Passive Netzwerkkomponenten bilden die Grundlage jeder physischen
Netzwerkinfrastruktur. Im Gegensatz zu aktiven Komponenten benötigen sie
keine Stromversorgung und dienen primär der physischen Verbindung und
Signalübertragung. Ihre Qualität, korrekte Installation und Verwaltung
sind entscheidend für die Gesamtleistung und Zuverlässigkeit eines
Netzwerks. Dieses Kapitel behandelt die wichtigsten passiven
Komponenten: verschiedene Kabeltypen, Patchpanels und Anschlussdosen,
ihre Eigenschaften sowie Best Practices für ihre Nutzung.
16.2 Kabeltypen und ihre
Anwendungsbereiche
16.2.1 Kupferbasierte Kabel
16.2.1.1 Twisted-Pair-Kabel
Twisted-Pair-Kabel sind die am häufigsten eingesetzten Netzwerkkabel
in modernen IT-Umgebungen. Sie bestehen aus Paaren verdrillter
Kupferleitungen, die durch ihre Verdrillung elektromagnetische Störungen
(Crosstalk) minimieren.
Unshielded Twisted Pair (UTP)
UTP-Kabel sind die einfachste und kostengünstigste Variante von
Twisted-Pair-Kabeln.
Aufbau: Bestehen aus 4 Paaren verdrillter
Kupferleitungen ohne Abschirmung
Vorteile: Kostengünstig, flexibel, leicht zu
installieren
Nachteile: Anfälliger für elektromagnetische
Störungen
Anwendungsbereich: Standardbüroumgebungen mit
geringer elektromagnetischer Belastung
Shielded Twisted Pair (STP) und Foiled Twisted Pair
(FTP)
Diese Kabeltypen bieten zusätzliche Abschirmung gegen
elektromagnetische Störungen.
Aufbau:
STP: Jedes Adernpaar einzeln abgeschirmt und zusätzlich
Gesamtabschirmung
FTP/F-UTP: Gesamtabschirmung aller Adernpaare durch Folie
SF/UTP: Kombination aus Geflechtschirm und Folienschirm
Anwendungsbereich: Industrieumgebungen, Umgebungen
mit hoher elektromagnetischer Belastung
Kategorie- und Klassenstandards
Die Leistungsfähigkeit von Twisted-Pair-Kabeln wird in Kategorien
(amerikanischer Standard) oder Klassen (europäischer Standard)
eingeteilt:
Kategorie
Klasse
Max. Frequenz
Max. Datenrate
Typische Anwendung
Cat 5
D
100 MHz
100 Mbit/s
Fast Ethernet
Cat 5e
D
100 MHz
1 Gbit/s
Gigabit Ethernet
Cat 6
E
250 MHz
1 Gbit/s
Gigabit Ethernet mit Reserven
Cat 6a
Ea
500 MHz
10 Gbit/s
10 Gigabit Ethernet
Cat 7
F
600 MHz
10 Gbit/s
10 Gigabit Ethernet mit Reserven
Cat 7a
Fa
1000 MHz
10+ Gbit/s
Zukunftssichere Installationen
Cat 8
-
2000 MHz
25/40 Gbit/s
Rechenzentren, kurze Strecken
Kabellängeneinschränkungen:
Bei Twisted-Pair-Kabeln muss die maximale Kabellänge von 100 Metern
bei Standardanwendungen beachtet werden, wobei sich diese aus maximal 90
Metern Festinstallationskabel und 10 Metern für Patchkabel zusammensetzt
(Channel-Strecke). Überschreitungen können zu Signalverlust und
Verbindungsproblemen führen.
16.2.1.2 Koaxialkabel
Koaxialkabel werden in modernen Netzwerken seltener eingesetzt,
finden aber noch in spezialisierten Bereichen Anwendung.
Aufbau: Zentraler Kupferleiter, umgeben von
Isoliermaterial, Abschirmung und Außenmantel
Vorteile: Hohe Störfestigkeit, geringer
Signalverlust bei hohen Frequenzen
16.2.1.3 Power over Ethernet (PoE)
Aspekte bei Kupferkabeln
Moderne Netzwerke nutzen häufig PoE zur Stromversorgung von Geräten
wie IP-Telefonen, WLAN Access Points oder Überwachungskameras über das
Netzwerkkabel.
Kabelanforderungen: Mindestens Cat 5e für PoE, bei
höheren PoE-Standards (PoE+, PoE++) idealerweise Cat 6a oder höher
Wärmeentwicklung: Beachtung der Wärmeentwicklung im
Kabelbündel, besonders bei hoher PoE-Last
Installationshinweise:
Max. 24 Kabel pro Bündel bei hoher PoE-Last empfohlen
Glasfaserkabel übertragen Daten mittels Lichtimpulsen und bieten
erhebliche Vorteile gegenüber Kupferkabeln bei längeren Strecken und
höheren Datenraten.
16.2.2.1 Multimode-Glasfaser
(MMF)
Aufbau: Glasfaserkern mit größerem Durchmesser (50
oder 62,5 µm), ermöglicht mehrere Lichtpfade
Charakteristik: Geringere Bandbreite und kürzere
Reichweite als Singlemode
Aufbau: Zusätzliche Schutzschicht aus Metall- oder
Kunststoffarmierung
Anwendungsbereich: Außeninstallationen,
unterirdische Verlegung, Industrieumgebungen mit mechanischer
Beanspruchung
16.2.3.3 Flammhemmende und
halogenfreie Kabel
Moderne Installationen erfordern oft spezielle
Sicherheitseigenschaften der Kabel.
LSZH/LSOH (Low Smoke Zero Halogen): Kabel mit
geringer Rauchentwicklung und ohne Halogene
CPR-Klassifizierung (Construction Products
Regulation): Europäische Klassifizierung der
Brandverhaltenseigenschaften
CPR-Klasse
Brandverhalten
Typischer Einsatzbereich
B2ca
Sehr geringe Brandausbreitung
Flucht- und Rettungswege, kritische Infrastruktur
Cca
Geringe Brandausbreitung
Öffentliche Gebäude, größere Bürokomplexe
Dca
Mittlere Brandausbreitung
Standard-Büroumgebungen
Eca
Grundlegende Anforderungen
Unkritische Bereiche, Privatwohnungen
16.3 Patchpanels und Verteiler
Patchpanels sind zentrale Elemente der strukturierten Verkabelung und
dienen als Verbindungspunkt zwischen der Festinstallation und den
aktiven Netzwerkkomponenten.
16.3.1 Typen von Patchpanels
16.3.1.1 Kupfer-Patchpanels
Geschirmte vs. ungeschirmte Ausführungen:
Entsprechend der eingesetzten Kabelkategorie
Modulare vs. fest bestückte Panels:
Modulare Panels: Ermöglichen flexible Bestückung
mit verschiedenen Modultypen
Fest bestückte Panels: Vorkonfektioniert mit einer
bestimmten Anschlussart
Kategorie-Klassifizierung: Cat 5e bis Cat 8,
entsprechend der Netzwerkanforderungen