Feuerbeständige Kabel sind für die Stromversorgung von Gebäuden und Industrieanlagen unter extremen Bedingungen unerlässlich. Ihre herausragende Feuerbeständigkeit ist zwar entscheidend, doch das Eindringen von Feuchtigkeit stellt ein oft übersehenes, aber häufiges Risiko dar, das die elektrische Leistung und die Langzeitstabilität erheblich beeinträchtigen und sogar zum Ausfall der Brandschutzfunktion führen kann. Als Experten für Kabelmaterialien weiß ONE WORLD, dass die Vermeidung von Feuchtigkeit in Kabeln ein systemisches Problem ist, das die gesamte Wertschöpfungskette von der Auswahl der Kernmaterialien wie Isolier- und Mantelmaterialien über die Installation und den Aufbau bis hin zur laufenden Wartung umfasst. Dieser Artikel analysiert detailliert die Faktoren für das Eindringen von Feuchtigkeit, beginnend mit den Eigenschaften von Kernmaterialien wie LSZH, XLPE und Magnesiumoxid.
1. Kabelontologie: Kernmaterialien und -struktur als Grundlage für Feuchtigkeitsschutz
Die Feuchtigkeitsbeständigkeit eines feuerfesten Kabels wird im Wesentlichen durch die Eigenschaften und das synergistische Design seiner Kernkabelmaterialien bestimmt.
Leiter: Hochreine Kupfer- oder Aluminiumleiter sind an sich chemisch stabil. Dringt jedoch Feuchtigkeit ein, kann dies zu anhaltender elektrochemischer Korrosion führen, was eine Verringerung des Leiterquerschnitts, einen erhöhten Widerstand und somit eine potenzielle Ursache für lokale Überhitzung zur Folge hat.
Isolierschicht: Die zentrale Barriere gegen Feuchtigkeit
Anorganische mineralische Isolierstoffe (z. B. Magnesiumoxid, Glimmer): Materialien wie Magnesiumoxid und Glimmer sind von Natur aus nicht brennbar und hochtemperaturbeständig. Die Mikrostruktur ihrer Pulver- oder Glimmerbandlaminate weist jedoch Poren auf, die leicht zu Diffusionswegen für Wasserdampf werden können. Daher benötigen Kabel mit solchen Isolierstoffen (z. B. mineralisolierte Kabel) einen durchgehenden Metallmantel (z. B. Kupferrohr), um eine hermetische Abdichtung zu gewährleisten. Wird dieser Metallmantel während der Herstellung oder Installation beschädigt, führt das Eindringen von Feuchtigkeit in das Isoliermaterial wie Magnesiumoxid zu einem starken Abfall des Isolationswiderstands.
Polymer-Dämmstoffe (z. B. XLPE): Die Feuchtigkeitsbeständigkeit vonVernetztes Polyethylen (XLPE)Die geringe Wasseraufnahme ist auf die dreidimensionale Netzwerkstruktur zurückzuführen, die sich während der Vernetzung bildet. Diese Struktur erhöht die Dichte des Polymers deutlich und verhindert so effektiv das Eindringen von Wassermolekülen. Hochwertige XLPE-Dämmstoffe weisen eine sehr geringe Wasseraufnahme auf (typischerweise <0,1 %). Minderwertiges oder gealtertes XLPE mit Defekten kann hingegen aufgrund von Molekülkettenbrüchen Feuchtigkeitsaufnahmekanäle bilden, was zu einer dauerhaften Verschlechterung der Dämmleistung führt.
Hülle: Die erste Verteidigungslinie gegen die Umwelt
Raucharme, halogenfreie (LSZH) MantelmasseDie Feuchtigkeits- und Hydrolysebeständigkeit von LSZH-Materialien hängen direkt von der Zusammensetzung und der Kompatibilität der Polymermatrix (z. B. Polyolefin) mit anorganischen Hydroxidfüllstoffen (z. B. Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid) ab. Eine hochwertige LSZH-Ummantelungsmasse muss neben Flammschutz auch eine geringe Wasseraufnahme und eine ausgezeichnete Langzeit-Hydrolysebeständigkeit aufweisen. Dies wird durch sorgfältige Formulierungsprozesse erreicht, um eine stabile Schutzwirkung in feuchten oder wasseransammlungsbehafteten Umgebungen zu gewährleisten.
Metallmantel (z. B. Aluminium-Kunststoff-Verbundband): Als klassische radiale Feuchtigkeitssperre hängt die Wirksamkeit von Aluminium-Kunststoff-Verbundband maßgeblich von der Verarbeitungs- und Versiegelungstechnik an der Längsüberlappung ab. Ist die Heißklebeversiegelung an dieser Stelle lückenhaft oder fehlerhaft, wird die Integrität der gesamten Barriere erheblich beeinträchtigt.
2. Installation und Aufbau: Der Feldtest für das Materialschutzsystem
Über 80 % der Fälle von Feuchtigkeitseintritt in Kabel treten während der Installations- und Bauphase auf. Die Qualität der Ausführung entscheidet direkt darüber, ob die dem Kabel innewohnende Feuchtigkeitsbeständigkeit voll ausgeschöpft werden kann.
Unzureichende Umgebungsbedingungen: Bei der Kabelverlegung, dem Schneiden und Verbinden in Umgebungen mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von über 85 % kondensiert der Wasserdampf aus der Luft schnell an den Kabelschnitten und den freiliegenden Oberflächen der Isoliermassen und Füllmaterialien. Bei mit Magnesiumoxid isolierten Kabeln muss die Expositionszeit streng begrenzt werden; andernfalls absorbiert das Magnesiumoxidpulver rasch Feuchtigkeit aus der Luft.
Mängel in der Dichtungstechnik und bei Hilfsmaterialien:
Verbindungen und Anschlüsse: Die hier verwendeten Schrumpfschläuche, Kaltschrumpfanschlüsse oder Gießmassen sind die wichtigsten Elemente des Feuchtigkeitsschutzsystems. Weisen diese Dichtungsmaterialien nicht genügend Schrumpfkraft, unzureichende Haftung auf der Kabelummantelung (z. B. LSZH) oder eine geringe Alterungsbeständigkeit auf, werden sie sofort zu Schwachstellen für eindringenden Wasserdampf.
Rohre und Kabelrinnen: Wenn nach der Kabelinstallation die Enden der Rohre nicht dicht mit professionellem feuerfestem Kitt oder Dichtmittel abgedichtet werden, wird das Rohr zu einem „Durchlass“, in dem sich Feuchtigkeit oder sogar stehendes Wasser ansammelt, was die äußere Kabelummantelung chronisch angreift.
Mechanische Beschädigung: Ein Biegen über den minimalen Biegeradius hinaus während der Installation, Ziehen mit scharfen Werkzeugen oder scharfe Kanten entlang des Verlegewegs können unsichtbare Kratzer, Eindellungen oder Mikrorisse an der LSZH-Hülle oder dem Aluminium-Kunststoff-Verbundband verursachen, wodurch deren Dichtungsintegrität dauerhaft beeinträchtigt wird.
3. Betrieb, Wartung und Umwelt: Materialbeständigkeit im Langzeitbetrieb
Nach der Inbetriebnahme eines Kabels hängt seine Feuchtigkeitsbeständigkeit von der Beständigkeit der Kabelmaterialien unter langfristiger Umwelteinwirkung ab.
Wartungsversäumnisse:
Unsachgemäße Abdichtung oder Beschädigung von Kabelgraben-/Schachtabdeckungen ermöglicht das direkte Eindringen von Regen- und Kondenswasser. Langfristiges Eintauchen stellt die Hydrolysebeständigkeit des LSZH-Mantelmaterials auf eine harte Probe.
Wird kein regelmäßiges Inspektionssystem eingerichtet, können gealterte, rissige Dichtstoffe, Schrumpfschläuche und andere Dichtungsmaterialien nicht rechtzeitig erkannt und ausgetauscht werden.
Alterungseffekte von Umweltstress auf Materialien:
Temperaturschwankungen: Tägliche und saisonale Temperaturunterschiede verursachen einen „Atmungseffekt“ im Kabel. Diese zyklische Belastung, die langfristig auf Polymermaterialien wie XLPE und LSZH einwirkt, kann Mikroermüdungsdefekte hervorrufen und so das Eindringen von Feuchtigkeit begünstigen.
Chemische Korrosion: In sauren/alkalischen Böden oder industriellen Umgebungen mit korrosiven Medien können sowohl die Polymerketten der LSZH-Hülle als auch die Metallhüllen einem chemischen Angriff ausgesetzt sein, was zu Materialzerfall, Perforation und Verlust der Schutzfunktion führt.
Schlussfolgerung und Empfehlungen
Die Feuchtigkeitsvermeidung in feuerbeständigen Kabeln ist ein systematisches Projekt, das eine umfassende Koordination aller Aspekte erfordert. Sie beginnt bei den Kernmaterialien des Kabels – wie beispielsweise XLPE-Isoliermassen mit dichter, vernetzter Struktur, wissenschaftlich entwickelten, hydrolysebeständigen LSZH-Mantelmassen und Magnesiumoxid-Isoliersystemen mit Metallmantel für absolute Abdichtung. Sie wird durch standardisierte Konstruktion und den konsequenten Einsatz von Hilfsstoffen wie Dichtmitteln und Schrumpfschläuchen realisiert. Letztendlich hängt sie von einem vorausschauenden Instandhaltungsmanagement ab.
Daher ist die Beschaffung von Produkten aus Hochleistungskabelmaterialien (z. B. hochwertigem LSZH, XLPE, Magnesiumoxid) mit robuster Konstruktion die grundlegende Voraussetzung für Feuchtigkeitsbeständigkeit über den gesamten Lebenszyklus eines Kabels. Ein tiefes Verständnis der physikalischen und chemischen Eigenschaften jedes Kabelmaterials ist der Ausgangspunkt für die effektive Identifizierung, Bewertung und Prävention von Feuchtigkeitseintrittsrisiken.
Veröffentlichungsdatum: 27. November 2025