Hintergrundberichte

LWL-Verkabelung für Breitbandnetze:
angepasst an die Anforderungen vor Ort

  • Die EasyLan LED-Patchkabel bringen Überblick in die umfangreichen Verteiler im PoP
  • EasyLan H.D.S.-Spleißbox für 288 Spleiße
  • Das Innenleben der EasyLan H.D.S.-Spleißbox für FTTX-Anwendungen
  • Ein KVZ für C&S Breitband mit zwei EasyLan H.D.S.-Spleißboxen und mehreren H.D.S.-Verteilerfeldern während der Vorverkabelung. Quelle: ZVK

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Artikelserie EN 50173, Teil 4:
Strukturiert bis in die Gebäudeautomation

  • Die Normenreihe EN 50173-x; Quelle: Harting
  • Struktur der anwendungsneutralen Kommunikationskabelanlage Typ A; Quelle: Harting
  • Struktur der anwendungsneutralen Kommunikationskabelanlage Typ B; Quelle: Harting
  • Die gewinkelte Buchse aus dem EasyLan preLink-System benötigt nur 27 mm Einbautiefe
  • Für zusätzliche Dienste wie Steuerungen und Automatisierungsprofile bieten sich Brückentechnologien wie die preLink-Anschlusstechnik an. Quelle: Harting

Mitte letzten Jahres wurde die EN 50173-6 verabschiedet. Damit reicht die  anwendungsneutrale strukturierte Verkabelung bis in die Gebäudeautomation. Sie bietet erhebliche technische und ökonomische Vorteile gegenüber der bedarfsorientierten Vorgehensweise, die hier bisher dominant ist. Aufgrund der sehr unterschiedlichen vorhandenen Topologien sieht die Norm hier zwei Verkabelungsstrukturen vor.

Die strukturierte Verkabelung nach EN 50173 basiert auf einer einheitlichen Topologie der Kommunikationsnetze mit klassifizierten Übertragungsstrecken, die definierte Eigenschaften aufweisen, sowie auf einer einheitlichen Schnittstelle zum Anschluss der Endgeräte. Der Anwender muss also nicht die komplette Anbindung an ein Gerät oder eine Anlage erneuern, nur weil er sich ein Gerät oder eine Anlage von einem anderen Hersteller mit anderen Schnittstellen angeschafft hat. Bei einer strukturierten Verkabelung sind die Anschlüsse standardisiert, sodass Geräte einfach ausgetauscht werden können. Mit der neuen EN 50173-6 „Informationstechnik – Anwendungsneutrale Kommunikationskabelanlagen - Teil 6: Verteilte Gebäudedienste“ gilt das nun auch für Kommunikationskabelanlagen für die Gebäudeautomation.
Anforderungen und Eigenschaften, die für mehrere beziehungsweise alle Gebäudearten zutreffen, werden bei der Normenreihe EN 50173-x nur einmal - in Teil 1 - festgelegt. Für die Planung und Errichtung einer anwendungsneutralen Kommunikationskabelanlage müssen daher jeweils die Regelungen für den betreffenden Anwendungsbereich zusammen mit EN 50173-1 berücksichtigt werden.

Die Besonderheiten der EN 50173-6

Auch in der Gebäudetechnik setzen sich zunehmend TCP/IP-basierte Anwendungen durch. Neben dem Energiemanagement (z.B. Stromverteilung, Beleuchtung, Zählerablesung) gehören dazu zum Beispiel WLAN-Netze, IP-Kameras für die Geländeüberwachung, die Regelung der Umgebungsbedingungen wie Lüftung, Heizung und Klimatisierung, Beschattung, Verdunkelung, Feuchte. Auch Zeiterfassung, Bewegungsmelder und Zugangskontrollen arbeiten heute oft IP-basiert. Meist werden dafür Geräte eingesetzt, die über die Netzanbindung per Power over Ethernet versorgt werden. Dabei sollen sich die Strukturen weitgehend an den bekannten Strukturen und Vorgaben der EN 50173-2 für Bürogebäude oder EN 50173-4 für Home-Verkabelungen orientieren. Doch bei den Gebäudediensten sind die Subnetze nicht immer sternförmig aufgebaut. WLAN-Access-Points etwa sind in wabenförmigen Strukturen installiert. Andere Anwendungen basieren auf Bus-, Ring- oder Baumstrukturen. Um möglichst viele Diente abdecken zu können, sieht die neue Norm zwei Verkabelungsstrukturen vor.

Verkabelungsstruktur Typ A

Die Diensteverteilungsverkabelung Typ A entspricht als flächendeckende Vollverkabelung den Strukturen der EN 50173-2 und -4. Sie bietet darüber hinaus die Möglichkeit, Endgeräte ohne Anschlussdosen direkt bis in das Schutzgehäuse eines Gerätes (IP-Kamera) zu führen und mit einem feldkonfektionierbaren Stecker abzuschließen. Damit sollen solche Anschlusspunkte vor widrigen Umgebungseinflüssen und unbefugtem Zugriff geschützt werden können.

Verkabelungsstruktur Typ B

Die Versorgungsbereichs-Anschlussverkabelung Typ B umfasst die Verkabelungsstrecken vom Verteiler bis hin zu einem Sammel- bzw. Konzentrationspunkt nach EN 50173-2. Dabei kann der Anwender von der hierarchischen Sternstruktur abweichen und mehrere Geräte in Baum-, Zweig- Bus- oder Schleifenstrukturen anschließen, abhängig von den angeschlossenen Anwendungen. So lassen sich bestehende technische Gebäudeausrüstungen oder künftige Anwendungen flexibel in die Struktur integrieren.

Sonderfall WLAN

Für die Verkabelung von WLAN-Access-Points sieht die Norm eine Wabenstruktur vor wie sie ISO/IEC TR 24701 und TIA TSB 162 bereits festgelegt ist. Der Radius des um ein Wabensechseck umschriebenen Kreises beträgt dabei maximal 12m.

Längenrestriktionen

Grundsätzlich darf auch bei der EN 50173-6 eine Verbindungsstrecke vom Verteilerfeld zum Endgerät maximal 100 m lang sein und das installierte Kabel höchstens 90 m. Wird mit einem Konzentrationspunkt gearbeitet oder werden längere Anschlussschnüre verwendet, verkürzt sich die maximale installierte Verkabelungsstrecke entsprechend. Sie muss aber mindestens 15 m lang bleiben. Wie bei der Office-Verkabelung kann der Planer mit 2-, 3- und 4-Connector-Modellen arbeiten. Und auch hier sollten die Strecken mindestens der Klasse D entsprechen.

Anschlusstechnik

Bei Kupferverbindungen bis Klasse EA ist der RJ45-Stecker und für Verkabelungsstrecken der Klassen F bzw. FA der GG45, ARJ und Tera vorgesehen. Bei LWL-Strecken wird sich wie in der Büroverkabelung der LC-Steckverbinder durchsetzen. Für den direkten Anschluss von Endgeräten bieten sich feldkonfektionierbare Stecker an, die sich gleichermaßen für Volladern und Litzen eignen.
Da sich die Anschlüsse der Gebäudedienste oft an engen oder schwer zugänglichen Stellen befinden, benötigt der Anwender platzsparende Anschlusslösungen wie gewinkelte Buchsen.

Sollen zusätzliche Dienste wie Steuerungen und Automatisierungsprofile integriert werden, bieten sich Brückentechnologien wie der preLink-Steckverbinder an. Diese feldkonfektionierbare Steckverbindung basiert auf einem aufgekrimpten Kunststoffblock, der die Adernpaare sicher in ihrer Position hält. Über diesen Kunststoffblock kann der Anwender dann die unterschiedlichsten Steckgesichter darüber clipsen: neben dem RJ45, bietet das System zum Beispiel M12-Varianten für 4- und achtadrige Kabel an. Die Verbindung entspricht dabei immer der Kategorie 6A ISO/IEC.

Diensteverteiler

Die Diensteverteiler benötigen zusätzlichen Platz. Sie sollten klug gewählt werden, denn pro 1000 m2 Etagenfläche muss ein Diensteverteiler vorgesehen werden. Etagen, die nur wenige Dienste benötigen, können auch von einem Diensteverteiler auf der Nachbaretage mitversorgt werden. Die Diensteverteiler lassen sich zum Beispiel in den vorhandenen Elektroverteilern integrieren. Der Anwender sollte dafür ein geschottetes Feld vorsehen. Außerdem muss jetzt an jedem Stromzählerplatz eine RJ45-Buchse installiert sein und das unabhängig davon, ob und wann eine Smart-Metering-Lösung für die Stromzählung integriert wird. Dabei leitet dann ein Multi Utility Communication Modul (MUC) die Zählerdaten an den Energieversorger und den Stromkunden weiter.

Fazit

Die EN 50173-6 ist ein weiterer Schritt in Richtung durchgängiges, gewerkeübergreifendes Datennetz. Bei der Diensteverkabelung muss der Planer unterscheiden, was er nach der Typ-A-Struktur wie bei im klassischen Datennetz verkabeln kann und wie er vorhandene Topologien über eine Typ-B-Struktur integrieren kann. Das Netz muss dann für die jeweiligen Topologien ausgelegt und mit entsprechend verteilten Diensteverteilern ausgestattet werden. Sie stellen den Übergang in die Sekundärverkabelung und somit in das LAN dar, und ihr Aufstellungsort sollte klug gewählt werden. Mit dieser Infrastruktur ist eine barrierefreie Kommunikation mit der Option Echtzeit realisierbar. Der Anwender erhält eine klar strukturierte durchgängige Netzwerkinfrastruktur. Und auf dieser Basis ist es auch möglich, einen kompetenten Ansprechpartner für die komplette Verkabelung vom Rechenzentrum über die Büros und Fertigungshallen bis hin zu den Gebäudediensten zu installieren.

Autoren:

Andreas Klees, Geschäftsführer der ZVK GmbH in Garching bei München und verantwortlich für das Business Unit EasyLan.

Rainer Schmidt, Business Development Industrial Cabling bei der Harting Technologiegruppe, Espelkamp

Artikelserie EN 50173, Teil 3:
Rechenzentren strukturiert und ausfallsicher verkabeln

  • Die strukturierte Rechenzentrumsverkabelung gemäß EN 50173-5 Abkürzungen: ENS: Schnittstelle zum externen Netz; HV: Hauptverteiler; BV: Bereichsverteiler; LVP: lokaler Verteilerpunkt; GA: Geräteanschluss
  • Beispiel für eine High-Density-Trunk-Kabellösung mit Sechsfachsteckern, die in einen Einbaurahmen geschraubt werden. Mit dem EasyLan H.D.S.-System sind in Kupfer und LWL Packungsdichten bis 168 Ports auf 3 HE möglich, inklusive LED-Signalisierung an allen
  • Die EasyLan PushPull-Patchkabel eignen sich für besonders enge Platzverhältnisse: Der Anwender zieht nur noch an der Tülle
  • Die EasyLan PushPull-Patchkabel eignen sich für besonders enge Platzverhältnisse: Der Anwender zieht nur noch an der Tülle
  • Kupfer-Patchkabel mit LED-Signalisierung im Verteiler.
  • Der EasyLan PreLink-Extender verlängert Anschluss- sowie installierte Leitungen. Das ermöglicht flexible Lösungen zum Anschluss von Endgeräten und darüber hinaus die komfortable Überbrückung von Brandabschnitten mit vorkonfektionierten Kabeln.

Die europäische Norm für eine strukturierte Verkabelung von Rechenzentren und Serverräumen EN 50173-5 sorgt für einen einheitlichen und übersichtlichen Aufbau von Verkabelungen im Rechenzentrum. Statt Server-to-Switch-Verbindungen per Anschluss- oder Jumber-Kabel werden hier alle Geräte über eine Patch-Ebene angeschlossen. Das heißt, die installierten Datenleitungen müssen nicht angetastet werden, wenn die IT-Abteilung Geräte austauscht oder zum Beispiel die Server-Struktur im Rechenzentrum (RZ) verändert. Obwohl die EN 50173-5 schon vor Jahren verabschiedet wurde, entsprechen noch lange nicht alle RZ-Infrastrukturen dieser Norm.

Das liegt zum großen Teil daran, dass vorhandene Infrastrukturen im Betrieb nicht ohne Not verändert werden. Vor allem bei kleinen, überschaubaren IT-Umgebungen kommt ein weiterer Aspekt hinzu: Per Jumper-Kabel lassen sich neue Geräte einfach und schnell ins Netz integrieren. Die zusätzliche Patchebene erscheint hier zunächst umständlich. Doch bei Punkt-zu-Punkt-Verbindungen lässt der IT-Betreuer den Wartungsaspekt außen vor. Sobald eine solche IT-Infrastruktur verändert wird, treten Probleme auf: Sollen beispielsweise neue Server oder Switches integriert werden, passen die Anschlüsse oft nicht mehr. Er benötigt ein anderes Verbindungskabel zwischen den Geräten. Außerdem lassen sich die vorhandenen, oft dicht gepackten Kabel im Doppelboden kaum noch identifizieren. Ist dann die Netzwerkdokumentation nicht auf dem aktuellen Stand, steigt das Risiko immens, dass der Service-Techniker bei der Umschaltung einen aktiven Port unterbricht. Da sich das nicht mehr benötigte Kabel nicht eindeutig identifizieren und auch nur schwer bewegen lässt, verbleibt es meist im Doppelboden. So wird der Doppelboden mit jedem neuen Anschlusskabel voller. Hinzu kommt, dass mit zusätzlichen aktiven Komponenten auch der Kühlbedarf im Rechenzentrum zunimmt, die kalte Luft aber kaum noch ungehindert durch den vollgepackten Doppelboden strömen kann. Das Risiko von sich bildenden Hitzenestern steigt.
Die strukturierte Verkabelung nach EN 50173-5 vermeidet diese Risiken. Die Norm basiert auf langjährigen Best-Practise-Erfahrungen von großen Rechenzentrumsbetreibern und berücksichtigt solche Aspekte. Sie ermöglicht Netzanpassungen ohne Störung des Betriebs. Sie stellt eine anwendungs- und herstellerneutrale Infrastruktur zur Verfügung, bei der die Verkabelungskomponenten und -systeme je nach Datendurchsatz und Umgebungsbedingungen bestimmten technischen Mindestanforderungen entsprechen müssen.

Die Verkabelung nach EN 50173-5

Bei einer strukturierten Verkabelung nach EN 50173-5 sind Punkt-zu-Punkt-Verkabelungen per Anschlusskabel nicht vorgesehen. Vielmehr werden die einzelnen Geräte und Systeme analog zur LAN-Verkabelung über Bereichsverteiler an den Hauptverteiler eines RZs angeschlossen. Der Hauptverteiler verbindet die Bereichsverkabelungen des RZs mit den Zugangsnetzen sowie mit dem LAN. Sowohl die Bereichs- als auch der Hauptverteiler müssen als Cross-Connects also als echte Patchverteiler ausgeführt sein. Das gewährleistet ein sicheres, gut zu dokumentierendes und durch die gute Zugänglichkeit einfach und damit kosteneffizient durchführbares Patchmanagement. Außerdem erlaubt diese Infrastruktur eine flexible Konfiguration von Redundanzen. So lässt sich zum Beispiel die Verfügbarkeit erhöhen, wenn die Bereichsverteiler oder die Access-Gateways jeweils miteinander verbunden sind.

Topologien

Die Norm erlaubt dabei verschiedene Topologien in der RZ-Verkabelung. Sie richtet sich nach den Bedürfnissen des Betreibers und der vorhandenen Infrastruktur. Sie sollte jedoch einheitlich durchgehalten werden, um Wartungsarbeiten und Erweiterungen zu vereinfachen und möglichst prozesssicher gestalten zu können. Häufig findet man zum Beispiel Infrastrukturen mit zentralem Bereichsverteiler oder mit zusätzlichen lokalen Verteilerpunkten in den Schrankreihen.
Will der RZ-Betreiber alle IT-Komponenten einzelner Abteilungen eines Unternehmens oder Firmen in einem Bürogebäude jeweils in einem Schrank unterbringen, bietet sich eine Topologie mit einem zentralen Bereichsverteiler an. Dabei werden alle Schränke mit ihren Netzwerk- und SAN-Servern sowie -Switches direkt an den zentralen Bereichsverteiler angeschlossen. Über diesen Bereichsverteiler erfolgt dann die Anbindung an Netzwerk-Core und SAN des Bereichs.
Ebenfalls verbreitet sind Rechenzentren, bei denen jede Serverschrank-Reihe mit einem Switch-Rack am Ende der Reihe ausgestattet ist. Diese Switch-Racks verfügen über einen großen Patch-Bereich und fungieren als lokale Verteilerpunkte. Sie binden die Server ihrer Schrankreihe an das Switch-Core und SAN dieses RZ-Bereichs. Bei dieser Topologie ist die Bereichsverteilung auf die lokalen Verteilpunkte und einen Verteiler am Core aufgeteilt. Bei dieser Struktur lassen sich die Verbindungen von den lokalen Verteilpunkten in den Reihen besonders übersichtlich per Uplink mit dem Bereichsverteiler verbinden.

Empfehlungen des BSI

Im RZ können die Kabel entweder im Doppelboden oder in Trassen über den Schränken geführt werden. Das BSI (Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik) bevorzugt in seinem IT-Grundschutzkatalog M1.69 "Verkabelung in Serverräumen" jedoch eine Verlegung unter der Decke. Die Kabel lassen sich dort leichter austauschen und beeinträchtigen nicht den Luftstrom der Kühlung im Doppelboden. Außerdem sollen die Kabel "so weit als möglich umfassend fest" verlegt sein. Das BSI schlägt vor, pro Serverschrank ein Kupfer- und ein LWL-Patchfeld vorzuhalten.

Die Komponenten

Die EN 50173-5 verweist für die Wahl der Komponenten auf den allgemeinen Teil 1 der Normenreihe (EN 50173-1). Darin sind die verschiedenen Kabel- und Steckertypen spezifiziert, die der Anwender für die ebenfalls darin normierten Übertragungsklassen und Komponentenkategorien benötigt.

Kupfertechnik

Da im RZ hohe Datenraten vorherrschen, kommen in der Kupfertechnik nur Komponenten der Kategorie 6A (500 MHz) oder 7A (1000 MHz) infrage. Eine Verbindung sollte mindestens der Klasse EA beziehungsweise FA entsprechen. Die Verkabelung in und zwischen den Schränken ist häufig mit Kupferverbindungen realisiert, genauso wie die Anbindung an den Bereichsverteiler, sofern die Distanzen unter 100 Meter bleiben.
In RZs sind vor allem Komponenten der Kategorie 6A weit verbreitet. Sie eignen sich für 10-Gigabit-Ethernet-Verbindungen bis 100 Meter und basieren auf einem RJ45-Steckgesicht ohne bewegliche Teile. Wichtig ist bei Datenraten von 1 und 10 Gigabit pro Sekunde, dass alle Komponenten aufeinander abgestimmt sind. Das gilt nicht nur für die Datenleitung und die Anschlussmodule im Patchfeld, sondern auch für die Patchkabel. Ein billiges Patchkabel, das nicht der installierten Komponenten-Kategorie entspricht, kann die Übertragung erheblich beeinträchtigen.

Glasfasertechnik

Die LWL-Verbindungen im Rechenzentrum sollten heute für Datenraten bis 40 oder gar 100 GBit/s ausgelegt sein. Manche RZ-Betreiber schwören auf Singlemodefasern und setzen diese durchgängig im Rechenzentrum ein. Das schafft zwar Bandbreitenreserven, ist aber erheblich teurer als Lösungen mit Multimodefasern. Allein der dafür nötige Fabry-Perot-Laser kostet um ein Vielfaches mehr als ein Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL). Dieser Oberflächenemitter wird heute üblicherweise bei Verkabelungen mit Multimode-Fasern eingesetzt.
Bei Multimode-Verbindungen innerhalb des Rechenzentrums genügen für 10GBE direkte Short-Reach-Verbindungen mit OM3- beziehungsweise OM4-Fasern. Sie erlauben Distanzen bis 300 Meter beziehungsweise 500 Meter. Bei 40 Gigabit Ethernet ist ein Vierfachwellenlängenmultiplex nötig, um mit OM3-Fasern 100 Meter und mit OM4-Fasern 125 Meter zu überbrücken. Bei 100GBE sind zwei Multiplex-Varianten möglich: Mit einem Vierfachmultiplex lassen sich Distanzen bis 100 Meter (OM3) beziehungsweise 125 Meter (OM4) überbrücken. Darüber hinaus ist mit 100GBASE-SR10 ein Zehnfachmultiplex definiert, das für die gleichen Distanzen mit einem 10fach-VCSEL-Array erreicht. Hier bietet sich auf jeden Fall der flache 12-polige MPO- bzw. MTP-Steckverbinder in Kombination mit einem Ribbon- oder Bändchenkabel an.
Für Glasfaserverbindungen im RZ sind Smallformfactor-Stecker (SFF-Stecker) weit verbreitet. Die Duplex-Steckverbinder haben in etwa die Abmessungen eines RJ45 und bieten entsprechend hohe Packungsdichten. Am weitesten verbreitet ist der LC-Duplex, der in der Regel auch in den aktiven Komponenten verbaut wird. Vereinzelt findet man auch den E2000 oder den MTRJ oder alte SC-Steckverbinder. Bei Singlemodefasern findet man neben der LC-Singlemodevariante Stecker mit schräg geschliffener Stirnfläche (APC). Der Schrägschliff soll vermeiden, dass an der Oberfläche reflektiertes Licht wieder in den lichtführenden Kern gespiegelt wird.

Umgebungsbedingungen

Die MICE-Klassifizierung (MICE: Mechanical, Ingress, Climatic, Electromagnetic) für Rechenzentren geht von einer mittleren mechanischen und einer hohen elektromagnetischen Belastung aus. Letzteres spricht zum Beispiel für Glasfaserlösungen. Darüber hinaus ist es sinnvoll die Kabel wegen des Platzmangels biegeunempfindlich auszulegen. Biegeunempfindliche Glasfasern können Daten selbst bei Biegeradien von 15 oder gar 7,5 mm nahezu verlustfrei übertragen. Ein reduzierter Brechungsindex mit einer Grabenstruktur im Mantel wirft das Licht zurück in den Kernbereich. Dennoch ist es wichtig, auch diese Fasern möglichst stressfrei zu verlegen. Denn der biegeoptimierte Mantel verhindert keine Faserbrüche.

Trunk-Kabellösungen

Moderne Rechenzentren sind heute durchgängig mit vorkonfektionierte Trunk-Kabel-Lösungen und Mehrfachsteckern konfektioniert. Das gilt für Kupfer- und Glasfasertechnik. Dabei sind mehrere Datenverbindungen in einem Kabel integriert. Das ermöglichen einen kleineren Gesamtquerschnitt, eine geringere Brandlast und zudem eine schnellere Installation. Außerdem sind damit Packungsdichten von mehr als 48 Ports pro Höheneinheit möglich. Das Easylan High-Density-System bietet zum Beispiel 168 Ports auf drei Höheneinheiten. Da die Mehrfachstecker solcher Systeme meist in spezielle Einbaurahmen geschraubt werden, gibt es Lösungen, die auch einen senkrechten Einbau von schmalen Elementen seitlich neben der 19-Zoll-Ebene ermöglichen.

Die Patchkabel

Bei der strukturierten RZ-Verkabelung wird die Patchebene das entscheidende Betätigungsfeld für das Wartungspersonal. Dicht gepackte Anschlüsse müssen selbst für Handwerkerhände lösbar sein. Es gibt heute Patchkabel, die mit RJ45-Pushpull-Steckern ausgestattet sind. Bei dieser RJ45-Steckervariante drückt der Service-Techniker nicht mehr die kleine RJ45-Klinke, um einen Anschluss zu lösen, sondern er zieht an der Tülle und entriegelt so die Verbindung. Solche Patchkabel müssen nicht teurer sein als herkömmliche Kategorie-6A-Patchkabel.
Da die Patchkabel im Verteiler direkt vom Patchfeld zur Seite geführt werden, treten gleich hinter dem Stecker Torsionskräfte auf. Diese Torsion beeinflusst bei vielen herkömmlichen Patchkabeln, die allein mit einer aufgesteckten Knickschutztülle ausgestattet sind, die elektrischen Übertragungswerte. Dabei kommt es vor, dass die Grenzwerte für Kategorie-6A-Komponenten nicht mehr eingehalten werden. Einen besseren Schutz bieten komplett eingespritzte Stecker. Hier sind die Adern für die Datenübertragung fest in ihrer Position fixiert. Zudem sollten sie mit einer aufgesteckten Tülle zur Zugentlastung ausgestattet sein.

EN 50600-X

Zusätzliche Anforderungen an die Verkabelung ergeben sich aus der neuen Normenreihe EN 50600-X. Die zugehörigen Standards werden seit Mitte 2013 sukzessive verabschiedet. Sie sollten bei der Planung oder Modernisierung einer RZ-Verkabelung unbedingt mit berücksichtigt werden.
Dabei umfasst die EN 50600-1 allgemeine Aspekte: Sie definiert die Teile eines Rechenzentrums, die Designform, Klasse, Typ und Größenordnung sowie Verfügbarkeitsanforderungen. Außerdem können mit ihr Redundanzen normkonform festgelegt werden. Mit den Normen EN 50600-2-X sind alle weiteren Aspekte von Rechenzentren abgedeckt:

EN 50600-2-1     Gebäudekonstruktion
EN 50600-2-2    Energieversorgung
EN 50600-2-3    Klimatisierung
EN 50600-2-4    Telekommunikation
EN 50600-2-5    Sicherheitstechnik
EN 50600-2-6    Management und Betrieb

Sicher mit LED-Signalisierung

Hier spielt zum Beispiel die Prozesssicherheit mit hinein, etwa bei Umpatchungen. Bei jeder Netzveränderung müssen Anschlüsse im Verteilerschrank gepatcht werden. Und das Netz verändert sich ständig. Dabei hinkt die Dokumentation oft hinterher. Das kann dazu führen, dass eine Beschriftung nicht mehr mit dem zugeordneten Port übereinstimmt. Patchkabel mit LED-Signalisierung erhöhen hier die Prozesssicherheit: Sie leuchten auf, wenn der Anwender an einem Ende des Kabels eine Stromquelle einsteckt. Das erleichtert Wartungsmaßnahmen während des Betriebs. Ein unbeabsichtigtes Ziehen von Anschlussleitungen ist damit nahezu ausgeschlossen. Außerdem können diese Patch-Kabel als komplettes Bündel verlegt werden und später Dank der LED-Signalisierung sicher angeschlossen werden. Das beschleunigt die Installation.

Übergang zwischen Brandschutzzonen

Zunehmend sind einzelne RZ-Bereiche als separate Brandschutzzonen ausgebildet. Bei solchen RZ-Infrastrukturen müssen die Kabel zwischen den Zonen über gas-, wasser- und feuerfeste Brandschotts durch die Brandschutzwände geführt werden. Das sind meist feste Durchführungen. Zusätzliche Flexibilität bringen hier Kupplungselemente wie die EasyLan-Extender. Denn in manchen Fällen ist es sinnvoll, Serverräume gleich von Beginn an komplett vor zu verkabeln, auch wenn die aktive Technik noch nicht vollständig integriert ist. Hier bietet es sich an, die noch nicht benötigten Verbindungen in der Brandschutzwand mit einem Anschlussmodul abzuschließen. Der Techniker kann dann bei Bedarf die neuen Systeme einbauen und sie von diesen Anschlussmodulen, die aus dem Serverraum geführt wurden, an den Bereichsverteiler anschließen. Das minimiert zudem die Verweilzeit im Serverraum.

Ausblick

Noch werden in Rechenzentren separate Infrastrukturen für Daten- und Storage-Netze betrieben. Schon jetzt können RZs mit einer einfacheren, protokollneutralen Infrastruktur betrieben werden. Entsprechende Komponenten, die sowohl SAN- als auch Ethernet und Infiniband-Protokolle unterstützen, sind bereits erhältlich. Somit muss nicht mehr zwischen SAN- und Netzwerk-Switch, SAN-Verbindung und Netzwerkkabel unterschieden werden. Damit sichergestellt ist, dass diese Komponenten zum Beispiel die für SANs notwendige verlustfreie Datenübertragung via Ethernet gewährleisten, sollten sie IEEE 802.1 Data Center Bridging DCB unterstützen. Darüber hinaus wird bei dieser durchgängig einheitlichen Verkabelung die exakte Dokumentation und sichere Zuordnung noch wichtiger für die Prozesssicherheit. Hier ist eine LED-Signalisierung auf jeden Fall anzuraten.

Autor:

Andreas Klees ist als Geschäftsführer der ZVK GmbH in Garching bei München und verantwortlich für die Business Unit EasyLan.

Artikelserie EN 50173, Teil 2:
Fertigungs- und Home-Netze strukturiert verkabelt

  • Die Struktur der EN 50173-3; Quelle: Harting
  • Die MICE-Umweltklassen nach EN 50173-3; Quelle: Harting
  • Die Industrie-Varianten der preLink-Anschlusstechnik; Quelle: Harting
  • Diese Anschlussbox von EasyLan hat eine Duplex-Glasfaserverbindung zum Hausverteiler und ermöglicht in einer Wohneinheit analoges und digitales Fernsehen, Fast-Ethernet im Up- und Downlink sowie ISDN-Telefonie bei voller ISDN-Übertragung mit Funktelefonen
  • Geeignete Übertragungsklassen für Verkabelungen nach EN 50173-4 Achtung: Leistungsfähigkeit/Bandbreite einzelner Übertragungsstrecken hängen vom verwendeten Kabeltyp (Bandbreiten-/Längenprodukt) und der Anzahl von Steckstellen im Kanal ab

Dank Internet und Ethernet erobert die strukturierte Verkabelung praktisch alle modernen Gebäude: ausgehend von Bürogebäuden gibt es mittlerweile echtzeitfähige Fertigungsnetze auf Ethernet-Basis, die bis zur Automationsinsel anwendungsneutral betrieben werden. Vor wenigen Jahren war das noch undenkbar. Heute werden sogar Wohnungen anwendungsneutral vorverkabelt. Viele halten das für unnötig oder zu teuer. Tatsächlich ist hier die umfassende Wirtschaftlichkeitsbetrachtung entscheidend. Grundlage für eine normkonforme Verkabelung in diesen Bereichen sind die Richtlinien der EN 50173-3 für das Fertigungsumfeld und der EN 50173-4 für Heimverkabelungen.

EN50173-3 für Fertigungsnetze

Das europäische Normungsgremium CENELEC definierte bereits 2007 mit der EN 50173-3 eine „anwendungsneutrale Kommunikationskabelanlage für industriell genutzte Gebäude“. Die aktuelle Version ist die EN 50173-3:2011-09. Heute ist es selbstverständlich, dass Daten aus der Unternehmens-IT problemlos in eine Fertigungsanlage eingespeist oder umgekehrt Daten aus der Maschine in eine Unternehmensdatenbank übertragen werden können. Das Fertigungsnetz lässt sich bis zur Automatisierungsinsel anwendungsneutral betreiben. Das bedeutet, der Netzbetreiber kann wählen, von welchem Hersteller er seine Kabel, Stecker, Dosen und Patchfelder bezieht. In IP20-Umgebungen sind zum Beispiel durchgängig Komponenten aus der Datentechnik möglich. Da auch im Fertigungsbereich die Datenraten steigen, sollte eine Neuverkabelung zumindest im anwendungsneutralen Teil für eine Übertragung über alle vier Adernpaare ausgelegt sein. Hier sind die Verkabelungsstrecken analog zur Datentechnik definiert: In Kupfertechnik kann eine Übertragungsstrecke (Channel) maximal 100 Meter lang sein. Anders als bei der profilspezifischen Industrievernetzung sind dabei die Gerätesteckverbinder der Patchkabel an den Enden der Strecke nicht mit spezifiziert. Zudem arbeitet die Datentechnik ausschließlich mit der Sterntopologie.

Anpassungen an die Umgebung

Mit zunehmender Verbreitung des Prinzips der strukturierten Verkabelung (Vorverkabelung) mussten Spezialfälle abgedeckt werden. So erschließt eine Etagenverkabelung in der Industrie oft große Produktionshallen. Dazu reichte die klassische Verkabelungslänge vom Etagenverteiler (FD=Floor Distributor) zum TA (outlet) von maximal 100 m nicht aus. Deshalb wurde ein zusätzlicher Verteiler für diese Anwendung eingeführt – der ID (Intermediate Distributor). Ähnliche Anpassungen erfolgten im Rechenzentrum und im Wohngebäude.

Mit der Einführung der Strukturierten Verkabelung im Industriebereich, müssen sich Anwender, Planer und Installateure stärker mit den einzusetzenden Komponenten, Materialien und Produkten in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen auseinander setzen. CENELEC hat zur Orientierung Umgebungsklassen nach MICE (für Mechanical, Ingress, Climatic & Chemical, Electromagnetic) definiert. Grob spiegeln die MICE-Klassen 1 bis 3 folgende Bedingungen wider:

1 für Büroumgebungen (inhouse)
2 für erschwerte Bedingungen etwa bei Outdoor-Anwendungen
3 für den Industrieeinsatz (heavy duty)

Dimensionierung von Übertragungsstrecken

Zur Dimensionierung von Übertragungsstrecken (Kupfer) müssen klare Vorgaben eingehalten werden, die über eine Abnahmemessung überprüft wird. Damit soll eine hohe Verfügbarkeit des Tertiärnetzes sichergestellt werden. Zwei Definitionen spielen dabei eine besondere Rolle:
Der Permanent Link ist die fest installierte Verkabelung und darf maximal 90 m lang sein. Das kann das Installationskabel vom Patchpabel oder Hutschienenverteiler bis zur Dose oder zum IO sein mit einer 1:1-Verdrahtung nach TIA568A oder TIA568B. Diese Strecke lässt sich um einen Zwischenverteiler (CP=consolidation point) erweitern. Dabei wird mit einem Installationskabel vom Patchpanel/Hutschienenverteiler bis zum CP festverdrahtet. Von dort kann weiter fest verdrahtet werden bis zur Dose, oder aber es wird von dort quasi „auf die Dose gepatcht“ mit einem einseitig konfektionierten Flexkabel.

Die komplette Übertragungsstrecke, der Channel, ist maximal 100 m lang und besteht aus dem Permanent Link plus den Anschlussschnüren (Patchcords). Dabei sind Patchcords bis zu einer Gesamtlänge von 20 m für beide Kabel zusammen zulässig. Der Anwender kann zudem auf der Verteilerseite (Patchpanel, Hutschienenverteiler) noch einen zusätzlichen Verteiler einbauen. Beide Verteiler werden dann mit Patchcords „rangiert“. Diese Form eines Verteilers nennt man Cross-Connect und ist z.B. in den USA verbreitet. So lassen sich Verteilerschränke für aktive und passive Technik trennen, um etwa spezielle Zugangsberechtigungen für Fachpersonal einführen zu können. Besteht ein Channel aus einem Permanent Link mit CP und einem Cross Connect, spricht man von einem Vier-Connector-Modell. Für alle beschriebenen Link- und Channel-Konfigurationen gibt es übertragungstechnische Grenzwerte (Übertragungsklassen). Die Steckverbinder am äußersten Rand eines Channels gehören normativ zur Geräteschnittstelle. Sie werden also bei Abnahmemessungen nicht mit bewertet.

Profilspezifische Verkabelung einbinden

Spätestens an der Schnittstelle zur Automatisierungsinsel muss sich der Netzbetreiber an die Richtlinien für Feldbusse halten. Dazu zählen die IEC-Normenreihe 61158 "Digital data communication for measurement and control - Fieldbus for use in industrial control systems" und die IEC 61784-1/2, in denen die Feldbusprofile beschrieben sind. Darüber hinaus gibt es für die Installation von „industrial communication networks“ in Industriegebäuden die übergeordnete IEC 61918 Ed. 3. Die Spezifikationen zur Installation der einzelnen Feldbusse stehen in der Normenreihe IEC 61784-5-x „Installation of fieldbusses - Installation profiles for CPF x“. Hier sind die Installationsprofile der rund 30 Industrial Communication Networks definiert. Da diese „Standard Communication Profile Families“(CPF) jeweils einen bestimmten Anwendungsbereich in der Automatisierung adressieren, sind sie weitgehend inkompatibel zueinander. Die Normenreihe spezifiziert für jedes Profil nicht nur die aktive Technik und Software, sondern auch die Verkabelung und somit die zugehörigen Steckverbinder. Die Profile arbeiten dabei fast alle mit Fast Ethernet (100 MBit/s) und spezifizieren für die Datenübertragung nur eine vieradrige Verkabelung. Je nach Anwendung findet man hier Ring-, Stern- oder Linien-Strukturen. Zudem ermöglicht bisher allein der Feldbus Ethernet/IP (IP steht hier für Industrial Protocol) Gigabit-Ethernet-Übertragungen. Dieser Feldbus ist von Anfang an für achtadrige Übertragungen ausgelegt. Anders als bei der strukturierten Verkabelung fließen bei profilspezifischen Verkabelungen die Steckverbinder an den Streckenenden in die Abnahmemessungen mit ein. Denn sie werden oft erst auf der Baustelle konfektioniert, und die Qualität der Installation soll bei der Messung mit betrachtet werden. Diese messtechnische Verkabelungsstrecke nennt sich End-to-End-Link und wird als spezifische Übertragungsstrecke im Industriebereich gerade in die internationale Normung aufgenommen.

Generell haben sich bei der profilspezifischen Verkabelung bei einzelnen Profilen, vor allem bei PROFINET, ähnlich wie bei der strukturierten Verkabelung Design- und Installationsrichtlinien entwickelt. Das Design von profilspezifischen Verkabelungen, viele Begrifflichkeiten und Grenzwerte lehnen sich an die Bestimmungen der strukturierten Verkabelung an. In der Praxis setzt sich ein Mix beider Designvorschriften durch. Die strukturierte Verkabelung deckt heute fast alle Belange der profilspezifischen Verkabelung ab. Es ist also absehbar, dass profilspezifische Verkabelungen schrittweise in strukturierten Verkabelungen übergehen oder gleich durch diese abgelöst werden. Interessant ist hier eine Anschlusstechnik, die durchgängig vom Bürobereich bis in die Automationsinseln hinein einsetzbar ist: mit einheitlicher Verdrahtung und immer gleichen Handgriffen bei der Steckermontage. Hier bieten heute verschiedene Hersteller Lösungen an. Besonders umfassend lässt sich zum Beispiel die preLink-Anschlusstechnik von HARTING und EasyLan einsetzen: Sie basiert auf einem aufgecrimpten Kunststoffblock als Abschluss für sämtliche Verbindungen im Unternehmensnetz, über den die verschiedensten Steckgesichter mit unterschiedlichen Bauformen und IP-Schutzarten geclipst werden können. Eine M12-Variante ermöglicht sogar den Übergang von einer Sternviererverkabelung auf eine achtadrige Datenleitung. Es gibt Adapter für Industriestecker nach IEC 61 076-3-106, Variante 4 oder für Wanddurchführungen nach IEC 61 076-3-117, Variante 14 sowie für die Han-3A-Gehäusereihe von Harting, die im Maschinenbau verbreitet ist. Für PROFINET sind zum Beispiel das RJ45-Modul (IP20), das D-kodierte M12-, das RJ45-PushPull- und ein Han 3A-RJ45-Modul mit preLink-Technik zugelassen.

Heimverkabelungen nach EN 50173-4

Die strukturierte Verkabelung nach EN 50173-4 betrifft die Vorverkabelung von Wohnungen und Wohnhäusern. Derzeit findet man hier die unterschiedlichsten Lösungen und nur im Ausnahmefall eine strukturierte Verkabelung. Die Norm bietet einen Kompromiss für die verschiedenen Anwendungen und europaweit unterschiedlichen Installationsgepflogenheiten an.

Die Neuerungen

Im Sommer 2013 ist eine neue Fassung der EN 50173-4 veröffentlicht worden. Diese sieht jetzt drei Medien zur kabelgebundenen Erschließung der Wohnräume vor:

-    Klassische Twisted-Pair-Kabel der Kategorie 5 bis 7A
-    Koaxial-Fernsehkabel mit 75 Ohm
-    Lichtwellenleiterkabel mit polymeroptischen Fasern (POF, Kategorie OP1 und OP2), Multimode-(mindestens OM3)und Singlemodefasern (mindestens OS1, OS2 empfohlen)

Hinzu kommt, dass die Norm für diese Kabeloptionen ein Vielfaches an Steckverbinderoptionen vorhält. Hier wurde bei der LWL-Verkabelung nun der Fokus auf die Typen LC/LC-Duplex gelegt.

Ein Netz für vieles

Die EN 50173-4 betrachtet gleichberechtigt drei Arten von Verkabelungs-Teilsystemen einschließlich der dazugehörigen Anschlussdosen in den Räumen. Etwas vereinfacht ausgedrückt lässt die EN 50173-4 also bis zu drei Verkabelungssysteme mit vier unterschiedlichen Auslässen in einer Wohnung zu: ein Netz für Computer (RJ45), ein Netz für Rundfunk (meist Koax) und ein Netz zur Steuerung und Regelung etwa KNX-basiert mit einer Busleitung 2x2x0.8.
Alle diese Netze bringen jeweils ihr Medium und ihren Auslass-Typ mit:

•    Informationstechnischer Anschluss: TA
für Informations- und Kommunikationstechnik, Netzanwendungen
•    Rundfunkanschluss: RA
für Rundfunk- und Kommunikationstechnik, Netzanwendungen
•    Steueranschluss: SA
für Steuerung und Regelung in Gebäuden
•    Informationstechnischer Mehrdiensteanschluss: TARA
Dieser unterstützt alle genannten Anwendungsbereiche, etwa ein 8-adrig verkabelter RJ45-Anschluss.

Am besten über RJ45 und TP-Kabel

Dabei sollte der Planer einen Mix von mehreren Medien und Steckverbindern in der Wohnung möglichst vermeiden. Das spricht für die Kombination von Twisted-Pair-Kabel und den RJ45 als TARA.
Ein gutes STP-Kabel der Kategorie 5 lässt sich einfach verarbeiten und reicht meist völlig aus. Erwägt man Fernsehkanäle aus Kabel oder Satellit direkt mit zu übertragen (Einspeisung z.B. über Baluns oder kleine Verstärkereinheiten), sollte der Frequenzbereich des Kabels mindestens 625 MHz abdecken. Hier empfiehlt sich dann die Verlegung eines PiMF-Kabels der Kategorie 7A.
Mit der grundsätzlichen Festlegung des TP-Kabels zur Heimverkabelung lassen sich fast alle Dienste, die heute sinnvollerweise im Heimbereich benötigt werden, einfach und sicher übertragen. Kommen mit Neuanschaffungen Geräte hinzu, die explizit nach Glasfaseranschlüssen verlangen, muss entsprechend nachverkabelt werden. Ähnlich sollte mit der Verkabelung von Steuerungen verfahren werden. Doch heute lässt sich hier vieles über WLAN oder andere Funktechniken ohne viel Aufwand in das vorhandene Netz integrieren.
Mit dem Ansatz der TP-Verkabelung kann der Installateur folgende Dienste einfach, ästhetisch anspruchsvoll und zukunftssicher, also ohne Nachverkabelung auch bei späterer veränderter Nutzung der Räume, abbilden:

•    Telefon / Festnetz – wird heute i.a. über den DECT-Standard drahtlos angebunden oder direkt über VoIP an den WLAN-Router geliefert. Aber auch die Basisstation bzw. der Router benötigen die Verbindung zum HÜP (Hausübergabepunkt/Hauseingangsverteiler) bzw. zur TAE-Dose.
ACHTUNG: Hier ist auf einen zentralen Standort der Basisstation bzw. des WLAN Routers zu achten, um alle Etagen der Wohnung aber auch Terrasse, Balkon oder Garten abzudecken
Die Entfernung der Basisstation von der TAE-Dose ist begrenzt (Herstellerangaben beachten)
•    FAX
•    PC / Internet – zumindest der WLAN-Router muss über das TP-Kabel angebunden werden. Verzichtet man ganz oder teilweise auf WLAN für die private PC-Nutzung (Sicherheitsbedenken, schlechte bauliche Voraussetzungen für die Ausbreitung des WLAN-Signals) sind natürlich auch die PCs zu verkabeln. Das kann auch sinnvoll sein, um ein LAN im Heimbereich zu segmentieren und sorgt gleichzeitig für Entlastung des WLAN.
•    Fernsehen / Skype – Telekom-Provider bieten heute Fernsehprogramme mit viel Komfort wie, integrierte Programmzeitschrift, programmierbaren Videorecorder, Video Download, Fernprogrammierung über Apps usw. an. Diese Services werden immer populärer. Der Fernseher selbst wird dabei zunehmend zum Bildschirm „degradiert“. Programmsuche und weitere Funktionen übernimmt dabei der Media Receiver – eine kleine Box, die über RJ45 an den DSL-Router angebunden wird. Zusammen mit einer Kamera, die an den Fernseher angeschlossen wird, ist man bereit zur Bildtelefonie über Skype oder andere Dienste.
•    Home Office mit PC /Laptop / Festnetztelefon / FAX / Drucker – unsere Arbeitswelt wird immer mobiler. Viele Menschen arbeiten heute schon für ihre Firma von zu Hause im eigenen Büro. Dazu gehört eine leistungsstarke Kommunikationsinfrastruktur. Gerade, wenn sich das Büro in der eigenen Wohnung befindet, ist es wichtig, Netze zu trennen, um die Kostenabrechnung, aber auch Funktionalität und Datensicherheit zu gewährleisten. Selbst wenn fast alle Geräte heute über WLAN eingebunden werden können, empfiehlt es sich beim Home Office, grundsätzlich alle Geräte zu verkabeln.
•    Türsprechanlage / Sicherheitskamera – für Anwendungen wie diese empfiehlt sich eine Verkabelung im Flur/Eingangsbereich der Wohnung mit einer Ankopplung an das Gartentor oder die Haustür.
•    Weitere Dienste – hier sollte man auch schon an später denken. Eingeschränkte Beweglichkeit kann z.B. ein Argument sein, eine Kommunikationsverkabelung auch in Bad und Küche vorzusehen.

Für eine zukunftsfähige Strukturierte Verkabelung im Heimbereich ergibt sich also die Notwendigkeit alle Räume von Beginn an ausreichend zu verkabeln.
Mittlerweile gibt es von einer Reihe von Herstellern Komponenten zur Heimverkabelung. Neben den früher häufig anzutreffenden Produkten aus den Häusern Gira, BUSCH-JAEGER, Berker usw., die ihr Portfolio zum Teil auch um intelligente Produkte Richtung „Smart Home“ erweitert haben, sind auch die klassischen Verkabelungsanbieter zu Vollsortimentern im Bereich Heimverkabelung geworden. So bieten heute Firmen wie EasyLan und HARTING Verteiler für die Aufputz- und Hutschienenmontage, Anschlussdosen, Kabel und Verteilerschnüre für die Strukturierte Verkabelung in Wohngebäuden nach EN 50173-4 an.

Fazit

Bei Heimnetzen ist es entscheidend, ob es sich um die Planung einer Wohnanlage oder einer Einzelwohnung im Auftrag des Nutzers handelt, der zugleich der Eigentümer ist. Eigenheimbesitzer suchen meist nach einer leistungsfähigen und einfach zu bedienenden Verkabelung für Telefonie, Internet und Unterhaltungselektronik. Bei Wohnanlagen geht es dagegen oft um ein Gesamtkonzept zur Verkabelung vom Campusbereich bis hin zur Steigleitungsverkabelung der einzelnen Gebäude. Hier verlangen die Entscheider von Baufirmen und Verwaltungsgesellschaften eine umfassende Wirtschaftlichkeitsberechnung mit Modellen zur Versorgung der Wohneinheiten mit Telefonie, Internet und Fernsehen. Die Wohnungsverkabelung ist hier nur der letzte Baustein des Konzepts.

Autoren:

Andreas Klees ZVK GmbH, Garching bei München

Rainer Schmidt HARTING Electronics, Espelkamp

Arikelserie EN 50173, Teil 1:
Die Basis der strukturierten Verkabelung

  • Die Normenreihe EN 50173-x; Quelle: Harting
  • Die Verkabelungsbereiche einer Strukturierten Verkabelung
  • Die Übertragungsstrecke einer TP-Kupferverbindung auf der Etage
  • Patchfeld mit LC-Duplex-Ports. Quelle: Easylan
  • preLink von EasyLan ist ein Beispiel für einen Kategorie-6A-Steckverbinder. Da der Anwender verschiedene Steckgesichter auf den preLink-Abschluss klipsen kann, eignet er sich nicht nur für die IT-Verkabelung, sondern auch für Industrieumgebungen oder die G

Seit fast 20 Jahren hat sich die anwendungsneutrale Verkabelung der Kommunikationsnetze in Gebäuden etabliert. Sie bietet erhebliche technische und ökonomische Vorteile gegenüber der bedarfsorientierten Vorgehensweise, die in anderen Gewerken noch verbreitet ist. Aus diesem Grund erweiterte sich ihr Einsatzspektrum in den letzten Jahren erheblich.

Kasten: Mit diesem Artikel startet die elektrobörse smarthouse eine Serie über den Siegeszug der strukturierten Verkabelung. Büros, Industriegebäude und Rechenzentren werden heute schon strukturiert verkabelt. Im letzten Jahr wurde die EN50173-4 für den Wohnbereich verabschiedet und in diesem Frühjahr die EN 50173-6 für die Gebäudeautomation.

Die strukturierte Verkabelung basiert auf einer einheitlichen Topologie der Kommunikationsnetze mit klassifizierten Übertragungsstrecken, die definierte Eigenschaften ausweisen, sowie auf einer einheitlichen Schnittstelle zum Anschluss der Endgeräte. Der Anwender muss also nicht die komplette Anbindung an ein Gerät oder eine Anlage erneuern, nur weil er sich ein Gerät oder eine Anlage von einem anderen Hersteller mit anderen Schnittstellen angeschafft hat. Bei einer strukturierten Verkabelung sind die Anschlüsse standardisiert, sodass Geräte einfach ausgetauscht werden können. Das lässt sich mit Modifikationen auch auf andere Gebiete übertragen. So wurde die EN 50173 zur Normenreihe erweitert und bietet nun auch Richtlinien für industriell genutzte Standorte, Rechenzentren, für Wohngebäude und seit diesem Frühjahr mit der EN 50173-6 auch für Kommunikationskabelanlagen für verteilte Gebäudedienste (Gebäudeautomation). Anforderungen und Eigenschaften, die für mehrere beziehungsweise alle Gebäudearten zutreffen, wurden dabei nur einmal - in Teil 1 - festgelegt. Für die Planung und Errichtung einer anwendungsneutralen Kommunikationskabelanlage müssen daher jeweils die Regelungen für den betreffenden Anwendungsbereich zusammen mit EN 50173-1 berücksichtigt werden.

Richtlinienumfang der EN 50173-1

Die EN 50173-1 ermöglicht die anwendungsneutrale Vorverkabelung von Gebäuden. Somit können unterschiedlichste Kommunikationsdienste, die in Gebäuden benötigt werden, über ein und dasselbe passive Netzwerk übertragen werden. Die installierte Verkabelung gilt dabei als integraler Bestandteil der Gebäudeausrüstung und muss nicht im Zuge sich

  •     Definition der Struktur des Netzes sowie der Teilbereiche Primärverkabelung zwischen den Gebäuden, Sekundärverkabelung zwischen den Etagen und Tertiärverkabelung auf den Etagen

  •     Vorgaben zur Dimensionierung der einzelnen Teilbereiche

  •     Definition und Grenzwerte von Installations- und Übertragungsstrecke

  •     Beispielausführungen für Primär- und Sekundärverkabelung

  •     Definition und Leistungsfähigkeit der Datenkabel und Verbindungstechnik

  •     Definition der Umgebungseigenschaften für die Datenkabel und Verbindungstechnik

  •     Anforderungen an Patchkabel und Patchfelder

  •     Definition der Übertragungsklassen sowie eine Zuordnung der unterstützten Netzanwendungen

Die Verkabelungsbereiche sind in Geländeverkabelung (Primärverkabelung), Gebäudeverkabelung (Sekundärverkabelung) und Etagenverkabelung (Tertiärverkabelung) gegliedert. Die Verkabelungsstandards sind für eine geografische Ausdehnung von 3000 Meter, einer Fläche von 1 Million qm und für 50 bis 50.000 Anwender optimiert. In jedem Verkabelungsbereich sind maximal zulässige Kabellängen festgelegt und bei der Installation einzuhalten. Viele Übertragungstechniken beziehen sich auf definierten Kabellängen und Qualitätsanforderungen.

Primärverkabelung

Der Primärbereich umfasst den Standortverteiler zur Außenanbindung des Standortes, die Gebäudeverteiler und die Kabel zwischen den Gebäudeverteilern. Da hier meist große Distanzen bis 1500 m überbrückt werden, und das mit hohen Datenübertragungsraten, basiert die Verkabelung auf Glasfaserkabel. In der Regel sind die Kabel mit Multimodefasern ausgestattet und nur bei größeren Distanzen im Kilometerbereich mit Singlemodefasern. Grundsätzlich gilt es, den Primärbereich mit Reserven zu planen. Das bedeutet, das Übertragungsmedium muss von Bandbreite und Übertragungsgeschwindigkeit nach oben hin offen sein. Dasselbe gilt auch für das eingesetzte Übertragungssystem. Als Faustregel gilt 50 Prozent Reserve zum derzeitigen Bedarf der Investition.

Sekundärverkabelung

Der Sekundärbereich umfasst die Verkabelung zwischen den Etagen eines Gebäudes sowie den Gebäudeverteiler. Die Verkabelungsstrecken sind maximal 500 Meter lang. Hier findet man vorzugsweise Glasfaserkabel (50 µm) und vereinzelt auch Kupferkabel.

Tertiärverkabelung

Der Tertiärbereich wird in der Normenreihe EN 50173 in den Unternormen EN 50173-2 bis EN 50173-6 definiert. Dieser Bereich umfasst die Etagenverkabelung. Hier muss die Verkabelung stark an die vorherrschenden Umgebungs- und Installationsbedingungen angepasst werden. Die klassische Office-Verkabelung (EN 50173-2) dient dabei als Vorbild und wird für die verschiedenen Anwendungsbereiche angepasst. Diese Office-Verkabelung reicht von den Etagenverteilern bis zu den Anschlussdosen. Der Etagenverteiler besteht aus einem Netzwerkschrank mit Patchfeld. Die installierten Datenkabel zwischen diesem Patchfeld und den Anschlussdosen der Arbeitsplätze auf der Etage verlaufen in der Wand oder in einem Kabelkanal. In der Regel werden in diesem Bereich Twisted-Pair-Kupferkabel (TP-Kabel) eingesetzt, die maximal 90 Meter lang sein dürfen. Für die vollständige Übertragungsstrecke kommen an beiden Enden je 5 Meter Anschlusskabel hinzu. Alternativ findet man auch Multimodefaserkabel auf der Etage (Fiber to the Desk). Hier sind je nach Kabeltyp installierte Leitungslängen bis zwei Kilometer möglich.

Komponenten und Anwendungen

Die EN 50173-1 spezifiziert für die Glasfaserstrecken im Netz mehrere optische Klassen für bestimmte Netzwerkanwendungen. Die Optical-Multimode(OM)- und Optical Singlemode(OS)-Klassen umfassen LWL-Strecken zur Übertragung von Gigabit-Ethernet, 10-Gigabit-Ethernet (10GbE), 40-Gigabit-Ethernet (40GbE) und 100-Gigabit-Ethernet (100GbE) sowie für die Speicheranwendungen Fibre-Channel und Infiniband in ihren unterschiedlichen Ausprägungen. Tabelle 1 beschränkt sich auf die Netzwerkprotokolle.

LWL-Steckverbinder

Die am häufigsten in der Gebäudevernetzung verwendeten LWL-Steckverbinder sind heute der LC- bzw. LC-Duplex (LC: local connector) und SC (subscriber connector). In seltenen Fällen findet man darüber hinaus den ST (engl. straight tip) und LSH. In der EN 50173-2 für Bürogebäude ist der LC-beziehungsweise LC-Duplex-Stecker nach der Bauartenspezifikation EN61754-20 für Neuinstallationen bindend vorgeschrieben. Ausnahme sind Erweiterungen bei bestehenden Installationen mit SC/SC-Duplex-Steckverbindern. Dort darf auch dieser weiterhin eingesetzt werden. Der LC-Stecker gehört zu den Small-Form-Factor-(SFF-)Steckern genauso wie der MU-, LX.5- oder der VF-45-Stecker. Diese besitzen 1,25-mm-Ferrulen und ermöglichen durch ihre kleinere Bauform eine höhere Bestückungsdichte als beispielsweise der SC- oder ST-Steckverbinder mit 2,5-mm-Ferrulen. Eine weitere Erhöhung der Port-Dichte erzielen Mehrfaserstecker mit MT-Ferrulen (engl. mechanical transfer) wie etwa der MPO- oder MTP-Stecker. In MT-Ferrulen sind typischerweise 12 oder 24 Fasern (MPO oder MTP) pro Reihe (Faserabstand 250µm) untergebracht.

MICE-Klassifizierung


Darüber hinaus bietet die EN 50173-1 bietet eine Klassifizierung der Verkabelungskomponenten für unterschiedliche Umgebungsbedingungen. Die hier zugrunde liegende MICE-Klassifizierung stammt aus der Industrievernetzung und spezifiziert jeweils in drei Stufen, für welche mechanischen, eindringenden (z.B. Wasser), chemischen / klimatischen sowie elektromagnetischen Belastungen eine Komponente ausgelegt ist.

Die Terziärkomponenten für die Office-Verkabelung (EN 50173-2)


IT-Etagenverkabelungen basieren in der Regel auf Kupferverbindungen. Die EN 50173-2 teilt diese in Link-Klassen für bestimmte Anwendungen ein. Die Übertragungsstecken müssen dann mit Komponenten der für die jeweilige Link-Klasse definierten Kategorien bestückt sein. In der Regel wird als Steckverbinder der RJ45 eingesetzt, den der Markt in den verschiedenen Kategorien anbietet. Ab Kategorie 7 muss sich der Anwender für den GG45, den ARJ45 oder den Tera® entscheiden. Kategorie 8 ist derzeit noch in Diskussion, das heißt, es sind noch keine Rahmenbedingungen und entsprechend auch keine Komponenten dafür endgültig festgelegt. Für Anwendungsgebiete außerhalb der IT gibt es spezifische Steckverbinder, die in der jeweiligen Teilenorm spezifiziert sind.

Fazit

Die hier beschriebenen Spezifizierungen sind die Basis für Datennetze mit einer strukturierten Verkabelung. Die jeweils spezifischen Anforderungen für Bürogebäude, Rechenzentren, das Industrieumfeld oder für den Wohnbereich sind in den jeweiligen Zusatznormen festgelegt. Für Netzwerkverantwortliche, die auch ein Rechenzentrum betreiben und Fertigungsbereiche im Unternehmen haben, wäre es ideal, wenn die einzelnen Netze nahtlos ineinander übergehen und zu einem Firmennetz würden. Es gibt bereits Verkabelungssysteme, bei denen der Installateur unterschiedlichste Steckgesichter einfach auf ein einheitlich vorkonfektioniertes Kabel aufklipsen kann. Das ist neben der einheitlichen Struktur ein grundlegender Schritt in Richtung durchgängiges Firmennetz.

Autoren:

Andreas Klees, ZVK GmbH, Garching bei München

Rainer Schmidt HARTING Electronics, Espelkamp

LANline Interview

Neues Konzept für Systemgarantien auf Verkabelung
Netzbetreiber ist Vertragspartner  

Garantien auf Verkabelungen sollen sicherstellen, dass der Netzbetreiber schnell einen Ersatz erhält, wenn bei der installierten Verkabelung ein Mangel auftritt. Und das über die gesamte Laufzeit von meist 25 Jahren. Wer schon einmal einen Garantiefall hatte, weiß, dass dem in der Praxis oft nicht so ist. Der Hersteller ZVK will mit dem Garantieprogramm für seine EasyLan-Verkabelungssysteme deshalb neue Wege gehen. Im Gespräch mit der LANline erklärt der Geschäftsführer Andreas Klees, wie sich das EasyLan-Garantieprogramm von den marktüblichen Programmen unterscheidet.

LANline: Herr Klees, bei Ihrer Garantie holen Sie den Netzbetreiber mit ins Boot. Was hat er davon?
Klees: Es gibt da zwei gravierende Unterschiede zu den verbreiteten Garantien: Zum einen schließen wir die Garantieverträge direkt mit dem Netzbetreiber ab. Zum anderen setzen wir eine geprüfte und dokumentierte Verkabelung voraus. Damit wollen wir sicherstellen, dass die Verkabelung fachgerecht installiert ist. Das ist auch im Interesse des Betreibers. Außerdem lässt sich über die Prüfprotokolle und das Verkabelungshandbuch nachvollziehen, was die Ursache für einen eventuellen Komponentenausfall sein könnte.

Unabhängig vom Netzwerkdienstleister

LANline: Ist eine dokumentierte zertifizierte Verkabelung bei professionellen IT-Netzen nicht selbstverständlich?
Klees: Nein, die Praxis zeigt, dass die ursprüngliche Verkabelung vielleicht noch zertifiziert und dokumentiert wurde. Doch die Dokumentation liegt dann oft beim Dienstleister und ist in vielen Fällen nicht mehr auf dem aktuellen Stand. Zudem wechseln Netzbetreiber auch mal den Dienstleister und haben dann womöglich keinen Zugriff mehr auf die Dokumentation. Nach Basel II müssen Unternehmen ihr IT-Netz aber lückenlos dokumentieren. Und es ist sinnvoll, diese Dokumentation im Unternehmen aufzubewahren und nicht beim Netzwerkdienstleister. Besonders unangenehm wird es nämlich, wenn der Installationsbetrieb seine Geschäfte eingestellt hat und der Netzbetreiber nicht binnen eines Jahres seine Ansprüche geltend gemacht hat. Das gleiche gilt, wenn der Betrieb in eine andere Firma übergegangen ist. Schon allein, um unabhängig von Lieferanten zu sein, sollte das Verkabelungshandbuch beim Netzbetreiber liegen.
Die Abhängigkeit vom Netzwerkdienstleister ist übrigens ein großer Nachteil der handelsüblichen Garantieprogramme: Diese laufen in der Regel über den Installateur. Das heißt, der Netzbetreiber hat keinen Einblick, wann ein Garantiefall gegeben ist. Er kann den Garantieanspruch auch nicht direkt geltend machen, sondern muss sich an den Installateur wenden, der die Verkabelung vielleicht vor mehr als zehn Jahren eingebaut hat.
LANline: Gerade die Einschränkungen der Gewährleistung können bei fehlerhaften Komponenten für den Netzbetreiber sehr ärgerlich werden.
Klees: Bei vielen Garantieverträgen sind die Klauseln so einschränkend, dass selbst alltägliche Gegebenheiten zum Ausschluss führen können. Bei manchen darf zum Beispiel der Installateur nicht gewechselt werden. Bei anderen Verträgen erlischt die Garantieleistung, wenn im Serverraum 35°C überschritten wurden oder wenn dort große Temperaturschwankungen herrschen. Wir gehen dagegen davon aus, dass eine fachgerecht installierte Verkabelung mit hochwertigen Komponenten bei solchen Bedingungen problemlos arbeiten muss – ohne Beeinträchtigung der Übertragungsleistung.

Umfang der Garantie
LANline: Was umfasst Ihre Systemgarantie?
Klees: Das Garantieprogramm umfasst neben der Produktgarantie eine Performance- und eine Applikationsgarantie: Die erste garantiert dem Anwender, dass die eingesetzten Komponenten ab der Installation 25 Jahre lang der zum Einbauzeitpunkt gültigen Norm, also ISO/IEC 11803, EN 50173 oder EIA/TIA 5688 entsprechen. Die zweite garantiert die spezifizierten Systemeigenschaften des bei der Abnahmemessung verwendeten Standards wie zum Beispiel die Übertragungsgeschwindigkeit. Und mit der Applikationsgarantie ist sichergestellt, dass auch sämtliche spezifizierten Anwendungen dieses Standards unterstützt werden.

Veränderungen im Netz
LANline: Wie gehen Sie mit Veränderungen im Netz um?
Klees: Bei einer kontinuierlich dokumentierten Verkabelung ist es kein Problem auf Veränderungen einzugehen: Der Netzwerkadministrator kann beispielsweise einen Anschluss abschneiden und ihn durch einen neuen ersetzen, der durchaus auch von einem anderen Hersteller stammen darf. Der Netzbetreiber muss diese Veränderung im Verkabelungshandbuch dokumentieren und uns melden. Dann läuft die Garantie für das installierte Kabel weiter. Der neue Anschluss ist jedoch nicht mehr mit abgedeckt. Der Anwender ist bei seiner Verkabelung also nicht an einen Hersteller gebunden. Umgekehrt kann er in sein vorhandenes Netzwerk auch Netzsegmente mit einem EasyLan-System neu verkabeln und nur dafür einen Garantievertrag abschließen. Der lässt sich bei zusätzlichen Verbindungen auch wieder erweitern. Dann sendet der Netzbetreiber uns den Garantievertrag mit der aktualisierten Stückliste der eingesetzten EasyLan-Produkte. Der Garantievertrag enthält zudem Angaben zum Installationsbetrieb und zu den Abnahmemessungen.
LANline: Die ZVK stellt ja in erster Linie Anschluss- und Patch-Komponenten her. Wie setzen sich Ihre vollständigen Verkabelungssysteme zusammen?
Klees: Ein EasyLan-Verkabelungssystem besteht aus preLink-, fixLink- oder H.D.S.-Komponenten der ZVK sowie Datenkabeln aus der Silverline-Reihe von Draka. Diese sind mit der UL-Reihe des Herstellers vergleichbar. Der Installateur oder Netzbetreiber kann die Systeme bei unseren Vertriebspartnern ordern.
LANline: Durch den Garantievertrag ist der Netzbetreiber gezwungen, seine Netzwerkdokumentation auf dem Laufenden zu halten. Viele mittelständische Firmen haben aber die Unternehmens-IT an einen Dienstleister vergeben.
Klees: Das kann auch so bleiben. Es muss im Unternehmen nur eine Stelle geschaffen werden, an der die Netzwerkdokumentation mit dem Verkabelungshandbuch und den Garantieverträgen archiviert wird. Der aktuelle IT-Dienstleister sollte natürlich darauf zugreifen und die Unterlagen aktualisieren können. Das Unternehmen macht sich damit unabhängig von seinen Dienstleistern. Laut Basel II liegt die Verantwortung für das IT-Netz beim Unternehmen und lässt sich nicht auf einen Dienstleister übertragen. Unser Garantiesystem unterstützt diese Auffassung.
LANline: Ich danke Ihnen für das Gespräch.

Platzsparende Netzwerkerweiterungen

Nicht nur bei gemieteten Rechenzentren ist Platz ein wertvolles Gut. Deshalb wird bei Netzerweiterungen oft bestenfalls der Platzbedarf für die aktive Technik veranschlagt. Die zusätzlichen Patchungen sollen möglichst in den vorhandenen Verteilern untergebracht werden. Bis zu einem gewissen Grad lässt sich das auch realisieren. Der Markt bietet heute Lösungen, die alle denkbaren Einbaulücken ausschöpfen.

Wer zusätzliche Links in einem vorhandenen Verteiler unterbringen möchte, nutzt im ersten Schritt die vorhandenen Einbaulücken in der 19-Zoll-Ebene. Er füllt sie mit Patchpanels, die eine möglichst hohe Packungsdichte bieten. Mehrere Anbieter haben heute für diese Zwecke 1-HE-Patchpanels mit 48 Ports im Programm. Besonders installationsfreundlich sind bei derart hohen Packungsdichten Patchpanels, die bereits mit den RJ45-Modulen bestückt sind. Möglich ist das zum Beispiel bei RJ45-Modulen mit der preLink-Anschlusstechnik von EasyLan. Dabei krimpt der Installateur auf das Kabelende einen Kunststoffblock als Kabelabschluss (preLink-Abschluss) und legt diesen in das RJ45-Modul ein und klappt es zu. Für den Anwender erübrigt sich das heikle Einführen der Adern in die Module. Und er erhält damit einen 10-Gigabit-Ethernet-tauglichen Link der Klasse 6A ISO/IEC 11801. Patchpanels und Module mit dieser Anschlusstechnik sind mittlerweile bei zahlreichen Anbietern erhältlich.

24 Ports auf 0,5 HE
Für sehr schmale Einbaulücken sind sogar 0,5-HE-Patchpanels mit 24 Ports verfügbar. Die Lösung von EasyLan basiert auf den äußerst kompakten fixLink-Keystone-Modulen des Herstellers. Diese lassen sich selbst bei engen Platzverhältnissen werkzeuglos in unter einer Minute konfektionieren.

Sidepanels
Sollte der 19-Zoll-Bereich bereits gefüllt sein, kann der Netzwerkverantwortliche auf den Einbauraum daneben ausweichen. Die Funktion der Patchpanels übernehmen dann sogenannte Sidepanels, die in unterschiedlichen Ausführungen erhältlich sind. In diesem Fall verlegt der Installateur die Datenleitungen in Kabelführungen an der Außenwand des Schranks. Zum Anschluss von aktiven Komponenten im Schrank reichen kurze Patchkabel aus.

Zusätzliche Server anbinden

Wenn im Rechenzentrum zusätzliche Server integriert werden sollen, bieten sich Verkabelungssysteme mit Trunk-Kabeln und Mehr-Port-Modulen an. Damit sind nochmal deutlich höhere Port-Dichten erreichbar, und es müssen weniger Kabel verlegt werden. Das H.D.S.-System von EasyLan etwa basiert auf Trunkkabel mit Modulen für sechs Kupfer- oder LC-Duplex-Ports. Diese Module werden einfach in einen Modulträger des Systems eingeschraubt. Dabei ist auch eine Mischung von Kupfer- und LWL-Modulen möglich. Die Maximale Packungsdichte bei dem 3-HE-Modulträger für die 19-Zoll-Ebene etwa liegt bei 168 Kupfer- oder 336 LC-Auslässen. Für das System sind auch Sidepanels erhältlich, die bis zu vier Module aufnehmen können.

Mehr Packungsdichte im Bodentank
Eng wird es oft auch im Bodentank, wenn ein zusätzlicher Teilnehmer angeschlossen werden soll. GB3-Trägerplatten des verbreiteten Ackermann-Unterflursystems können in der Regel maximal mit neun RJ45-Anschlussmodulen bestückt werden. Mehr war bisher wegen der Platzverhältnisse und der Zugänglichkeit im Bodentank nicht möglich. Auch hier ermöglicht das installationsfreundliche preLink-Anschlusssystem eine größere Packungsdichte. Die GB3-Trägeplatten von EasyLan sind mit 12 Anschlüssen ausgestattet. Denn der Installateur legt nur noch die Kabelenden mit den aufgecrimten Kabelenden in die Module ein und klappt die Module zu. Das geht auch auf engstem Raum. Damit der Service-Techniker Patchungen bei diesen dicht gepackten Installationen wieder lösen kann, sind außerdem kleine Hebel mit Federmechanismus in die Verriegelung der Ports eingebaut.
Setzt der Anwender das Trunk-Kabelsystem H.D.S. von EasyLan ein, lassen sich auf der GB3-Trägerplatte sogar bis zu drei H.D.S.-Module und damit 18 Kupfer- oder LC-Duplex-Ports unterbringen.

PushPull-Patchkabel
Bei Verteilern mit derart hohen Packungsdichten und bei schwer zugänglichen Anschlüssen im Bodentank sind Umpatchungen ein schwieriges Unterfangen. Die kleine RJ45-Klinke zur Entriegelung der Verbindung ist kaum noch erreichbar. Um hier Abhlife zu schaffen, entwickelte EasyLan das Patchkabel DualBoot PushPull. Es verfügt beidseitig über RJ45-PushPull-Anschlüsse. Diese lassen sich ähnlich wie beim SC-Stecker über ein Ziehen an der Tülle aus der Rastung lösen. Diese PushPull-Verriegelung funktioniert mit jeder Standard-RJ45-Buchse.

Fazit
Netzwerkverteiler werden immer dichter gepackt. Da ein Netzwerk nicht nur erweitert, sondern häufig auch umkonfiguriert wird, sollte der Anwender bei aller Packungsdichte auch auf eine gute Zugänglichkeit und Wartungsfreundlichkeit achten. Techniken wie die preLink-Anschlusstechnik, Lösungen mit Mehr-Port-Modulen und Trunk-Kabeln sowie das DualBoot PushPull Patchkabel erleichtern dem Installateur und Wartungspersonal die Arbeit. Sie sparen Zeit, Geld und Nerven.

Zentrale Glasfaser-Verteilung

Jeder IT-Administrator kennt sie: die dicken Glasfaser-Backbone-Kabel, die sich in jeden Netzwerkschrank eines Datacenters winden. Sie benötigen viel Platz, sind starr und schwer zu handhaben. Das Identifizieren von einzelnen Fasern bei bis zu 144 Fasern in einem Kabel ist zeitraubend. Deutlich installations- und wartungsfreundlicher geht es mit einer zentrale LWL-Verteilung. Bei diesem Ansatz führt der Installateur dünne zwölffaserige Flexkabel vom LWL-Verteiler in die Schränke. Sogar die Schrankkühlung kann so erheblich effektiver arbeiten.

In vielen Rechenzentren und Verteilerräumen ziehen sich dicke Glasfaser-Backbone-Kabel durch den Doppelboden oder über die Kabeltrassen. Sie binden die einzelnen Etagen, Gebäude oder auch Niederlassungen an die Unternehmens-IT an. Sie sind dicker und starrer als Kupferdatenkabel. Die Backbone-Kabel benötigen große Biegeradien und müssen manchmal für vielleicht nur zwei bis drei Anschlüsse in mehrere Netzwerkschränke geführt werden. Das ist zeitaufwändig und erschwert bei bis zu 144 Fasern pro Kabel die korrekte Faserzuordnung erheblich. Bei Nachinstallationen müssen hier oft alle Fasern eines Kabels passiv gesetzt werden, weil eine sichere Faserzuordnung kaum möglich ist. Zudem benötigt eine solche Verkabelung wertvollen Platz im Doppelboden und in den Netzwerkschränken. Das beeinträchtigt die Klimatisierung und erhöht zum Beispiel bei gemieteten Rechenzentrumsflächen die Kosten.

Mehr Übersicht

Arbeitet ein Rechenzentrum dagegen mit einer zentralen LWL-Verteilung, werden alle Backbone-Kabel an einem gemeinsamen Übergabepunkt auf flexible 12-faserige, 3 mm dünne Glasfaserkabel aufgeteilt. Da nicht mehr an jeden Schrank ein hochfaseriges Kabel verlegt werden muss, sondern alle an einem Übergabepunkt gesammelt sind, kann der Netzwerkverantwortliche die Faserkapazitäten deutlich präziser für jeden Netzwerkschrank zuordnen. Das Spleißpersonal kann die Verbindungen eines hochfaserigen Backbone-Kabels nach Bedarf sukzessive zwölffasernweise spleißen und ins Rechenzentrum weiterleiten. Diese flexiblen Leitungen lassen sich erheblich einfacher und schneller verlegen als die Backbone-Kabel. Bei zwölf Fasern fällt auch die Zuordnung leicht. Zudem arbeitet der Spleißer ausschließlich an diesem zentralen Verteiler. Er muss nicht mehr in jeden Schrank. Das ist wartungsfreundlich und übersichtlich. Ausfälle aufgrund einer falschen Faserzuordnung lassen sich so minimieren.

Bessere Klimatisierung

Im Netzwerkschrank benötigen die dünnen Kabel kaum Platz. Spleißboxen, die oft eine große Einbautiefe aufweisen, entfallen dort komplett. Das schafft Platz und sorgt für einen ungehinderten Luftstrom im Schrank. Gerade der turbulenzenfreie Luftstrom in den IT-Schränken ist für viele Netzwerkverantwortliche ein drängendes Problem. Denn oft gelangt kaum noch ausreichend kühlende Luft an die aktiven Komponenten im oberen Schrankbereich. Für manchen IT-Verantwortlichen ist dieser ungehinderte Luftstrom das ausschlaggebende Kriterium für eine zentrale LWL-Verteilung.

Wer den Luftstrom noch weiter optimieren möchte, kann zum Beispiel die klassischen 19-Zoll-Patchpanels durch eine „0-HE-Lösung“ ersetzen. Dabei werden Sidepanels im Bauraum neben der 19-Zoll-Ebene eingebaut. Dann bleibt der 19-Zoll-Bereich komplett der aktiven Technik vorbehalten und wird über kurze Patchkabel von der Seite angeschlossen. Zudem kann der 19-Zoll-Bereich noch mit Luftleitblechen von der seitlichen Verkabelung getrennt werden. Solche preiswerten Maßnahmen sind interessant, wenn immer wieder Netzteilausfälle wegen Überhitzung auftreten.

Gute Zugänglichkeit bei hoher Packungsdichte

Damit die zentrale LWL-Verteilung nicht unnötig viel kostbaren Platz im Rechenzentrum beansprucht, sollte das Spleißverteilsystem eine möglichst hohe Packungsdichte erlauben und dabei gut zugänglich sein. Es gibt Lösungen, die 96 Spleiße pro Höheneinheit erzielen. Mehrere Hersteller bieten zum Beispiel ausziehbare Spleißboxen mit mehreren blätterbaren Spleißkassetten für je 12 Spleiße an. Diese Lösungen erlauben auch bei engen Platzverhältnissen ein sauberes und übersichtliches Arbeiten.

MPO-Anschluss oder Mehrfachmodul
Viele Rechenzentrumsbetreiber setzen bereits bei direkten Schrank-zu-Schrank-Verbindungen flexible Glasfaserkabel vorkonfektioniert mit MPO-Anschluss ein. Hier ist es sinnvoll, auch für die Verbindungen von der Spleißkassette in die Netzwerkschränke Kabel mit einseitig vorkonfektioniertem MPO-Anschluss zu verwenden. Mehrere Hersteller haben für Rechenzentren 12-faserige Leitungen mit MPO-Anschlüssen oder mit speziellen Mehrport-Modulen auf LC-Duplex-Basis im Programm und bieten sie mit den verbreiteten Fasertypen OS2, OM3 und OM4 an. Für die zentrale Verteilung in Rechenzentren benötigt der Netzwerkverantwortliche einseitig vorkonfektionierte Kabel mit MPO-Anschluss oder Mehrfachmmodul. Die Mehrfachmodule werden dann von hinten in spezielle Modulträger des Herstellers geschraubt, die die herkömmlichen Patchpanels ersetzen. Der Anwender hat auf der Patchebene dann wie gewohnt die LC-Duplex-Ports. Zum Anschluss der MPO-Kabel sind die vorkonfektionierten Module auch mit einer rückwärtigen MPO-Schnittstelle erhältlich. So können die Module vorab in den Netzwerkschrank geschraubt werden, und der Anwender steckt die verlegten Kabel dort nur noch an. Bei beiden Varianten kann er nach dem Spleißen die Kabel ohne große Kenntnisse in LWL-Technik verlegen und anschließen.

Maximale Packungsdichte im Netzwerkschrank

Mit diesem Konzept spart der Planer zum einen viel Platz im Netzwerkschrank, weil dort keine Spleißboxen mehr notwendig sind. Zum anderen erlauben Anschlusssysteme mit Mehrfachmodulen oft eine größere Packungsdichte als herkömmliche Patchpanels. Je nach System sind auf diese Weise Packungsdichten von bis zu 336 LC-Auslässen auf drei Höheneinheiten (HE) möglich. Je nach System kann der Anwender die Modulträger auch gemischt mit Kupfer- und LWL-Modulen bestücken.
Darüber hinaus lässt sich mit Sidepanels der Einbauraum neben dem 19-Zoll-Bereich füllen. Das ist nicht nur interessant für Installationen, bei denen die 19-Zoll-Ebene möglichst ausschließlich für aktive Technik genutzt werden soll, um den Luftstrom nicht unnötig abzulenken. Sidepanels bieten sich auch für Nachinstallationen an, wenn die 19-Zoll-Ebene eines Netzwerkschranks bereits voll bestückt ist. Bevor man die Anschlüsse komplett umplant, nutzt der Administrator besser diesen seitlichen Einbauraum. Solche Sidepanels sind in unterschiedlichen Größen erhältlich. Die flexiblen LWL-Kabel lassen sich in kleinen Kabelkanälen (z.B. 10 mm x 10 mm) an der Außenwand des Schranks verlegen.

Fazit
Im Rechenzentrum stehen Ausfallsicherheit und möglichst hohe Packungsdichte im Vordergrund. Eine zentrale LWL-Verteilung reduziert Verbindungsausfälle, weil Installation und Wartung immer nur zwölf Fasern betreffen und nicht mehr alle Verbindungen eines kompletten Backbone-Kabels. Bei diesem Konzept ziehen sich keine starren Glasfaserkabel mehr durch das komplette Rechenzentrum. Das entlastet Schränke und Kabelführungen. In den Netzwerkschränken entfallen zudem die Spleißboxen. Somit arbeitet die Schrankkühlung effektiver. Die Installation wird übersichtlicher. Wenn alle Spleißverbindungen an einer zentralen Stelle gesammelt sind, spart das bei Wartungsarbeiten viel Zeit für das Aufspüren von bestimmten Verbindungen. Das Handling von LWL-Verbindungen ist somit erheblich effizienter als bei klassischen Verkabelungen.

Freie Bahn für den Luftstrom

Damit im 19-Zoll-Bereich eines IT-Schranks der Luftstrom möglichst ungehindert durch die heißen Zonen der aktiven Komponenten strömen kann, sollte er möglichst wenig beeinträchtigt sein. Eine Möglichkeit ist es, die Patch-Panels auf den Einbauraum seitlich neben die 19-Zoll-Ebene zu verlagern. Die Funktion der Patch-Panels übernehmen dann sogenannte Side-Panels, die in unterschiedlichen Ausführungen erhältlich sind. Der Installateur verlegt die Datenleitungen in Kabelführungen an der Außenwand des Schranks und schließt die aktiven Komponenten mit kurzen Patch-Kabeln von der Seite an. Zusätzlich können Luftleitbleche die Kabel dediziert von der 19-Zoll-Ebene trennen. Bei diesem Verkabelungskonzept bleibt der 19-Zoll-Bereich allein der aktiven Technik vorbehalten.
 
Trunk-Kabel für den Doppelboden
In Rechenzentren gibt es die Optionen, die Kabel entweder im Doppelboden oder in Trassen über den Schränken zu führen. Das BSI (Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik) bevorzugt in seinem IT-Grundschutzkatalog M1.69 „Verkabelung in Server-Räumen“ jedoch eine Verlegung unter der Decke. Die Kabel lassen sich dort leichter austauschen und beeinträchtigen nicht den Luftstrom der Kühlung im Doppelboden.
Ist dies nicht möglich, sollten die im Doppelboden verlegten Kabel den Luftstrom möglichst wenig behindern. Das heißt, sie müssen flach am Boden und außerdem hinreichend fest verlegt sein, damit sie nicht im Luftstrom ins Schwingen geraten. Vorteilhaft ist außerdem, wenn sie einen möglichst kleinen Durchmesser aufweisen. Dies wirkt sich zudem positiv auf die Brandlast aus. Deshalb sollten möglichst wenig Einzelkabel und gar keine Kabel-Trunks zum Einsatz kommen, die aus gebündelten Einzelkabeln bestehen. Bei echten Trunk-Kabeln sind die Adernpaare der Einzelverbindungen in einem Kabel zusammengefasst. Bei den Trunk-Kabeln des Herstellers Easylan beispielsweise schützt dann ein zentrales Zugentlastungselement die integrierten Adernpaare vor der mechanischen Beanspruchung beim Einziehen in den Doppelboden.
Ein solches Kupfer-Trunk-Kabel für sechs Verbindungen hat einen Durchmesser von 16,5 mm. Ein Kabel-Trunk aus sechs Einzelkabeln hat im Vergleich dazu etwa einen Durchmesser von 20 mm. Dies macht also fast 20 Prozent Einsparung aus.
Diese Trunk-Kabel sind außerdem beidseitig konfektioniert mit Mehrport-Modulen erhältlich. Das H.D.S.-System beispielsweise basiert auf kompakten 6-Port-Modulen, die in Modulträger eingeschraubt sind. Die Modulträger übernehmen somit die Funktion von Patch-Panels und sind auch als Side-Panels erhältlich.

Einige Anwender führen diese Trunk-Kabel sogar vom Verteiler in die Bodentanks der Büroräume. Die Kabel sparen nicht nur Platz im Doppelboden, sondern die 6-Port-Module erlauben zudem erstaunlich hohe Packungsdichten: Der Anwender kann zum Beispiel einen GB3-Träger von Ackermann mit bis zu drei 6-Port-Modulen bestücken. Das Bauteil verfügt damit dann über 18 Ports, wo sonst meist nur neun Keystones Platz finden.
Auch bei Glasfaser-Verbindungen bietet sich so eine klimaoptimierte Verkabelung an. In diesem Fall lassen sich die dicken Backbone-Leitungen und die Spleißboxen komplett aus den IT-Schränken verbannen. Die starren Backbone-Kabel mit bis zu 144 Fasern beeinträchtigen den Luftstrom im Doppelboden und in den Schränken. Denn sie beanspruchen große Biegeradien und somit viel Platz. Hinzu kommen die jeweils notwendigen Spleißboxen mit ihrer großen Einbautiefe. Sie behindern den Luftstrom in der 19-Zoll-Ebene.
Abhilfe schafft eine zentrale Glasfaserverkabelung, bei der die Backbone-Kabel an einer zentralen Stelle im Rechnerraum gespleißt werden und von dort mit dünnen LWL-Leitungen in die einzelnen Schränke führen. Viele Verkabelungssysteme für Rechenzentren setzen auch im LWL-Bereich auf vorkonfektionierte Leitungen mit Mehr-Port-Modulen, die der Anwender nur noch in entsprechende Modulträger schrauben muss. Analog zur Kupferverkabelung lässt sich auch die LWL-Verkabelung mit Side-Panels aus dem 19-Zoll-Einbauraum verbannen. Und abhängig vom System kann der Anwender die Modulträger in den Side-Panels sogar gemischt mit Kupfer- und LWL-Modulen bestücken, um eine optimale Auslastung zu erzielen.
Da sich die Spleißboxen an zentraler Stelle in einem separaten Schrank oder 19-Zoll-Gestell befinden, muss das Spleißpersonal ausschließlich an diesen zentralen Verteiler und nicht mehr in jedem Schrank hantieren. Es spleißt die Verbindungen der hochfaserigen Backbone-Kabel nach Bedarf sukzessive zwölffaserweise auf dünne flexible Leitungen. Diese lassen sich erheblich einfacher und schneller verlegen als die Backbone-Kabel. Bei zwölf Fasern fällt zudem auch die Zuordnung leicht. Ausfälle aufgrund einer falschen Faserzuordnung lassen sich so minimieren.

Sind viele ein- und ausgehenden Verbindungen in einem Netzwerkschrank unterzubringen, sollte der Anwender vorzugsweise bei LWL-Verbindungen Modulträger für den 19-Zoll-Bereich einsetzen. Damit wird zwar der 19-Zoll-Einbauraum mit passiver Technik belegt, aber zumindest stören keine Spleißboxen und keine dicken Kabel den Luftstrom. Mit den dünnen LWL-Flexkabeln und den Mehrfachmodulen sind systemabhängig Packungsdichten von bis zu 336 LC-Auslässen auf drei Höheneinheiten möglich. Bei Problemen mit Hitzenestern an bestimmten Komponenten im Schrank lohnt sich eine Nachfrage beim Schrankhersteller.

EasyLan´s Werksmannschaft holt Garchinger Firmencup 2014

Am 06.07.14 fiel der Startschuss zum 3. Garchinger (München Land) Firmenturnier. In dem hochklassig besetzten Turnier (u.a. Swiss Life, Bosch, Swagelok, Zeppelin / CAT, Amtel, IDO, IGEPA Group, …) sicherte sich die Werksmannschaft von EasyLan, nach dem dritten Platz im letzten Jahr, diesmal den Turniersieg.

Das taktisch hervorragend eingestellte Team von EasyLan spielte sich mit vier Siegen und zwei Unentschieden durch die Gruppenphase. Im Halbfinale wartete die bis dato ohne Punktverlust stehende Mannschaft von Amtel. In einem extrem schnellen und intensiven Spiel entschied ein unglückliches Eigentor das Spiel für EasyLan. EasyLan hatte nach einem Lattentreffer von Amtel Glück, nicht früh in Rückstand zu geraten, in der Folge stand die Abwehr von EasyLan sicher und EasyLan konnte sein mittlerweile gefürchtetes Kombinationsspiel aufziehen. Das Eigentor war eine Folge des kontinuierlich zunehmenden Druck auf das Tor von Amtel.

Im zweiten Halbfinale setzte sich das Team von Zeppelin / CAT knapp gegen das Auswahlteam des Business Campus Garching durch. Das Traumfinale EasyLan gegen Zeppelin / CAT war perfekt. Beide Mannschaften belauerten sich, die Abwehr von Zeppelin / CAT stand bis kurz vor Schluss sicher und lies keine Chance von EasyLan zu. In den letzten Minuten ging es jedoch Schlag auf Schlag: Durch einen genialen Pass von Alex Völkl kam Sebastiano Nappo an den Ball netzte überlegt ein. Doch im direkten Gegenzug überlistete Zeppelin / CAT die Abwehr von EasyLan, bei welcher der Topstürmer von Zeppelin / CAT nur durch ein Foul im Strafraum gestoppt werden konnte. Den fälligen Strafstoß verwandelte der gefoulte Spieler sicher.  In der Folge neutralisierten sich beide Mannschaften bis zum Elfmeterschießen. Die ersten 4 Schützen verwandelten jeweils sicher für ihr Team, ehe EasyLan´s bärenstarker Torwart, Max Reeb, den fünften Versuch von Zeppelin / CAT mit einer genialen Fußabwehr parieren konnte. Den anschließenden entscheidenden Elfmeter für EasyLan verwandelte EasyLan´s Gianluca Fracasso sicher und der erste Turniererfolg beim Firmencup Garching war für EasyLan perfekt.

Ergebnisse:

Gruppenphase:

EasyLan - Swiss Life 2:0
1:0 A. Völkl
2:0 R. El Guapo

EasyLan - IDO 3:0
1:0 R. El Guapo
2:0 J. Fessler
3:0 J. Fessler

EasyLan - Bosch 3:0
1:0 J. Fessler
2:0 S. Nappo
3:0 S. Nappo

EasyLan - Business Campus Auswahlteam 0:0

EasyLan - Neumaier 1:0
1:0 G. Fracasso

EasyLan - Swagelok 1:1
0:1
1:1 S. Nappo

Halbfinale:

EasyLan - Amtel 1:0
1:0 Eigentor

Finale:
 
EasyLan - Zeppelin / CAT 5:4 n.E. (1:1)
1:0 S. Nappo
1:1

Torschützen:

S.Nappo
    4

J. Fessler
    3

R. El Guapo
    2

A. Völkl
    1

G. Fracasso
    1

 
Team EasyLan in der Einzelkritik:  

Alex Völkl (Auszubildender Groß- und Außenhandel)
Der Dirigent in der Mitte, agierte sowohl als Abräumer vor der Abwehr, wie auch als Ballverteiler mit klugen und wunderbaren Pässen in die
Tiefe.

Alois Wittenzellner (Arbeitsvorbereitung):
Powerpaket auf der rechten Seite, immer wieder mit gefährlichen Vorstößen und sicheren Defensivaktionen. Von den Zuschauerinnen zum Spieler des Turniers gewählt.

Günther Fuchs (Forschung und Entwicklung)
Mister 100% auf der linken Abwehrseite. Passquote: 100%, Zweikampfquote: 100%.

Sebastiano Nappo (Auszubildender Groß- und Außenhandel)
Technisches Ausnahmetalent mit einer unglaublichen Ballbehandlung, nach 2013 auch 2014 mit 4 Toren bester Torschütze von EasyLan im Garchinger Firmencup.

Joschka Fessler (Praktikant)
Zusammen mit S. Nappo der Inbegriff für dynamischen Hochgeschwindigkeitsfußball. Erzielte 3 Tore.

Max Reeb (Logistik)
Robuster und sicherer Rückhalt im Tor. Bewies beim Elfmeterschießen im Finale Nerven aus Stahl und sicherte den Turniersieg.

Gianluca Fracasso (Logistik)
Absolut feiner rechter Fuß, agierte Ballsicher und mit einer toller Übersicht.

Artur Zils (Technik)
Musste nach dem zweiten Gruppenspiel aufgrund von Kniebeschwerden aus dem Turnier aussteigen. War bis dahin der Fels in der Abwehr.

Sebastian Ruck
(Vertrieb)
Marathonmann mit unbändigen Willen, gab keinen Ball verloren und brachte die Gegner reihenweise auf die Palme. Spielte im dritten Spiel einen Zauberpass aus dem Fußgelenk.

Roberto El Guapo (Student Duales Studium)
Erzielte das einzige Kopfballtor. Unbändiger Wille und Antreiber des Teams. Kreierte neben vielen Torchancen auch die ein oder andere Rudelbildung.

Die preLink-Anschlusstechnik unterstützt Fertigungs- und IT-Strukturen gleichermaßen

Langfristige Kooperation schafft Raum für Innovationen

Datennetze nähern sich zunehmend der klassischen anwendungsneutralen IT-Infrastruktur an. Ausschlaggebend dafür ist der Siegeszug von Ethernet und Internettechniken in allen Netzen: im Fertigungsbereich, in der Prozess- und Gebäudeautomation sowie in Heimnetzen. Im Fertigungsbereich beispielsweise war die Verkabelung bisher bedarfsorientiert ausgelegt. Maschinen und Anlagen wurden direkt per Stecker und Anschlussleitung miteinander und/oder mit einer Steuereinheit verbunden. Mit Industrial-Ethernet wandelt sich diese Infrastruktur zu einer strukturierten anwendungsneutralen Verkabelung mit fest installierten Verbindungen von einer zentralen Steuerung zu Maschinen- und Anlagenauslässen. Wie bei der IT-Verkabelung stehen somit eher die Auslassbuchsen im Mittelpunkt und nicht mehr die Stecker. Für die Übergangsphase ist hier eine Anschlusstechnik erforderlich, die sowohl den Buchsen-orientierten Ansatz der IT als auch den Stecker-orientierten aus der Fertigungsindustrie unterstützt. Ein für beide Umgebungen stimmiges Konzept bietet die preLink-Anschlusstechnik. Dabei werden die Adern mit einem aufgecrimpten Kunststoffblock abgeschlossen. Der Installateur steckt ein Anschlussmodul seiner Wahl (Buchse oder Stecker) darüber und klappt es zu, bis es einrastet. Er erhält damit eine Verbindung, die Datenraten bis 10-Gigabit-Ethernet unterstützt.

Nachdem TCP/IP sich auch in industriellen Netzen als Standard durchgesetzt hatte, versuchten viele Infrastrukturanbieter anwendungsneutrale Verkabelungen für den Fertigungsbereich zu entwickeln. Es bildeten sich Allianzen von Komponentenherstellern aus dem IT- und dem Fertigungsumfeld, die entsprechende Lösungen auf den Markt brachten. Viele davon berücksichtigen dabei nur unzureichend die spezifischen Industrieanforderungen.

Auch HARTING suchte nach einer anwendungsneutralen Verkabelung für das Industrieumfeld, wollte sich aber als Marktführer deutlich von den vorhandenen Systemen abheben. Der OEM-Anbieter ZVK aus Viechtach stellte dem Unternehmen dann schließlich eine Lösung vor, die den Vorstellungen von HARTING entsprach: die preLink-Anschlusstechnik. Das ist ein Datenkabel mit einem robusten Abschluss, auf den der Anwender die unterschiedlichsten Steckgesichter oder auch Buchsen aufklipsen und wieder lösen kann. Selbst eine achtpolige Variante des M12 ist damit möglich. Die Komponenten entsprechen der Kategorie 6A ISO/IEC 11801. Dieser Ansatz kommt den Anforderungen aus Industrie und IT gleichermaßen entgegen. Im Fehlerfall ist eine Verbindung schnell repariert. Zudem ist die preLink-Technik prädestiniert für die Vorkonfektionierung und ermöglicht dennoch eine komplette Steckermontage auch vor Ort. Gerade in den Randzonen ist es notwendig, dass die Verkabelung zusätzlich die Stromversorgung für Geräte übernehmen kann. Deshalb unterstützt die Verbindung den Power over Ethernet+-Standard nach IEEE 802.3at.

Kooperation ohne Zeitbefristung
Diese anpassungsfähige Anschlusstechnik konnte die vielfältigen Anforderungen in der Prozessautomation, im Maschinenbau, bei der Bahn und bei Energieerzeugern gleichermaßen erfüllen. HARTING erkannte schnell, dass sich die Anschlusstechnik auch für die harten Umgebungsbedingungen im Industrieumfeld sowie für spezielle Anforderungen, wie sie beispielsweise die Bahnzulassung erfordert, optimieren lässt. HARTING und die Zellner Group entschlossen sich zu einer zeitlich unbegrenzten Kooperation über eine Beteiligung von HARTING an der Zellner Group. Gemeinsam entwickelten beide Unternehmen die Idee weiter, erstellten ein Pflichtenheft. HARTING testete beispielsweise die Robustheit, Betriebssicherheit und Normenkonformität der preLink-Komponenten in eigenen Labors. Das Unternehmen arbeitet in den wichtigsten Standardisierungsgremien von ISO/IEC und DKE mit und ist damit auch bei den Komponentenanforderungen und -Tests immer auf dem neuesten Stand der Technik. Die mittelständische Zellner Group übernahm die Produktentwicklung und optimierte die Produktionsprozesse. Auf diese Weise erreichte die preLink-Technik nach etwa einem Jahr Marktreife. Parallel begann die Zellner Group auf Basis der preLink-Technik neue Komponenten sowie spezielle Lösungen für die unterschiedlichsten Anwendungsszenarien zu entwickeln. So entstanden ganze Produktfamilien auf Basis der preLink-Anschlusstechnik. Die erfahrenen Entwickler arbeiten dabei Hand in Hand mit dem Partner HARTING, mit Kunden aus den verschiedensten Anwendungsbereichen und der eigenen Fertigung. Auf diese Weise entstehen sehr schnell passende und vor allem marktgerechte Lösungen.

Die preLink-Technik ist seit 2009 auf dem Markt und hat sich mittlerweile in allen Bereichen sichtbar etabliert. HARTING vertreibt seither preLink-Komponenten für das industrielle Umfeld unter dem Namen Ha-VIS-preLink in seinen Kerngebieten und ermöglicht damit durchgängige Datennetze mit der Verkabelung von Industrie, Nutzgebäuden und Außeninstallationen. Das Unternehmen gilt heute nicht zuletzt auch aufgrund der preLink-Technik als Lösungs- und Systemanbieter. Auf neue Anforderungen kann das Unternehmen schnell reagieren.
Die Zellner Group vertreibt seit 2009 über seine Vertriebsgesellschaft EasyLan Produkte unter eigenem Namen. Dazu zählen auch die preLink-Komponenten für Office- und Rechenzentrumsumgebungen. Die schnelle Marktakzeptanz der preLink-Technik lag zum einen an der durchdachten Technik und zum anderen am renommierten, starken Partner. Nur so war es möglich, schnell ganze Produktfamilien auf den Markt zu bringen.
Wenn die Zellner Group heute ein neues Office-Produkt entwickelt, kann dieses in den gut ausgestatteten Laboren von HARTING getestet werden. Benötigt HARTING eine Speziallösung für das Industrieumfeld, etwa einen Steckverbinder für die Produktionsanlagen von Automobilherstellern, so findet die Detailentwicklung dazu in Viechtach statt.

Die preLink-Anschlusstechnik wird mittlerweile nicht nur über HARTING und EasyLan vertrieben, sondern auch über OEM-Partner. Mehrere namhafte Anbieter von Verkabelungslösungen für Office- und Industrienetze haben die preLink-Technik in ihre Systeme integriert. Damit konnte sie sich breit im Markt etablieren und erhält viel Unterstützung – insbesondere von renommierten Anbietern in Deutschland.

Einheitliche Montage für sichere Prozesse

Bei Systemen auf preLink-Basis ist der Installationsvorgang für jede Anwendung der Gleiche: Der Installateur presst mit einem Crimpvorgang alle acht IDC-Kontakte vibrationssicher und präzise positioniert in einen Kunststoffblock (preLink-Abschluss). Der preLink-Abschluss stellt dabei sicher, dass die Kabelstrecken durchgängig die Werte der Klasse EA ISO/IEC 11801 einhalten. Der Installateur steckt über diesen Abschluss das Anschlussmodul seiner Wahl und klappt es zu. Dieser Vorgang bleibt immer gleich, egal, welches Steckgesicht mit welcher Schutzart gerade benötigt wird. Die Güte der Konfektion ist bei diesem Verfahren nicht mehr abhängig von der Tagesform, sondern gleichbleibend. Ein weiterer Vorteil dieser Technik: Die Rastung lässt sich wieder lösen, sodass Anschlussmodule ausgetauscht werden können, ohne dass dafür ein Kabel abgeschnitten oder ein Stecker neu konfektioniert werden muss.
Da der preLink-Kabelabschluss kaum dicker ist als der Kabeldurchmesser, eignet sich diese Lösung gut für vorkonfektionierte Kabel: Der Installateur muss am Ende nur noch die Einzughilfe entfernen und das preLink-Modul mit dem gewünschten Steckgesicht aufstecken. Den preLink-Abschluss gibt es gewerkeübergreifend für Datenkabel mit einem Durchmesser von AWG 24 bis AWG 22 sowie für flexible Kabel mit AWG 27 bis AWG 26. Grundsätzlich sind alle preLink-Steckverbinder für den Industrieeinsatz ausgelegt und unterstützen PoE+.

Komponenten für Verkabelungen im Übergang

Trotz der zunehmenden Verbreitung von anwendungsneutralen Verkabelungen nach EN 50173-3 findet man im Fertigungsbereich oft noch proprietäre, bedarfsorientierte Feldbus-Infrastrukturen. Außerdem muss der Installateur bei der Industrievernetzung zusätzlich die Installationsrichtlinien für Echtzeitprotokolle wie PROFINET oder Ethernet/IP (IP steht hier für Industrial Protocol) beachten. Und die EN 50173-6 für die Heimverkabelung und Gebäudeautomation ist jetzt zwar verabschiedet, doch es wird noch einige Zeit dauern, bis auch hier eine normierte anwendungsneutrale Verkabelung die verbreiteten proprietären Systeme ablösen wird. So sind im Industriebereich und in der Gebäudeautomation derzeit zahlreiche Steckverbinder zugelassen und auch verbreitet. Selbst wenn sich hier die anwendungsneutrale Verkabelung durchgesetzt hat, müssen die Steckverbinder an die jeweiligen Umgebungsbedingungungen angepasst sein.
Um Lösungen für bedarfsorientierte als auch für strukturierte Verkabelungen bieten zu können, entwickelte HARTING auf preLink-Basis für sein Ha-VIS preLink System zahlreiche Stecker- und Buchsenvarianten für den Industrieeinsatz. So sind heute Anschlussmodule für Übertragungsraten von 100 MBit/s bis 10 GBit/s und für Schutzarten von IP20 bis IP67 erhältlich. Dazu zählen beispielweise M12-Abschlüsse für 4- und 8-adrige Kabel sowie RJ45-PushPull-Varianten bis Schutzart IP67. Eine M12-Variante ermöglicht sogar den Übergang von einer Sternviererverkabelung auf eine 8-adrige Datenleitung. All diese Industrielösungen sind kompatibel zu den IT-Varianten.

Kompakter Extender
Die preLink-Technik schuf generell einen Raum für Innovationen in der Datenverkabelung. So gibt es heute für Industrie- und IT-Verkabelungen einen preLink-Extender zur Verlängerung von Datenleitungen. Der Installateur montiert den Extender am Ende der installierten Leitung mit zwei Schrauben an die Wand oder im Brüstungskanal. Dann steckt er in das eine Ende des Extenders den preLink-Abschluss der installierten Leitung und ins andere, den der Verlängerung. Sind die Module eingerastet, kann die so verlängerte Leitung bis zur maximalen Link-Länge genutzt werden. Herkömmliche Extender-Lösungen basieren auf LSA-Technik. Sie sind deutlich größer und aufwändig zu verdrahten. Mit preLink-Extendern lassen sich zum Beispiel Schränke mit vergleichsweise wenig Aufwand versetzen. Außerdem kann der Installateur über diese Extender auch Patchkabel an Verlegekabel anschließen und zum Beispiel Netzwerkkameras, Gegensprechanlagen oder Türöffner ohne großen Aufwand ins Netz einbinden.
Einige Unternehmen überbrücken damit auch den Übergang zwischen zwei Brandabschnitten, um die Brandschutzmauer nicht mehr öffnen zu müssen. Sogar komplett vorkonfektionierte Schränke lassen sich dank des preLink-Extenders realisieren. EasyLan entwickelte dafür spezielle 19-Zoll-Montageleisten mit 68 preLink-Extendern. Dabei enden alle Kupferverbindungen des Schranks in diesen Extendern, und ein Techniker schließt vor Ort nur noch die verlegten Leitungen daran an.

LED-Signalisierung über den ganzen Link
Vor allem für vorkonfektionierte Verkabelungen und Schränke interessant sind darüber hinaus preLink-Module, die mit der Light-Emitting-Outlet-Funktion (L.E.O.) ausgestattet sind. Bei diesen Modulen kann sich der Installateur mithilfe des preLink-Detektors, einer Stromquelle mit preLink-Stecker, das andere Ende der Verbindung anzeigen lassen. So sieht er auf einen Blick, welche Enden zu einem Link gehören und dies über alle Zwischen-Patchungen und Extender hinweg. Die Technik steckt allein in den preLink-L.E.O.-Modulen. Die Kabelinstallation bleibt davon unberührt.

High Density für die IT

Keystones mit preLink-Technik ermöglichen in Verteilerfeldern oder Anschlusseinheiten im Bodentank eine deutlich größere Port-Dichte als herkömmliche RJ45-Keystone-Module. Bei den Keystone-Modulen mit preLink-Aufbau legt der Installateur nur die Leitung mit dem preLink-Abschluss in die Module ein und klappt sie zu. Er muss keine einzelnen Adern mehr anschließen. Das erlaubt Patchpanels mit 48 Ports auf einer Höheneinheit, Trägerplatten für Bodentanks mit zwölf oder gar 18 Anschlüssen.
Darüber hinaus basieren auch die Kupferkomponenten des High-Density-Systems H.D.S. von EasyLan auf diesen preLink-Keystones: Die Trunk-Kabel für Rechenzentren sind beidseitig mit einem 6-Port-Kompaktmodul konfektioniert. Diese Module werden in entsprechende Einbaurahmen geschraubt und erlauben eine maximale Packungsdichte von 168 Auslässen auf drei Höheneinheiten. Dabei sind Kupfer- und LWL-Module mischbar. Sollte die 19-Zoll-Ebene bereits voll sein, kann der Einbauraum seitlich neben der 19-Zoll-Ebene mit Sidepanels gefüllt werden.

Designfähige Datendosen
Brandneu sind das gewinkelte preLink-Keystone-Modul sowie die designfähige Datendose dafür. Beide stellte EasyLan zur Light + Building 2014 vor. Die gewinkelte Buchse benötigt nur eine Einbautiefe von 27 mm und passt somit in die flachen Hohlraumdosen. Setzt der Installateur diese Module in die neue Modulaufnahme für Datendosen von EasyLan, so kann er in gewohnter Manier die designfähige Abdeckungen der führenden Schalterprogrammhersteller darüber schrauben. Die Installationsplatten bieten Platz für zwei Module und eignen sich auch für Dosenreihen mit Abdeckungen für zwei oder drei Einbaubecher.

Innovationen, die sich auszahlen

Die Entwickler von HARTING und der Zellner Group haben große Erfahrung in ihren Märkten. So entstehen viele Ideen zu neuen Lösungsansätzen oder Produkten. Dank der engen Kooperation können diese schnell zu marktreifen Lösungen entwickelt werden. 

Vorkonfektionierte Leitungen auf der Etage

Vorkonfektionierte Leitungen auf der Etage

Besonders effektiv bei identischen Strecken

Bei Netzen mit zahlreichen identisch aufgebauten Segmenten spart der Errichter mit vorkonfektionierten Verkabelungen zwischen 30 und 50 Prozent an Installationszeit. Für die Installation ruft der Netzwerkverantwortliche just in time die benötigten Verbindungen ab und lässt sie sich direkt an den Installationsort anliefern. Interessant ist das für nicht nur für große Bürogebäude, sondern auch für Hotel- und Handelsketten, Franchise-Unternehmen oder Kreuzfahrtschiffe.


In Rechenzentren sind vorkonfektionierte Verkabelungen seit Jahren etabliert. Sie minimieren nicht nur Installationszeiten, sondern auch das Risiko von Verkabelungsfehlern. Sämtliche Verbindungen sind in einer sauberen, kontrollierten Umgebung konfektioniert und im Anschluss geprüft. Der Installateur zieht die Leitungen nur noch ein und schließt sie an. Diese Vorteile nutzen mittlerweile auch viele Netzwerkerrichter bei der Etagenverkabelung. EasyLan, ein Anbieter von Datenverkabelungen für Office und Rechenzentren verzeichnete im Jahr 2012 rund 30 Prozent mehr Umsatz mit vorkonfektionierten Lösungen als im Jahr davor. Und ein großer Anteil davon ging nicht in Rechenzentren, sondern in die Etagen.

Eine vorkonfektionierte Etagenverkabelung ist die effektivste Lösung für wiederkehrende, fast identische Strecken. Diese findet man zum Beispiel in Bürohochhäusern, Hotels oder Kreuzfahrtschiffen. Zudem verfügen die Datenverkabelungen in Restaurants von Fast-Food-Ketten oder in Geschäften von Handelsketten über zahlreiche, sich wiederholende Segmente. Die Errichter sparen in diesen Fällen rund 30 bis 50 Prozent an Installationszeit, wenn sie ihre Datenverkabelungen mit vorkonfektionierten Leitungen realisieren. Besonders effizient und platzsparend sind dabei vorkonfektionierte Trunk-Kabel mit mehreren Datenverbindungen in einem Kabel.

Mehrfachkabel besonders effizient
Die klassische Variante Einzelkabel in bestellter Länge mit RJ45-Modul an beiden Seiten sollte ein Installateur nur einsetzen, wenn er keinen Platz für Überlängen hat. Mehrfachdatenkabel, sogenannte Trunk-Kabel, sparen Zeit bei der Installation und Beschriftung. Dabei sind sämtliche Links im Trunk komplett durchgemessen. Die zugehörigen Messprotokolle werden meist mitgeliefert. Bei EasyLan etwa kann der Installateur sie zudem über das Web abrufen. Darüber hinaus sparen Trunk-Kabel Platz im Kabelkanal und reduzieren die Brandlast um etwa 30 Prozent. Ein einzelnes Verlegekabel hat im Schnitt einen Durchmesser von etwa 7 mm. Sechs solcher Kabel beanspruchen somit einen Querschnitt von etwa 26 mm. Trunk-Kabel mit sechs integrierten Einzelverbindungen liegen in der Regel unter 20 mm, weil die Einzelkabelmäntel wegfallen. Besonders schlank sind 24-paarige Kabel mit Geflechtschirm, bei denen die einzelnen Paare nur mit einem Folienschirm getrennt sind. Das entsprechende Trunk-Kabel von EasyLan hat zum Beispiel nur einen Querschnitt von 14,3 mm. Die sechs integrierten Verbindungen entsprechen der Klasse EA ISO/IEC 11801 und eignen sich für Datenraten bis 10-Gigabit-Ethernet. Dieses Kabel bietet sich zum Beispiel zur Anbindung von Kassen in einem Supermarkt an. Damit führt nur ein vergleichsweise dünnes Kabel vom Verteiler zur Kasse und stellt dort zwei Telefon- und vier Datenleitungen für zwei Kassenarbeitsplätze zur Verfügung.

Trunks für enge Kabelkanäle
Mit Trunk-Kabeln ist zwar der Kabelkanal nicht so voll wie bei einzeln verlegten Kabeln, doch der Planer muss einen ausreichend großen Kabelkanaldurchmesser für das Einziehen einplanen. Denn der Installateur zieht das Kabel mit dem zugehörigen Bündel an RJ45-Modulen durch den Kabelkanal. Schon ein einzelnes RJ45-Modul ist dicker als das Kabel. An Engstellen kann das dicke Bündel zu Problemen führen.
Eine schlanke Alternative hierzu bietet die modulare Anschlusstechnik preLink von EasyLan: Sie basiert auf einem robusten, aufgecrimpten Kunststoffblock als Abschluss für das Datenkabel. Dieser preLink-Kabelabschluss ist kaum dicker als eine Datenleitung. Erst nach dem Einziehen clipst der Installateur auf diesen preLink-Abschluss das zugehörige preLink-Modul und hat so einen fertigen Link. Die Übertragungsparameter entsprechen je nach eingesetztem Modul den Werten der Kategorie 6 oder 6A ISO/IEC 11801.
Die preLink Trunk-Kabel werden mit Einzughilfe ausgeliefert. Diese schützen die preLink-Abschlüsse und erleichtern mit ihrer Öse das Einziehen des Kabels. Bei einem Trunk-Kabel kann der Installateur zum Beispiel alle Ösen des Kabels mit einem Kabelbinder zusammenfassen und das Kabel damit problemlos durch den Kabelkanal ziehen.

Für große Mengen
Vorkonfektion lohnt sich vor allem bei großen oder zahlreichen Installationen mit wiederkehrenden, möglichst identischen Links. Denn dann muss der Installateur diese Strecken nur einmal ausmessen und kann für die identischen Verbindungen den gleichen Link bestellen. Der Konfektionierer liefert den geprüften Link dann zum gewünschten Zeitpunkt direkt an den Installationsort, zum Beispiel an einen Verteiler in einer bestimmten Etage. Der Installateur muss also nicht mehr lange nach einer Kabeltrommel irgendwo auf der Baustelle suchen. Natürlich sind dabei auch Anpassungen an örtliche Gegebenheiten möglich. Dann wird zum Beispiel eine kürzere oder längere Variante eines Links geliefert. Und da es sich bei solchen Bestellungen um große Rahmenaufträge handelt, werden oft günstige Meterpreise vereinbart, selbst wenn der Installateur für die Verkabelung einer Filiale nur wenige Verbindungsstrecken ordert.

Kasten:
Das preLink-Verkabelungssystem
Das preLink-Verkabelungssystem ist für gewerkeübergreifende Netze konzipiert. Es bietet zahlreiche Module mit RJ45- und M12-Steckgesichtern in mehreren IP-Schutzarten. Sie alle unterstützten Power over Ethernet Plus. So lassen sich zum Beispiel WLAN-Access-Points oder Netzwerkkameras direkt anbinden. Bei Bedarf kann der Installateur ein Modul sogar austauschen, ohne dass dafür ein Kabel abgeschnitten und neu konfektioniert werden müsste. Der Installateur löst einfach die Rastung des Moduls, zieht das Steckgesicht ab und clipst ein neues über den preLink-Abschluss.

Fazit
Vorkonfektionierte Verkabelungen sparen Installationszeit. Bei sich häufig wiederholenden Verkabelungsstrecken ist der Einsparungseffekt besonders groß. Werden zudem Trunk-Kabel und das preLink-System eingesetzt, so lassen sich die Installationszeiten bei manchen Netzen sogar halbieren. Und werden später einmal schnellere Anwendungen eingesetzt, so müssen für die Anpassung nur Anschlussmodule getauscht werden. Die installierten Leitungen sind davon nicht betroffen. Auch das spart Kosten.

Einstecktiefe und spielfreier Sitz entscheidend

RJ45-Steckverbindungen sollten für den Einsatz im Rechenzentrum mechanisch robust sein: Häufige Umpatchungen erfordern eine zuverlässig funktionierende Zugentlastung. Im dicht gepackten Verteilerschrank sind die Patchkabel Torsionen und sonstigen mechanischen Dauerbelastungen ausgesetzt. Hier ist es entscheidend, dass der Stecker möglichst spielfrei und tief im Modul sitzt.

Der feste Sitz gewährleistet einen sicheren Kontakt für alle PINs. Das ist vor allem bei Verbindungen relevant, bei denen das Datensignal über alle vier Adernpaare läuft, also bei Übertragungsraten ab Gigabit Ethernet.

Torsion und Zugkräfte
Im Verteilerschrank werden die Patchkabel und Datenleitungen in dicht gepackten Bündeln geführt. Im Rechenzentrum laufen Stränge mit 48 und mehr Patchkabeln pro Höheneinheit in Führungselementen dicht am Verteilerfeld zur Schrankseite. Das führt zu Torsionen und Dauerzugbelastung im Patchkabel, und dies nahe am Stecker. Bei Umpatchungen werden die Verbindungen noch zusätzlich belastet. Die dicken Kabelstränge der Datenleitungen werden ebenfalls sehr eng aus dem Schrank heraus geführt und sind hohen Zugbelastungen ausgesetzt. Sitzt der Stecker mit viel Spiel und nicht ausreichend geführt im Modul, treten Kippeffekte bei den Steckverbindungen auf, und damit kommt es nicht selten zu Kontaktunterbrechungen. Ähnliches gilt für die Zugentlastung von Stecker und Modul: Bei einer unzureichenden Zugentlastung besteht die Gefahr, dass beim Lösen der Verbindung Zugkräfte auf die Adern in Stecker oder Buchse wirken, sodass sich die Adern auf den Kontakten bewegen. Dies führt zwar nicht sofort zu Kontaktproblemen, aber durch die nicht mehr vorhandene Gasdichtigkeit der Verbindung kommt es zu schleichenden Unterbrechungen hervorgerufen durch Korrosion und damit zu Langzeitfehlern, die nur sehr schwer zu identifizieren sind. Das reicht bis hin zu einer Unterbrechung oder einem Kurzschluss. Die Spätfolgen durch die Kontaktprobleme auf den IDC-Klemmen sind nicht abschätzbar. Dennoch sind viele am Markt erhältliche RJ45-Module nur unzureichend zugentlastet.

Vibrationstest

Ein Vibrationstest weist die Kontaktsicherheit von Buchse zu Stecker nach. Falls der Kontaktdruck zu gering ist, treten beim Vibrationstest Unterbrechungen auf. Wird so eine Steckverbindung im laufenden Betrieb eingesetzt, ist mit Materialermüdung zu rechnen, die das Langzeitverhalten erheblich beeinträchtigt. Es kommt zu einem schleichenden Ausfall.

Einstecktiefen variieren um ein Drittel
Je tiefer der Stecker in der Buchse sitzt, umso robuster ist die Verbindung. Dabei dürfen aber die standardisierten Abmaße zum Beispiel nach IEC 60603-7-51 2011 für geschirmte Kategorie 6A-Module und-Stecker nicht verletzt werden. Das würde die Steckerkompatibilität beeinträchtigen. So variieren die Einstecktiefen je nach Hersteller und System von etwa 8 mm bis fast 12 mm. Das sind Unterschiede von einem Drittel.
Standardstecker liegen um 9 mm Einstecktiefe. Der preLink-Steckverbinder von EasyLan beispielsweise erreicht 11,8 mm. Er ist für den gewerkeübergreifenden Einsatz konzipiert und somit auch für den Industrieeinsatz. Hier sind die mechanischen Anforderungen bezüglich Vibrations- und Stoßfestigkeit höher als im IT-Bereich. Aus diesem Grund wurden die preLink RJ45-Komponenten speziell auf 100-prozentige Kontaktsicherheit konstruiert.

Vorgeschriebene Tests

Bevor ein Steckverbinder auf den Markt kommt, muss er die Typmusterprüfung bestehen. Dazu zählen auch verschiedene mechanische Tests. Die RJ45-Komponenten müssen zum Beispiel den Vibrationstest nach IEC 60512 test 6d bestehen sowie die mechanische Stoßprüfung nach DIN EN 61373. Die Tests überprüfen die Stecksicherheit am Übergang zwischen Stecker und Buchse sowie die Funktionalität der Zugentlastung. Beim Vibrationstest ist eine Steckverbindung Frequenzen von 10 bis 500 Hz mit 0,35 mm Amplitude ausgesetzt, die mit 50 m/s2 beschleunigt werden. Die Vibrationsbelastung erfolgt für drei Achsen jeweils über zwei Stunden. Zum Testumfang gehört außerdem ein Vibrationstest mit zufällig erzeugten Vibrationen. Auch hier erfolgt die Belastung auf je drei Achsen, diesmal aber jeweils fünf Stunden lang. Beim mechanischen Stoßtest erfährt die Verbindung jeweils drei 30 ms lange Stöße mit 50 m/s² Beschleunigung. Sie erfolgen jeweils in zwei Richtungen und drei Achsen. Das sind 18 Stöße. Bei der Zugprüfung wird eine Verbindung jeweils eine Minute lang mit 50 N belastet. Einmal wird dabei an den Kabeln gezogen und einmal an Stecker und Modul. Bei jeder dieser Prüfungen dürfen die Kontakte keine Mikrosekunde lang unterbrochen sein. Außerdem dürfen keine Defekte auftreten, die den normalen Betrieb beeinträchtigen könnten. Ob eine Steckverbindung mit 8 mm Eindringtiefe diese Tests anstandslos schafft, ist fraglich. Bei der Auswahl des Anschlusssystems sollte man auf jeden Fall einen Blick auf die durchgeführten Tests und Zulassungen werfen.

Kupfer-Patchkabel Marken-Patchkabel sind schlechter als ihr Ruf

Wenn ein Netzwerktechniker Patchkabel bestellt, achtet er meist nur auf Kategorie und Schirmung. Doch die Qualitätsunterschiede darüber hinaus sind enorm. Selbst bei Markenprodukten.

Die Güte von Patchkabeln ist seit diesem Frühjahr ein Thema, weil einige namhafte Systemanbieter aus Kostengründen auf preisgünstige Patchkabel umgestellt haben. So zeigen sich selbst bei Kategorie-6A-Patchkabeln von Markenanbietern große Unterschiede: Es gibt sie mit und ohne Rastnasenschutz, mit Stecktülle als Knickschutz (FlexBoot) und/oder mit komplett umspritzten Steckern. Nicht sofort ersichtlich, aber entscheidend für langfristig gute Übertragungseigenschaften ist zudem die Goldschichtdicke der Kontakte in den Steckern. Hier wird häufig als erstes gespart.

Aufbau und Verarbeitung der Stecker wirken sich entscheidend auf die Übertragungseigenschaften eines Patchkabels aus. Vor allem bei Übertragungsraten im GBit/s-Bereich sollten über die komplette Verkabelungsstrecke hinweg inklusive der Patchungen optimale Übertragungsbedingungen herrschen, um einen störungsfreien Datenstrom sicherzustellen. Lässt sich zum Beispiel die Steckertülle auf dem Kabelmantel verdrehen, werden auch die Adern auf den Kontakten bewegt. Damit verschlechtert sich die Kontaktierung, was wiederum die Übertragungswerte beeinträchtigt. Zudem besteht die Gefahr, dass es zu einer Unterbrechung oder Kurzschluss kommt. Und das womöglich an einem Port eines zentralen Servers oder Switches.

Netzwerkverantwortliche, die sicher gehen möchten, dass sie bei der nächsten Patchkabel-Bestellung die gewünschte Qualität erhalten, sollten sich deshalb vorab an ihren Lieferanten wenden. Über ihn erhalten sie zum Beispiel ein Muster und die zugehörigen Prüfprotokolle.
Bei Patchkabeln von namhaften Systemanbietern sollte eine gleichbleibende Qualität Grundvoraussetzung sein. Das heißt, der zuliefernde Konfektionierer sollte mit einer dokumentierten Qualitätssicherung und mit kontrollierten Prozessen arbeiten. Ist das nicht der Fall, ist Vorsicht geboten.

Verbindung zwischen Ader und Steckerkontakt
An einem Muster lässt sich die mechanische Güte eines Kupfer-Patchkabels sehr schnell prüfen. Dazu zieht und dreht man probeweise an Stecker und Kabel. Dabei darf sich die Tülle beziehungsweise der Stecker keinesfalls vom Mantel lösen. Denn dann treten zwischen den Adern und den Steckerkontakten Zugkräfte auf. Die Adern bewegen sich im Stecker.

Ein RJ45-Datenstecker, der den Spezifikationen der hier relevanten IEC 61935-2 ED. 3 entspricht, muss die dort definierten mechanischen Mindestanforderungen einhalten. Hierzu definiert die Norm zum Beispiel einen Zugfestigkeitstest mit Zuglasten bis 50 Newton, bei dem sich das Kabel maximal um einen Millimeter längen darf. Auch ein Flexibilitätstest ist definiert. Dabei wird ein Stecker fixiert und das Kabel mit 2 Newton Zug um 180° um den Stecker herum gedreht. Bei beiden Prüfungen dürfen sich die Übertragungswerte nicht nennenswert verändern. Außerdem schreibt die Norm eine Mindestlebensdauer von 750 Steckzyklen vor.

Diese Forderungen sind zum Beispiel begünstigt, wenn die Tülle eines FlexBoot-Patchkabels sicher und zugfest am Stecker eingerastet ist oder wenn der Stecker fest mit einem weichen, thermoplastischen Elastomer (TPE) umspritzt ist. Bei umspritzten Steckern sind alle Adern und Kontakte im Stecker definiert positioniert und können nicht mehr bewegt werden. Doch bei der Aufbringung des Thermoplasts kann der Mantel durch die Erwärmung beschädigt werden. Deshalb sollte nur ein kleiner Bereich des Mantels umspritzt sein und dieser mit einem aufgesteckten Knickschutzelement, einer Tülle geschützt werden (DualBoot). Meist wird sie in der Umspritzung eingerastet. Patchkabel mit solchen Steckern erreichen eine weit höhere Zug- und Torsionsfestigkeit zwischen Kabel und Stecker als die Norm fordert. Sie könnten für 1500 Steckzyklen ausgelegt werden.

Goldschicht der Kontakte

Ebenfalls ausschlaggebend für die Langlebigkeit eines Patchkabels ist die Dicke und Oberflächengüte der Goldschicht auf den Kontakten. Der Markt bietet preiswerte Anschlusskabel mit einer Goldschicht von 15 µ-Inch (Mikrozoll) und darunter. Andere haben Schichtdicken bis 50 µ-Inch. Eine 15-µ-Inch-Schicht wird die geforderten 750 Steckzyklen der IEC 61935-2 ED. 3 nur überstehen, wenn sonst keine Widrigkeiten auftreten.
Da sich die Goldschicht mit bloßem Auge schwer beurteilen lässt, sollte der Anwender die Messprotokolle daraufhin sichten. Doch nicht bei jedem Konfektionierer ist der Beschichtungsprozess in der dokumentierten Qualitätssicherung integriert, etwa weil er bei einem Zulieferer stattfindet. Die Kontakte sollten glatt und glänzend sein und keine rauen Stellen, Poren und Stanzgrade aufweisen.
Hier ein paar typische Prüfungen, wie sie zum Beispiel bei den Steckern von EasyLan durchgeführt werden: Vor der Beschichtung werden die Kontakte poliert und die Oberflächengüte optisch geprüft. Eine Röntgenanalyse misst nach dem Beschichtungsprozess die Schichtdicke. Über einen Dimethylglyoxim(DMG)-Test wird zum Abschluss die Porösität der Oberfläche überprüft. Dabei füllen sich die Poren mit Nickel-Kationen, die diese Stellen rot verfärben.
Die Patchkabel von EasyLan besitzen standardmäßig Kontakte mit einer 50 µ-Inch dicken Goldschicht, und das vorherige Polieren der Kontakte minimiert die Porenbildung. Das schützt die Kontakte vor der Reaktion mit aggressiven Stoffen. So eignen sich diese Patchkabel auch für den Einsatz in korrosiven Bereichen. Der Konfektionierer fertigt sogar Spezial-Patchkabel für die petrochemische Industrie mit Goldschichten nach deren Vorgaben.

Rastnasenschutz
Der Rastnasenschutz ist ein Zusatznutzen, der für die Übertragungseigenschaften nicht ausschlaggebend ist. Doch für die Praxis untaugliche Lösungen bringen mehr Ärger als Nutzen. Der Rastnasenschutz muss die geforderten 750 Steckzyklen ebenfalls ohne Bruch standhalten. Deshalb besteht er meist aus weichem Kunststoff. Der Anwender sollte an einem Muster ausprobieren, ob sich der Rastnasenschutz mit der Rastnase verhaken kann. Denn das kann bei einem besonders weichen Rastnasenschutz vorkommen und wäre in einem dicht bestückten Verteiler oder Bodentank störend. Die Patchkabel sind dann nur schwer wieder aus den RJ45-Buchsen zu lösen.

Patchkabel mit Zusatz-Features

Einfache Patchkabel mit fest montierten Tüllen können die technischen Anforderungen eines Anwenders durchaus erfüllen. Umspritzte Stecker mit Tülle und Rastnasenschutz halten auch einem rüden Umgang stand und verdoppeln die Lebensdauer der Patchkabel. Sie kosten nicht viel mehr als die einfachen Ausführungen. Darüber hinaus bietet der Markt Patchkabel, die mit Zusatz-Features ausgestattet sind. Das macht die Patchkabel zwar etwas teurer, dafür spart der Anwender Zeit und Geld bei Installation und Wartung.

-    farbliche Kennzeichnung
Dazu zählt zum Beispiel nützliches Zubehör wie farbige Markierungsclips oder -klammern, die am Stecker befestigt werden. Damit lassen sich Anschlusskabel für bestimmte Dienste kodieren. Das bringt mit einfachen Mitteln mehr Überblick in den Verteiler.

-    für hohe Packungsdichten
EasyLan bietet für enge Platzverhältnisse auch Kategorie-6A-Patchkabel mit einer PushPull-Verriegelung an. Der Netzwerktechniker muss hier keine Rastnase entriegeln, sondern ähnlich wie beim SC-Stecker nur am Stecker ziehen, um die Rastung zwischen Modul und Stecker zu lösen. Diese Patchkabel eignen sich zum Beispiel für den Bodentank oder für dicht bestückte Verteiler. Sie passen in jede standardkonforme RJ45-Buchse. Die Stecker sind für etwa 1500 Steckzyklen ausgelegt.

-    mit LED-Signalisierung
Die DualBoot-LED-Patchkabel von EasyLan sind an beiden Seiten mit LEDs ausgestattet. Zudem münden zwei zusätzliche Adern des Kategorie-7-Patchkabels an beiden Enden in speziellen Kontakten auf den RJ45-Steckern. Über diese Kontakte speist der DualBoot-LED-Detektor die LEDs an den Steckern. Der Anwender sieht auf einem Blick beide Enden eines Patchkabels rot aufleuchten. Das erleichtert Wartungsmaßnahmen während des Betriebs und erhöht die Prozesssicherheit. Außerdem können diese Patchkabel im Bündel verlegt und später Dank der LED-Signalisierung sicher und schnell angeschlossen werden. In dicht gepackten RZ-Verteilern spart das dem Techniker bis zu 80 Prozent der Zeit für Wartungsarbeiten.


Fazit

Der Anwender kann sich nicht darauf verlassen, dass er hochwertige Patchkabel erhält, wenn er sie im Rahmen eines namhaften Verkabelungssystems mitbestellt. Er muss sich vor der Bestellung überlegen, welche Anforderungen er an Patchkabel hat: Wie häufig wird gepatcht, wie dicht sind die Schränke bestückt. Bei statischen Netzen, bei denen nur selten gepatcht wird, können einfache Patchkabel sinnvoll sein. Doch in vielen Netzen wird dauernd umkonfiguriert. Hier sollte der Netzbetreiber auch bei Patchkabeln auf gute Verarbeitung und Langlebigkeit achten. Zusatzfunktionen wie die LED-Signalisierung bringen gegen einen kleinen Aufpreis eine erhebliche Effizienzsteigerung und erhöhen die Prozesssicherheit im Netz.

LEDs für mehr Prozesssicherheit und effiziente Installation

LEDs für mehr Prozesssicherheit und effiziente Installation

Patchkabel mit LED-Signalisierung sind insbesondere im Rechenzentrum eine einfache Lösung für mehr Prozesssicherheit. Und kaum teurer als herkömmliche Patchkabel der Kategorie 6A ISO/IEC 11801. Wer auch bei Datenleitungen auf LED-Signalisierung setzt, kann zudem die Installationszeiten drastisch kürzen.


Unternehmen müssen ihr IT-Netz dank Basel II lückenlos dokumentieren. Doch oft hinkt die Dokumentation den Realitäten hinterher. Auch ein noch so übersichtlicher Netzwerkschrank ist eines Tages so voll, dass der Installateur oder Servicetechniker kaum noch am Patchkabel ziehen kann, um zu sehen, wo das andere Ende angeschlossen ist. Damit erhöht sich das Risiko von Fehl-Patchungen. Wer LED-Patchkabel in seinem IT-Netz einsetzt, kann die beiden Enden eines Anschlusskabels auf Knopfdruck aufleuchten lassen. Und wer sich bei ungenutzten Ports nicht auf die Dokumentation verlassen möchte, wohin dieser Anschuss führt, kann per LED-Signalisierung auf Knopfdruck sehen, welche Ports im Consolidation Port und Etagenverteiler zu diesem Anschluss gehören.
Die LED-Signalisierung erleichtert somit Wartungsmaßnahmen während des Betriebs erheblich. Außerdem können Patchkabel und Installationskabel im Bündel verlegt und später Dank der LED-Signalisierung sicher angeschlossen werden. Das verkürzt die Installation erheblich.

LED-Patchkabel

Derzeit gibt es mehrere technische Lösungen für LED-Patchkabel im Markt. Eine basiert auf einer optischen Übertragung per Lichtwellenleiter. Doch dieser Ansatz ist derzeit nur für Kupferverbindungen realisiert. Darüber hinaus sind bereits seit 2008 LED-Patchkabel mit der patentierten saCon-Technik (save Connectivity) verfügbar. Die saCon-Technik basiert auf ein bis zwei zusätzlichen Check-Wires in einem Kategorie-7- oder einem LWL-LED-Patchkabel. Diese Check-Wires münden an beiden Enden in speziellen Kontakten auf den RJ45-Steckern oder in Perlen etwa 15 Zentimeter vor den LWL-Steckverbindern. Darüber hinaus sind die RJ45-Steckverbinder sowie die Perlen mit einer LED ausgestattet. Steckt der Anwender einen saCon-Detektor als Stromquelle in die Zusatzkontakte, so leuchten die LEDs an beiden Enden des Patchkabels rot auf. Durch mehrmaliges Drücken sind verschiedene Leuchtmodi einschließlich Dauerlicht möglich.

Die patentierte Lösung wird mittlerweile von zahlreichen Anbietern vertrieben. Europaweit sind heute mehrere Millionen dieser Patchkabel im Einsatz. Selbst IT-Leiter, die LED-Patchkabeln zunächst skeptisch gegenüber stehen, sind in der Regel nach den ersten Tests im eigenen Rechenzentrum von den Vorteilen dieser Technik überzeugt.

In Kupferausführung sind die LED-Patchkabel bis zur maximalen Link-Länge von 100 Metern erhältlich. Die LWL-Ausführungen können bis 200 Meter lang sein und sind mit allen gängigen Steckertypen und Faservarianten erhältlich. Verbreitet sind hier vor allem Patchkabel mit LC-Duplex-Anschlüssen und OM3- oder OM4-Fasern. Für lange Distanzen zwischen Serverschränken sind manchmal Patchkabel mit Singlemodefasern die optimale Wahl. Der zusätzliche Draht ist sowohl für das Gewicht als auch für die Brandlast vernachlässigbar. Die Kabel verändern mit dem Zusatzdraht kaum ihre Biegeeigenschaften, die LWL-Patchkabel werden sogar zusätzlich stabilisiert. Sowohl Mäntel als auch Stecker sind in zahlreichen Farben erhältlich.

Sichere Kontakte bei starker Biegung

Die RJ45-Stecker mit Zusatzkontakten und LED sind komplett eingespritzt. Sie besitzen zudem eine aufgesteckte Tülle zur Zugentlastung. Somit sind die Adern für die Datenübertragung fest in ihrer Position fixiert. Die elektrischen Übertragungswerte bleiben selbst dann stabil, wenn das Patchkabel direkt vom Patchfeld zur Seite geführt wird. Das erzeugt eine Torsion. Diese Torsion beeinflusst bei vielen herkömmlichen Patchkabeln, die allein mit einer Tülle ausgestattet sind, die elektrischen Übertragungswerte. Dabei kommt es durchaus vor, dass die Grenzwerte für Kategorie-6A-Komponenten nicht mehr eingehalten werden.

Die LED-Patchkabel sind vom Prüfinstitut GHMT zertifiziert.

Nicht nur im Rechenzentrum

Die meisten Anwender sehen den Bedarf zunächst im Rechenzentrum. Insbesondere Netzwerkadministratoren, die einmal einen Port irrtümlich vom Netz genommen haben, wollen dieses Risiko künftig auf jeden Fall minimieren. In der Regel findet man LED-Patch-Kabel in großen Rechenzentren, oft netzwerkweit bei Banken und Versicherungen oder zum Beispiel in Universitätsnetzen. Darüber hinaus verwenden mehrere Betreiber von Fiber-to-the-Home-Lösungen in ihren Rechenzentren ausschließlich LED-Patchkabel in LWL- und Kupferausführung.

Trunk-Verbindungen mit LED
Easylan nutzt die saCon-Technik heute auch für sein vorkonfektioniertes Trunk-Kabelsystem H.D.S., das für Schrank-zu-Schrank-Verbindungen im Rechenzentrum konzipiert ist. Jedes Trunk-Kabel fasst sechs Kupferverbindungen und endet an beiden Seiten mit je einem 6-Port-Anschlussmodul. Und in diese Anschlussmodule integrierte der Hersteller eine LED sowie einen saCon- Detektorkontakt. Die Lösung ist ebenfalls in Kupfer- und LWL-Ausführung erhältlich. Bei der Verlegung kann der Installateur die Trunk-Kabel zunächst im Bündel verlegen und dann mithilfe der LED-Signalisierung jedes Anschlussmodul in einem vorkonfektionierten H.D.S.-Einbaurahmen im Verteilerschrank anschließen. So lassen sich in einem 19-Zoll-Einbaurahmen auf 1,5 Höheneinheiten bis zu 14 Module (84 Ports) montieren.
Wer das System zur Anbindung eines Consolidation Points im Bodentank einsetzen will, kann damit einen GB3-Träger von Ackermann mit bis zu 18 Ports bestücken.

LEDs für die Etagenverkabelung
Ähnlich wie bei den Trunk-Kabeln mit 6-Port-Steckern im Rechenzentrum kann der Installateur heute auch Kupferdatenleitungen für die Etagenverkabelung mit LED-Technik ausstatten. Das erlaubt dem Installateur, vorkonfektionierte Leitungen bündelweise zu verlegen und dann Port für Port ohne Vertauschungsrisiko anzuschließen. Diese Installationsweise ist extrem zeitsparend und zudem sicher.

Auch hier arbeitet der Installateur mit einem Detektor als Stromquelle. Diesen steckt er zum Beispiel in den Port einer Anschlussdose. Dann leuchten alle LED-Anschlussmodule des Links über beliebig viele Patch-Stellen hinweg auf. So sieht ein Mitarbeiter am Verteiler sofort das zugehörige Modul am anderen Ende der Leitung aufleuchten. Analog dazu kann das Wartungspersonal im Netzbetrieb einen ungenutzten Anschluss in Sekundenschnelle einem Port im Verteiler zuordnen.
Diese LED-Signalisierung funktioniert mit handelsüblichen Datenkabeln. Die Technik basiert auf der Light-Emitting-Outlet-Funktion (L.E.O.) und der preLink-Anschlusstechnik von EasyLan. Der Installateur benötigt dafür preLink-Module mit L.E.O.-Funktion. Diese sind mit einer LED sowie zusätzlicher Elektronik ausgestattet. Als Stromquelle dient ein preLink-Detektor mit RJ45-Anschluss.

Bei Verkabelungen mit preLink-Technik werden die Datenleitungen mit einem kompakten Kunststoff-Block abgeschlossen, dem preLink-Abschluss. Dabei sind alle acht Adern mit einem Crimpvorgang vibrationssicher und präzise positioniert in den Kunststoffblock gepresst. Zudem sind alle Kontakte eindeutig nach EIA/TIA oder ISO/IEC zugeordnet. Über diesen preLink-Abschluss steckt der Installateur ein preLink-Anschlussmodul und klappt es zu, bis es einrastet. Fertig. Bei Bedarf lässt sich die Rastung wieder lösen und das vorhandene Modul zum Beispiel gegen eines mit L.E.O.-Funktion austauschen. Wer also die preLink-Technik bereits im Einsatz hat, kann sukzessive die L.E.O.-Signalisierung einführen. Der Netzwerkverantwortliche kann sie zunächst nur für unternehmenskritische Verbindungen nutzen oder in Netzbereichen, an denen er mit häufigen Veränderungen rechnet.

Fazit

Die Prozesssicherheit bei Installations- und Wartungsarbeiten im Verteilerschrank steigt erheblich mit der LED-Signalisierung. Denn Ports lassen sich damit schnell und sicher zuordnen. LED-Patchkabel können in jedem Datennetz ohne weiteres eingesetzt werden und erfordern kein Spezial-Know-how. Sie sind so erfolgreich, weil es für den Anwender einfacher wird. Die LED-Signalisierung für Installationsleitungen oder Trunk-Kabel erlaubt zudem eine besonders effiziente, bündelweise Verlegung von vorkonfektionierten Kabeln. Das bringt Einsparungen bei den Installationszeiten und damit bei den Verkabelungskosten.

Glasfaser für 40 und 100 Gigabit Ethernet

Im Rechenzentrum sammeln sich alle Daten und Verbindungen eines Unternehmens. Wer heute über Gigabit Ethernet bis zum Arbeitsplatz nachdenkt, sollte die Backbones im Rechenzentrum auf jeden Fall für Datenraten bis 40 oder 100 GBit/s auslegen.

Für solche High-Speed-Verbindungen kommen nur noch laseroptimierte Fasern und ein Multiplex-System infrage, um die Daten parallel über mehrere Fasern zu transportieren. Darüber hinaus sind im Rechenzentrum Kriterien wie Ausfall- und Prozesssicherheit entscheidend. Somit setzen sich zunehmend vorkonfektionierte Lösungen mit Trunk- oder Ribbon-Kabeln und Mehrfachsteckern durch. Eine strukturierte Verkabelung nach DIN EN 50173-5 ermöglicht einen problemlosen Gerätetausch sowie Netzwerkerweiterungen.
Die strukturierte Verkabelung sollte sich bis ins Rechenzentrum hinein erstrecken. DIN EN 50173-5 definiert für Rechenzentren eine Geräteanschlussverkabelung und eine geräteneutrale Bereichsverkabelung. In manchen Rechenzentren sind Switches manchmal noch direkt miteinander verbunden. Doch bei solchen Punkt-zu-Punkt-Verkabelungen ist bei einem Schnittstellenwechsel jeweils der Stecker auf der Datenleitung neu zu konfektionieren. Außerdem ist es bei solch einer Verkabelung besonders schwer, den Überblick zu behalten. Bei einer Bereichsverkabelung sind dagegen durchgängig eine Anschlusslösung und ein Kabel-Management möglich. Die Geräte werden dann über Patch-Kabel ans Netz angeschlossen. Für neue Schnittstellen am Switch reicht ein Tausch des Patch-Kabels. Manche Rechenzentrumsbetreiber schwören auf Singlemode-Fasern und setzen diese durchgängig im Rechenzentrum ein. Dies schafft zwar Bandbreitenreserven, ist jedoch erheblich teurer als Lösungen mit Multimodefasern. Allein der dafür nötige Fabry-Perot-Laser kostet um ein Vielfaches mehr als ein Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL). Diese Oberflächenemitter kommen heute üblicherweise bei Verkabelungen mit Multimode-Fasern zum Einsatz. Ab 40 Gigabit Ethernet übertragen Wellenlängenmultiplexsysteme die Daten bei Backbone-Verbindungen parallel über mehrere Fasern. Bei Singlemode-Fasern ist entscheidend, dass dafür Low-Waterpeak-Fasern gemäß ITU-T G652 C/D oder der Kategorie OS2 nach ISO/IEC 11801 verwendet werden. Denn ISO/IEC 11801 definiert für Parallelübertragungen das grobe Wellenlängenmultiplex (Coarse Wavelength Division Multiplex, CWDM) bei 1310 nm und Dense Wavelength Division Multiplexing (DVDM) bei 1550 nm. Dabei sind vier WDM-Pfade in einer Duplex-Singlemode-Faser geschaltet. Dies übernimmt ein optischer Transceiver in einem CFP-Modul. Solche CFP-Module sind bereits verfügbar. Die WDM-Pfade nutzen dabei das E Band zwischen 1310 und 1550 nm. Doch in diesem Bereich erhöht der Waterpeak bei herkömmlichen Singlemode-Fasern drastisch die Dämpfung. Mit Low-Waterpeak-Fasern dagegen lassen sich 40-Gigabit-Ethernet-Daten mit CWDM bei 1310 nm zehn Kilometer weit übertragen, mit Dense Wavelength Division Multiplexing (DVDM) bei 1550 nm sogar 40 Kilometer weit. Bei 100 Gigabit Ethernet sind auf diese Weise Distanzen bis zehn oder 40 Kilometer realisierbar. Dies ist zum Beispiel für Campus-Verbindungen oder für Verbindungen zwischen Standorten relevant.


Biegeunempfindliche Fasern
Single- und Multimode-Fasern sind heute auch in biegeunempfindlicher Qualität erhältlich. Selbst bei Biegeradien von 15 oder gar 7,5 mm übertragen die Kabel die Daten mit diesen Fasern nahezu verlustfrei. Ein reduzierter Brechungsindex mit einer Grabenstruktur im Mantel wirft das Licht zurück in den Kernbereich. Dennoch sollten auch diese Fasern möglichst stressfrei verlegt sein: Der biegeoptimierte Mantel verhindert keine Faserbrüche. Zudem sind für diese Fasern noch keine Langzei-terfahrungen verfügbar.

Multimode-Fasern
Für Datenraten ab 10 GBit/s kommen nur noch laseroptimierte Multimode-Fasern der Kategorie OM3 und OM4 gemäß ISO/IEC 11801 in Frage. Da im Rechenzentrum kaum Distanzen über 300 Meter beziehungsweise 500 Meter nötig sind, genügen für 10GbE direkte Short-Reach-Verbindungen mit OM3 beziehungsweise OM4. Bei 40 Gigabit Ethernet ist ein Vierfachwellenlängenmultiplex nötig, um mit OM3-Fasern 100 Meter und mit OM4-Fasern 125 Meter zu überbrücken. Bei 100GbE sind zwei Multiplex-Varianten möglich: Mit einem Vierfachmultiplex lassen sich Distanzen bis 100 Meter (OM3) beziehungsweise 125 Meter (OM4) überbrücken. Darüber ist mit 100GBase-SR10 ein Zehnfachmultiplex definiert, das für die gleichen Distanzen mit einem Zehn-fach-VCSEL-Array erreicht. Dort bietet sich auf jeden Fall der flache MPO- oder MTP-Steckverbinder in Kombination mit einem Ribbon- oder Bändchen-kabel an.

Steckverbinder
Für Glasfaserverbindungen im Rechenzentrum sind Smallformfactor-Stecker (SFF-Stecker) weit verbreitet. Die Duplex-Steckverbinder haben in etwa die Maße eines RJ45 und bieten entsprechend hohe Packungsdichten. Am weitesten verbreitet ist der LC-Duplex, der in der Regel auch in den aktiven Komponenten verbaut ist. Vereinzelt findet man auch den E2000, den MTRJ oder alte SC-Steckverbinder. Den LC beispielsweise gibt es auch als Singlemode-Ausführung. Bei Singlemodefasern findet man zudem Stecker mit schräg ge-schliffener Stirnfläche (APC). Der Schrägschliff soll vermeiden, dass an der Oberfläche reflektiertes Licht wieder in den lichtführenden Kern einspiegelt.
Um eine höhere Packungsdichte zu erhalten, kommen heute bei Schrank-zu-Schrank-Verbindungen in Rechenzentren durchweg Trunk-Kabel zum Einsatz, bei denen mehrere Fasern in einem Kabel verlaufen. In der Regel sind dabei bis zu 144 Fasern in einem Kabel möglich. Bei der Auswahl des Systems sollten die Techniker darauf achten, dass an den Enden bei der Aufteilung in die Einzelverbindungen ein robuster Metallaufteiler sitzt. Beim FODH-Aufteilsystem von Easylan schützt beispielsweise ein wasserdichter, trittfester Drahtriffelschlauch die Konfektion und dient zugleich als Einzughilfe und Puffer bei ruckartigen Zugbewegungen.
Um die Konfektion noch stärker vereinfachen und auch die Packungsdichte noch weiter zu erhöhen, brachten einige Hersteller Trunk-Kabellösungen mit vorkonfektionierten Mehrfachsteckern auf den Markt. Viele davon bieten sechs Ports in einem Stecker. Sie eignen sich nicht nur für direkte Schrank-zu-Schrank-Verbindungen, sondern vor allem auch für Multiplexlösungen. Bei einem Vierfachmultiplex bleiben zwei Verbindungen in Reserve, etwa für den Fall eines Faserbruchs oder Port-Ausfalls. Die vormontierte Lösung hat außerdem den Vorteil, dass die sechs Verbindungen im Trunk-Kabel gleich lang sind und die Latenz bei der Parallelübertragung gering bleibt.
Vorkonfektionierte Kabel bieten sich generell im Rechenzentrum an, weil sie deutlich geringere Verweilzeiten benötigen. Das Spleißen vor Ort entfällt, und auch die Montage ist reduziert. Beim Easylan-System HDS zieht der Installateur nur die Trunk-Kabel ein und schraubt die Module in einen Einbaurahmen. Die Lösung besteht aus einem LWL-Trunk-Kabel, das beidseitig mit je einem kompakten 6-Port-Modul konfektioniert ist. Diese Module fassen sechs LC-Duplex-Anschlüsse. Die Kabel sind mit OM3- und OM4-Multimodefasern jeweils in der vorgegebenen Einfärbung Aqua und Magenta erhältlich. Darüber hinaus gibt es Verbindungen mit OS2-Singlemode-Fasern und LC-Duplex-Modulen mit PC-Stirnflächen (Physical Contact) in blau sowie APC-8-Stirnflächen (Angeled Physical Contact) in grün. Der Anwender kann die Module in einem Einbaurahmen mischen und das sogar mit den Kupfer-Modulen des Systems. Er erreicht immer die maximale Packungsdichte von bis zu 28 Modulen oder 168 Ports auf drei Höheneinheiten. Es gibt passende Einbaurahmen in 19-Zoll-Technik sowie für den Unterflureinbau. Dort sind dann Packungsdichten von bis zu 18 Ports in einem GB3-Träger von Ackermann möglich. Das HDS-Produkt ist derzeit zertifiziert für 10GBase-SR/SW und 10GBase-ER/EW. Da bei Multiplexanwendungen für 40GbE die Leitungen je nur 10 GBit/s übertragen, ist HSD auch dafür nutzbar. Sollte ein Unternehmen High-Performance-Computing-Verbindungen mit 100GbE betreiben wollen, ist auch dies mit HDS möglich und auf jeden Fall preiswerter als eine Lösung, die auf einem Zehnfachmultiplex mit einem Array von zehn VCSELs basiert. Dies ermittelte zumindest eine Arbeitsgruppe bei IEEE 802.3ba. Wer dennoch ein Zehnfachmultiplex bevorzugt, sollte dafür eine vorkonfektionierte Verkabelungslösung mit flachen Ribbon-Kabeln und 12-Port-MPO/MPT-Steckverbindern einsetzen, was ebenfalls mit HDS möglich ist. Auch dabei hat der Anwender dann zwei Duplex-Verbindungen in Reserve. Am preiswertesten sind übrigens laut IEEE 801 100GbE-Verkabelungen auf Singlemode-Basis, da dazu nur ein Faserpaar erforderlich ist.

Am besten vorkonfektioniert
Grundsätzlich reduzieren vorkonfektionierte Lösungen Risiken: Die Stecker werden in einer kontrollierten Umgebung im Werk konfektioniert und nicht auf der staubigen Baustelle. Für die Installation ist kein Spezialwerkzeug nötig. Der Installateur zieht und steckt die Leitungen einfach ein. Dies ermöglicht minimale Verweilzeiten ohne große Verunreinigungen. Zudem erhält der Netzbetreiber für jeden gelieferten Link ein Dämpfungsmessprotokoll. Installateure oder Netzwerkverantwortliche können auch nach der Installation jederzeit auf diese Werte zugreifen und sie mit aktuellen Ist-Werten vergleichen. Easylan bietet zum Beispiel einen geschützten Online-Zugriff auf die Messprotokolle an. Dies beschleunigt die Dokumentation bei der Installation und erleichtert eine spätere Fehlersuche.

Fazit
Moderne Glasfasernetze lassen sich heute mit Trunk-Kabeln und vorkonfektionierten Mehr-Port-Anschlussmodulen schnell und einfach installieren. Der Markt bietet Systeme, die nicht nur sehr kompakt sind, sondern zudem über eine LED-Signalisierung verfügen, um die Enden auch in Betrieb auf einen Blick zuordnen zu können. Diese Trunk-Lösungen eignen sich ausgezeichnet für Multiplex-Verbindungen, da die Latenz im vorkonfektionierten Kabel minimal bleibt. 100 Gigabit Ethernet ist eine Option für High-Speed-Verbindungen in Rechner-Clustern oder zur Vernetzung von Massenspeichern. Am preiswertesten sind dabei Lösungen mit Singlemode-Fasern, da dazu nur ein Faserpaar notwendig ist. CFP-Module gibt es bereits. Doch die anderen 100-Gigabit-Ethernet-Varianten sind voraussichtlich ab 2014 verfügbar