Sinnvolle und nicht sinnvolle Abnahmemessungen mit Handheld-Scanner

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Twisted-Pair-Strecken werden in der Regel nach der Installation messtechnisch überprüft und jede einzelne Strecke wird auf die Einhaltung der zuvor im Lastenheft geforderten Übertragungsqualität überprüft. Eine ausschließliches Verlassen auf die Qualität der einzelnen Materialien, selbst bei namhaften und vertrauenswürdigen Herstellern reicht nicht aus, denn diese Materialien werden von Handwerken „zusammengebaut“ und dabei können Fehler entstehen, die nur messtechnisch zu erfassen sind. Deshalb gehört zu jeder Twisted-Pair-Installation – ausgenommen sind klassische 2- oder 4-Draht-Strecken bei Telefonverkabelungen – immer die Einmessung mit Hilfe von sogenannten Handheld-Scannern.

Dabei versteht man in der Regel unter dem Begriff Handheld-Scanner Messgeräte, die den gesamten zu überprüfenden Frequenzbereich in allen geforderten Messparametern überprüfen und sich nicht nur auf die Prüfung von einfachen Fehlern wie Vertauschungen, Unterbrechungen, Verdrahtungsfehler oder ohmsche Kurzschlüsse beschränken. Solche einfachen, dazu ausreichenden Messgeräte liegen im Preisbereich von wenigen hundert Euro bis zu 2.000 Euro (Produktbeispiele Ideal SignalTEK CT oder KE6000), Handheld-Scanner dagegen liegen je nach Typ zwischen 6.000 Euro und 10.000 Euro (immer Paarpreis).

Interessanterweise zeigen aber die Erfahrungen von vielen Netzwerkbetreibern, dass sich der Hauptanteil der Fehler im Betrieb tatsächlich auf diese einfachen Fehler beschränkt, selten nur treten Fehler auf, die auf hochfrequenztechnische Ursachen zurückzuführen sind. Diese Aussage kann aufgrund der Erfahrungen bis zu einer maximalen Datenrate von 1 Gbit/s getroffen werden, umfangreiche Erfahrungen bei Nutzung von 10 Gbit/s liegen noch nicht vor. Trotzdem liegt es natürlich nahe, gerade bei der Abnahme einer Twisted-Pair-Verkabelung die geforderten und letztendlich auch bezahlten HF-Qualitäten zu überprüfen und als Auftraggeber sich über Messprotokolle vom Auftragnehmer bestätigen zu lassen.

Beschränken wir uns in diesem kurzen Artikel einfach auf genau diesen Bereich, die Abnahmemessung von Twisted-Pair-Strecken. Die Standards unterscheiden grundsätzlich zwischen zwei Modellen zur Überprüfung einer Kabelstrecke und es werden am Messgerät unterschiedliche Adapter benötigt.

Permanent Link-Modell: Bei diesem Modell umfasst die Messung der Handheld-Scanner die beiden das Installationskabel abschließenden Buchsen (z.B. je in der Dose und im Rangierfeld) und das Installationskabel selbst. Damit beginnt das Messobjekt typischerweise am Rangierfeld und endet an der Dose (oder Sammelpunkt, falls dieser zum Einsatz kommt), also ohne Anschlussschnur (man beachte die rote Linie im nachfolgenden Bild). Es kommen häufig Messadapter zum Einsatz, an die ein Kabel fest angeschlossen ist. Da in den seltensten Fällen das Aufschalten einer Anschluss- oder Rangierschnur zum Leistungsumfang eines Installateurs gehört, wäre dies also die richtige Messung für die Abnahme.

Channel Link-Modell: Bei diesem Modell umfasst die Messung der Handheld-Scanner die beiden das Installationskabel abschließenden Buchsen (z.B. je in der Dose und im Rangierfeld), das Installationskabel selbst und die beiden eingesteckten Anschlussschnüre (oder Rangierschnüre). Aber Achtung: Das Messobjekt beginnt nicht am Stecker, der im Messgerät eingesteckt ist, sondern es beginnt erst beim Kabel selber (man beachte die blaue Linie im nachfolgenden Bild) und endet auch nicht im Stecker, der im anderen Messgerät eingesteckt ist, sondern eigentlich „vor“ dem Stecker. Jeder Handheld-Scanner „rechnet“ die übertragungstechnischen Werte des im Gerät eingesteckten Steckers „raus“ (das ist eine vorgeschriebene Verfahrensweise). Damit würde man also bei der Channel Messung prinzipiell einen schlechten Stecker im Messgerät nicht erkennen können. Es kommen immer Messadapter zum Einsatz, die eine Buchse haben, in welche die Anschlussschnur eingesteckt werden kann, bei einer Kategorie-6-Messung ist das z.B. eine RJ45-Buchse und bei einer Kategorie-7-Messung könnte das eine Tera-Buchse sein. Diese Messung ist nicht als Abnahmemessung geeignet, da der Installateur nicht für den Anschluss der Anschlussschnur verantwortlich ist, diese Messung wird im Rahmen von Fehlersuche bei gepatchten Verbindungen herangezogen.

Versteht man diesen Sachverhalt, wird auch klar, warum man grundsätzlich keine Anschlussschnur direkt mit Hilfe der Channel-Messung überprüfen kann, denn der bei der Anschlussschnur interessante Teil, der bzw. die Stecker, wird bei der Messung „rauskalibriert“ und man misst nur das blanke Kabel. Diese falsche Messung ist ein weit verbreiteter Irrtum und sie spielt auch in einem weiteren Zusammenhang eine wichtige Rolle: Im Produktionsumfeld verzichtet man bei langen Installationsstrecken mit „normalen“ Installationskabeln sehr gerne auf einen Abschluss der Strecke in einer Buchse, stattdessen montiert man an beide Enden des Installationskabels je einen RJ45-Stecker. Auch diese Strecke darf, selbst wenn sie „stecktechnisch“ passt, nicht mit einer Standard-Channel-Messung gemessen werden und auch eine Permanent-Link-Messung ist nicht möglich. Für diese Spezialfälle bieten einige Hersteller spezielle Messadapter an, sogenannte Patchcord-Adapter.

Ein weiterer, weit verbreiteter Irrtum besteht darin, dass man erwartet grob fahrlässige Installationsmängel messen zu können. Die Erfahrungen belehren einen da leider eines Besseren. Versuchen Sie einmal selber folgendes Experiment: Nehmen Sie eine konfektionierte Twisted-Pair-Strecke beliebiger Länge und messen Sie diese mit Ihrem Handheld-Scanner, dokumentieren Sie diese Messung. Im Anschluss daran fügen Sie dem Installationskabel eine massive Biegeradius-Unterschreitung zu, wenn möglich sogar einen Knick (siehe nachfolgendes Bild).

Visuell ist zu erkennen, dass dies weder eine fachgerechte Installation ist noch die Vorgaben des Datenblatts für das Installationskabel eingehalten werden und potenziell eine Gefahr für die Übertragung, gerade bei hohen Bitraten darstellen muss. Demzufolge sollte ein Messgerät hier in irgendeiner Form einen Fehler aufzeigen. Sie werden sich wundern! In vielen Fällen kann das Messgerät solche Probleme nicht erkennen (es sei denn die Adern sind gerissen). Deshalb ist es in Praxis sehr wichtig, die Kabelwege möglichst lange offen zu lassen, um mit Hilfe von visuellen Kontrollen, insbesondere während der Installationsphase, solche Mängel zu erkennen. Sie können sie später nicht mehr nachmessen!

Sehr gute Erfahrungen mit der Erkennbarkeit von Fehlern in der Installation hat man dagegen bei der Überprüfung der Anschlusstechnik an den Installationskabeln. Hier werden nicht fachgerechte Montagen sehr gut entdeckt. Das nachfolgende Bild veranschaulicht drei Installationsqualitäten einer ACO-Anschlusstechnik, die vom selben ausführenden Unternehmen, aber von unterschiedlichen Monteuren durchgeführt worden ist. Dank der Messung mit Handheld-Scannern konnten – leider erst nachdem mehrere tausend Anschlüsse gemacht worden sind – diese Unterschiede festgestellt werden, die tatsächlich zu einem großen Anteil an Failed-Messungen in Zusammenhang mit dem NEXT-Wert führte (und zu einem aus Sicht des Auftragnehmers bedauerlichen Austausch von vielen hundert Anschlüssen).

Tritt eine Failed-Messung auf möchte man (bzw. der Monteur) im nächsten Schritt wissen, woran dies genau liegt bzw. wo sich der Fehler genau befindet. Dazu steht bei allen Handheld-Scannern mindestens eine TDR-Funktion zur Verfügung. Diese lässt sich aber nur bei sehr starken Beschädigungen der Kabel nutzen wie z.B. Kurzschlüsse der Adern oder Unterbrechungen der Adern. Die oben beschriebene Unterschreitung von Biegeradien ist auch damit in den meisten Fällen nicht dedektierbar. Einige Messgeräte bieten Sonderfunktionen an (Fluke z.B. mit der HDTX-Funktion), mit denen man auch „feinere“ Fehler entdecken bzw. lokalisieren können soll. Manche Hersteller bewerben eine im Messgerät implementierte Intelligenz bzw. Auswertefunktion, die sogar Tipps dazu gibt, was getan werden kann um den Fehler zu beseitigen. Die Erfahrungen des Autors zur Nutzbarkeit dieser Funktionen sind jedoch eher bescheiden, es gehört eine sehr große Erfahrung dazu, anhand der vom Messgerät erstellten besonderen Kurven den Fehler erkennen zu können bzw. die gegebenen Tipps sind teilweise so trivial, das man auch darauf verzichten kann; probieren Sie es selber aus.

Kommen wir zu einer weiteren Funktionalität, die im Prinzip sehr wichtig ist und die man eigentlich überprüfen müsste: die Qualität des Kabelschirmes bei einer geschirmten Verkabelung. Die Qualität des Schirmes wird nicht in den Güteklassen der Normen beschrieben, die Passed/Failed-Aussagen (z.B. „Erfüllt Klasse E“) sagen also nichts zur Schirmungsqualität aus. Schaut man sich die Überprüfungsparameter der Messgeräte an, so findet man aber dort eine ein- und ausschaltbare Funktion zur Überprüfung des Schirmes. Diese Funktion ist eine rein „ohmsche“ Überprüfung der Durchgängigkeit des Schirmes zwischen den beiden Messgeräten, es ist keine frequenzabhängige Überprüfung. Da aber gerade die niederimpedante Durchgängigkeit eines Schirmes bzw. der niederimpedanten Anschluss des Schirmes von sehr großer Bedeutung ist, kann mit Handheld-Scannern hier keine Aussage zu gemacht werden. Auch Fehler, bedingt durch elektromagnetische Einflüsse auf das Kabel, können vom Scanner nicht erkannt werden. Abschalten sollte man die Funktion nicht grundsätzlich, da es bei manchen Herstellern bzw. Buchsenanschlüssen durch mangelhafte Montage zu ohmschen Kurzschlüssen zwischen Ader und Schirm kommt, die sonst nicht entdeckt werden können. Deshalb bleibt die visuelle Kontrolle der Schirmanschlusstechnik eine wichtige Prüfung im Rahmen der Abnahme bzw. Bauaufsicht.

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