Ethernet-Kabel sind ein wesentlicher Bestandteil Ihrer Netzwerkinfrastruktur und für die Datenübertragung zwischen Ihrem Computer und den angeschlossenen Geräten verantwortlich. In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die Unterschiede zwischen geschirmten und ungeschirmten Kabeln und worauf Sie bei der Auswahl des richtigen Kabels für Ihre Bedürfnisse achten sollten.
Ethernet-Kabel verstehen
Netzwerkkabel wie Ethernet-Kabel gibt es in verschiedenen Kategorien. Diese Kategorien, mit „Cat“ gekennzeichnet, stehen für unterschiedliche Leistungsstufen. Gängige Kategorien sind Cat5e-, Cat6-, Cat6a- und Cat8-Ethernet-Kabel.
Ethernet-Kabel bestehen häufig aus verdrillten Adernpaaren , also zwei miteinander verdrillten Drähten, um elektromagnetische Störungen (EMI) zu reduzieren. Diese verdrillten Adernpaare tragen zur Verbesserung der Signalqualität und Zuverlässigkeit Ihrer Netzwerkverbindungen bei.
Ethernet-Kabel: Geschirmt vs. Ungeschirmt
Es gibt zwei Haupttypen von verdrillten Ethernet-Pair-Kabeln: geschirmte und ungeschirmte . Geschirmte Kabel bieten einen besseren Schutz vor elektromagnetischen Störungen (EMI), während ungeschirmte Kabel in Abwesenheit von EMI höhere Übertragungsgeschwindigkeiten ermöglichen.
- Geschirmte Ethernet-Kabel sind aufgrund ihrer Steifigkeit und ihres größeren Durchmessers teurer und schwieriger zu installieren als ungeschirmte Kabel. Sie eignen sich ideal für Umgebungen mit vielen potenziellen Störquellen, wie beispielsweise Industrieanlagen oder Bereiche mit hohem WLAN-Verkehr.
- Ungeschirmte Ethernet-Kabel bestehen aus vier Paaren verdrillter Drähte und sind kostengünstiger und einfacher zu installieren, wodurch sie sich für kleine Haushalte oder Unternehmen eignen, bei denen elektromagnetische Störungen keine große Rolle spielen.
Was ist ein geschirmtes Ethernet-Kabel?
Ein geschirmtes Ethernet-Kabel, auch bekannt als geschirmtes Twisted-Pair-Kabel (STP-Kabel), bietet im Vergleich zu ungeschirmten Kabeln einen zusätzlichen Schutz vor elektromagnetischen Störungen (EMI). Die Schirmung besteht typischerweise aus einem Metallgewebe oder einer Folie, die die verdrillten Adernpaare im Kabel umschließt. Dies reduziert die Auswirkungen von EMI auf die Netzwerkleistung und gewährleistet eine stabilere und zuverlässigere Verbindung.
Bei der Verwendung von geschirmten Kabeln fällt auf, dass diese steifer und etwas dicker als ungeschirmte Kabel sind. Dies liegt am zusätzlichen Schirmungsmaterial. Bei der Installation geschirmter Kabel kann es jedoch zu Problemen kommen, wenn diese nicht ordnungsgemäß geerdet sind. Eine ordnungsgemäße Erdung ist notwendig, da unerwünschte externe Störungen, einschließlich der ESD- oder Ableitungsleitung, über die Schirmung zur Erde abgeleitet werden.
Arten von geschirmten Ethernet-Kabeln
Es gibt verschiedene Arten von geschirmten Ethernet-Kabeln, und jede bietet ein anderes Schutzniveau:
- STP (Shielded Twisted Pair) : Dieser Kabeltyp ist auf Kabelebene vollständig geschirmt. Eine einzelne, durchgehende Schirmung umgibt alle verdrillten Adernpaare im Inneren des Kabels. STP-Kabel werden häufig in Cat5e- und Cat6-Ethernet-Kabeln verwendet. Damit STP-Ethernet-Kabel elektromagnetische Störungen (EMI) effektiv abschirmen können, muss die Schirmung geerdet sein. STP-Kabel verfügen über einen Erdungsdraht, die Erdungskontinuität hängt jedoch von kompatiblen, geschirmten Komponenten ab. Selbst hochwertige STP-Kabel verlieren ihre Schirmwirkung, wenn ungeschirmte Buchsen oder Kupplungen die Erdung unterbrechen.
- S/STP (Screened/Shielded Twisted Pair) : Bei diesem Kabeltyp verfügt jedes Adernpaar über eine eigene Abschirmung, zusätzlich ist eine Gesamtabschirmung vorhanden, die alle Adernpaare umschließt. Diese Konstruktion bietet maximalen Schutz vor elektromagnetischen Störungen (EMI). S/STP-Kabel werden häufig in Hochleistungs-Cat6a-Ethernet-Verkabelungen eingesetzt.
- S/FTP (Screened/Foiled Twisted Pair) : Ähnlich wie bei S/STP verfügt jedes Adernpaar dieses Kabeltyps über eine eigene Folienschirmung, und alle Paare sind von einer Gesamtschirmung umgeben. S/FTP-Kabel bieten zudem einen hervorragenden EMV-Schutz und eignen sich daher für leistungsstarke Anwendungen wie Cat-6- und Cat-6a-Netzwerke.
Die Wahl des richtigen geschirmten Ethernet-Kabels hängt von Ihren spezifischen Anforderungen und dem EMI-Niveau in Ihrer Umgebung ab. Im Allgemeinen bieten S/STP- und S/FTP-Kabel den besten Schutz bei höheren EMI-Werten. Bei moderaten EMI-Werten können STP-Kabel hingegen ausreichend sein.
Was ist ein ungeschirmtes Ethernet-Kabel?
Ungeschirmte Ethernet-Kabel, auch bekannt als Unshielded Twisted Pair (UTP)-Kabel, sind eine Art Ethernet-Kabel ohne zusätzliche Abschirmung der Adernpaare. Sie bieten dieselbe Bandbreite, Kabellänge und Leistung wie geschirmte Kabel. Die Adernpaare sind im Inneren der Kabel verdrillt, um elektromagnetische Störungen (EMI) zu minimieren. Aufgrund ihrer Kosteneffizienz und einfachen Installation sind sie eine beliebte Wahl für die Verbindung von Geräten in kleinen Heim- oder Büroumgebungen.
Wenn man an UTP-Kabel denkt, hat man vielleicht das weit verbreitete Cat5e-Kabel vor Augen. Dabei handelt es sich um ein ungeschirmtes Ethernet-Kabel, das Geschwindigkeiten von bis zu 1000 Mbit/s oder 1 Gbit/s ermöglicht und häufig für Heimnetzwerke und kleine Büronetzwerke eingesetzt wird.
Arten von ungeschirmten Ethernet-Kabeln
Es gibt verschiedene Arten von ungeschirmten Ethernet-Kabeln, darunter:
- Cat5 : Dieses Kabel der älteren Generation unterstützt Geschwindigkeiten bis zu 100 Mbit/s und eignet sich für grundlegende Netzwerkanwendungen. Für eine bessere Leistung empfiehlt sich jedoch ein Upgrade auf Cat5e.
- Cat5e : Das beliebte Cat5e-Ethernetkabel ist eine verbesserte Version des Cat5-Kabels. Es unterstützt Geschwindigkeiten von bis zu 1 Gbit/s und bietet im Vergleich zu Cat5 eine verbesserte Übersprechdämpfung.
Obwohl ungeschirmte Ethernet-Kabel anfälliger für elektromagnetische Störungen sind als geschirmte, funktionieren sie in den meisten Heim- und Kleinbüroumgebungen dennoch zuverlässig. Bei der Auswahl eines Kabels für Ihr Netzwerk sollten Sie Faktoren wie die Entfernung zwischen den Geräten, potenzielle Störquellen und die gewünschte Netzwerkgeschwindigkeit berücksichtigen.
Geschirmte und ungeschirmte Kabel in verschiedenen Branchen
In lauten Industrieumgebungen wie Flughäfen, medizinischen Einrichtungen und Fabriken ist häufig STP-Verkabelung erforderlich. Dort befinden sich zahlreiche Maschinen, die erhebliche elektromagnetische Störungen (EMI) erzeugen, welche die Signalqualität bei langen oder vielen UTP-Verbindungen beeinträchtigen können. Die Schutzfolie oder das Geflecht der STP-Verkabelung trägt dazu bei, auch unter stark störanfälligen Bedingungen eine starke und klare Kommunikation zu gewährleisten.
In Wohnräumen und typischen Büros, in denen weniger leistungsstarke Elektronik oder medizinische Geräte vorhanden sind, ist die elektromagnetische Störbelastung (EMI) in der Regel geringer. Daher erfüllen kostengünstige UTP-Kabel oft problemlos die Verbindungsanforderungen. Ihr einfacheres Design ermöglicht Gigabit-Netzwerkleistung für Standardaufgaben im Büro und Homeoffice.
In diesem Abschnitt befassen wir uns mit dem Einsatz von geschirmten und ungeschirmten Ethernet-Kabeln in verschiedenen Branchen, insbesondere in Rechenzentren und Industriemaschinen. Sie erfahren mehr über die Vorteile und potenziellen Herausforderungen der jeweiligen Kabeltypen in unterschiedlichen Umgebungen.
Verkabelung in Rechenzentren
Rechenzentren benötigen stabile, schnelle und zuverlässige Verbindungen für einen effizienten Betrieb. In solchen Umgebungen können verschiedene Quellen elektromagnetischer Störungen (EMI) auftreten, darunter Generatoren, Klimaanlagen und Leuchtstoffröhren. Diese Störungen können die Leistung Ihrer Ethernet-Kabel erheblich beeinträchtigen.
In den meisten Fällen verwenden Rechenzentren geschirmte Twisted-Pair-Kabel (STP). Die Schirmung in STP-Kabeln trägt dazu bei, Nahnebensprechen (NEXT) zu reduzieren und die Kabel vor elektromagnetischen Störungen (EMI) zu schützen. Ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel (UTP) werden zwar auch verwendet, ihnen fehlt jedoch die zusätzliche Schirmung, die Schutz vor EMI bietet.
Industrielle und maschinelle Nutzung von Ethernet-Kabeln
Industrielle Umgebungen und Maschinen erfordern oft Ethernet-Kabel, die besonders robusten Bedingungen standhalten. Typischerweise kommen in solchen Umgebungen Motoren, Stromleitungen, Generatoren und andere Geräte zum Einsatz, die starke elektromagnetische Störungen (EMI) erzeugen können.
In solchen Umgebungen verwendet man üblicherweise geschirmte Ethernet-Kabel, da diese vor elektromagnetischen Störungen schützen. Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) und das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) haben speziell für industrielle Anwendungen entwickelte Normen für Ethernet-Kabel erarbeitet. Diese Normen gewährleisten eine optimale Funktion der Kabel auch bei starken elektromagnetischen Störungen.
Bei der Auswahl des passenden Ethernet-Kabels für Ihre Industrie- oder Maschinenumgebung sollten Sie die spezifischen Herausforderungen und Anforderungen Ihres Netzwerks berücksichtigen. Geschirmte Ethernet-Kabel bieten den Schutz und die Leistung, die für eine stabile Verbindung unter diesen anspruchsvollen Bedingungen erforderlich sind, während ungeschirmte Kabel möglicherweise nicht ausreichen.
Häufig gestellte Fragen
Wann sollten ungeschirmte Ethernet-Kabel verwendet werden?
Ungeschirmte Twisted-Pair-Ethernetkabel (UTP) sind in der Regel für kleine Haushalte oder Unternehmen ausreichend, in denen elektromagnetische Störungen (EMI) eine untergeordnete Rolle spielen. Die Verdrillung der Adernpaare trägt zur Reduzierung von EMI bei, wodurch UTP-Kabel für die meisten alltäglichen Anwendungen geeignet sind. Bei Umgebungen mit hoher EMI-Belastung oder starken Hochfrequenzstörungen (RFI) sollten Sie jedoch die Verwendung geschirmter Kabel in Betracht ziehen.
Verbessert die Verwendung abgeschirmter Kabel die PoE-Leistung?
Geschirmte Ethernet-Kabel bieten einige Vorteile bei der Verwendung von Power over Ethernet (PoE). Die Schirmung trägt dazu bei, elektromagnetische Störungen (EMI) zu reduzieren, die die PoE-Leistung durch Spannungsabfälle und andere Probleme beeinträchtigen können. Obwohl die Schirmung für die PoE-Leistung nicht zwingend erforderlich ist, kann sie zu einer gleichmäßigen Stromversorgung beitragen, insbesondere in Umgebungen mit hoher EMI oder RFI.
Sind abgeschirmte Kabel für Außeninstallationen notwendig?
Für Außeninstallationen oder Bereiche mit rauen Umgebungsbedingungen werden in der Regel geschirmte Kabel empfohlen. Dies liegt daran, dass im Außenbereich häufig höhere elektromagnetische Störungen (EMI) und Hochfrequenzstörungen (RFI) auftreten, die die Leistung ungeschirmter Kabel beeinträchtigen können. Darüber hinaus verfügen geschirmte Kabel typischerweise über einen robusteren Kabelmantel, der zusätzlichen Schutz vor Beschädigungen und Witterungseinflüssen bietet.
Wie wirkt sich die Erdung auf geschirmte Ethernet-Kabel aus?
Eine ordnungsgemäße Erdung ist bei der Verwendung geschirmter Ethernet-Kabel unerlässlich. Die Schirmung dient als Barriere gegen elektromagnetische Störungen (EMI), muss aber geerdet sein, um korrekt zu funktionieren. Durch die Erdung der Schirmung wird sichergestellt, dass jegliche von der Schirmung aufgenommenen Störungen sicher abgeleitet werden und somit die Datenübertragung im Kabel nicht beeinträchtigen. Der Betrieb geschirmter Kabel ohne ordnungsgemäße Erdung kann zu Leistungseinbußen führen oder die Vorteile der Schirmung sogar vollständig zunichtemachen.
