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Kabel und Leitungen Tipps zur Kabelauswahl: Was es zu beachten gibt

| Autor / Redakteur: Sven Seibert* / Dipl. -Ing. Ines Stotz

Kabel und Leitungen sind das Rückgrat unserer technologischen Welt. Fallen sie aus, stehen oft Stress und Ärger ins Haus. Gegensteuern können Konstrukteure hier, indem sie die passenden Kabel für die jeweilige Anwendung aufspüren und einsetzen.

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Entscheidend für das Aufspüren der optimalen Kabellösung ist es, die richtigen Fragen zu stellen.
Entscheidend für das Aufspüren der optimalen Kabellösung ist es, die richtigen Fragen zu stellen.
(Bild: AdobeStock/© 1STunningART)

Kabel sind auf breiter Front im Einsatz – auch in Zeiten von Wireless und Industrie 4.0. Sie finden sich nahezu überall: Von Automation und Maschinenbau über Logistik, mobile Maschinen und Daten-Center bis zur Medizintechnik. Sie transportieren Energie und Informationen, analog wie auch digital. Problemlos überbrücken sie lange oder kurze Distanzen, selbst unter schwierigsten Umgebungsbedingungen.

Auch wenn sie auf den ersten Blick als unscheinbar und austauschbar rüberkommen, decken Kabel und Leitungen völlig unterschiedliche Funktionalitäten ab und sind oft systemrelevant. Es gibt sie als Energiekabel, Steuerleitungen, Nieder- oder Hochfrequenzkabel, LWL-Leitungen, Bus- und Ethernetkabel – um nur einige Spielarten zu nennen. Erfasst werden Kabel in der Kategorie „passive elektromechanische Bauelemente“, wobei das „passiv“ nicht zu wörtlich genommen werden sollte.

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Oft handelt es sich bei Kabeln um heftig(st) bewegte Bauteile der elektrischen Verbindungstechnik, die als Key-Komponenten für das Funktionieren komplexer Maschinen und Anlagen sorgen. Um Ausfälle und teure Stillstandzeiten zu verhindern, sollten Konstrukteure und technische Einkäufer „ihre Kabel“ frühzeitig unter die Lupe nehmen. Clevere Planung ist das A und O für die sichere Auswahl der passenden Leitungen – immer abgestimmt auf die individuellen Anforderungen.

Kabelauswahl: Die richtigen Fragen stellen

Entscheidend für das Aufspüren der optimalen Kabellösung ist es, die richtigen Fragen zu stellen. Dabei geht es primär um ein möglichst genaues Einsatzprofil der Leitung. Zu klären ist etwa, ob große oder kleine Leistungen zu übertragen sind. Und unter welchen Umgebungsfaktoren (z. B. mechanische, thermische und/oder chemische Belastung) der Strom- und/oder Datentransfer erfolgt. Teil des Lösungsbaukastens sind Kabel mit unterschiedlichsten Aufbauten sowie passgenauen Schirm- und Mantellösungen.

Geht es etwa um millionenfache Biegewechsel, kommen hochverlitzte Innenleiter aus Kupfer in Verbindung mit speziellen Aderverseilungen und einem passend ausgelegten Außenmantel (z. B. Polyurethan/ PUR) zum Einsatz. PUR besticht durch hohe mechanische Flexibilität. Wegen seiner Beständigkeit gegen Hydraulikflüssigkeit und Mineralöle ist dieser Werkstoff bestens für Maschinenbau und Robotik geeignet. Durch Additive lässt sich PUR individuell, etwa auf extreme Abriebfestigkeit und Shore-Härten, einstellen.

Müssen elektromagnetische Störungen gekontert werden, greifen individuelle Schirmlösungen als Schutz. Das Spektrum reicht von Geflechten und Folien bis zu komplexen Varianten, die verschiedene Schirme kombinieren. Dabei kommt klassisches Kupfer ebenso zum Einsatz wie halbleitende Materialien und spezielle hochpermeable Legierungen. Schon aufgrund ihrer Länge sind Kabel der Gefahr von EMV-Störungen ausgesetzt. Große Einsatzlängen führen dazu, dass eine Verkopplung mit magnetischen und elektrischen Feldern entstehen kann und unerwünschte Signale in den Leitungen induziert werden. Passgenaue Schirmlösungen wirken diesem „Antennen-Effekt“ gezielt entgegen.

Vorschriften und Zertifizierung

Zertifizierte Sicherheit ist ein weiterer Aspekt bei der Kabelauswahl. Bestens bekannt sind VDE-geprüfte Kabel, wobei die Liste entsprechend lang ist. Geht es um Exporte nach Nordamerika, greifen die Zertifizierungen UL (Underwriters Laboratories) und CSA (Canadian Standards Association), ohne die hier nichts läuft. Viele US-Vorschriften leiten sich aus dem „National Electric Code“ (NEC) ab, der Standards für elektrische Anlagen setzt und besonders auf Brandschutz fokussiert. Eine weitere US-Vorgabe für den Medizinbereich ist die FDA-Zulassung (Food & Drug Administration).

Kabel: Meterware oder Plug & Play

Von der Stange oder maßgeschneidert? Während sich große Teile der Nachfrage kostengünstig und schnell über standardisierte Kabelsortimente abdecken lassen, gibt es immer wieder individuelle, „exotische“ Anwendungen, die echte Sonderlösungen auf den Plan rufen. Während Preis und direkte Verfügbarkeit eine zentrale Rolle beim Standardgeschäft spielen, sind lupenreine Spezialleitungen von A bis Z auf ihren individuellen Einsatz hin konzipiert – und teurer. Unter dem Strich rechnet sich das höhere Invest, indem es die Anlagen- bzw. Systemkosten nachhaltig senkt. Faktoren sind hier etwa reduzierter Montageaufwand oder längere Laufzeiten.

Meterware oder anschlussfertig konfektioniert? Dies ist eine weitere Frage, die sich dem Konstrukteur bzw. Einkäufer stellt. Besonders wichtig ist die für die Kabel vorgesehene Anschlusstechnik – und damit das riesige Feld der elektrischen Steckverbindungen. Es ist nicht typisch, dass der Lieferant eines Kabels und der Steckertechnik identisch ist. Etablierte Kabelanbieter jedoch beschäftigen sich intensiv mit Steckverbindern und Fragen der Konfektion – und beraten ihre Kunden anwendungsorientiert. One Stop-Shopping ist ein weiteres Plus, das für das Plug & Play-Systemgeschäft spricht.

Clevere Logistik – wichtig bei der Kabelbeschaffung

Auch Logistik spielt eine wichtige Rolle bei der Beschaffung von Kabeln. Hier geht es sehr vielseitig zu, weil bei Kabeln – auch aus Schutzgründen – besondere Verpackungsformen greifen: Zur Auswahl stehen etwa Ring, Spule, Trommel oder Fass sowie ergänzende Schutzverpackungen, je nach Kabeltyp, Logistikweg, Verarbeitung und Einsatz beim Kunden. Während Katalogkabel in der Regel direkt – mit Just-in-time- oder Kanban-Lösungen – geordert werden können, greift clevere Logistik auch bei maßgeschneiderten Sonderkabeln. Rahmenvertrag lautet hier der Schlüsselbegriff, bei dem es um günstige Preisgestaltung und Sicherstellung der Verfügbarkeit auch über längere Lieferzeiträume geht. Kosten sind eben immer ein Thema.

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* Sven Seibert, Leiter – Produktmanagement, TKD Kabel, Nettetal

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