19-Zoll-Netzwerkschrank planen: Höheneinheiten, Tiefe, Kühlung

Ein 19-Zoll-Netzwerkschrank ist ein genormtes Gehäuse, in das Switches, Patchpanels, Router und Stromverteilung mit einheitlicher Frontbreite eingebaut werden. Die Norm regelt nur die Aufnahme der Geräte - Höhe, Tiefe, Belüftung und Stromversorgung musst Du selbst planen. Genau dort entstehen die teuren Fehler, weil ein zu kleiner Schrank sich nicht nachträglich vergrößern lässt.

Ob im Technikraum eines Einfamilienhauses, in der Etagenverteilung eines Bürogebäudes oder im Schaltraum einer Produktionshalle: Die Fragen sind immer dieselben. Wie viele Höheneinheiten, welche Tiefe, wie viel Wärme entsteht und wie kommt der Strom sauber in den Schrank? Das passende 19-Zoll-Systemrack ergibt sich erst aus diesen Antworten.

Was die 19-Zoll-Norm festlegt

Die Bauform geht auf DIN 41494 beziehungsweise IEC 60297 zurück. Festgelegt ist die Frontbreite der Einbaugeräte mit 19 Zoll, also 482,6 Millimeter, sowie der Lochabstand der Montageholme. Eine Höheneinheit, kurz HE oder U, entspricht exakt 44,45 Millimetern.

Nicht genormt sind Außenbreite, Tiefe, Türen, Belüftung und Zubehör. Ein Schrank mit 600 Millimetern Außenbreite bietet dieselbe Einbaubreite wie einer mit 800 Millimetern - der breitere hat lediglich seitliche Kabelkanäle. Wer das übersieht, kauft für eine dichte Verkabelung zu schmal.

Die Einbautiefe ist ebenfalls frei. Übliche Werte sind 400, 600, 800 und 1000 Millimeter. Für reine Netzwerktechnik reichen oft 600 Millimeter, für Server mit tiefen Gehäusen und rückseitiger Verkabelung sind 800 bis 1000 Millimeter realistisch.

Höheneinheiten realistisch bemessen

Zähle zuerst die aktive Technik: Jeder Switch belegt in der Regel 1 HE, ein Router 1 bis 2 HE, eine USV je nach Leistung 1 bis 3 HE. Dazu kommen passive Komponenten - ein Patchpanel mit 24 Ports belegt 1 HE, ein LWL-Panel ebenfalls.

Rechne dann Rangierebenen dazu. Zwischen zwei Patchpanels gehört jeweils 1 HE für die Kabelführung, sonst hängen die Patchkabel vor den Ports und blockieren den Zugriff. Ein Schrank mit sechs Patchpanels braucht damit nicht 6, sondern eher 11 HE nur für die Rangierung.

Am Ende kommt die Reserve. Plane mindestens 20 bis 30 Prozent freie Höheneinheiten ein. Ein Schrank, der am Tag der Abnahme voll ist, wird bei der ersten Erweiterung zum Problem. Für kleine Verteilungen sind Wandgehäuse mit 4 bis 12 HE üblich, etwa ein 4-HE-Wandgehäuse mit 400 Millimetern Tiefe. Größere Etagenverteilungen laufen über Standschränke mit 22 bis 47 HE.

Wandschrank oder Standschrank

Ein Wandschrank ist die richtige Wahl, wenn wenig Technik unterzubringen ist, der Raum knapp ist und die Wandkonstruktion die Last trägt. Prüfe die zulässige Tragfähigkeit der Wand und des Gehäuses. Bei Leichtbauwänden ist eine Unterkonstruktion Pflicht, nicht Kür.

Sobald mehrere Switches, eine USV oder Serverhardware dazukommen, ist ein Standschrank sinnvoller. Er trägt deutlich mehr Gewicht, bietet Platz für Kabelmanagement auf beiden Seiten und lässt sich von vorn und hinten erschließen. Für schwere Bestückung gibt es Serverschränke mit entsprechend ausgelegtem Rahmen.

Die Umgebung entscheidet über die Schutzart. In sauberen Technikräumen genügt IP20. In Werkstätten, Lagerhallen oder Produktionsbereichen mit Staub und Feuchtigkeit gehört ein geschlossenes Gehäuse her - etwa ein Wandgehäuse in IP55. Achtung: Ein dichtes Gehäuse kann Wärme nur noch über die Oberfläche abgeben, das verschärft die Kühlfrage deutlich.

Wärme abführen statt hoffen

Jedes Watt elektrische Leistung, das in den Schrank geht, kommt als Wärme wieder heraus. Ein kleiner Verteiler mit zwei Switches und einem Router liegt vielleicht bei 60 bis 100 W. Ein Schrank mit PoE-Switches, USV und Server erreicht schnell 500 bis 1.500 W.

Für die Belüftung gilt eine brauchbare Faustformel: Der erforderliche Luftvolumenstrom in Kubikmetern pro Stunde entspricht etwa 3,1 mal der Verlustleistung in Watt, geteilt durch die zulässige Temperaturerhöhung in Kelvin. Bei 500 W Verlustleistung und 10 Kelvin zulässiger Erwärmung sind das rund 155 Kubikmeter pro Stunde. Passende Lüftergruppen gibt es als Dach- oder Einbauvariante mit Thermostat.

Die Luft muss dabei einen Weg haben. Kalte Luft strömt unten ein, warme Luft oben aus. Eine geschlossene Glastür sieht aufgeräumt aus, behindert aber den Durchsatz - für belüftete Schränke sind perforierte Stahltüren die bessere Wahl. Aktive Netzwerktechnik verträgt üblicherweise Zulufttemperaturen bis etwa 35 bis 40 Grad Celsius, dauerhaft empfohlen werden jedoch 18 bis 27 Grad. Wird es im Technikraum regelmäßig wärmer, ist die Raumkühlung das eigentliche Thema, nicht der Schranklüfter.

Strom, Erdung und Verkabelung

Im Schrank verteilt eine 19-Zoll-Steckdosenleiste den Strom. Wähle sie nach Anzahl und Bauform der Netzteile - breite Steckernetzteile blockieren sonst zwei Plätze. Modelle mit Strommessung, wie sie die IT-METER-LINE Netzleisten bieten, machen die tatsächliche Last sichtbar und helfen bei der Auslegung der USV.

Der Schrank braucht einen eigenen, abgesicherten Stromkreis. Vorsicherung, Fehlerstromschutz und Leitungsquerschnitt gehören in die Unterverteilung und sind nach DIN VDE 0100 auszulegen. Alle metallischen Teile des Schranks - Rahmen, Türen, Seitenwände, Montageholme - müssen in den Schutzpotentialausgleich nach DIN VDE 0100-540 einbezogen werden. Türen und abnehmbare Wände brauchen dafür eigene Erdungsbänder.

Für die Datenverkabelung gilt DIN EN 50173: Die Strecke vom Patchpanel zur Anschlussdose darf 90 Meter nicht überschreiten, zusammen mit den Patchkabeln auf beiden Seiten ergeben sich maximal 100 Meter Übertragungsstrecke. Halte außerdem den Biegeradius ein - bei Kupferdatenkabeln in der Regel das Vierfache des Kabeldurchmessers, bei Lichtwellenleitern die Herstellerangabe.

Typische Fehler beim Schrankkauf

Der häufigste Fehler ist zu wenig Tiefe. Ein Switch mit 300 Millimetern Gehäusetiefe passt rechnerisch in einen 400-Millimeter-Schrank, aber die Stecker der Patchkabel brauchen vorn nochmal 60 bis 80 Millimeter. Rechne die Steckerlänge immer mit.

Der zweite Fehler ist fehlende Reserve bei Höhe und Stromkreisen. Der dritte ist ein Aufstellort ohne Rücksicht auf Wärme, etwa in einer Abstellkammer ohne Lüftung. Der vierte betrifft die Erdung, die bei Türen und Seitenteilen gern vergessen wird.

Wer den Schrank als Teil der Gebäudetechnik plant und nicht als reines Behältnis, spart sich den zweiten Kauf. Bei vernetzten Gebäuden gehört auch die Frage dazu, welche Systeme überhaupt im Schrank zusammenlaufen sollen - dazu liefert der Vergleich KNX gegen WLAN die Grundlagen.

Häufige Fragen

Wie viele Höheneinheiten hat ein üblicher Serverschrank?
Standschränke gibt es typischerweise mit 22, 27, 32, 42 und 47 HE. 42 HE bei 2 Metern Höhe ist im Rechenzentrum die verbreitetste Größe.

Wie hoch ist 1 HE in Zentimetern?
Eine Höheneinheit misst 44,45 Millimeter, also rund 4,45 Zentimeter. Zehn Höheneinheiten ergeben 44,45 Zentimeter Einbauhöhe.

Brauche ich für einen Netzwerkschrank im Haus einen Lüfter?
Bei einer typischen Heiminstallation mit Router, Switch und Patchpanel und weniger als 100 W Verlustleistung meist nicht, solange der Schrank Lüftungsöffnungen hat. Mit PoE-Switch, NAS oder USV sieht das anders aus.

Welche Tiefe brauche ich für einen Server?
Übliche Rackserver sind 650 bis 800 Millimeter tief. Mit Kabelabgang und Rangierraum sind 1000 Millimeter Schranktiefe die sichere Wahl.

Darf ich den Netzwerkschrank selbst anschließen?
Datenverkabelung und Bestückung sind unkritisch. Der Anschluss an die 230-Volt-Installation und die Einbindung in den Potentialausgleich gehören in die Hände einer Elektrofachkraft.

Plane den Schrank also von innen nach außen: erst die Technik zählen, dann Rangierung und Reserve, danach Wärme und Strom. Erst am Schluss steht die Frage, welches Modell es wird.

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