Dieses Lernmodul ist Teil der Informationsplattform Wer, Wie Watt?, die im Rahmen eines Umweltbildungsprojektes erstellt wurde. Die hier dargestellten Informationen wurden von Zivildienstleistenden aus dem Naturschutz im Rahmen ihrer Ausbildung zusammen getragen. Mehr über das Projekt Wer, Wie, Watt erfahren Sie hier.

1.1. 

Kabeltypen

Datenkabel: Kupfer oder Glasfaser?

 

 

Koaxialkabel (Kupferkabel)

In den fünfziger Jahren des 20. Jahrhunderts setzte nach der Verlegung des ersten transatlantischen Telefonkabels - ein Kupferkabel) ein Boom ein. Bis 1983 wurden in einem weltweiten Netz mehr als 190.000 Kilometer Seekabel verlegt (Quelle 3), so genannte Koaxialkabel (kurz Koaxkabel). Koaxial ist in der Geometrie die Bezeichnung für übereinstimmende Achsen dreidimensionaler Elemente. Ein Koaxialkabel z. B. besteht aus einem Mittelleiter und der umgebenden (koaxialen) Abschirmung (Qzelle 5). Sie bestehen aus Kupferdrähten, über die sie analoge elektrische Signale transportieren. Bis zu 4000 Telefongespräche können gleichzeitig übertragen werden. Die Kabel haben einen Durchmesser von 40-100 mm und wiegen bis zu 22 Tonnen pro Meile.

 

Glasfaserkabel

Das erste Glasfaserkabel (engl.: fiber optic cable) wurde 1988 transatlantisch verlegt. Ein Glasfaserkabel besteht aus hunderttausenden, nebeneinander liegenden, hauchdünnen und lichtdurchlässigen Fasern. Träger der Information ist das Licht. Töne werden an dem einen Ende in digitale Lichtimpulse umgewandelt und dann mit einem Laser auf das Kabel projiziert. Auf der anderen Seite werden diese digitalen Lichtimpulse wieder in Töne zurück verwandelt. Aufgrund der schnellen Übertragung (2,5 Gigabit - 4,8 Terrabit) und hohen Effektivität (über 100.000 Gespräche gleichzeitig) werden diese Kabel sehr oft eingesetzt: Bis 2001 wurden weltweit bereits mehr als 250.000 Kilometer verlegt. Sie haben einen Durchmesser von bis zu 50 Millimeter und wiegen bis zu 14 Tonnen pro Meile. Diese Art der Informationsübertragung ist noch effektiver als die Satellitenübertragung, da bei Satellitenübertragungen die Entfernung zum Satelliten (ca. 40.000 Kilometer) und wieder auf die Erde überwunden werden muss, wodurch eine Verzögerung von etwa einer drittel Sekunde zustande kommt. Auch atmosphärische Störungen entfallen bei Glasfaserkabeln.

Grundsätzlich wird, je nach Anwendungsbedarf, zwischen signalverstärkten und signalunverstärkten Systemen unterschieden. Letztere haben eine Obergrenze in der Gesamtlänge von etwa 300 - 450 Metern. Bei signalverstärkten Kabeln werden die Signale etwa alle 10 - 30 Kilometer durch sogenante Repeater verstärkt (optischer Verstärker). Diese Repeater werden hierfür mit Strom (bis zu 10.000 Volt) von der Landstation gespeist. Signalverstärkte Systeme benötigen daher eine eigene Stromversorgung in Form von stromtransportierenden Seekabeln (siehe auch Kapitel 5.3 Magnet-Elektro-Felder).

Stromkabel

Dreiphasendrehstromsysteme 

Für Freileitungen (oberirdisch) bis 500 und Seekabel bis 30 Kilometer werden Wechselstromkabel (sogenannte  Dreiphasen-Drehstromsysteme) verwendet. Diese benötigen drei Kabel und eine starke Isolierung, da dielektrische Verluste auftreten. Für weite Entfernungen sind sie deshalb unwirtschaftlich, weil zu viel Strom "verloren geht".

HGÜ-Kabel 

Für weite Entfernungen werden Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungskabel (HGÜ) verwendet. Um Strom leiten zu können ist ein geschlossener Stromkreis erforderlich.  Bei HGÜ-Kabeln erfolgt die Hinleitung über das Kabel und die Rückleitung über das Seewasser. Zwei riesige Elektroden werden an den Kabelenden im Wasser montiert: Sie leiten den Rückstrom durch das Wasser. An den Elektroden kommt es zur elektrochemischen Wasserspaltung (Elektrolyse), bei der als Nebenprodukte Chlorgas und Salzsäure aus dem Meersalz gebildet werden (siehe Kapitel 5.4 Auswirkung von Elektrolyseproduktion). Der Vorteil dieser HGÜ-Kabel ist also, dass nur ein einziges Kabel benötigt wird. Im Gegensatz zu Dreiphasen- Drehstromsystemen ist dieses System deshalb kostengünstiger.