Medtech

Zuverlässige Kühlung, wo Technik Leben schützt

In der Medizintechnik ist thermische Stabilität eine Frage der Diagnosequalität und der Patientensicherheit. Wir liefern Kühlkörper für bildgebende Systeme, Laser und Leistungselektronik. Sie arbeiten leise, bleiben langzeitstabil und sind vollständig dokumentiert.

Mehrseitige Bauteilkühlung Produktbeispiel 7-1 | Multipress
Mehrseitige Bauteilkühlung Produktbeispiel 2 | Multipress
Mehrseitige Bauteilkühlung Produktbeispiel 6-2 | Multipress
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Nicht nur Elektronik

Im Gerät wird mehr heiß als die Steuerplatine.

Neben Leistungselektronik kühlen wir Strahlenquellen, Laser, Detektoren und Antriebe. Gerade dort entscheidet die Temperaturkonstanz über Bildqualität und Reproduzierbarkeit der Messung.

  • Bildgebende Systeme

    Detektoren und Strahlenquellen temperaturstabil halten.

  • Lasersysteme

    Hohe Leistungsdichten in kompakten Bauräumen.

  • Leistungselektronik

    Umrichter, Netzteile und Treiberstufen im Gerät.

  • Antriebe & Statoren

    Verlustwärme direkt an der Wicklung abführen.

  • Gehäuse & Strukturbauteile

    Temperierte Strukturen gegen Messdrift.

  • Peltier-Anbindungen

    Wärmeabfuhr auf der warmen Seite thermoelektrischer Elemente.

  • Analytik & Sensorik

    Konstante Temperatur für reproduzierbare Ergebnisse.

Medizintechnik

Präzision · Betriebssicherheit · Nachweisbarkeit

Medizintechnische Geräte müssen funktionieren, und sie müssen es nachweisbar und reproduzierbar tun. Diese drei Achsen bestimmen jede Auslegung. Keine lässt sich gegen eine andere eintauschen.

  • Präzision

    Kleine Temperaturgradienten, damit Messung und Bildgebung über die gesamte Betriebsdauer reproduzierbar bleiben.

  • Betriebssicherheit

    Dichtheit, Werkstoffbeständigkeit und Langzeitstabilität. Ein Ausfall ist in dieser Branche nicht hinnehmbar.

  • Nachweisbarkeit

    Werkstoffnachweise, Prüfprotokolle und Rückverfolgbarkeit im vereinbarten Umfang je Los oder je Teil.

Was wir für medizintechnische Geräte liefern

  • Cold Plates (Flüssigkeitskühlplatten) : für Elektronik, Laser und Strahlenquellen.
  • Temperierte Strukturbauteile : für messtechnisch stabile Aufbauten.
  • Peltier-Anbindungen : für thermoelektrische Temperierung.
  • Geräuscharme Konzepte : mit Flüssigkühlung statt Lüfter im Patientenumfeld.
Kühlung für Medizintechnik

Alles aus einer Hand, von der Entwicklung bis zur Serie.

COOLTEC übernimmt dein Thermomanagement komplett: ein Ansprechpartner, ein Prozess, von der ersten Idee bis zur Serienlieferung. Du steigst dort ein, wo du stehst. Entwicklung, Simulation und Konstruktion sind optional.

  1. Optional

    Entwicklung & Simulation

    Wir entwickeln, simulieren und konstruieren deine Kühllösung und testen sie virtuell, bevor wir physisch produzieren.

  2. Herstellbarkeit & Kosten

    Du weißt schon, was du brauchst? Wir prüfen Herstellbarkeit und optimieren dein Design für die Serie.

  3. Muster & Prototypen

    Muster in rund 6-8 Wochen Standardlieferzeit, per Express in 2-4 Wochen, je nach Produkt und Komplexität.

  4. Serienproduktion

    Hochautomatisierte High-Tech-Fertigung in Deutschland, Low-Cost-Serien aus Asien.

  5. Versorgung & Lifecycle

    Rahmenverträge, Lagerhaltung, Last-Time-Buy: Wir sichern deine Versorgung über den gesamten Produktlebenszyklus.

Vorschau: MedTech Thermal Guide: Kühlung für Medizintechnik
Im Guide

MedTech Thermal Guide: Kühlung für Medizintechnik

Auslegungswissen statt Produktkatalog: wie Kühllösungen aussehen, die Diagnosequalität, Betriebssicherheit und Dokumentationsanforderungen gleichzeitig erfüllen.

Mit Experten sprechen+49 (0)36781 44 69-0
Sebastian Krüger, Head of Sales und Medtech-Expert
Dein Ansprechpartner

Sebastian Krüger

Head of Sales und Medtech-Expert

Bring deine thermische Herausforderung mit: Verlustleistung, Bauraum, Medium, Umgebungsbedingungen. Sebastian sucht mit dir im ersten Gespräch die richtigen Lösungsansätze und stellt direkt das Team zusammen, das wir dafür brauchen, aus Anwendungstechnik, Produktionstechnik und Thermoengineering. Eine Warteschleife gibt es dabei nicht.

FAQ Medtech

Häufig gestellte Fragen

Ist COOLTEC nach ISO 13485 zertifiziert?

Nein. COOLTEC ist nach DIN EN ISO 9001:2015 zertifiziert (TÜV Thüringen), nicht nach ISO 13485. Für die Zusammenarbeit heißt das: Als Zulieferer für ein Bauteil, das Teil eines Medizinprodukts wird, arbeiten wir nach deiner Spezifikation und liefern Werkstoffzeugnisse, Maß- und Dichtheitsprotokolle sowie eine dokumentierte Rückverfolgbarkeit der Charge. Die Einbindung in dein Qualitätsmanagementsystem nach ISO 13485 (Lieferantenbewertung, Änderungsmanagement, Risikobetrachtung am Medizinprodukt) verantwortet der Hersteller des Medizinprodukts. Wo wir regelmäßig arbeiten: Laborgeräte, Analytik, Diagnostik und Forschungsaufbauten, also Anwendungen ohne Patientenkontakt oder außerhalb der Zulassungskette. Sag uns eine 13485-Anforderung früh. Dann klären wir vor dem Angebot, ob dein Prozess einen 9001-Lieferanten mit Spezifikationsbindung zulässt.

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Gibt es Kühlplatten, die sterilisiert werden können?

Ja. Sterilisierbare Kühlplatten werden aus Edelstahl gefertigt, üblicherweise 1.4404 oder 1.4435 (316L), vollständig ohne Elastomere und Kunststoffteile im sterilisierten Bereich. Der Grund für Edelstahl ist nicht die Wärmeleitung, die schlechter als bei Aluminium ist, sondern die Beständigkeit gegen Dampf und Reinigungsmittel sowie die glatte, reinigbare Oberfläche. Bei Dampfsterilisation im Autoklaven kommt hinzu, dass der Kühler den Temperaturwechsel und den Druck aushalten muss. Kritisch sind dabei die Fügestellen, nicht das Grundmaterial. Für Sterilisation mit Ethylenoxid gilt dasselbe, zusätzlich muss sich der Aufbau vollständig entlüften und trocknen lassen. Grenze: Der Preis liegt deutlich über einer Aluminiumplatte, und die Kühlleistung ist bei gleicher Geometrie geringer. Für dieselbe Leistung braucht man mehr Fläche.

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Können Kupferkühlplatten für MRT-Anwendungen gefertigt werden?

Ja. Kupferkühlplatten für Hochfrequenz-Endstufen in MRT-Systemen sind ein bekannter Anwendungsfall, und Kupfer ist dort doppelt richtig: Es ist nicht ferromagnetisch und leitet Wärme und Strom sehr gut. Entscheidend im MRT-Umfeld ist, dass alle Bauteile in der Nähe des Magnetfelds unmagnetisch sind. Das gilt auch für Schrauben, Fittings und Zubehör, wo sonst häufig Standardstahl verbaut wird. Bei Ersatzteilen für bestehende Geräte arbeiten wir auf Basis eines Musterteils oder einer Zeichnung; die Angabe der Gerätebezeichnung allein reicht nicht, weil dieselbe Baureihe unterschiedliche Kühlerstände hat. Grenze: Bei Ersatzteilen für Fremdgeräte können wir keine Zusicherung zur Kompatibilität mit dem Originalteil geben. Wir fertigen nach Muster oder Zeichnung, und du bewertest die Eignung im Gerät.

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Wie sauber sind die Kühler bei Lieferung, und wie werden sie gereinigt?

Kühler werden nach der Bearbeitung gereinigt, damit keine Bearbeitungsrückstände, Späne oder Kühlschmierstoffreste im Kanal bleiben; für erhöhte Anforderungen erfolgt eine wässrige Teilereinigung mit anschließender Trocknung und verschlossenen Anschlüssen. Warum das mehr als Kosmetik ist: Rückstände im Kanal wandern beim ersten Betrieb in den Kreislauf und setzen dort Filter, Ventile oder engere Querschnitte zu. Der Schaden entsteht dann nicht im Kühler, sondern anderswo im System. Für Labor- und Analytikanwendungen definieren wir die Endreinigung und die Verpackung projektbezogen, weil „sauber“ je Anwendung etwas anderes bedeutet. Grenze: Eine Restschmutzanalyse nach Partikelgrößenklassen mit Zertifikat je Charge gehört nicht zu unserem Standard. Wenn du sie brauchst, planen wir sie als separate Leistung ein oder benennen einen Dienstleister.

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Sind einfache Laborkühlplatten mit Schlauchanschluss lieferbar?

Ja. Die einfache Variante ist ein häufiger und schnell umsetzbarer Fall: eine Aluminium- oder Edelstahlplatte mit einem Ein- und einem Auslass, ausgelegt für den Anschluss eines flexiblen Schlauchs an ein Laborthermostat. Solche Platten fertigen wir auf Maß, von 30 mm bis 3.000 mm Kantenlänge; typische Laborgrößen liegen bei 20 × 30 cm bis 60 × 50 cm. Wichtig für die Auslegung ist nur die Wärmeleistung, die Zieltemperatur der Platte und die Vorlauftemperatur deines Thermostaten. Daraus ergeben sich Kanalführung und Plattendicke. Bei innenstrukturierten Platten ist zusätzlich der zulässige Druckverlust relevant, weil Laborthermostate oft nur geringe Förderleistung haben. Grenze: Ein Laborthermostat mit kleiner Pumpe kann eine feinstrukturierte Platte nicht ausreichend durchströmen. Dann ist die einfachere Kanalgeometrie die bessere Wahl, auch wenn sie thermisch schlechter aussieht.

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Wie wird die Rückverfolgbarkeit der Werkstoffe dokumentiert?

Werkstoffe werden über Chargen dokumentiert: Zu jeder Lieferung können wir das Werkstoffzeugnis des Vormaterials zuordnen, üblicherweise als Abnahmeprüfzeugnis nach EN 10204 3.1, sofern das Lieferwerk es bereitstellt. Bei Aluminium ist zusätzlich die Materialform relevant und wird mitdokumentiert: Guss- und Walzmaterial verhalten sich beim Fügen und bei der Bearbeitung unterschiedlich und sind nicht gegeneinander austauschbar, selbst bei gleicher Legierungsbezeichnung. Diese Unterscheidung ist in Serienprojekten schon zum Thema geworden, deshalb halten wir sie fest. Nenn den benötigten Zeugnistyp in der Anfrage, nicht erst bei der Abnahme. Grenze: Eine bauteilbezogene Einzelrückverfolgbarkeit mit Seriennummer je Stück ist möglich, aber kein Standard. Sie muss vereinbart werden und wirkt sich auf Aufwand und Preis aus.

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Wie legt ihr den thermischen Widerstand aus?

Wir starten mit deinem Lastfall: Verlustleistung, Verteilung über die Fläche, zulässige Bauteiltemperatur, Vorlauftemperatur, Volumenstrom und Bauraum. Daraus ergibt sich das Rth-Budget, das wir in der Thermosimulation gegen Varianten der Kanalführung prüfen, bevor die Konstruktion beginnt.

Wie erreicht ihr enge Temperaturkonstanz?

Über die Gleichmäßigkeit der Kanalführung: Parallelführung statt langer Serienpfade, gezielte Querschnittsänderungen und, wo nötig, Turbulatoren an der kritischen Stelle. Ein Kühlkörper, der im Mittel passt, aber mehrere Kelvin Spreizung hat, erzeugt Messdrift.

Welche Werkstoffe verarbeitet ihr, und wie wählt man richtig?

Kupfer, Kupfernickel, Edelstahl und Aluminium. Die Wahl folgt drei Kriterien: Wärmeleitfähigkeit, Medienkompatibilität und mechanische Anforderung. Häufig kombinieren wir: leitfähiges Material an der Wärmequelle, beständiges Material am Medium.

Wie stellt ihr Dichtheit sicher?

Standard ist die Druckprüfung jedes Bauteils; für anspruchsvolle Anwendungen prüfen wir zusätzlich mit Helium-Lecktest und dokumentieren die Leckrate pro Teil. Die Zielleckrate legen wir vor der Konstruktion fest.

In welchen Größen fertigt ihr Kühlkörper und Flüssigkeitskühlplatten?

Vom 30 mm kurzen Mikrokanalkühler bis zur 3 m (30.000 mm) langen Kühlplatte und bis hin zum komplett gekühlten Präzisionsgroßbauteil. Was geht, entscheidet nicht die Größe allein, sondern Werkstoff, Bauweise und Toleranz: Nenn uns deine Abmessungen, wir sagen dir, in welcher Bauweise wir sie fertigen.

Sind eure Bauteile für den Patientenbereich geeignet?

Anforderungen an Oberflächen, Reinigbarkeit und Werkstoffe klären wir projektbezogen.

Baut ihr auch geräuscharme Kühlkonzepte?

Ja. Flüssigkühlung ersetzt in vielen Geräten die Lüfterkühlung und senkt den Geräuschpegel deutlich. Im Patienten- und Untersuchungsumfeld ist das besonders relevant.

Welche Stückzahlen und Lieferzeiten sind möglich?

Muster in rund 6-8 Wochen Standardlieferzeit, per Express in 2-4 Wochen. Für die Serie fertigen wir hochautomatisiert in Deutschland; kostensensible Standardteile kommen aus unseren Joint Ventures in Asien.

Arbeitet ihr unter NDA?

Ja, das ist für uns der Normalfall. Wir zeichnen deine Geheimhaltungsvereinbarung oder stellen unsere. Kundenprojekte und Anwendungsdetails geben wir grundsätzlich nicht weiter.

Grundlagen

Kühlung in der Medizintechnik: worauf es technisch ankommt

In medizintechnischen Geräten ist Temperatur meist mehr als ein Schutzthema, sie ist ein Qualitätsmerkmal: Sie geht direkt in Bildqualität, Messgenauigkeit und Reproduzierbarkeit ein.

Auszug aus dem Cool How Report 2026

So legen wir eine Kühllösung aus

Jede Auslegung beginnt mit denselben Randbedingungen: Verlustleistung Pv, maximal zulässige Bauteiltemperatur, Umgebungs- bzw. Vorlauftemperatur und die verfügbare Kontaktfläche. Erst daraus ergibt sich, welche Kühlstrategie überhaupt in Frage kommt.

Warum das so genau sein muss: Ein Temperaturanstieg um nur 10 Kelvin kann die Lebensdauer elektronischer Komponenten halbieren.

Die vier Kenngrößen eines thermischen Systems

λ
Wärmeleitfähigkeit [W/m·K]
Beschreibt den Wärmetransport im Medium. Kupfer liegt bei rund 400 W/m·K, Aluminium bei 150–200 W/m·K.
λ = Q̇ · l / (A · ΔT)
α
Wärmeübergangskoeffizient [W/m²·K]
Beschreibt den Wärmefluss zwischen fester Oberfläche und Fluid, also zwischen Kühlkörper und Luft oder Kühlmedium.
α = Q̇ / (A · ΔT) = Nu · λF / L
Rth
Wärmewiderstand [K/W]
Gibt an, welche Temperaturdifferenz nötig ist, um 1 W zu übertragen. Herstellerangaben gelten nur für die angegebenen Prüfbedingungen.
Rth = ΔT / Q̇
k
Wärmedurchgangskoeffizient [W/m²·K]
Wie der α-Wert, jedoch für den Durchgang durch Festkörperschichten statt für den Übergang an ein Fluid.
k = 1 / (Rth · A)

In fünf Schritten zur passenden Kühllösung

1
Systemparameter erfassen
Verlustleistung Pv, maximal zulässige Bauteiltemperatur Tmax, Kontaktfläche A sowie Umgebungstemperatur T0 (Luft) oder Vorlauftemperatur Tv (Flüssigkeit).
2
Temperaturdifferenz berechnen
ΔT = Tmax − T0 beziehungsweise ΔT = Tmax − Tv.
3
Erforderlichen Wärmewiderstand bestimmen
Rth = ΔT / Pv, der Wert, den die Kühllösung unterschreiten muss.
4
Wärmedurchgangskoeffizient abschätzen
Ist die Kontaktfläche bekannt: k = 1 / (Rth · A). Das macht Luft- und Flüssigkeitslösungen vergleichbar.
5
Kühlstrategie festlegen
Aus k und Bauraum ergibt sich, ob natürliche Konvektion, Zwangskühlung oder eine Cold Plate erforderlich ist.
Rechenbeispiel: Kühlung eines IGBT
Gegeben: A = 0,03 m², T0 = 20 °C, Tmax = 70 °C, Pv = 2000 W.
ΔT = 50 K  →  Rth = 50 K / 2000 W = 0,025 K/W  →  k = 1333,3 W/m²·K
Ergebnis: Für diesen Fall ist eine Flüssigkeitskühlung (Cold Plate) erforderlich.

Was den Wärmewiderstand eines Luftkühlkörpers beeinflusst

Effektive Kühlfläche: Mehr Fläche senkt den Rth, aber nur bis zu einem Grenzwert, dem sich der Wert asymptotisch nähert.
Ausrichtung bei natürlicher Konvektion: Die Lage zur Schwerkraft bestimmt die Strömungsgeschwindigkeit. Je langsamer die Strömung, desto höher der Rth.
Strömungsgeschwindigkeit: Mit Lüftern steigt sie deutlich gegenüber freier Konvektion. Die Einbaulage wird dann zweitrangig.
Verlustleistung: Der Rth-Wert sinkt mit steigender Verlustleistung und nähert sich einem konstanten Wert.

Werkstoffe: Wärmeleitfähigkeit und Strömungsgrenzen

Die Werkstoffwahl entscheidet über thermische Performance und Lebensdauer. Wird die maximal empfohlene Strömungsgeschwindigkeit im Rohr überschritten, trägt das Medium die schützende Passivschicht mechanisch ab. Erosion und Leckage sind die Folge.

Werkstoff Wärmeleitfähigkeit bei 20 °C Max. Strömungsgeschw.
Kupfer / Kupferlegierungen 305–394 W/m·K 2,0 m/s
Aluminium / Al-Legierungen 125–210 W/m·K 1,8 m/s (Strukturen 1–2 m/s)
Kupfer-Nickel (CuNi) - 3,5 m/s
Edelstahl geringe Leitfähigkeit, sehr gute Korrosionsbeständigkeit 4,5 m/s
Graphit (parallel zur Schichtebene) bis 2000 W/m·K, technisch 140–160 W/m·K -
Sinterkeramik (BN, SiC) 100–200 W/m·K, elektrisch isolierend -

Diese Daten brauchen wir für deine Auslegung

Je vollständiger die Randbedingungen, desto schneller kommen wir von der ersten Abschätzung zur belastbaren CFD-Simulation. Diese Checkliste stammt aus dem Cool How Report und ist die Grundlage jedes Auslegungsgesprächs.

Flüssigkeitskühlkörper
Verlustleistung und deren Lage
Vorlauftemperatur und Daten des Kühlmediums
Verfügbarer Volumenstrom, gewünschter Druckverlust
Festkörperwerkstoffe und Materialkombinationen im Kreislauf
Max. zulässige Oberflächentemperatur
Übergangswiderstände der Bauteilanbindung
Wenn vorhanden: CAD-Modell
Luftkühlkörper
Verlustleistung und deren Lage
Thermische Anbindung (Datenblatt Paste oder Pad)
Umgebungstemperatur
Ausrichtung des Kühlkörpers im Raum
Ggf. Datenblatt des vorgesehenen Lüfters
Bauraum und Einbaumöglichkeiten
Zulässige Temperaturstreuung auf der Oberfläche

Temperaturkonstanz als Qualitätsmerkmal

Detektoren, Laser und Analytik reagieren empfindlich auf Temperaturänderungen. Ein Gerät, das über den Tag driftet, liefert Messwerte, die nicht vergleichbar sind.

Wir legen deshalb auf Gleichmäßigkeit aus, nicht auf maximale Kühlleistung: kleiner Gradient über die Fläche, stabile Temperatur über den Betriebszyklus.

Geräuscharme Kühlung

Lüfter sind im Patientenumfeld ein Störfaktor, akustisch wie hygienisch. Flüssigkühlung verlagert die Wärme aus dem Gerät heraus und macht den Betrieb deutlich leiser.

Die Auslegung folgt dann dem Systemdruckverlust und der verfügbaren Rückkühlung. Wir betrachten Cold Plate und Verrohrung gemeinsam.

Werkstoffe, Reinigung und Oberflächen

Die Werkstoffwahl folgt in der Medizintechnik neben der Wärmeleitfähigkeit auch der Beständigkeit gegen Reinigungs- und Desinfektionsmittel.

Wir stimmen Werkstoff, Oberflächenbehandlung und Reinigungsprozess gemeinsam ab und dokumentieren die Freigabe.

Vom Prototyp in die Serie

Der teuerste Fehler ist ein Prototyp, der thermisch funktioniert, aber nicht serienfähig ist. Deshalb prüfen wir Herstellbarkeit und Kosten parallel zur thermischen Auslegung, nicht danach.

Weil Entwicklung, Fertigung, Prüfung und Lieferung bei COOLTEC in einer Hand liegen, geht bei diesen Übergängen nichts verloren, vom ersten Lastfall bis zum Last-Time-Buy.

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