Ethernetkabel/-leitung

Umgangssprachlich wird die Ethernet-Leitung oftmals auch als Ethernet-Kabel, Ethernet-Patchkabel, LAN-Kabel oder gar Netzwerkkabel bezeichnet. Wobei letztere Bezeichnungen meist in Kombination mit konfektionierten Leitungen und Patchkabeln genannt werden. 

Damit Sie für Ihre Anwendung immer die richtige Leitung finden, haben wir wichtige Fakten für Sie zusammengestellt.

Wie ist eine Ethernet-Leitung aufgebaut?

Je nach Anwendung unterscheidet sich der Aufbau einer Ethernet-Leitung hinsichtlich der Anzahl der Adernpaare, des Leitungsquerschnittes, der Mantelmaterialien und einigen weiteren Merkmalen. 

Der Grundaufbau der all diesen Ethernet-Leitungen, abgesehen von der Anzahl der Adernpaare, zugrunde liegt, ist jedoch für alle Ethernet-Leitungen ähnlich. Zwei gängige Aufbauten haben wir für Sie im Folgenden beispielhaft dargestellt.

Einige dieser Eigenschaften, wie z.B. der FC-Innenmantel oder die aluminiumkaschierte Kunststofffolie, sind optional und je nach Anforderungen nicht bei jeder ETHERNET-Leitung vorhanden.

Welche Verseilarten werden bei Ethernet-Leitungen verwendet?

Datenleitungen müssen oft flexibel und elastisch sein und zugleich einen Schutz gegen elektromagnetische Störungen aufweisen. Um diese Eigenschaften zu gewährleisten, werden Leitungen in der Kabelherstellung verseilt.

Für die Datenübertragung in Ethernet-Netzwerken werden üblicherweise vier- bzw. achtadrige Leitungen verwendet. Um den Anforderungen in diesem Einsatzbereich gerecht zu werden, wird häufig die Twisted Pair Verseilung sowie die Sternvierer Verseilung verwendet.

Welche Anforderungen an Ethernet-Leitungen gibt es im Büro- und Industriebereich?

Eine Ethernet-Leitung sollte in erster Linie Daten schnell und zuverlässig übertragen können. Speziell in Industrieumgebungen sollte sie zeitgleich gegen Störungen bzw. äußere Störeinflüsse unanfällig bleiben und die Daten in Echtzeit bereitstellen.

Die Anforderungen unterscheiden sich dabei zwischen Ethernet-Leitungen für die Heim- oder Büroverdrahtung und solchen, die Sie für ein zuverlässiges Industrial-Ethernet-Netzwerk benötigen.

Im Heim- und Büro-Netzwerk sind aufgrund der flexiblen Anschlussmöglichkeiten, und damit einhergehend dem häufigen „Umstecken“ eines Netzwerkkabels, konfektionierte Ethernet-Leitungen meist besser geeignet. Wohingegen im Industrial-Ethernet-Netzwerk raue Umgebungen, Platzmangel und individuelle Leitungslängenanforderungen voraussetzen, dass Ethernet-Leitungen individuell und direkt vor Ort konfektioniert werden können. So lassen sich diese optimal auf die Umgebungsbedingungen anpassen.

Was muss bei der Auswahl einer Ethernet-Leitung beachtet werden?

Die Qualität und die Zuverlässigkeit Ihrer Datenübertragung im Netzwerk ist wesentlich von der Auswahl der richtigen Ethernet-Leitung abhängig. Das richtige Ethernet-Kabel sollte daher gut gewählt werden, bevor Sie mit der Verdrahtung aller Komponenten in Ihrem Netzwerk beginnen. Folgendes sollten Sie bei Ihrer Auswahl beachten: 

Welche Übertragungsprotokolle gibt es für Industrial-Ethernet?

Im Industriebereich werden spezielle Protokolle wie PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT oder CC-Link IE verwendet. Diese Protokolle erweitern das klassische Ethernet, damit speziell die hohen Anforderungen in Fabriken oder Produktionsanlagen abgedeckt werden können. Wichtige Vorteile dabei sind: 

• Industrial-Ethernet kann, ähnlich den Feldbussystemen, Störungen in Fabrikumgebungen besser erkennen und verarbeiten.
• Industrial-Ethernet erfüllt die Anforderungen von Fabriken besser und eignet sich daher insbesondere für den Einsatz in rauen Umgebungen. 
• Bei Datenkollisionen bietet Industrial-Ethernet schnellere und bessere Reaktionszeiten innerhalb der Fabrikhallen.

Je nach Branche oder Anwendungsgebiet bietet LAPP mit dem ETHERLINE® Industrial Ethernet Portfolio für Meterware eine passende Lösung. Unterschiedliche Protokolle wie PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT oder CC-Link IE werden von unseren ETHERLINE® Ethernet-Leitungen bedient.

Damit Sie auch für Ihre Anwendung die perfekte Ethernet-Leitung im Einsatz haben, bieten wir Ihnen, unter anderem, folgende Standards an:

• CC-Link IE
• EtherCAT®
• EtherNet/IP®
• Modbus TCP
• Powerlink®
• PROFINET

Welche Leitungskategorien gibt es?

Kupferbasierte Ethernet-Leitungen nutzen, je nach Übertragungsrate, 2 oder 4 Aderpaare. Sie werden in sogenannte Kategorien („CAT“, von Category) eingeteilt, gemäß den Normen DIN EN 50173 und ISO/IEC 11801. 

Typischerweise unterscheidet man zwischen Cat. 5/Cat. 5e, Cat. 6/Cat.6A und Cat.7/Cat.7A, deren Übertragungsperformance von 10/100 Mbit/s bis 10 Gbit/s reicht.

Diese Ethernet-Leitungen dienen zur Übertragung analoger und digitaler Signale in einem Frequenzbereich bis 1000 MHz (je nach Steckerkompatibilität) und sind, analog zu ihrer Leistungsklasse, auf unterschiedliche Weise gegen elektromagnetische Störungen geschützt.

Welche Leiterklasse für Ethernet-Leitungen sollte gewählt werden?

Vor allem im Industriebereich, in dem Ethernet-Leitungen neben der Verdrahtung der Gebäudeinfrastruktur auch in linear bewegten Anwendungen, Industrie-Robotern, Schaltschränken, auf Kabelpritschen verlegt und in Schleppketten zum Einsatz kommen, sollten Sie auf die Wahl einer geeigneten Leiterklasse achten. 

Hierbei unterscheiden sich die Leiterklassen in drei wesentliche Kategorien, die in den Kurzbezeichnungen /1, /7 oder /19 hinten an den Leiterquerschnitt angehängt sind (z.B. AWG24/1). Diese Kurzbezeichnung ist auf die Anzahl der Einzelleiter in der Leitung zurückzuführen. In unserer Übersicht haben wir Ihnen die Leiterklassen dargestellt:

An dieser Stelle möchten wir das PROFINET-System für Sie besonders hervorheben. PROFINET spezifiziert neben dem Übertragungsprotokoll auch international die Typenspezifikation für die Verkabelung innerhalb und zwischen Fertigungsinseln. Das System stellt damit eine Lösung für alle industriellen Kommunikationssysteme zur Verfügung. Neben kupferbasierten Übertragungsmedien normiert der Standard auch optische Verbindungssysteme.

Die Typenspezifikation nach PROFINET-Guideline definiert drei Ethernet-Leitungstypen anhand derer der Aufbau sowie die mechanischen und elektrischen Anforderungen genau festgelegt sind.

Welche Mantelmaterialien für Ethernet-Leitungen gibt es?

Je nach Einsatzzweck bzw. Anwendung benötigen Sie eine passende Leitung mit geeigneten Aderisolations- und Mantelmaterialien. Vier typische Mantelmaterialien für Ethernet-Leitungen sind: 

• Polyurethan (PUR)
• Polyvinylchlorid (PVC)
• FRNC-Mantelmaterialien (flame retardant non-corrosive)
• Polyethylen (PE)

Jedes Mantelmaterial hat besondere Eigenschaften wie z.B. eine geringe Rauchgasentwicklung, die bei Brandfällen in Gebäuden besonders vorteilhaft ist, wenn Menschen aus Gebäuden evakuiert werden müssen. Ölbeständige Mantelmaterialien sind wiederum sehr gut für den Einsatz in Fertigungsstraßen bei hohem Kontakt mit Kühl- und Schmierölen geeignet. Aus welchen Materialien eine LAPP ETHERLINE® Leitung besteht, können Sie in unserem e-Shop den Produktbeschreibungen entnehmen. 

Wie werden Ethernet-Leitungen gegen elektromagnetische Störungen geschützt?

Prinzipiell gibt es bei Ethernet-Leitungen drei verschiedene Schirmungsarten. Da es allerdings auch Ethernet-Leitungen gibt, die gänzlich auf eine EMV-Schirmung verzichten, sind genaugenommen vier Bezeichnungen in den Produkteigenschaften auf die EMV-Schirmung zurückzuführen. 

• Ungeschirmt oder Unfoliert, „U“ (Unscreened) oder /”U” (Unfoiled)
• Verzinntes Kupfergeflecht oder Kupferumlegung, „S“ (Screened)
• Aluminiumkaschierte Kunststofffolie, „F“ (Foiled)
• Verdrillte Adernpaare, „TP“ (Twisted-Pair)

In den Produkteigenschaften finden Sie daher Angaben wie z.B. S/FTP. Was Sie, wenn Sie die oben genannte Tabelle berücksichtigen, darauf zurückführt, dass es sich hierbei um eine Screened/FoiledTwisted-Pair Ethernet-Leitung handelt. Es ist also eine Leitung mit Kupfergeflecht und verdrillten Adernpaaren, welche paarweise mit aluminiumkaschierter Kunststofffolie ummantelt sind. 

Der Schrägstrich trennt hierbei die Gesamtschirmung von der Adernpaarschirmung. D.h. alle Angaben links vom Schrägstrich beziehen sich auf die Gesamtschirmung, während die Angaben rechts vom Schrägstrich die Schirmung der einzelnen Adernpaare adressieren. 

Welche Ethernet-Leitungen gibt es bei LAPP?

Bei LAPP bieten wir Ihnen mit unseren ETHERLINE® Leitungen ein passendes Produkt für nahezu jede industrielle Anwendung, die eine rasante, störungsfreie und robuste Datenübertragung voraussetzt. Wenn es schnell gehen muss und Sie eine erste Orientierung benötigen, haben wir hier eine grobe Übersicht für Sie: