Harting
Strukturierte Verkabelung als Grundlage der All Electric Society
Die All Electric Society verspricht eine CO2-neutrale Zukunft dank regenerativer Energien. Eine wichtige Rolle dabei spielt die Verbindung aller Energieerzeuger und -verbraucher durch strukturierte Verkabelungen – einem Standard, der alles zusammenhält.
Denken wir an die All Electric Society (AES), denken wir an eine Zukunft, in der CO2-neutral erzeugte Elektrizität unsere primäre Energiequelle darstellt. Gelingt es uns als globale Gemeinschaft, die weltweiten CO2-Emissionen drastisch zu reduzieren und zugleich den Zugang zu Energie zu erhöhen, kann das wirtschaftliches Wachstum und Wohlstand in allen Regionen fördern.
Fragt man Menschen, welche Technologiebereiche sie mit der Umstellung auf regenerative elektrische Energiequellen verbinden, kommen vielen Befragten in der Regel zunächst Konzepte zur nachhaltigen Energieerzeugung oder -speicherung in den Sinn. Was teils weniger Beachtung findet, ist jedoch die Aufgabe, eine Verbindung zwischen beidem zu schaffen! Denn ein zentrales Konzept für das Gelingen der All Electric Society ist die Sektorenkopplung. Dabei geht es darum, verschiedene Sektoren der Wirtschaft und der Gesellschaft miteinander zu verbinden, um die Energieeffizienz zu steigern und Schwankungen der Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien auszugleichen. Beispielsweise können steuerbare Verbraucher wie Ladestationen für Elektrofahrzeuge zur Stabilisierung der gesamten Energieversorgung beitragen.
Standards in einer vernetzten Welt
An dieser Stelle wird das Konzept der strukturierten Verkabelung relevant – inklusive der entsprechenden Standards. Strukturierte Verkabelungssysteme leisten einen wichtigen Beitrag für die Sektorenkopplung, indem sie eine flexible, skalierbare und zukunftssichere Infrastruktur bereitstellen, die für die Integration verschiedener Energiesysteme notwendig ist. Das Thema der organisationsübergreifenden Standardisierung ist für ein Technologieunternehmen wie Harting essenziell, das sich auch mit industrieller Vernetzung beschäftigt. Denn es bedeutet schlichtweg Kompatibilität. Und diese ist eine Voraussetzung dafür, um Zuverlässigkeit, Sicherheit und Interoperabilität zu gewährleisten.
Betrachtet man zum Beispiel die Daten-Netzwerktechnik, im weitesten Sinne also auch Automatisierungsprotokolle, dann ist die Fähigkeit zum Datenaustausch obligatorisch. Standards wie ISO/IEC 11801, ISO/IEC 14763-2 und TIA-568 definieren Kriterien für die Installation, Leistungsfähigkeit und Tests von Verkabelungssystemen.
Heute sind fast alle unsere Produktstandards an Prüfstandards gekoppelt. Darüber können Kunden also nicht nur etwas über die physischen und elektrischen Eigenschaften von Produkten erfahren, sondern auch, wie sie einen M12-Steckverbinder nach CAT5 korrekt testen können. Standards ergeben überall dort Sinn, wo zum Beispiel unterschiedliche Philosophien, Produkte, Hersteller oder Protokolle aufeinandertreffen – so auch bei der strukturierten Verkabelung.
Was heißt »strukturierte Verkabelung«?
Der Ausdruck »strukturierte Verkabelung« benennt nichts anderes als ein standardisiertes System von Kabeln, Steckverbindern und den zugehörigen Komponenten, das eine flexible und kosteneffiziente Netzwerkarchitektur ermöglicht. Sie setzt sich aus verschiedenen Komponenten zusammen: vertikale Verkabelung, horizontale Verkabelung, Patchpanels, Steckdosen und Kabeltrassen. Letztlich geht es darum, eine einheitliche und organisierte Verkabelungsinfrastruktur zu schaffen.
Die strukturierte Verkabelung besteht in der Regel aus den drei hierarchischen Ebenen Primärverkabelung, Sekundärverkabelung und Tertiärverkabelung. Dabei beinhaltet sie passive Komponenten wie Netzwerkkabel, Anschlussdosen, Patchfelder oder Netzwerkschränke. Gleichzeitig verbindet sie aktive Komponenten wie Switches, Router oder WLAN-Access-Points.
Diese Art der Verkabelung erhöht dann beispielsweise die Betriebssicherheit durch leistungsfähige und redundante Strukturen. Sie erleichtert es Unternehmen aber auch, Netzwerke einfach zu erweitern oder zu modifizieren – ohne dass dabei große Umbauarbeiten notwendig werden. Eine strukturierte Verkabelung bedeutet, dass Ethernet überall eingesetzt werden kann.
Standards für die All Electric Society
Und hier schließt sich der Kreis zur All Electric Society. Die AES basiert auf einer nahtlosen Integration von Daten durch eine strukturierte Verkabelung. Das wiederum erlaubt es, verschiedene industrielle und technologische Sektoren miteinander zu verbinden. Im Mittelpunkt dabei steht die ISO/IEC 11801.
Die ISO/IEC 11801 ursprünglich primär für die strukturierte Gebäudeverkabelung im LAN-Bereich gedacht, wurde vor rund 30 Jahren entwickelt, um unterschiedliche Kommunikationsprotokolle innerhalb von Gebäuden zusammen zu führen. Der Standard hat sich jedoch kontinuierlich weiterentwickelt und deckt heute eine breite Palette von Anwendungen und Einsatzfeldern ab – von Bürogebäuden bis hin zu Industrieanlagen und Rechenzentren.
Bei der Sektorenkopplung ermöglicht die strukturierte Verkabelung die Verbindung verschiedener Industrie- und Technologiebereiche. Dabei gewährleistet sie, dass Energieflüsse und Datenströme effizient zwischen Sektoren wie Energie, Industrie und Verkehr gesteuert werden können.
Die Rolle von Single Pair Ethernet
Diese Daten und Energie können mittels Power-over-Ethernet (PoE) in ein und demselben Kabel mit vier Adernpaaren übertragen werden. Dank der Entwicklung von Single Pair Ethernet (SPE) ist inzwischen aber sogar eine Übertragung über nur ein einziges verdrilltes Adernpaar möglich. Das reduziert nicht nur die Materialkosten und steigert die Reichweite auf bis zu 1.000 m, sondern ermöglicht auch die Anwendung in Umgebungen, in denen Platz und Gewicht entscheidende Faktoren sind.
Neben Daten und Signalen gewinnt insbesondere das Thema Power an Bedeutung. SPE ist ein Paradebeispiel dafür, wie die strukturierte Verkabelung weiterentwickelt wurde, um sowohl Daten als auch Energie effizient zu transportieren.
Fazit: Die strukturierte Verkabelung wird ein wichtiger Bestandteil für neue Technologien bleiben – dank ihrer Fähigkeit, sich an neue Anwendungsbereiche und technologische Herausforderungen anzupassen. Ziel ist es, die Technologie in neuen Bereichen wie Smart Cities zu etablieren, wo sie zentrale Infrastrukturen und somit auch die All Electric Society ermöglicht.
Die eigentliche Herausforderung besteht darin, diese Verkabelung in die neuen Anwendungsgebiete wie Smart Cities zu integrieren. Hier wird die strukturierte Verkabelung zur kritischen Infrastruktur, die es ermöglicht, Daten und Energie effizient und nachhaltig zu verwalten.
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