Erfolg und Misserfolg von luefterlosen PCs in Industrieanwendungen
Nie wieder Misserfolg beim Einsatz von lüfterlosen PCs
Betrieb von lüfterlosen PCs im industriellen Einsatz
Der Erfolg des Einsatzes hängt stark von den Anforderungen der Applikation und Umgebung ab.
Schock- und Vibrationsfestigkeit, Schutzklasse, Umgebungstemperatur, Montageoptionen, Erforderliche Zertifikate.
Zuletzt aktualisiert: 9.12.2025
Lüfterlose PCs sind eine erfolgreiche Lösung für spezifische industrielle, geräuscharme oder wartungsarme Anwendungen.
Für leistungsintensive Desktop-Anwendungen sind sie jedoch weniger geeignet.
Der Erfolg des Einsatzes hängt stark von den Anforderungen der Applikation und Umgebung ab.
Wichtige Kriterien für die Auswahl der lüfterlosen PCs:
• Energieeffiziente oder leistungsstarke CPUs
• Schutz vor Staub, Feuchtigkeit und Schmutz: IP65/IP67
• Stoß- und Vibrationsfestigkeit
• Umgebungstemperatur
• LAN-Schnittstelle
• Erweiterungen: 5G, WLAN
• Speicher: SSD: SLC- ,MLC- oder TLC Flash, mit oder ohne erweiterten Temperaturbereich DRAM mit oder ohne ECC.
Vorteile der lüfterlosen PCs:
Robustheit: die Geräte bieten Schutz vor Staub, Feuchtigkeit und Schmutz. Sie können auch bei starken Vibrationen eingesetzt werden: Stoß- und Vibrationsfestigkeit sind besser als bei Geräten mit Lüftern. Ausfälle durch Staubeintritt sind extrem selten.
Zuverlässigkeit, Langlebigkeit, Wartungsfreiheit: Lüfter sind störanfällig. Verschleiß und Ausfälle von Lüftern durch Staub, Feuchtigkeit und Vibrationen werden durch das lüfterlose Design ausgeschlossen - das ist unerlässlich für den Dauerbetrieb unter rauen Umgebungsbedingungen. Höhere MTBF Werte führen zu niedrigerer Wartungshäufigkeit und geringeren Ausfallzeiten.
Lüfterlose PC’s sind für Remote- und unbeaufsichtigte Installationen sehr gut geeignet.Geräuschlosigkeit: keine Lüfter vorhanden und somit keine Lüftergeräusche.
Energieeffizienz und geringer Stromverbrauch: es werden Prozessoren mit geringer Leistungsaufnahme verwendet.
Die thermische Effizienz wird durch alle Komponenten (GPU, SSD, Chipsätze) unterstützt und die Wärmeabgabe minimiert – das sorgt für Systemstabilität. Unter extremer Belastung erfolgt eine Reduzierung der Leistungsabgabe durch die CPU. Der Stromverbrauch liegt typischerweise bei 10-35W bei lüfterlosen PCs, bei aktiv gekühlten PCs bei 60 bis über 200W.Unterstützung für weite Bereiche von Eingangsspannungen mit großer Spannungstoleranz.
Kompakte Größe: die Geräte können platzsparend installiert werden. In Schaltschränke, Maschinensteuerungen, Fahrzeuge, Kioskterminals, per DIN-Rail-Montage (Hutschienen-Montage), VESA-, Rack- oder Desk-Montage.
Misserfolge treten auf, wenn die Auswahlkriterien für den Einsatz von Geräten für Ihre spezifische Applikation und Umgebungsbedingungen nicht berücksichtigt wurden.
Diese sind:
• Temperaturbereich: Das Gerät sollte für Ihre auftretenden Umgebungstemperatur-Extreme geeignet sein.
• Schutzklasse: bei Wasser- oder Staubeinwirkung sollten das Gerät über IP65/IP67 verfügen
• Anforderungen an Schock- und Vibrationsfestigkeit
• Wahl der best geeigneten CPU für Ihre Anwendungen
• Erforderliche Schnittstellen und Erweiterungsoptionen
• Speicherauswahl für DRAM und SSDs
• Montageoptionen
• Erforderliche Zertifikate
Nachteile lüfterloser PCs:
Leistungsgrenze bei intensiver Nutzung wegen Überhitzung.
Durch den Einsatz von CPUs mit einer geringen TDP ist die Prozessorleistung gegenüber leistungsfähigeren CPUs mit höherer TDP geringer. Die Temperaturregelung, die normalerweise durch eine CPU-Lüftersteuerung erfolgt, ist hier der kritischste Faktor. Moderne Prozessoren reduzieren bei Erreichen kritischer Chiptemperaturen automatisch Ihre Taktfrequenz um weniger Wärme zu erzeugen.Hohe Umgebungstemperaturen: beim Einsatz in Schaltschränken ohne Luftzirkulation wird die Lebensdauer der Elektronik verringert.
Eingeschränkte Kühlleistung: passive Kühlung ist weniger effektiv wie aktive.
Ungeeignet für rechenintensive Aufgaben wie CAD, Simulationen oder Videobearbeitung wegen fehlender CPU/GPU-Leistung bzw. wegen möglicher Überhitzung und Leistungsabfall.
Überhitzung und möglicher Ausfall von Bauteilen: CPU, SSDs, Spannungsversorgung.
Aufrüstung ist begrenzt durch das thermische Design
Anwendungsgebiete:
• Edge-Computing, Remote-IoT, Off-Grid-Bereitstellungen
• Windparks, Solarparks, Außen-Überwachung
• Fernsteuerungen, Firewalls, VPN-Gateways u.a.
Applikationen
Automatisierung: Förderanlage, CNC-Maschinensteuerung, Prüfstation, Robotik
Edge-Computing & IoT: Energie-Netzüberwachung, Datenanalyse und maschinelles Lernen (ML), Systeme zur vorausschauenden Wartung (Predictive Maintenance, PM), Sensor Hub
Transport: Schwerlastfahrzeuge, Busse, Schiffe, Eisenbahn
Remote-IoT: Windanlagen, Solarparks, Ölplattformen
Medizin, Notfallmanagement im Rettungseinsatz
Visualisierung: POS, Kiosks, Verkaufsautomaten, Digital Signage
Militär
Lüfterlose Embedded PCs bei 1ST-embedded.
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Jelena Dronowa, Head of Digital Media, Dipl.-Ing für Systemtechnik
Mindmap zum Erfolg und Misserfolg beim Einsatz von lüfterlosen PCs
Erfolg durch Robustheit, Zuverlässigkeit, Wartungsfreiheit, Energieeffizienz u.a.