häufigkeit ihres Auftretens ab.

Normen & gesetzliche Grundlagen

Die Ex-Schutz-Technik ist streng normiert. Zwei zentrale Systeme gelten international:

ATEX-Richtlinie 2014/34/EU

Die europäische Richtlinie regelt das Inverkehrbringen von explosionsgeschützten Betriebsmitteln. Hersteller müssen die Konformität ihrer Produkte nachweisen, z. B. durch eine EG-Baumusterprüfung.

IECEx-System

Ein internationales Zertifizierungssystem, das die Vergleichbarkeit der Sicherheitstechnik weltweit erleichtert. Viele außerhalb der EU liegende Projekte greifen auf IECEx-zertifizierte Leuchten zurück.

Weitere Klassifizierungen

• Gerätegruppe: I (Bergbau) oder II (Industrie)
• Kategorie: 1 (Zone 0/20), 2 (Zone 1/21), 3 (Zone 2/22)
• Temperaturklasse: z. B. T1 bis T6 (je niedriger die Zahl, desto geringere Zündtemperatur)
• Explosionsgruppen: Gase der Gruppe IIA, IIB, IIC – je nach Zündenergie
• Normen: IEC 60079 / EN 60079 (z. B. EN 60079-10-1 für Gase)

Zündschutzarten im Überblick

Zündschutzart	Beschreibung	Anwendungsbeispiel	Relevante Norm
Ex d	Druckfeste Kapselung – hält Explosion innerhalb der Leuchte zurück	Zone 1, petrochemische Anlagen	EN 60079-1
Ex e	Erhöhte Sicherheit – Schutz gegen Funkenbildung im Betrieb	Zone 1, Lebensmittelindustrie	EN 60079-7
Ex i	Eigensicherheit – Energie so begrenzt, dass keine Zündung möglich ist	Sensorik, Steuerkreise	EN 60079-11
Ex n	Schutz bei Normalbetrieb – nur für Zone 2 zugelassen	Gefahrstofflager mit seltener Ex-Atmosphäre	EN 60079-15

Typische Einsatzbereiche

Ex-geschützte Leuchten kommen überall dort zum Einsatz, wo brennbare Stoffe verarbeitet, gelagert oder gefördert werden:

• Chemie- und Petrochemieanlagen
• Tanklager, Raffinerien und Offshore-Plattformen
• Mühlen, Getreidelager und Silos
• Lebensmittelverarbeitung mit Staubanfall
• Lackierereien und Gefahrstofflager
• Bergbau, Tunnelbau, Kläranlagen

Arten von Ex-geschützten Leuchten

Hinweis: In explosionsgefährdeten Bereichen werden häufig auch robuste LED-Flutlichtsysteme eingesetzt, wie sie etwa in Industrieanlagen zur großflächigen Ausleuchtung verwendet werden. Mehr dazu im Beitrag LED-Flutlichtsysteme für Industrieanlagen.

LED-Leuchten

Langlebig, energieeffizient und vibrationsresistent. Ideal für Dauerbetrieb in Zone 1 und Zone 21. Häufig mit Aluminiumdruckguss-Gehäuse und Sicherheitsglas.

Notbeleuchtungssysteme

Speziell gesichert für den Betrieb im Alarmfall. Oft mit Batterie-Backup. Müssen ebenfalls ATEX-konform sein.

Hallen- und Flächenleuchten

Robust für hohe Lichtleistung in weitläufigen Industriehallen und Außenbereichen. Optional mit Mast- oder Wandhalterung.

Mobile & tragbare Leuchten

Wartungsfreundlich, leicht zu transportieren und flexibel einsetzbar bei Inspektionen. Stoßfest und spritzwassergeschützt.

Auswahlkriterien für Ex-Leuchten

Neben den klassischen Auswahlkriterien für Leuchten in Ex-Zonen spielt auch die Wahl geeigneter Stromversorgungen eine Rolle. Netzteile mit hoher Schutzart wie IP67 gewährleisten einen sicheren Betrieb – selbst unter rauen Umweltbedingungen. Lesen Sie dazu auch: Netzteile mit IP67 – robuste Lösungen für die Industrie.

Die Auswahl geeigneter Leuchten für explosionsgefährdete Bereiche erfordert technische und sicherheitsrelevante Expertise:

• Zoneneignung & Zündschutzart: Muss exakt zur Gefährdung passen
• Schutzart (IP66, IP67, IP68): Wichtig für den Einsatz in Feuchtigkeit, Staub oder unter Wasser
• Temperaturklasse: Je nach Zündtemperatur der umgebenden Atmosphäre (z. B. T4 = max. 135 °C)
• Explosionsgruppe: Auswahl je nach Gas (IIA, IIB, IIC) oder Staub (IIIA, IIIB, IIIC)
• Montageart & mechanische Robustheit: Decken-, Wand-, Mastmontage, vibrations- und schlagfest (IK08–IK10)
• Gehäusematerialien: Edelstahl, Aluminiumdruckguss, UV-beständige Kunststoffe
• Chemische Beständigkeit: Besonders wichtig bei aggressiven Medien
• Lichtstrom & Lichtverteilung: Effizienz und Ausleuchtung im Fokus (z. B. symmetrisch/asymmetrisch)
• Zertifikate & Dokumentation: Vollständige Nachweise nach ATEX/IECEx erforderlich, inklusive Betriebsanleitung, EG-Konformität, Explosionsschutzdokument

Tipps zur Planung & Installation

Eine durchdachte Planung der Stromversorgung ist ebenso essenziell wie die Auswahl der Leuchte selbst. Wie Sie die Gesamtstromversorgung von Industrieanlagen sicher und effizient aufbauen, erfahren Sie im Beitrag Stromversorgung in der Industrie richtig planen.

• Zonen richtig einschätzen: Nur zertifizierte Fachplaner oder Sachverständige dürfen die Einteilung vornehmen
• Explosionsgruppe berücksichtigen: Gase nach IIA, IIB, IIC einteilen – entscheidend für Geräteauswahl
• Zündquellen vermeiden: Kabelführung, Schalterposition, EMV-Einflüsse beachten
• Wartungskonzept einplanen: Nur befähigte Elektrofachkräfte dürfen Prüfungen vornehmen – Intervall gemäß BetrSichV festlegen
• Dokumentation sicherstellen: Betriebsanweisung, Konformitätserklärung, Schaltpläne, Prüfprotokolle bereitstellen

Fazit: Sicherheit durch die richtige Ex-Beleuchtung

Ex-geschützte Beleuchtung ist ein sicherheitskritisches Element in industriellen Anwendungen mit Explosionsgefahr. Sie muss exakt auf die Anforderungen des Einsatzortes abgestimmt und streng nach geltenden Normen ausgewählt werden. Eine durchdachte Planung, qualitätsgesicherte Produkte und fachgerechte Installation sind die Grundvoraussetzungen für einen sicheren Betrieb.

Das Wichtigste auf einen Blick:

• Normgerechte Auswahl nach ATEX und IECEx (z. B. EN 60079-1 bis -15)
• Zoneneignung, Temperaturklasse und Explosionsgruppe korrekt bestimmen
• Lückenlose Dokumentation und regelmäßige Wartung sicherstellen