Das Wort „Vernetzt“ trifft die heutige Welt der Industrie-Automatisierung wohl am besten. Das Verlangen nach immer höheren Durchsätzen und höherer Produktivität in der verarbeitenden Industrie zieht eine beständige Weiterentwicklung bei Sensoren, Aktoren, Switches und aktiven Komponenten nach sich. Im Mittelpunkt dieser Entwicklung steht die Umstellung auf Ethernet-basierte (EtherNet/IP) Kommunikationsprotokolle. Diese Protokolle ermöglichen die Signalübertragungen über einen integrierten digitalen Sensor mit einem Netzwerk. Ethernet-Kabel bestehen aus 1, 2 oder 4 verdrillten Leiterpaaren (Twistes Pair) für Datenübertragung und Stromversorgung über Ethernet (Power over Ethernet, PoE).

3 häufige Ursachen für Ethernet-Ausfälle, die durch die Verwendung von Bonded-Pair-Kabeln vermieden werden können

Mit der zunehmenden Anzahl von IoT-Geräten wurde auch unser Netzwerk immer größer und komplexer. Jedoch stiegen damit auch die Wahrscheinlichkeit eines Netzwerkausfalls und die damit verbundenen Kosten. Ausfallzeiten können zum Versagen von Sicherheitssystemen, zum Stillstand von Maschinen und Anlagen und zu ernsthafte Probleme bei der Qualitätskontrolle führen. Hinzu kommt, dass bei Produktionsanlagen die Kosten aufgrund ungeplanter Ausfallzeiten in die Millionen gehen können.

Betrachten Sie die Auswirkungen der Auswahl eines ungeeigneten Kabels in den folgenden Szenarien:

  1. Bewegung
    Physische Veränderungen an Kabeln führen zu dauerhaften Veränderungen der elektrischen Leistung. Die Leiter werden aufgrund sich verändernden Umgebungsbedingungen der Installation und durch häufige oder beständige Bewegung mechanisch belastet. Dadurch können sich ein oder mehrere der 4 verdrillten Leiterpaare voneinander lösen. Schon das einfache Simulieren einer Serviceschleife für einige Sekunden durch Biegen eines herkömmlichen Twisted-Pair-Kabels kann zum Ausfall führen.

    Ein veranschaulichendes Beispiel ist das Auf- und Zubiegen einer Büroklammer. Dabei entsteht ein permanenter Schwachpunkt an der Biegestelle. Ähnliches geschieht beim Drehen, Biegen und Ziehen eines Kabels.

  • Die Bonded-Pair-Technologie lässt einen Biegeradius von 4 x AD zu, im Vergleich zu einem zulässigen Biegeradius von 10 x AD bei herkömmlichen Ethernet-Kabeln.
  • Bei Bonded-Pair-Kabeln bleibt der Kontakt zwischen den Twisted-Pair-Kabeln erhalten. Da eine physische Verbindung zwischen den beiden Leitern besteht, wird die typische Gefahr einer Trennung vermieden.


  1. Kraft
    Bei herkömmlichen Twisted-Pair-Leitern ist es nahezu unmöglich, dass bei Ziehen, Biegen oder sonstiger Handhabung des Kabels während der Installation und Nutzung der Abstand zwischen den Leitern gleichbleibt. In industriellen Installationen sind typischerweise große Kabellängen erforderlich. Diese Kabel sind besonders hohen Zugspannungen ausgesetzt und besonders anfällig gegen Störungen der Signale.

  • Bonded-Pair-Kabel sind um 40 % widerstandsfähiger gegen Zugspannungen und können enge Biegungen ohne Beeinträchtigung der Signalqualität bewältigen. Das ist von entscheidender Bedeutung, wenn Kabel z. B. in Kabeltrassen verlegt oder zusätzliche Kabellängen in engen Schaltschränken gelagert werden.
  • Installable Performance™ – Viele Hersteller weisen eine 100%ige Qualität ihrer Kabel direkt nach der Fertigung aus. Die Bonded-Pair-Kabel von Belden hingegen zeigen auch nach der Installation noch das zugesicherte Betriebsverhalten.

  1. Störungen (elektromagnetische- und Funkstörungen)
    Der Einsatz von Hochspannungsgeräten wie Motoren, Frequenzumrichter oder Schweißgeräte in der Nähe Ihrer Ethernet-Kabel können Signalunterbrechungen verursachen. Twisted-Pair-Kabel sind auf Störsignalunterdrückung und Schutz der Signalintegrität ausgelegt. Wenn sich in einem Twisted-Pair-Kabel Lücken bilden, können auf die einzelnen Leiter einwirkende Störsignale nicht mehr vollständig unterdrückt werden.

  • Der Aufbau eines Bonded-Pair-Kabels sorgt über die gesamte Länge des Kabels hinweg für einen gleichmäßigen und optimalen Abstand zwischen den einzelnen Leitern, und das bei allen 4 Twisted-Pairs.
  • Zwar können auch geschirmte Kabel einen hervorragenden Schutz gegen Störsignale bieten, jedoch übertreffen für den industriellen Einsatz vorgesehene ungeschirmte Bonded-Pair-Ethernet-Kabel herkömmliche, foliengeschirmte Ethernet-Kabel ohne Bonded-Pair-Aufbau hinsichtlich der Störfestigkeit nachweislich. Darüber hinaus zeichnet sich der Bonded-Pair-Aufbau durch einen ausgezeichneten Schutz gegen Störungen aus, und das oft zu geringeren Kosten als eine Kabelabschirmung. Mit Bonded-Pair-Kabeln können Kosten für Kabel und Installation gespart werden, und auch Zeitaufwand und Komplexität im Zusammenhang mit dem Anschließen von Steckverbindern mit korrektem Leitungsabschluss und korrekter Erdung an geschirmte Leitungen verringern sich.

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So bieten Bonded-Pair-Kabel „Installable Performance™“

Bei Belden haben wir ein Sprichwort für Datenkabel: physisch = elektrisch. Das heißt, Veränderungen der physischen Form eines Kabels führen zu dauerhaften Veränderungen der elektrischen Eigenschaften des Kabels. Daher greifen Kabelhersteller zu solchen Mitteln wie das Vorgeben von Grenzwerten für Zugspannungen und minimal zulässige Biegeradien. Auch die Telecommunications Industry Association (TIA) hat aus diesem Grund strenge Installationsrichtlinien zu zulässigen Veränderungen an Kabeln vorgegeben, damit ein Leitungsabschluss mit einem RJ45-, M8- oder M12-Steckverbinder zulässig ist – lediglich 1/4 Zoll, wobei echte Spezialisten nur 1/8 Zoll aufdrillen müssen. 

Bei einer Twisted-Pair-Verkabelung ist die Beibehaltung des exakt gleichen physischen Abstands zwischen den einzelnen Leitern des Paars die wichtigste physische Eigenschaft, die es zu erhalten gilt. Dieses Prinzip geht auf das Original-Patent aus dem Jahr 1881 für Alexander Graham Bell zu verdrillten Zweidraht-Telefonleitungen zurück.

Belden hat die Bonded-Pair-Technologie erfunden, die eine Weiterentwicklung des ursprünglichen Twisted-Pair-Patents darstellt. Das Grundprinzip dieser patentierten Technologie besteht darin, die physische Robustheit der Kabel um eine weitere Stufe zu steigern und so die Bildung von Lücken zu verhindern. Das Bonden der einzelnen Leiter entlang ihrer Längsachse führte zu einer Lösung, die einen gleichmäßigen Abstand innerhalb der einzelnen Twisted-Pairs gewährleistet. In bestimmten Fällen, in denen die Intensität von Störungen gering und die Quelle weit entfernt ist, kann durch die Verwendung von Bonded-Pair-Kabeln von Belden ganz auf abgeschirmte Kabel verzichtet werden.  

Für den Erfolg in der Industrie, spezifizieren Sie das richtige Kabel

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In der heutigen hochgradig vernetzten Welt können wir es uns nicht leisten, sich für eine ungeeignete Verkabelung zu entscheiden, schon gar nicht bei einer Verkabelung für eine industrielle Umgebung. Es stehen die Sicherheit von Menschen, Produktionsdurchsätze und Gewinne auf dem Spiel. Die Kosten schon einer einzigen, zeitlich relativ kurzen Störung in der Verkabelung einer Anlage können leicht zur Katastrophe eskalieren. Bonded-Pair-Kabel sorgt für eine maximale Betriebszeit für Ihr unternehmenskritisches Netzwerk.

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