Was ist eine Klimakammer und wie funktioniert sie?

Einführung in die Klimakammer

Eine Klimakammer ist ein geschlossener Raum, in dem verschiedene Umweltbedingungen wie Wärme und Luftfeuchtigkeit kontrolliert werden können.

FDM entwirft und baut Laborklimakammern, die auf den jeweiligen Testprotokollen der Kunden basieren.

Für Batterie- und Speichertests entdecken Sie die FDM-Batterietestkammer, die für Tests unter kontrollierten Bedingungen entwickelt wurde.

Einige Kammern können Korrosion auch simulieren, indem sie Salzspray in die Kammer einleiten.

Die Größe dieser Kammern kann je nach dem zu testenden Produkt stark variieren.

Die Größen reichen von 20 bis zu 400.000 Litern – genug, um einen ganzen LKW zu testen!

Wozu dient eine Klimakammer?

Die Hauptfunktion von Umweltprüfkammern besteht darin, das Verhalten von Produkten, die wir im Allgemeinen täglich verwenden, unter extremen klimatischen Bedingungen zu testen.

Ein Auto, das in trockenen Klimazonen sehr gut funktioniert, kann beispielsweise in feuchten Umgebungen seinen Dienst versagen.

Klimakammern ermöglichen es Herstellern, ihre Produkte unter einheitlichen Umweltbedingungen zu testen.

Es ist möglich, das Produkt in einem kontinentalen Klima, also mit kalten Wintern und heißen Sommern, zu simulieren, anstatt in einem konzentrierten mediterranen Klima mit höheren Temperaturen.

Richtig kalibrierte Klimakammern liefern zuverlässige Ergebnisse , die die Produktleistung in der Praxis widerspiegeln.

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Die Nachteile bestehen darin, dass es sich um einen energieintensiven Prozess handelt, der auch die Temperatur im Inneren der Testkammer beeinflussen.

Ultraschall-Luftbefeuchter benötigen keine Hitze, um Wasser in Dampf zu verwandeln .

Wasserdampf entsteht, indem Wasser über eine Membran geleitet wird, die mit Ultraschallfrequenzen schwingt.

Die mit dieser Methode erzeugten Tröpfchen sind extrem fein und können in der Testkammer schnell in die Luft verdunsten

Die befeuchtete Luft wird anschließend in die Testkammer geleitet. Das in den Klimaprüfkammern von FDM ist unserer Meinung nach das effizienteste.

Die wichtigsten Vorteile der Ultraschalltechnologie sind:

• Leistung bei der Feuchtigkeitserzeugung
• Höhere Energieeffizienz
• Geräuschloses System im Betrieb
• Kaltlauf, daher erzeugt es keine zusätzliche Wärme
• Sofortige Feuchtigkeitserzeugung

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Um genaue Produkttests zu gewährleisten, müssen die Hersteller wissen, wie eine Klimakammer kalibriert wird.

Wenn Sie wissen möchten, warum die Kalibrierung so wichtig ist, lesen Sie diesen Artikel.

Eine korrekte für Kalibrierung der Testkammern ist zuverlässige und konsistente Ergebnisse unerlässlich

Die Kalibrierungsverfahren variieren je nach Funktionsweise der Klimakammer und dem Anwendungsbereich. Daher ist es unerlässlich, sich vor Beginn des Kalibrierungsprozesses mit dem Hersteller der Kammer in Verbindung zu setzen, um das korrekte Vorgehen zu erfahren.

Wie funktioniert eine Klimakammer?

Das Funktionsprinzip der Klimakammer besteht darin, dass alle Bedingungen manuell über eine Vielzahl mechanischer Prozesse gesteuert werden können.

Die Temperatur wird durch einen elektrischen Widerstand zur Heizung oder durch eine Kühleinheit zur Kühlung der Kammer geregelt.

Um beispielsweise die korrosive Wirkung des Meeres zu simulieren, wird eine Salzlösung durch eine Düse im Inneren der Kammer versprüht, wodurch ein feiner Nebel entsteht, der das gesamte Produkt umhüllt.

Die Luftfeuchtigkeit in der Testkammer kann auf zwei verschiedene Arten simuliert werden: durch Verdampfen von Wasser mit einer Wärmequelle oder durch den Einsatz von Ultraschalltechnologie.

Wasserdampf wird üblicherweise über einen Dampferzeuger in eine Testkammer eingeleitet. Dieser erhitzt das Wasser und erzeugt Dampf. Der Dampf steigt in der Klimakammer nach oben, kühlt dort wieder ab und erhöht so die Gesamtfeuchtigkeit in der Testkammer. Dieses Verfahren ist vorteilhaft, da es in großen Kammern sehr schnell eine hohe Luftfeuchtigkeit erzeugen kann .

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Was kann in einer Klimakammer getestet werden?

Prinzipiell kann eine Klimakammer jede Art von Produkt testen, also alles, was vermarktet werden kann und zuvor Klimatests, um die Eigenschaften des Herstellers zu bestätigen oder einfach die offiziellen Vorschriften der Aufsichtsbehörden zu erfüllen.

Die häufigsten Anwendungsgebiete sind:

• Bekleidung/Textilien/Schuhe: Wie reagiert ein Kleidungsstück auf bestimmte Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen ? Wie lässt sich seine potenzielle Lebensdauer abschätzen? Lesen Sie unseren Artikel zur Durchführung von Klimatests an Textilien.

• Luftfahrt, Verteidigung und Telekommunikation: Sektoren, die in den meisten Fällen „extreme“ Tests mit Temperaturen weit über oder unter Null Grad, Stößen, Erschütterungen und besonderen Vibrationen beinhalten, angesichts der Verwendung, die dem fertigen Produkt zuteil werden soll.

• Lebensmittel: Die Haltbarkeit von Lebensmitteln wird bestimmt, d. h. das Verfallsdatum und die Haltbarkeitsdauer unter den optimalen Bedingungen, unter denen das Produkt das Werk verlassen hat. Dies umfasst auch die Verpackung und den Zusammenhang zwischen Verpackung und Produktkontakt.

• Automobilindustrie: Der Automobilsektorumfasst alle zugehörigen Komponenten sowie die verschiedenen Produkte und Zubehörteile, die für die Automobilproduktion benötigt werden, wie Motoren, Karosserien, Kraftstoffe, Innenausstattungen und Reifen. Diese Räume können sehr groß sein, wenn sie das fertige Produkt, also das Auto, aufnehmen müssen; sie werden dann als begehbare.

• Chemie/Kosmetik/Pharma: Ein weiterer Sektor mit besonders strengen Kontrollen aufgrund der direkten Beeinflussung der menschlichen Gesundheit: siehe unsere detaillierte Analyse des Pharmasektors und der ICH-Tests für den sogenannten Stabilitätstest.

• Elektronikindustrie: Alle Bauteile in elektronischen Geräten (z. B. Halbleitern) müssen strengen Vorschriften entsprechen, um ihre einwandfreie Funktion zu gewährleisten und potenzielle Gefahren im Fehlerfall zu vermeiden, da sie elektrisch betrieben werden. Viele dieser Bauteile bestehen zudem aus Kunststoff und Gummi– zwei der am häufigsten geprüften Materialien.

• Baumaterialien: Gebäude sind ständigen und vielfältigen Belastungen ausgesetzt, beispielsweise durch Witterungseinflüsse. Baumaterialien können durch diese ständigen Belastungen stark beeinträchtigt werden. Erfahren Sie mehr über die Karbonatisierung von Beton und die Klimakammer zur Materialprüfung.

Die FDM-Klimakammer

FDM Environment Makers entwirft seit über 70 Jahren Klimakammern.

Durch den Einsatz modernster Technologien, darunter der Controller stillFACE -Programmierer revoFACE für dynamische Tests, unsere Klimakammern alle Klimatests gemäß internationalen Standardspräzise und zuverlässig durchführen.

Darüber hinaus stehen Ihnen unsere Techniker jederzeit zur Verfügung, um auf die spezifischen Bedürfnisse jedes Kunden einzugehen und maßgeschneiderte Klimakammern , die Ihren Anforderungen entsprechen.

Bei weiteren Fragen oder Anliegen zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren.

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Einblicke in Klimakammern

Entdecken Sie unsere spezialisierten Leitfäden nach Branche, Typ und Verwendungszweck:

Nach Sektor

• Pharmazeutische Klimakammern
• Tests für den Automobilsektor
• Prüfung von Baumaterialien
• Tests für den Militär- und Luftfahrtsektor
• Lebensmitteltests
• Batterietest

Nach Typ

• Begehbare Zimmer
• Tischklimakammer
• Mikrobiologische Klimakammer

Praktische Leitfäden

• Kaufberatung
• Kalibrierung der Klimakammer
• Alle möglichen Tests

Handelsoptionen

• Klimakammervermietung
• Verwendete Klimakammer

Referenzstandards für Klimakammern

Klimakammern werden durch eine Vielzahl internationaler Normen geregelt, die je nach Anwendungsbereich variieren:

• IEC 60068 — Vollständige Umweltprüfreihe für elektronische Bauteile (Teile 2-1 Kälte, 2-2 trockene Hitze, 2-30 zyklische feuchte Hitze, 2-78 stationäre feuchte Hitze).
• ICH Q1A(R2) und Q1B — Stabilitäts- und Photostabilitätsprüfungen für pharmazeutische Produkte.
• ISO 16750 — Umweltprüfung von elektrischen/elektronischen Bauteilen für Kraftfahrzeuge.
• MIL-STD-810 — Umweltprüfung militärischer Ausrüstung (Methoden 501-520).
• RTCA DO-160 — Avionik-Umweltprüfung.
• EN 60721 — Klassifizierung von Umgebungsbedingungen.
• ASTM E104 — Feuchtigkeitssättigung durch gesättigte Salzlösungen.
• ISO/IEC 17025 — Anforderungen an akkreditierte Prüf- und Kalibrierlaboratorien.

Autoritative Quellen

• IEC 60068-Reihe — Offizieller Webshop mit allen Teilen der Norm.
• ICH-Qualitätsrichtlinien – Offizielle Dokumente Q1A, Q1B und zugehörige Dokumente.
• ACCREDIA – Italienische Akkreditierungsstelle für Prüf- und Kalibrierlaboratorien.

Zu den möglichen Konfigurationen gehört auch die CO₂-Testkammer, die für Protokolle entwickelt wurde, die eine kontrollierte Atmosphäre erfordern.

Häufig gestellte Fragen zur Klimakammer

Worin besteht der Unterschied zwischen einer Klimakammer und einer Thermostatkammer?

Eine thermostatische Klimakammer regelt lediglich die Temperatur (typischerweise -40 °C bis +180 °C). Eine Klimakammer eine Regulierungder relativen Luftfeuchtigkeit (typischerweise 10–95 % RH bei 10–95 °C). Viele Hersteller verwenden die Begriffe synonym, technisch gesehen ist eine Klimakammer jedoch umfassender und kostet 30–50 % mehr als eine vergleichbare thermostatische Klimakammer.

Was kostet eine Klimakammer?

Die Preise variieren je nach Volumen und Leistung. Ungefähre Preise: 12.000–20.000 € für Tischmodelle; 10.000–25.000 € für Standard-Klimakammern; 18.000–45.000 € für Klimasimulationskammern mit erweitertem Messbereich. Begehbare Klimakammern und Sonderkonfigurationen werden individuell nach Spezifikation kalkuliert. Der tatsächliche Preis hängt von der Konfiguration und dem durchzuführenden Test ab: Beschreiben Sie Ihren Test auf der für Laborklimakammern und erhalten Sie ein Angebot von unserer technischen Abteilung.

Worin besteht der Unterschied zwischen einer Klimakammer, einer Umweltkammer und einer Stabilitätskammer?

Die drei Begriffe werden oft synonym verwendet. Genau genommen einer Klimakammer auf der Temperatur- und Feuchtigkeitskontrolle; eine Umweltkammer ist ein Oberbegriff, der auch zusätzliche Kontrollmöglichkeiten (Licht, Druck, CO₂) umfasst; eine Stabilitätskammer ist der pharmazeutische Fachbegriff für Kammern, die unter festgelegten ICH-Bedingungen (25/60 °C, 30/65 °C, 40/75 °C) für Langzeitstabilitätsstudien betrieben werden. Die zugrundeliegende Technologie ist dieselbe.

Wie oft sollte eine Klimakammer kalibriert und qualifiziert werden?

Die Kalibrierung der Instrumente (Temperatur- und Feuchtigkeitssonden) muss jährlich mit ACCREDIA /ILAC-Zertifikaten durchgeführt werden. Die IQ/OQ/PQ- Qualifizierung muss regelmäßig erneuert werden (in der Regel alle zwei Jahre OQ, jährlich PQ im GMP-Kontext) sowie nach Standortverlagerungen, umfangreichen Wartungsarbeiten oder Änderungen am Steuerungssystem. Weitere Informationen finden Sie im IQ/OQ/PQ-Leitfaden .