4,8 mal 1021 – das ergibt eine Zahl mit 21 Nullen. Diese Zahl prognostiziert den weltweiten Datenverkehr im Jahr 2022: 4,8 Zettabyte. Diese Datenmenge soll laut einer Cisco-Prognose [1] in nur zwei Jahren per IP-Protokoll zwischen mobilen und stationären Endgeräten ausgetauscht werden. Man braucht nicht viel Fantasie, um sich vorzustellen, dass 4,8 Zettabyte das Internet der Dinge ohne den flächendeckenden Breitbandausbau in die Knie zwingen werden. Um Daten mit Hochgeschwindigkeit zwischen den Kontinenten hin und her schicken zu können, wurde bereits 1988 das erste transatlantische Glasfaserkabel in Betrieb genommen. Im Zuge des Breitbandausbaus kamen ab Mitte der 1990er Jahre nicht nur weitere Langstrecken hinzu. Das Ende der Glasfaser-Übertragungswege rückte auch immer näher an die ‚Endgeräte‘ wie Rechenzentren, Industrieanlagen oder private Personal Computer – also in Richtung der so genannten ‚letzten Meile‘. Für die übermittelten Daten bedeuten die Übertragungswege über Kontinente, Länder und Kommunen eine weite Reise voller Kopplungen, Verzweigungen und Bündelungen. Die Anforderungen an die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Übertragungswege sind entsprechend hoch. Geschwindigkeit, Störunempfindlichkeit und Ausfallsicherheit sind Grundvoraussetzungen für die industrielle und semi-industrielle Datenübertragung.
Zahlreiche Vorteile
Datenpakete über Lichtwellenleiter (LWL) zu übertragen bietet zahlreiche Vorteile. Die Kabel und Leitungen sind bis zu 90 Prozent leichter und dünner als Kupferkabel und erlauben dennoch größere Übertragungsstrecken und -Geschwindigkeiten. Die unterschiedlichen Faserarten – POF, PCF, GOF – sowie Faserkategorien OM1 bis OM4 und OS2 ermöglichen auf spezifische Anforderungen zugeschnittene Verkabelungskonzepte. Ob nun für kurze, mittlere oder lange Distanzen, ob für Geschwindigkeiten von weniger als 100MBit/s oder bis zu 40GBit/s – oder ob innerhalb von Bus- oder Ethernet-Strukturen: für praktisch jede Anforderung in der industriellen und semi-industriellen Automatisierung gibt es ein passendes LWL-Kabel. Selbst im Einsatz unter rauen Bedingungen wie beispielsweise in Windparks erfüllen die Lichtwellenleiter zuverlässig ihre Aufgabe.
Spleißbox als Übergabepunkt
Als Übergabepunkt zwischen der passiven LWL-Backbone-Verkabelung und den Aktivkomponenten mit entsprechenden LWL-Schnittstellen dienen so genannte Spleißverteiler oder Spleißboxen. Diese Boxen bilden gleichzeitig den Abschluss der LWL-Verlegekabel – zumeist Bündeladerkabel (Bild 2). Die Kabel mit unterschiedlichen Faseranzahlen laufen beispielsweise in Rechenzentren im Hauptanschlussraum zusammen und werden dort in mehrere Anschlüsse für die Aktivkomponenten wie Switches und Router aufgespleißt. Der Vorteil dieser Verkabelungsart liegt auf der Hand: Wird ein Gerät auf der aktiven Seite – z.B. ein Switch – ausgewechselt oder zusätzlich installiert, muss der Anlagenbetreiber nicht gleichzeitig auch die etablierte Infrastruktur-Verkabelung erneuern. Die Bündeladerkabel bleiben in der Regel erhalten und sorgen weiterhin für die störunempfindliche Datenübertragung im Backbone. Lediglich die wesentlich kürzeren und kostengünstigeren Patchkabel zwischen der Spleißbox und der aktiven Komponente müssen ausgetauscht werden. Damit bleibt das Investitionsvolumen des Backbones – etwa Leitungen, Trassen und Verteiler – in der Regel erhalten. Das neue aktive Gerät kann zudem schneller in Betrieb genommen werden, da die gegebenenfalls auszutauschenden Patchkabel im Schaltschrank direkt zugänglich sind.
19″-Technik weit verbreitet
Am weitesten verbreitet sind für diese Anwendung noch immer 19″-Schränke, in denen sowohl die Spleißboxen als auch die aktiven Komponenten übersichtlich und wartungsfreundlich installiert sind. Das 19″-Format bietet für die Spleiß- und Verkabelungsarbeiten ausreichend Platz und erlaubt, die bei LWL-Kabeln vorgegebenen, minimalen Biegeradien einzuhalten (Bild 3). Spleißboxen der Serie FDX 20 von Phoenix Contact haben eine auszieh- und entnehmbare Schublade mit Schnellentriegelung. So kann der Rahmen an der vorgesehenen Position im 19″-Schrank vorinstalliert und die Schublade mit den Pigtails bequem an einem Arbeitstisch gespleißt werden. Pigtails sind die kurzen Lichtwellenleiter-Stücke, die einseitig mit einem LWL-Stecker vorkonfektioniert sind. Da die Schublade tiefenverstellbar ist, lässt sich die Spleißbox zudem an unterschiedliche Schranktiefen anpassen, sodass die angeschlossenen Patchkabel beim Schließen der Tür nicht geknickt oder beschädigt werden. Die in komfortabler Länge ausgeführten, farbigen Pigtails der vorkonfektionierten Spleißboxen sind bereits mit den jeweiligen verschraubten Frontanschlüssen verbunden. Daher müssen lediglich die offenen Faserenden mit den Fasern des Bündeladerkabels verbunden werden. Dies reduziert mögliche Fehlerquellen und reduziert die Inbetriebnahmezeit im Feld. Die beiden vormontierten Kabelverschraubungen bieten durch ihren großzügig dimensionierten Klemmbereich von 7 bis 12mm einer großen Bandbreite von Kabeldurchmessern sicheren Halt (Bild 4).