Effizienzsteigerung beim Netzausbau

Technik

Auf bereits überfüllten Trassen lassen sich nur schwer zusätzliche Kabel verlegen. Hier kommt das neue Multi-Rohrsystem ins Spiel, das unter begrenzten Verhältnissen seine größte Stärke entfaltet: Es spart Platz.

07. März 2017
IT-Infrastrukturen bergen auch Gefahren, ein Blick auf Details verrät die ganze Dramatik, die dahinter steckt. So gelten heute bereits zirka 85Prozent aller Brandschotts als illegal, da mehr als die maximal zulässigen 65Prozent des Durchbruches mit Kabeln gefüllt sind; aber es gibt eine Lösung. Bildquelle: ELMOS Photo-Design
Bild 1: Effizienzsteigerung beim Netzausbau (IT-Infrastrukturen bergen auch Gefahren, ein Blick auf Details verrät die ganze Dramatik, die dahinter steckt. So gelten heute bereits zirka 85Prozent aller Brandschotts als illegal, da mehr als die maximal zulässigen 65Prozent des Durchbruches mit Kabeln gefüllt sind; aber es gibt eine Lösung. Bildquelle: ELMOS Photo-Design)

Die Menge an Daten, die über Netzwerke verschickt werden, steigt enorm und wird weiter rapide zunehmen. Ebenso steigen dadurch die benötigten Bandbreiten immer weiter. Somit nimmt auch die Bedeutung von Glasfaser-Netzwerken weiter zu. Kupfernetzwerke wurden oft totgesagt, haben jedoch durch die kontinuierliche Weiterentwicklung bis heute ihre Bedeutung erhalten. Dennoch sind die Bandbreiten, die mit Kupfernetzwerken übertragen werden können, an einer physikalischen Grenze angelangt. Auch diese Tatsache macht immer öfter den Einsatz von Glasfaserkabeln notwendig.

Zusätzlich zu den steigenden Bandbreiten nimmt die Bedeutung der Datenübertragung selbst ständig zu. Hier seien nur die Stichwörter „Industrie 4.0“ und „Internet of Things“ genannt. Das bedeutet, dass auch die Anzahl an benötigten Verbindungen immer weiter steigt. Wer hätte noch vor einigen Jahren gedacht, dass einmal über das Internet telefoniert wird Heute ist das bereits Standard. Und so wird es auch in Zukunft immer wieder Weiterentwicklungen geben, die heute noch nicht absehbar sind. Der Einsatz von Glasfasern ist bereits heute unvermeidlich, um all diese Anforderungen erfüllen zu können. Auch Glasfasern werden ständig weiterentwickelt. Innerhalb von nur zehn Jahren entwickelte sich der Standard im Multimode-Bereich von OM2 über OM3 auf heute OM4. Dass das nicht der Weisheit letzter Schluss bleiben kann, versteht sich von selbst.

Bis vor kurzem konnte der IT-Leiter davon ausgehen, dass die installierten LWL-Verbindungen lange nutzbar sind. Die meisten rechneten nicht mit einem baldigen Modernisierungsbedarf. Seit der Einführung von 10 GbE und der ernsthaften Diskussion über Geschwindigkeiten bis 40 bzw. 100 GbE und sogar darüber hinaus ist das anders. Zahlreiche ältere Glasfaserkabel geraten bei diesen Übertragungsraten an ihre Grenzen oder sind überhaupt gänzlich ungeeignet dafür. Wer 10GbE auf längeren Strecken nutzen will, muss dafür neue Kabel mit leistungsfähigen Fasern einziehen.

Das führt jedoch zu gewaltigen Herausforderung für diejenigen, die für die IT-Infrastruktur verantwortlich sind. Der größte Aufwand besteht darin, neue Kabel in bestehenden Gebäudeinfrastrukturen verlegen zu müssen. Jeder, der jemals mit dieser Aufgabe zu tun hatte, kann ein oder mehrere Lieder darüber singen: vollgestopfte und zu klein geplante Kabelwege und -durchgänge, wiederholtes Öffnen, Schließen und Abnehmen von Brandschotts, extrem verschmutzte Kabelkanäle, Arbeiten in Kabelschächten entweder in eisiger Kälte oder in glühender Hitze, vereiste Schachtdeckel und -einstiege, Störungen des Betriebsablaufes sowohl der IT als auch in den Büros, Stilllegung der Produktion und noch viele weitere Freuden „erheiterten“ in solchen Fällen bisher die Gemüter der Betroffenen.

Der Blick auf Details verrät die ganze Dramatik, die dahinter steckt. So gelten heute bereits zirka 85 Prozent aller Brandschotts als „illegal“, da mehr als die maximal zulässigen 65Prozent des Durchbruches mit Kabeln gefüllt sind. Überhaupt wird das Thema Brandschutz nach dem Brand in der Bochumer Klinik Bergmannsheil mit zwei Toten im Herbst 2016 vor allem in Deutschland eine neue Bedeutung bekommen. Für bisher weit verbreitete großzügige Toleranzen wird die Bereitschaft, dafür die Verantwortung zu übernehmen, deutlich abnehmen. Für alle diese genannten Herausforderungen gibt es jedoch eine Lösung, deren Ursprünge weit zurückreichen. Die Technologie ist seit Jahrzehnten im gesamten Bereich der Wide Area Networks (WAN) gebräuchlich und entsprechend ausgereift. Anstelle eines klassischen Kabels wird hier ein Rohrsystem verlegt, das sich mit einer Rohrpostanlage vergleichen lässt. Für sämtliche WAN-Verbindungen werden die benötigten Glasfasern nur noch in die leeren Rohre „eingeblasen“.

Warum sollte diese bewährte Technik mit all ihren Vorteilen nicht auch im LAN-Bereich genutzt werden Die Herausforderungen bei Verwendung dieser Technik im LAN-Bereich verschieben sich selbstverständlich. Der Hauptunterschied zum Einsatz im WAN: Draußen im Gelände steht nahezu unbegrenzt viel Platz zur Verfügung. Das sieht in einem Gebäude deutlich anders aus.

In einem Gebäude bzw. auf den bereits überfüllten Trassen lassen sich nur schwer zusätzliche Kabel verlegen. Hier kommt das Multi-Rohrsystem ins Spiel, das unter begrenzten Verhältnissen seine größte Stärke entfaltet: Es benötigt nur sehr wenig Platz. Ein Multi-Rohrsystem ist ein Leerrohrsystem, in das die benötigten Fasern ebenfalls nur eingeblasen werden. Die Vorteile, die sich daraus für den Anwender ergeben, erscheinen auf den ersten Blick unglaublich. Der deutlich geringere Platzbedarf gegenüber bisher verlegten Kabelbündeln wurde bereits erwähnt. Dies ist in einem Gebäude und auch auf einem Campus ein entscheidender Faktor.

Ein weiterer Punkt im Zusammenhang mit der Platzfrage ist das Thema Reservekabel. In der Praxis werden oft viele Reservekabel bzw. dickere Kabel mit vielen Reservefasern verlegt. Häufig sind diese Kabel, wenn sie denn überhaupt jemals benötigt werden, bereits veraltet und dadurch nicht mehr brauchbar. Der Platz, den diese Kabel belegen, ist jedoch unwiederbringlich verloren, denn die nicht benötigten Kabel werden nicht wieder rückgebaut. Ein Rückbau wäre mit existenziellen Risiken verbunden. Der Aufwand der Rückbaumaßnahmen übertrifft den der Neuinstallation um ein Mehrfaches. Verwendet man jedoch von vornherein ein Multi-Rohrsystem, so wird die Verlegung von Reservekabeln gänzlich überflüssig. Wenn das Multi-Rohrsystem einmal vollständig und intelligent geplant und verlegt ist, lassen sich in Zukunft neue Verbindungen unauffällig herstellen. Niemand im Haus wird es bemerken. Das bedeutet: Störungen, sowohl der Produktion als auch der IT und der Büroumgebung, gehören der Vergangenheit an. Wer schon einmal eine Verbindung in oder durch einen Operationssaal, einen Reinraum, ein Labor oder einen sensiblen Produktionsbereich erstellt hat, weiß, wovon hier die Rede ist. Dies gilt in erster Linie für die Produktion von Pharmazeutika, Lebensmitteln, Elektronik und noch vielem mehr.

Die Vorteile bzw. die Notwendigkeit, Glasfaserverbindungen bis ins Büro (FTTO) oder gar bis an den Arbeitsplatz (FTTD) zu legen, liegen klar auf der Hand: Durch den steigenden Bandbreitenbedarf werden die Kuper-Links immer kürzer ausfallen müssen. Oft sind starke elektromagnetische Störeinflüsse durch Aufzugssteuerungen und größere lastabhängige Produktionsmaschinen vorhanden. Diese behindern die Übertragungsgeschwindigkeit auf Kupferleitungen enorm, da die beschädigten Datenpakete (packet loss) immer wieder neu angefordert werden müssen. Um Glasfaserverbindungen bis ins Büro oder gar bis an den Arbeitsplatz zu bringen, gibt es ausgereifte Lösungen. Der ebenfalls steigenden Bedeutung von POE (Power over Ethernet) wird durch den Einsatz von Umsetzern, sogenannten Gigaswitchen, Rechnung getragen. Damit werden die Vorteile der LWL-Technik (hohe Bandbreite und große Übertragungswege), eines Multi-Rohrsystems (Platzersparnis und Flexibilität) und der Kupfertechnik (POE und POE+) gemeinsam nutzbar.

Durch den Einsatz eines Multi-Rohrsystems entstehen gegenüber einer klassischen Verkabelung gewisse Mehrkosten. Diese sind in den allermeisten Einsatzfällen bereits nach der ersten Nachverkabelung wieder amortisiert. Ab der zweiten Nachverkabelung ist der Einsatz des Multi-Rohrsystems enorm wirtschaftlich. Nicht zu vergessen ist hier der Vorteil, künftige Technologiesprünge im Handumdrehen integrieren zu können.

Die Vorteile des Systems sind vielfältig. So verringert sich der Aufwand für das Verlegen von neuen LWL-Verbindungen um mehr als 95%. Das bedeutet, wenn eine neue Verbindung benötigt und gebaut wird, merkt niemand im Haus etwas davon.

Keine Brandschotts müssen geöffnet, wieder verschlossen und neu abgenommen werden, keine Doppelböden oder Decken geöffnet, keine Straßen gesperrt und aufgegraben und keine Wände durchbrochen werden. Dadurch gibt es bei Nachverkabelungen keine Beeinträchtigung oder Stilllegung der Produktionen oder der IT. Ein Anwendungsfall in einem Höchstsicherheitsbereich zeigte: Waren früher vier Monteure eine Woche lang mit einer definierten Strecke beschäftigt, so werden für die gleiche Strecke mit dem Multi-Rohrsystem nur zwei Monteure und 2,5h benötigt.Das Multi-Rohrsystem benötigt viel weniger Platz als herkömmliche LWL-Kabel. Es werden keine Reservekabel/-fasern mehr verlegt, was sich ebenfalls erheblich auf den Platzbedarf auswirkt. Und zu guter Letzt lassen sich nicht mehr benötigte (technologisch veraltete) Faserbündel schnell wieder ausblasen. Das Röhrchen bietet Platz für neue Fasern. Die Kombination mit einem Gigaswitch erspart vollständige Verteilerräume zumBeispiel auf den Stockwerken, denn die LWL-Links können direkt vom Rechenzentrum bis zum Arbeitsplatz verlegt werden.

Einer der wichtigsten Aspekte des Multi-Rohrsystems ist die Beweglichkeit, mit der künftig neue LWL-Verbindungen erstellt werden können. Sogenannte Managementboxen übernehmen an allen Knotenpunkten die Verteileraufgaben. In diesen Boxen werden die benötigten Verbindungen nur noch zusammengesteckt. Wo früher gespleißt wurde, steckt man jetzt nur noch zwei leere Röhrchen zusammen. Das benötigte Faserbündel lässt sich dann von einem bis zum anderen Ende der Verbindung ohne Unterbrechung einblasen. Knappe Dämpfungsbudgets gehören damit der Vergangenheit an.

In der Vergangenheit hat man oftmals riesige Mengen an Reservekabeln bzw. -fasern verlegt, um späteren Installationsarbeiten vorzubeugen. Reservekabel belegen aber kostbaren Platz. Überflüssige Kabel können nicht rückgebaut werden, da der Aufwand und das Risiko zu hoch sind. Dieses Thema erledigt sich mit dem Einsatz von Multi-Rohrsystemen.

Mit ihnen kann das Glasfasernetz jederzeit einfach und mit minimalem Aufwand dem geänderten Bedarf angepasst werden. Selbst eine Umstellung von einer Stern- auf eine redundante Ring- oder sogar vermaschte Topologie und umgekehrt ist problemlos möglich. Wenn in einer Leitung gleichzeitig Single- und Multi-Mode-Kabel benötigt werden, bedeutete das in der Vergangenheit: Verlegung von unterschiedlichen Kabeln und größeren Platzbedarf. Multi-Rohrsysteme nehmen in einer Leitung die unterschiedlichsten Fasertypen auf, ohne ein Mehr an Platz zu beanspruchen. An Abzweig-, Übergabe- und Anknüpfungspunkten, wo früher Fasern gespleißt wurden, steckt man im Multi-Rohrsystem nur noch zwei leere Röhrchen zusammen. Die benötigten Fasern werden von einem Endpunkt der Verbindung bis zum anderen in einem Zug und ohne Unterbrechung eingeblasen. Bei Bedarf lässt sich das über Entfernungen von mehreren Kilometern umsetzen. Das System kann problemlos als eigenständige Kabeltrasse verwendet werden. Übervolle Kabelrinnen stellen keine Hürde mehr für die Verlegung von neuen LWL-Kabeln dar.