Aufbau und Typen optischer Kabel
Die Faser trägt das Licht; das Kabel trägt die Faser durch Rohre, Erdreich, Luft, Gebäude und Rechenzentrums-Trassen, ohne dass sie Zug, Wasser, Nagetiere oder Feuer spürt. Ein Kabel ist eine Abfolge von Schichten, von denen jede ein Problem löst, und die Bauformen unterscheiden sich darin, wie sie diese Schichten kombinieren. Diese Seite beschreibt die Schichten, die wichtigsten Kabelfamilien und ihre Einsatzorte, die Brandschutzklassen für Innenraumkabel, die Farbcodes für Fasern und Röhrchen zur Identifikation der Fasern sowie das Lesen eines Kabeldatenblatts, damit Kabel, Trasse und Leistungsbudget zusammenpassen.
Die Schichten
| Schicht | Was sie ist | Was sie bewirkt |
|---|
| Beschichtete Faser | Glas 125 µm mit doppelter Acrylatbeschichtung auf 250 oder 200 µm, eingefärbt | der optische Pfad (Wie Fasern hergestellt werden) |
| Puffer | Loose Tube — 12 oder 24 Fasern schwimmen lose in einem 2–3 mm dicken Kunststoffröhrchen mit Gel oder trockenem wasserblockierendem Garn; Tight Buffer — 900 µm dicke Kunststoffschicht auf jeder Faser | Loose Tube entkoppelt die Faser von Kabelzug und Temperatur (0,1–0,5 % Faserüberlänge); Tight Buffer macht Fasern im Innenbereich handhabbar |
| Ribbon | 4–24 Fasern seitlich in einer Matrix verbunden; rollbare Ribbons sind intermittierend verbunden | Massenspleißen, extreme Dichte |
| Zentrales Zugentlastungselement | Glasfaserstab (FRP/GRP) oder Stahldraht | Knicksicherheit, nimmt Druck und einen Teil der Zugkraft auf |
| Verseilung | Röhrchen und Füllelemente um den Kern verseilt, meist im wechselsinnigen SZ-Muster | Zugang zu jedem Röhrchen mitten im Feld, ohne die anderen zu durchtrennen |
| Periphere Zugentlastungselemente | Aramidgarne, Glasfasergarne, Stahldrähte | nehmen die Installationszugkraft auf, damit die Faser das nicht tun muss |
| Wasserblockierung | Gel auf Erdölbasis in Röhrchen und Kern, oder trockene superabsorbierende Garne und Bänder | verhindert, dass Wasser entlang des Kabels wandert und auf den Fasern gefriert |
| Panzerung | gewelltes Stahlband, Stahldrahtpanzerung oder dielektrische Glasfasergarne | Quetschung, Nagetiere, Direktverlegung; dielektrisch, wenn Blitzschlag oder induzierte Spannung Metall ausschließen |
| Mantel (Sheath) | Polyethylen (HDPE/MDPE) im Freien, LSZH oder PVC im Innenbereich, Polyurethan oder Nylon für spezielle Umgebungen | mechanischer, UV- und chemischer Schutz; Brandverhalten im Innenbereich |
| Aufreißfäden, Kennzeichnungen | Nylonfäden unter dem Mantel; aufgedruckte Metermarken, Typ, Anzahl, Datum | Öffnen ohne Messer; Identifikation und Längenerfassung |
Kabelfamilien
| Familie | Aufbau | Faserzahl | Wo |
|---|
| Verseiltes Loose-Tube-Kabel | 6–12 Röhrchen × 12 Fasern SZ-verseilt um ein zentrales Element, gel- oder trockengefüllt, ein- oder doppelmantelig | 12–288, mit 24-Faser-Röhrchen bis über 432 | das Standard-Außenkabel: Rohre, Direktverlegung mit Panzerung, Luftverlegung mit Tragseil |
| Zentralröhrchen (Uni-Tube) | ein großes Röhrchen mit allen Fasern, Zugentlastungselemente im Mantel | 2–96 | kleine Faserzahlen, Drop und Verteilung, günstig |
| Ribbon-Loose-Tube | Stapel von 12-Faser-Ribbons in Röhrchen oder einem Zentralröhrchen | 144–1 728 | Metro-Backbones, Hyperscale-Interconnect |
| Rollbares Ribbon | intermittierend verbundene Ribbons, in Röhrchen gerollt; 200-µm-Fasern | 1 728–6 912 auf 30–40 mm | Data-Center-Interconnect, dicht belegte Rohre |
| Mikrokabel | Loose Tube oder Ribbon mit kleinem Durchmesser, 200-µm-Fasern und dünnem Mantel | 12–288 auf 4–10 mm, 432 auf ~12 mm | in Mikrorohre eingeblasen (5/3,5 bis 16/12 mm); Füllgrad 55–80 % des Rohrquerschnitts (Installation) |
| Tight-Buffered-Verteilkabel | 900-µm-Fasern mit Aramid unter einem LSZH-Mantel | 2–144 | Innenraum-Backbones, Steigtrassen, Patchpanels; benötigt Breakout-Kits oder Pigtails |
| Breakout (Fan-out) | jede Faser in einem eigenen 2–3 mm dicken Teilkabel | 2–24 | direkte Konfektionierung, raue Innenraumumgebungen, kurze Strecken |
| Indoor/Outdoor | Loose Tube mit LSZH-Mantel und trockenem Kern | 12–144 | ein Kabel vom Schacht bis zum Rack ohne Übergangsspleiß |
| ADSS (all-dielectric self-supporting) | Loose-Tube-Kern, für die Spannweite dimensionierte Aramidgarne, kriechstromfester Mantel in HV-Nähe | 12–144 | Stromleitungstrassen; Spannweiten 50–1 500 m; kein Metall im gesamten Aufbau |
| OPGW (Optical Ground Wire) | Fasern in einem Edelstahlröhrchen innerhalb aluminiumummantelter Stahllitzen | 12–144 | ersetzt das Blitzschutzseil der HV-Leitung; Backbones von Energieversorgern |
| Figure-8 | Kabel an ein Stahltragseil angeformt | 12–144 | schnelle Luftverlegung an Masten |
| FTTH-Drop | flach 2 × 5 mm mit zwei FRP-Stäben, oder rund 3–5 mm; G.657-Fasern | 1–4 (12) | vom Mast oder Rohr zur Wohnung; Innenraum-Drop 2–3 mm; „unsichtbar“ 0,9 mm in Wohnungen |
| Seekabel | Fasereinheit im Stahlröhrchen, Stahldrahtgewölbe, Kupferleiter für die Stromversorgung, Polyethylen-Isolation; küstennah gepanzert | 4–24 Faserpaare | interkontinentale und küstennahe Systeme |
| Hybrid/Komposit | Fasern plus Kupfer für Strom oder Koax | beliebig | Remote Radio Heads, Kameras, PoE-Extender |
| Taktisch/verlegbar | robustes Polyurethan, 2–12 Fasern, Expanded-Beam- oder gehärtete LC-Steckverbinder | 2–12 | Broadcast, militärisch, temporäre Veranstaltungen |
| Vorkonfektionierter Trunk | 12–144 Fasern mit MPO/MTP konfektioniert, mit Zuggriffen, werksseitig geprüft | 12–144 (Bündel bis 3 456) | Rechenzentren — Installation in Stunden, kein Spleißen vor Ort (Fasernetz-Topologien) |
Brandschutzklassen für Innenraumkabel
| Regelwerk | Klassen | Bedeutung |
|---|
| USA / NEC | OFNP (Plenum, NFPA 262), OFNR (Steigtrasse, UL 1666), OFNG/OFN (allgemein, UL 1685); OFC bei leitfähigem (metallhaltigem) Kabel | wo das Kabel verlegt werden darf: Lüftungsräume, Steigschächte, allgemein |
| IEC / LSZH | IEC 60332-1-2 (Einzelkabel-Flammprüfung), 60332-3 (Kabelbündel), 61034 (Rauchdichte), 60754 (Halogensäuregas) | geringe Rauchentwicklung, halogenfrei — der Standard-Innenraummantel außerhalb Nordamerikas |
| EU / CPR (EN 50575) | Euroklassen Aca, B1ca, B2ca, Cca, Dca, Eca, Fca plus s1–s3 Rauch, d0–d2 brennendes Abtropfen, a1–a3 Säuregehalt | verpflichtende Leistungserklärung für fest installierte Kabel seit 2017; typische Anforderung Cca-s1b,d1,a1 oder Dca |
| Russland / EAWU | GOST-31565-2012-Bezeichnungen: нг(A), нг(A)-LS (rauchreduziert), нг(A)-HF (halogenfrei ≈ LSZH), нг(A)-FRLS / FRHF (feuerbeständig), LTx (geringe Toxizität) | welcher Typ in welcher Gebäudekategorie zulässig ist |
Polyethylenmäntel für den Außenbereich sind brennbar und müssen am Gebäudeeintritt enden (typischerweise innerhalb von 15 m oder am ersten Spleißpunkt), sofern das Kabel nicht doppelt für Indoor/Outdoor zugelassen ist.
Farbcodes für Fasern und Röhrchen
| Position | Farbe nach TIA-598-C / IEC 60304 | Position | Farbe |
|---|
| 1 | blau | 7 | rot |
| 2 | orange | 8 | schwarz |
| 3 | grün | 9 | gelb |
| 4 | braun | 10 | violett |
| 5 | Schiefer (grau) | 11 | Rosa (pink) |
| 6 | weiß | 12 | aqua |
Die Fasern 13–24 in einem 24-Faser-Röhrchen wiederholen die Sequenz mit einem schwarzen Kennstreifen (gelber Kennstreifen auf der schwarzen Faser). Röhrchen folgen derselben Sequenz; Füllelemente sind natur oder grau. Fasernummer im Kabel = (Röhrchennummer − 1) × 12 + Faserposition. Es gibt weitere Schemata — die deutsche Sequenz nach DIN VDE 0888 (rot, grün, blau, gelb, weiß, grau, braun, violett, türkis, schwarz, orange, rosa) und herstellerspezifische Sätze mit unfarbigen Fasern in russischen und asiatischen Kabeln — deshalb muss der Spleißplan angeben, welches Schema das Kabel verwendet (Dokumentation und Kennzeichnung).
Mantelfarben: gelb Singlemode, orange OM1/OM2, aqua OM3/OM4, limette OM5, schwarz Außenbereich (beliebige Faser); Innenraumfarben sind Konventionen, keine Normen (Beschriftung und Farbcodes).
Lesen eines Kabeldatenblatts
| Parameter | Typische Werte (Loose Tube, Außenbereich) | Warum es wichtig ist |
|---|
| Fasertyp und -zahl | G.652.D / G.657.A1, 12–288; OM4 im Innenbereich | Leistungsbudget und Steckerplan (Fasertypen) |
| Verkabelte Dämpfung | ≤ 0,36 dB/km bei 1310, ≤ 0,22 dB/km bei 1550 (max.); mit diesen Werten planen, nicht mit den Werten der blanken Faser | die Faser im Kabel bei −40 °C ist nicht die Faser auf der Spule (Leistungsbudget) |
| Zugfestigkeit | Installation 1 500–2 700 N (ADSS 10–30 kN je nach Spannweite); Langzeit 600–1 000 N | Grenzwerte für Ziehen und Einblasen; Faserdehnung bleibt langfristig unter 0,2 % (Zuverlässigkeit und Alterung) |
| Quetschfestigkeit | 1 000–3 000 N je 100 mm (IEC 60794-1-21 E3) | Direktverlegung, Trassen, Klemmen |
| Schlag, Torsion, wiederholte Biegung | Bestehen nach IEC 60794-1-2 | Handhabung vor Ort |
| Minimaler Biegeradius | 20 × AD unter Zug, 10 × AD installiert (bei manchen 15 × / 10 ×) | Rohrbögen, Muffeneinführung, Trassenecken |
| Temperatur | Installation −10 … +50 °C; Betrieb −40 … +70 °C (Varianten bis −60 °C für nördliche Klimazonen); Lagerung −40 … +70 °C | Installation bei Kälte lässt Mäntel reißen; Betrieb bei Kälte erhöht die Mikrobiegedämpfung |
| Wassereindringen | 1 m Wassersäule, 24 h, kein Durchtritt über 3 m (IEC 60794-1-22 F5) | Muffen müssen trotzdem abgedichtet sein — das Kabel blockiert nur den Längsfluss |
| Durchmesser und Gewicht | 8–20 mm, 60–300 kg/km | Rohrfüllung, Trommelgrößen, Mastbelastung |
| Panzerung und Mantel | CST, SWA, dielektrisch; HDPE, LSZH, termitenfestes Nylon | Umgebung (Installation) |
| Brandschutzklasse | siehe oben | Innenraumtrasse |
| Trommellänge | typisch 2–6 km, bei Mikrokabeln bis 12 km | Anzahl der Spleißpunkte auf der Trasse |
| Normen | IEC 60794-3 (Außenbereich), 60794-2 (Innenbereich), 60794-4 (Luftverlegung an Stromleitungen), 60794-5 (Mikrorohr); Telcordia GR-20; GOST R 52266 in Russland | was in die Ausschreibung gehört (Normenübersicht) |
Kabelauswahl
| Situation | Wählen | Vermeiden |
|---|
| Rohr, lange Trasse, Wachstum erwartet | verseiltes Loose-Tube-Kabel 144–288, oder Mikrorohre mit eingeblasenen Mikrokabeln | Tight-Buffered-Innenraumkabel im Freien |
| Direktverlegung | gepanzertes Loose-Tube-Kabel (CST oder dielektrisch), Doppelmantel | ungepanzertes Kabel in Gebieten mit Nagetieren |
| Entlang oder an HV-Leitungen | ADSS, dimensioniert für Spannweite und elektrisches Feld, oder OPGW an der Position des Schutzseils | jedes metallische Kabel in HV-Nähe |
| Masten, schnelle Verlegung | Figure-8 oder ADSS mit kurzen Spannweiten | Innenraumkabel an ein Tragseil binden |
| Gebäudeeintritt bis Rack | trockenes Indoor/Outdoor-Loose-Tube-Kabel mit LSZH-Mantel | ein PE-Außenkabel, das 50 m durch ein Gebäude läuft |
| Steigtrasse und horizontal im Innenbereich | Tight-Buffered-Verteilkabel LSZH/OFNR, bei Bedarf plenumtauglich | gelgefülltes Kabel senkrecht verlegt (Gel wandert) |
| Rechenzentrum zwischen Reihen | vorkonfektionierte MPO-Trunks, Rollable-Ribbon mit hoher Faserzahl zwischen Hallen | Spleißen von Hunderten Fasern vor Ort |
| FTTH letzte 50 m | flacher oder runder Drop mit G.657.A2/B3 | G.652 bei engen Innenraumbiegungen |
| Raue, temporäre Einsätze | taktisches Polyurethan mit gehärteten Steckverbindern | Standard-Patchkabel im Freien |
In CodingBox
Nichts im Speicher eines Moduls beschreibt das Kabel, aber zwei seiner Felder hängen mit der Kabelwahl zusammen: Die Reichweitenangaben setzen die verkabelte Dämpfung eines Standardkabels voraus, und der Steckercode muss zur Trunk-Terminierung passen — MPO für Parallel-Optik, LC für Duplex. CodingBox zeigt beides an, sodass Kabel, Panel und Modul als ein System bestellt werden (Transceiver prüfen, Breakout und MPO-Verkabelung).