Lichtwellenleiter sind die erste Wahl, wenn es um hohe Datenraten, EMV‑Störsicherheit und große Übertragungsdistanzen in rauen Industrieumgebungen geht. Im Ratgeber‑Tab erläutern wir Ihnen die wichtigsten Grundlagen, Auswahlkriterien und Praxisempfehlungen, damit Sie schnell das passende LWL‑Kabel für Ihre Anwendung im Shop finden.
Lichtwellenleiter als Übertragungsmedium für optische Signale gewinnen zunehmend an Beliebtheit bei der Datenübertragung in Ethernet-Netzwerken. Je nach Einsatzbereich und Art des Lichtwellenleiters erreichen sie dabei höchste Geschwindigkeiten über große Entfernungen und sind zudem durch ihre Erweiterungsfähigkeit das perfekte Argument für nachhaltige Vernetzung. Für Sie klären wir auf, was Lichtwellenleiter sind, wie diese sich unterscheiden und welche Vorteile der Einsatz von Glasfaserkabel mit sich bringt.
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- Ölbeständig
Was ist ein Lichtwellenleiter (LWL-Kabel)?
Ein Lichtwellenleiter ist eine Leitung zur Datenübertragung, bei der Signale in Form von Licht durch Glas‑ oder Kunststofffasern übertragen werden. LWL‑Kabel, auch als Glasfaserkabel oder Glasfaserleitung bezeichnet, ermöglichen hohe Bandbreiten und große Reichweiten, ideal für moderne Industrie‑ und IT‑Netzwerke.
Im Alltag wird oft der Begriff Glasfaserkabel verwendet. Streng genommen ist das ein spezieller Typ des Lichtwellenleiters, dessen Fasern aus Glas bestehen. Der Oberbegriff „Lichtwellenleiter“ umfasst jedoch alle Kabel, die lichtdurchlässige Fasern als Übertragungsmedium nutzen – unabhängig vom Material.
Warum ist das wichtig?
LWL-Kabel sind die Grundlage moderner Glasfasernetze. Sie ermöglichen hohe Datenraten und stabile Verbindungen in Industrie, IT und Telekommunikation. Wer ihre Rolle versteht, kann die richtige Technologie für zukunftssichere Netzwerke wählen.
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Wie ist ein LWL-Kabel (Lichtwellenleiter) aufgebaut?
Der Aufbau eines LWL-Kabels, genauer gesagt der Aufbau der Faser, bestimmt seine Leistungsfähigkeit. Grundsätzlich besteht es aus drei Hauptkomponenten.
Aufbau in Kürze:
- Coating (Beschichtung und ggf. Farbcodierung): Schützt die Faser vor mechanischen Einflüssen
- Cladding (Mantel): Sorgt für Totalreflexion und hält das Licht im Kern
- Core (Kern): Leitet das Lichtsignal
Das Funktionsprinzip basiert auf der Totalreflexion. Lichtsignale werden im Kern geführt, indem sie an der Grenzfläche zum Mantel reflektiert werden. Dies ist möglich, weil der Brechungsindex des Kerns höher ist als der des Mantels. Dadurch bleibt das Licht im Kern und kann nahezu verlustfrei über große Distanzen übertragen werden.
Normen für Aufbau und Fasertypen:
LWL-Kabel erfüllen internationale Normen wie IEC 60794 sowie ITU-T-Empfehlungen für Glasfasern, darunter G.652/G.657 für Singlemode. Diese Standards definieren die physikalischen Eigenschaften der Fasern, deren Einsatzbereiche und die relevanten mechanischen Prüfverfahren.
Warum der Aufbau zählt
Wie effizient Lichtsignale übertragen werden, hängt von Faktoren wie Kern, Mantel und Beschichtung ab. Diese beeinflussen Reichweite, Bandbreite und Robustheit – entscheidend für die Performance in anspruchsvollen Umgebungen.
Hinweis: Der genaue Aufbau kann je nach Fasertyp (POF, PCF, GOF) variieren. Details dazu finden Sie im nächsten Abschnitt.
LWL-Fasertypen im Überblick: POF, PCF und GOF
Die Wahl des richtigen LWL-Kabels ist entscheidend für die Performance Ihres Netzwerks. Grundsätzlich unterscheiden wir drei Fasertypen:
- POF (Polymer Optical Fiber) – Kunststofffaser
- PCF (Polymer Cladded Fiber) – kunststoffummantelte Glasfaser
- GOF (Glass Optical Fiber) – Glasfaser
Jeder Typ hat spezifische Eigenschaften und Einsatzbereiche. Die folgende Übersicht hilft Ihnen bei der Auswahl.
| Fasertyp | Material | Reichweite | Bandbreite | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|---|
| POF | Kunststoff (PMMA) | kurze Strecken (bis ca. 50 m) | bis 100 Mbps | Schaltschrank, Schleppketten |
| PCF | Glasfaser mit Kunststoffmantel | mittlere Strecken (bis ca. 100 m) | bis 100 Mbps | Industrie, Fabriknetze |
| GOF | Glas (Quarzglas) | lange Strecken (bis ca. 40 km) | bis 40 Gbps | Rechenzentren, FTTH/FTTC, Backbone |
Material & Aufbau: Vollständig aus Kunststoff (PMMA), Fasertyp P980/1000, Core 980 μm, Cladding 1000 μm, Coating 2200 μm.
Eigenschaften:
- Sehr flexibel, ideal für bewegte Anwendungen wie Schleppketten.
- Unempfindlich gegen elektromagnetische Störungen, strahlt selbst keine EM-Felder ab.
- Einfach zu konfektionieren, keine Spezialwerkzeuge erforderlich.
Einsatzbereiche:
- Kurzstrecken in der Industrie (z. B. Schaltschrank, Kabelkanäle mit Starkstromleitungen).
- Industrial Ethernet (PROFINET, ETHERNET/IP).
Besonderheit:
- Günstigste Lösung, aber hohe Dämpfung → Reichweite begrenzt auf ca. 100–120 m.
Material & Aufbau: Glasfaser mit Kunststoffmantel, Fasertyp K200/230, Core 200 μm, Cladding 230 μm, Coating 500 μm.
Eigenschaften:
- Bessere Dämpfung und höhere Bandbreite als POF
- Feldkonfektionierbar, einfache Handhabung
- Kompatibel mit bestehenden POF-Systemen → ideal für Upgrades
Einsatzbereiche:
- Industrieanwendungen mit mittleren Distanzen (bis ca. 500 m)
- Große Fabriken, medizinische Anwendungen
Besonderheit:
- Optimales Kosten-Nutzen-Verhältnis zwischen POF und GOF
Material & Aufbau: Vollständig aus Quarzglas (Siliziumoxid), Singlemode (E9/125, OS2) oder Multimode (G50/125 bzw. G62,5/125, OM1-4).
Eigenschaften:
- Sehr geringe Dämpfung → höchste Reichweiten und Datenraten
- Singlemode für Langstrecken (bis 40 km), Multimode für lokale Netze
- Feldkonfektionierbar mit Steckverbindern von LAPP mit FFC-System
Einsatzbereiche:
- Rechenzentren, FTTH, Backbone-Netze
- Wind- und Solarparks
- Hochgeschwindigkeitsnetze und zukunftssichere Glasfasernetze
Besonderheit:
- Premiumlösung für maximale Performance
Singlemode, Multimode & Faserkategorien im Überblick
Bei LWL-Kabeln gibt es zwei grundlegende Betriebsarten:
Singlemode: Fasern mit sehr kleinem Kerndurchmesser (ca. 9 µm). Sie übertragen Licht nahezu ohne Signalverzerrung und sind ideal für große Distanzen und höchste Bandbreiten, z. B. in Backbone- oder FTTH-Netzen.
Multimode: Fasern mit größerem Kerndurchmesser (50 oder 62,5 µm). Hier können Lichtsignale mehrere Wege gleichzeitig nehmen, was die Reichweite begrenzt, aber für kurze bis mittlere Strecken in Rechenzentren oder Industrieanlagen optimal ist.
Diese Betriebsarten werden in internationalen Normen in sogenannte Faserkategorien eingeteilt: OS steht für Optical Singlemode, OM für Optical Multimode. Diese Kategorien geben an, für welche Übertragungsraten und Distanzen die jeweilige Faser ausgelegt ist.
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Was sind die Unterschiede zwischen SC- und LC-Steckverbindern?
SC- und LC-Steckverbinder sind die am häufigsten verwendeten Anschlüsse für LWL-Kabel, unterscheiden sich aber in Bauform und Einsatzbereich:
LC-Steckverbinder (Lucent Connector)
- Bauform: Kompakt, 1,25 mm Ferrule
- Portdichte: Hoch
- Typische Anwendungen: Rechenzentren und High-Density-Umgebungen
SC-Steckverbinder (Subscriber Connector)
- Bauform: Größer, 2,5 mm Ferrule
- Portdichte: Gering, benötigt mehr Platz
- Typische Anwendungen: FTTH und Enterprise-Netze
Normen für Steckverbinder
Beide Steckverbinder sind für Singlemode- und Multimode-Fasern verfügbar. Sie entsprechen internationalen Normen:
- IEC 61754-4 für SC
- IEC 61754-20 für LC.
Diese Normen definieren Maße, Toleranzen und Kompatibilität für industrielle Anwendungen. Die Wahl hängt von Platzbedarf, bestehender Hardware und gewünschter Portdichte ab.
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Was ist der Unterschied zwischen Lichtwellenleiter und Kupferleitung?
LWL-Kabel und Kupferleitungen unterscheiden sich grundlegend in der Art der Datenübertragung:
- LWL-Kabel übertragen Daten als Lichtsignale über Glas- oder Kunststofffasern.
- Kupferleitungen transportieren elektrische Signale über Elektronen.
Diese Unterschiede wirken sich direkt auf Geschwindigkeit, Reichweite und Störanfälligkeit aus, entscheidend für die Wahl der richtigen Technologie.
Vorteile von LWL-Kabeln gegenüber Kupferleitungen
- Höhere Bandbreiten: LWL-Kabel bieten deutlich höhere Bandbreiten von bis zu 60 THz pro Faser. Das macht sie ideal für datenintensive Anwendungen wie Industrie 4.0 und Rechenzentren.
- Große Reichweiten: Sie ermöglichen große Reichweiten von bis zu 40 Kilometern ohne Verstärker und Signalaufbereiter, was die Hardwarekosten und den Installationsaufwand reduziert.
- Geringe Störanfälligkeit: Lichtwellenleiter sind unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Einflüssen. Dadurch bleibt die Kommunikation auch in Umgebungen mit Starkstrom sicher und störungsfrei.
- Kompakte Bauform: Die Kabel sind kompakt und leicht, was die Verlegung vereinfacht und die Installationskosten senkt.
- Abhörsicherheit: Optische Signale sind schwer abzufangen, was die Datensicherheit für kritische Anwendungen erhöht.
Nachteile von LWL-Kabeln gegenüber Kupferleitungen
- Keine Übertragung von Hilfsenergie: Anders als bei PoE (Power over Ethernet) wird über LWL-Kabel keine Energie übertragen. Aktive Komponenten benötigen daher eine separate Stromversorgung.
- Signalumwandlung erforderlich: Optische Signale müssen für Zwischenspeicherung oder Verstärkung in elektrische Signale umgewandelt werden, was zusätzliche Hardware erfordert.*
- Komplexe Konfektionierung: Für die Verbindung und Installation werden teilweise spezielle Spleißroboter benötigt, was den Aufwand erhöht.**
*Hinweis: Unsere SFP-Module in Kombination mit unserem SFP-kompatiblen ETHERLINE® ACCESS Switch übernehmen die Wandlung der optischen Signale. Dadurch benötigen Sie keine zusätzliche Hardware.
**Hinweis: Nutzen Sie unsere Steckverbinder mit FFC-System und verzichten Sie auf einen speziellen Spleißroboter.
Vergleichstabelle: LWL vs. Kupfer
| Kriterium | LWL-Kabel | Kupferleitung |
|---|---|---|
| Geschwindigkeit | Sehr hohe Datenrate dank großer Bandbreite und geringer Dämpfung | Hohe Datenrate, aber begrenzte Bandbreite und höhere Dämpfung |
| Bandbreite | Sehr hoch (bis 60 THz) | Begrenzt |
| Reichweite (ohne Repeater) | Bis 40 km | Wenige 100 m |
| Störanfälligkeit | Keine EM-Störungen | Hohe EM-Störungen |
| Kosten | Höhere Anfangskosten, aber bei langen Strecken oft günstiger | Günstiger bei kurzen Strecken, höhere Kosten bei großen Reichweiten |
Was bedeutet das für Ihre Planung?
Mit LWL-Kabeln sichern Sie sich zukunftsfähige Netzwerke, vermeiden Signalstörungen und profitieren von höchster Performance – entscheidend für Industrie 4.0, Rechenzentren und FTTH-Anwendungen.
Expertenwissen von LAPP:
Sie möchten tiefer in die Entscheidung zwischen Kupfer- und Glasfaserleitungen einsteigen? In unserem Fachartikel „Leitungstechnologie im Vergleich“ erfahren Sie:
- Welche Technologie für Ihre Anwendung die richtige ist
- Wie sich Übertragungsrate, Distanz und EMV unterscheiden
- Praktische Tipps für Planung und Installation
Wo werden Lichtwellenleiter eingesetzt?
LWL-Kabel sind heute unverzichtbar für moderne Datenübertragung und kommen in zahlreichen Branchen und Anwendungen zum Einsatz.
Die wichtigsten Einsatzbereiche im Überblick:
Industrie & Automatisierung
LWL-Kabel sorgen für störungsfreie Kommunikation in Produktionsanlagen – selbst in Umgebungen mit starken elektromagnetischen Einflüssen. Sie eignen sich ideal für die Verlegung in unmittelbarer Nähe von Starkstromleitungen, Elektromotoren oder Frequenzumrichtern.
Ihr Vorteil: Sichere Datenübertragung ohne Signalverluste, auch unter extremen Bedingungen.
IT & Telekommunikation
In Rechenzentren, Glasfasernetzen und FTTH-/FTTC-Anwendungen ermöglichen Lichtwellenleiter höchste Bandbreiten und große Reichweiten.
Ihr Vorteil: Zukunftssichere Netzwerke für Industrie 4.0 und digitale Transformation.
Medizintechnik
LWL-Kabel werden als Bild- und Lichtleiter in Endoskopen, Mikroskopen und für die Gerätebeleuchtung eingesetzt.
Ihr Vorteil: Präzise Daten- und Lichtübertragung für diagnostische und chirurgische Anwendungen.
Messtechnik & Sensorik
Faseroptische Sensoren, Spektrometer und optische Messgeräte nutzen Lichtwellenleiter für die Übertragung von Messdaten oder zur Distanzermittlung.
Ihr Vorteil: Hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit in sensiblen Messprozessen.
Unsere Lösungen für Ihre Anwendung
Wir bei LAPP bieten Ihnen LWL-Kabel für nahezu jede Branche und Anwendung. Unser Sortiment umfasst:
- Halogenfreie, ölbeständige und hitzebeständige Leitungen für den Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen.
- Unterschiedliche Mantelmaterialien für die Verlegung im Innen- und Außenbereich.
- Konfektionierte und feldkonfektionierbare Lösungen für maximale Flexibilität.
- Zubehör und Werkzeuge für eine schnelle und sichere Installation.
Ihr Mehrwert: Sie erhalten alles aus einer Hand für zukunftssichere Netzwerke und höchste Performance.
Was muss bei der Auswahl eines Lichtwellenleiters beachtet werden?
Die Wahl des richtigen LWL-Kabels ist entscheidend für die Performance und Zuverlässigkeit Ihres Netzwerks. Damit Sie die passende Lösung finden, sollten Sie folgende Kriterien berücksichtigen:
Wichtige Auswahlkriterien:
- Einsatzbereich: Innen- oder Außenverlegung, statisch oder in bewegten Anwendungen.
- Umgebungsbedingungen: Temperatur, Feuchtigkeit, chemische Belastung.
- Fasertyp: POF, PCF oder GOF – abhängig von Reichweite und Bandbreite.
- Betriebsart: Singlemode oder Multimode, inklusive Faserkategorien.
- Steckverbinder: LC, SC und weitere gängige Typen, abgestimmt auf die vorhandene Hardware.
- Maximale Distanz: Von wenigen Metern bis zu 40 km.
- Übertragungsgeschwindigkeit: Von 100 Mbps bis 40 Gbps.
Warum das für Ihre Infrastruktur entscheidend ist
Die richtige Auswahl verhindert Netzwerkausfälle, reduziert Installationskosten und stellt sicher, dass Ihre Infrastruktur zukunftssicher bleibt.