Aluminium-Elektrolytkondensatoren

In Netzteilen sowie Leiterplatten (Mainboard) von Servern werden Aluminium-Elektrolytkondensatoren (Elkos) verwendet. Es handelt es sich um Elektronik-Komponenten mit begrenzter Lebensdauer. Elektrolytkondensatoren sind Schlüsselkomponenten in Netzteilen und auf den Platinen eines Servers und werden als Bauelemente im gesamten Bereich elektronischer Geräte eingesetzt. Die Lebensdauer der Elkos beeinflusst auch die Nutzungsdauer des Gerätes. Eine Verwendung dieser Komponenten über deren Betriebslebensdauer hinaus kann zum Auslaufen des Elektrolyts führen.

Betriebslebensdauer eines Servers

In einer normalen Betriebsumgebung (25 °C) wird die Betriebslebensdauer eines Servers in der Regel nicht vor Ablauf des Wartungszeitraums (Gewährleistung) überschritten. Die Betriebslebensdauer kann jedoch wesentlich schneller überschritten werden, wenn der Server in einer Umgebung mit sehr hohen Temperaturen verwendet wird, beispielsweise wegen mangelhafter Kühlung durch Staub im Gehäuse.

Elkos haben prinzipiell eine begrenzte Lebensdauer und hängt entscheidend von Betriebsbedingungen ab. Die Lebensdauer eines Elektrolytkondensators ist vor allem von der Wärmeentwicklung und Wärmeverteilung (Temperatur) im Gehäuse eines Gerätes abhängig. Werden Elkos ausreichend durch Kühlluft gekühlt oder wird die Eigenwärme der Kondensatoren zusätzlich durch Strahlungswärme anderer Bauteile aufgeheizt oder führt Staub zur Überhitzung? In Server-Gehäusen herrschen generell höhere Innentemperaturen als in der Umgebung. Bei hohen Temperaturen ist die Verdampfung des flüssigen Elektrolyts höher, das Aluminiumgehäuse schwillt durch Überdruck an, Flüssigkeit kann austreten und erhebliche Schäden und Folgekosten verursachen.

Falls Elkos nicht mehr richtig funktionieren, kommt es zu instabilem Verhalten von Servern, Rechnern und PCs. Probleme beim Booten, spontane Neustarts und Abstürze im laufenden Betrieb sowie Datenfehler sind die Folge.

Bei Kondensatoren treten temperaturabhängige Alterungserscheinungen auf. Die Lebensdauer von Elkos basiert auf der 10-Grad-Regel (Arrheniusgleichung). Sie beschreibt die  Temperaturabhängigkeit von chemischen Reaktionsprozessen. Die Reaktionsgeschwindigkeit verdoppelt sich pro 10 ° C Temperaturerhöhung, die Lebensdauer eines Elkos halbiert sich pro 10 °C Temperaturerhöhung.

die Lebensdauer eines Elkos halbiert sich sich pro 10 °C Temperaturerhöhung.

Empfohlene Umgebungsbedingungen



Betrieb (3K2) Klimaklasse 3K2 EN 60721-3-3 / DIN IEC 721 Teil 3-3
Maximale Betriebstemperatur: 35°C (Standard-Server)
Luftfeuchtigkeit: 10% ... 85% relative Luftfeuchtigkeit (nicht kondensierend)
Während des Betriebs darf keine Betauung auftreten.

Um eine unzureichende Kühlung und Schäden an den Geräten zu vermeiden, dürfen die Lüftungsschlitze nicht verstauben.