Marine-Koaxialkabel: Aufbau, Rohstoffe und Anwendungen

Technologiepresse

Marine-Koaxialkabel: Aufbau, Rohstoffe und Anwendungen

Im Zeitalter der rasanten Informationsentwicklung ist die Kommunikationstechnologie zu einer zentralen Triebkraft für den gesellschaftlichen Fortschritt geworden. Von der alltäglichen Mobilkommunikation und dem Internetzugang bis hin zur industriellen Automatisierung und Fernüberwachung dienen Kommunikationskabel als „Autobahnen“ der Informationsübertragung und spielen eine unverzichtbare Rolle. Unter den vielen Arten von Kommunikationskabeln sticht das Koaxialkabel aufgrund seiner einzigartigen Struktur und überlegenen Leistung hervor und bleibt eines der wichtigsten Medien für die Signalübertragung.

Die Geschichte des Koaxialkabels reicht bis ins späte 19. Jahrhundert zurück. Mit dem Aufkommen und der Weiterentwicklung der Funktechnologie entstand dringender Bedarf an einem Kabel zur effizienten Übertragung von Hochfrequenzsignalen. 1880 schlug der britische Wissenschaftler Oliver Heaviside erstmals das Konzept des Koaxialkabels vor und entwarf dessen Grundstruktur. Nach kontinuierlicher Verbesserung fanden Koaxialkabel nach und nach breite Anwendung im Kommunikationsbereich, insbesondere im Kabelfernsehen, in der Hochfrequenzkommunikation und in Radarsystemen.

Wenn wir uns jedoch auf Meeresumgebungen konzentrieren – insbesondere auf Schiffen und im Offshore-Bereich –, stehen Koaxialkabel vor zahlreichen Herausforderungen. Die Meeresumwelt ist komplex und variabel. Während der Navigation sind Schiffe Wellenschlag, Salzsprühkorrosion, Temperaturschwankungen und elektromagnetischen Störungen ausgesetzt. Diese rauen Bedingungen stellen höhere Anforderungen an die Kabelleistung und führen zur Entwicklung von Marine-Koaxialkabeln. Marine-Koaxialkabel wurden speziell für Meeresumgebungen entwickelt und bieten eine verbesserte Abschirmung und überlegene Beständigkeit gegen elektromagnetische Störungen. Dadurch eignen sie sich für die Übertragung über große Entfernungen und die Datenkommunikation mit hoher Bandbreite und hoher Geschwindigkeit. Selbst unter rauen Offshore-Bedingungen können Marine-Koaxialkabel Signale stabil und zuverlässig übertragen.

Ein Marine-Koaxialkabel ist ein Hochleistungs-Kommunikationskabel, das in Struktur und Material optimiert ist, um den hohen Anforderungen der Meeresumgebung gerecht zu werden. Im Vergleich zu Standard-Koaxialkabeln unterscheiden sich Marine-Koaxialkabel deutlich in Materialauswahl und Konstruktion.

Die Grundstruktur eines Marine-Koaxialkabels besteht aus vier Teilen: Innenleiter, Isolationsschicht, Außenleiter und Mantel. Dieser Aufbau ermöglicht eine effiziente Hochfrequenz-Signalübertragung bei gleichzeitiger Minimierung von Signaldämpfung und Interferenzen.

Innenleiter: Der Innenleiter ist der Kern des Marine-Koaxialkabels und besteht typischerweise aus hochreinem Kupfer. Die hervorragende Leitfähigkeit von Kupfer sorgt für minimale Signalverluste während der Übertragung. Durchmesser und Form des Innenleiters sind entscheidend für die Übertragungsleistung und speziell für eine stabile Übertragung unter Seebedingungen optimiert.

Isolierschicht: Die Isolierschicht zwischen Innen- und Außenleiter verhindert Signalverlust und Kurzschlüsse. Das Material muss hervorragende dielektrische Eigenschaften, mechanische Festigkeit und Beständigkeit gegen Salzsprühkorrosion sowie hohe und niedrige Temperaturen aufweisen. Gängige Materialien sind PTFE (Polytetrafluorethylen) und Polyethylenschaum (PE-Schaum) – beide werden aufgrund ihrer Stabilität und Leistung in anspruchsvollen Umgebungen häufig in Koaxialkabeln für die Schifffahrt eingesetzt.

Außenleiter: Der Außenleiter dient als Abschirmschicht und besteht typischerweise aus einem Geflecht aus verzinntem Kupferdraht und Aluminiumfolie. Er schützt das Signal vor externen elektromagnetischen Störungen (EMI). Bei Schiffskoaxialkabeln ist die Abschirmstruktur verstärkt, um die EMI-Beständigkeit und Vibrationsfestigkeit zu erhöhen und so die Signalstabilität auch bei rauer See zu gewährleisten.

Mantel: Die äußerste Schicht schützt das Kabel vor mechanischen Beschädigungen und Umwelteinflüssen. Der Mantel eines Schiffskoaxialkabels muss flammhemmend, abriebfest und korrosionsbeständig sein. Gängige Materialien sindraucharm, halogenfrei (LSZH)Polyolefin undPVC (Polyvinylchlorid). Diese Materialien werden nicht nur aufgrund ihrer Schutzeigenschaften ausgewählt, sondern auch, um den strengen Sicherheitsstandards der Schifffahrt zu entsprechen.

Marine-Koaxialkabel können auf verschiedene Arten klassifiziert werden:

Nach Struktur:

Koaxialkabel mit einfacher Abschirmung: Verfügt über eine Abschirmschicht (Geflecht oder Folie) und ist für Umgebungen mit standardmäßiger Signalübertragung geeignet.

Doppelt abgeschirmtes Koaxialkabel: Enthält sowohl Aluminiumfolie als auch ein Geflecht aus verzinntem Kupferdraht und bietet so verbesserten EMI-Schutz – ideal für Umgebungen mit elektrischen Störsignalen.

Gepanzertes Koaxialkabel: Fügt eine Panzerungsschicht aus Stahldraht oder Stahlband für mechanischen Schutz bei stark beanspruchten oder exponierten Meeresanwendungen hinzu.

Nach Häufigkeit:

Niederfrequenz-Koaxialkabel: Für niederfrequente Signale wie Audio oder langsame Datenübertragung. Diese Kabel haben typischerweise einen kleineren Leiter und eine dünnere Isolierung.

Hochfrequenz-Koaxialkabel: Wird für die Übertragung von Hochfrequenzsignalen wie Radarsystemen oder Satellitenkommunikation verwendet und verfügt häufig über größere Leiter und Isoliermaterialien mit hoher Dielektrizitätskonstante, um die Dämpfung zu verringern und die Effizienz zu steigern.

Nach Anwendung:

Koaxialkabel für Radarsysteme: Für eine genaue Radarsignalübertragung sind geringe Dämpfung und hohe EMI-Beständigkeit erforderlich.

Koaxialkabel für die Satellitenkommunikation: Entwickelt für die Hochfrequenzübertragung über große Entfernungen und mit hoher Beständigkeit gegen extreme Temperaturen.

Koaxialkabel für Schiffsnavigationssysteme: Wird in kritischen Navigationssystemen verwendet, die eine hohe Zuverlässigkeit, Vibrationsfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit gegen Salzsprühnebel erfordern.

Koaxialkabel für Marine-Entertainmentsysteme: Überträgt Fernseh- und Audiosignale an Bord und erfordert hervorragende Signalintegrität und Störfestigkeit.

Leistungsanforderungen:

Um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb in Meeresumgebungen zu gewährleisten, müssen Schiffs-Koaxialkabel mehrere spezifische Anforderungen erfüllen:

Beständigkeit gegen Salzsprühnebel: Der hohe Salzgehalt in Meeresumgebungen führt zu starker Korrosion. Die Materialien von Koaxialkabeln für den Seeverkehr müssen beständig gegen Salzsprühnebelkorrosion sein, um eine langfristige Verschlechterung zu vermeiden.

Widerstandsfähigkeit gegen elektromagnetische Störungen: Schiffe erzeugen durch die verschiedenen Bordsysteme intensive elektromagnetische Störungen. Leistungsstarke Abschirmmaterialien und Doppelschirmstrukturen gewährleisten eine stabile Signalübertragung.

Vibrationsfestigkeit: Die Schifffahrt verursacht ständige Vibrationen. Ein Schiffs-Koaxialkabel muss mechanisch robust sein, um ständigen Bewegungen und Stößen standzuhalten.

Temperaturbeständigkeit: Bei Temperaturen von -40 °C bis +70 °C in verschiedenen Meeresregionen muss das Marine-Koaxialkabel unter extremen Bedingungen eine gleichbleibende Leistung aufweisen.

Flammwidrigkeit: Im Brandfall darf die Kabelverbrennung keinen übermäßigen Rauch oder giftige Gase freisetzen. Daher werden für Schiffskoaxialkabel halogenfreie Materialien mit geringer Rauchentwicklung verwendet, die den Anforderungen der IEC 60332 zur Flammwidrigkeit sowie den Anforderungen der IEC 60754-1/2 und IEC 61034-1/2 an geringe Rauchentwicklung und Halogenfreiheit entsprechen.

Darüber hinaus müssen Schiffs-Koaxialkabel strenge Zertifizierungsstandards der International Maritime Organization (IMO) und von Klassifikationsgesellschaften wie DNV, ABS und CCS erfüllen, um ihre Leistung und Sicherheit in kritischen Schiffsanwendungen zu gewährleisten.

Über ONE WORLD

ONE WORLD ist auf Rohstoffe für die Draht- und Kabelherstellung spezialisiert. Wir liefern hochwertige Materialien für Koaxialkabel, darunter Kupferband, Aluminiumfolie, Mylarband und LSZH-Verbindungen, die häufig in der Schifffahrt, Telekommunikation und Energietechnik eingesetzt werden. Mit zuverlässiger Qualität und professionellem Support beliefern wir Kabelhersteller weltweit.


Veröffentlichungszeit: 26. Mai 2025