Konstruktive und funktionale Merkmale von Kabeltragsystemen
Kabeltragsysteme sind essenzielle Bestandteile einer sicheren und effizienten Elektroinstallation. Sie dienen nicht nur der geordneten Führung und Befestigung von Kabeln, sondern müssen auch unterschiedlichsten mechanischen und umweltbedingten Belastungen standhalten. Die Auswahl des richtigen Systems hängt von verschiedenen Faktoren wie Material, Korrosionsschutz und Einsatzumgebung ab. Wir erläutern Ihnen die wichtigsten konstruktiven und funktionalen Eigenschaften von Kabeltragsystemen - von den verwendeten Werkstoffen über Oberflächenbeschichtungen bis hin zu Schutzmaßnahmen gegen Korrosion.
FAQ – Grundlagen Kabeltragsysteme
Was ist ein Kabeltragsystem?
Wo werden Kabeltragsysteme installiert?
Aus welchen Materialien bestehen Kabeltragsysteme?
Welche Bestandteile hat ein Kabeltragsystem?
Welche verschiedenen Kabeltragsysteme gibt es?
Wozu dienen Formteile?
Was sind Trägerelemente?
Wofür werden Montageelemente verwendet?
Welche Zubehörteile gibt es?
Was ist der Stützabstand?
Sind externe Befestigungselemente Teil des Kabeltragsystems?
Korrosion und Korrosionsschutz
Man unterscheidet im Allgemeinen die folgenden Korrosionsmechanismen:
Flächenkorrosion
- Ungeschützter, unlegierter Stahl oxidiert flächig durch Feuchtigkeit und Sauerstoff
- Klassischer Rostbefall von Stahl
- Ist der Rostbefall örtlich begrenzt, spricht man von Loch- oder Muldenkorrosion
Kontakt- oder Bimetall-Korrosion
- Wird verursacht durch unterschiedliche elektrochemische Potentiale zweier Metalle (z. B. Zink und VA)
- Unterscheidung in Edelmetalle und unedle Metalle
- Edelmetalle: elektrochemisches Potential > 0
- Unedle Metalle: elektrochemisches Potential < 0
- Der unedlere Partner oxidiert
- Flächenregel beachten:
- Günstiges Verhältnis: Unedel groß, edel klein
- Ungünstiges Verhältnis: Edel groß, unedel klein
Spaltkorrosion
- Betroffen sind unlegierter Stahl sowie Edelstahl (das gilt auch, wenn der Spalt durch Kunststoff auf Stahl verursacht wird)
- Verursacht durch Feuchtigkeit in engen Spalten (< 1mm)
- Der Elektrolyt im Spalt „versauert“ (d.h., der pH-Wert fällt ab), Elektrolyt an der Außenseite wird alkalisch (d.h., der pH-Wert steigt an)
- Es bilden sich Reaktionsprodukte, welche letztendlich als Rost zu sehen sind und den Spalt aushöhlen
Lochkorrosion bei Edelstählen
- Passivschicht der Edelstähle wird, vornehmlich durch Chlorid, gestört
- Örtlich kann es zu einer punktförmigen Korrosion kommen, welche den Stahl an der betroffenen Stelle aushöhlt
- Außerdem kann es zur Spannungsrisskorrosion kommen, wenn Spannungen im Material vorliegen (Material reißt entlang der Korngrenzen)
Korrosion von Verzinkungen
- Zink bildet durch Kohlenstoff aus der Luft nach einigen Tagen eine schützende Zinkcarbonat-Deckschicht
- Ist die Zinkoberfläche Nässe ausgesetzt, bildet sich Weißrost, bevor die Deckschicht sich bilden kann
- Zink ist besonders anfällig für die Korrosion, wenn Salze vorhanden sind (meist Chlorid, Sulfat). Dann wird das Zink sehr schnell abgetragen, sodass der Stahl ungeschützt ist
Spannungsreihe der Metalle
| klein/groß | Zn (FS und FT) | AI | Cu | VA | CuZn |
|---|---|---|---|---|---|
| Zn (FS und FT) | x | x | |||
| AI | x | x | |||
| Cu | |||||
| VA | |||||
| CuZn |
- Keine bis mäßige Korrosion
- Mäßige Korrosion
x Starke Korrosion
Voraussetzung für die Korrosion ist ein leitfähiges Medium, welches die Metallkombination verbindet. Je feuchter und verunreinigte die Atmosphäre ist, desto stärker ist die Kontaktkorrosion ausgeprägt.
Oberflächen
G | FS | FT/(DD) |
Galvanisch verzinkt | Feuerverzinkt | Tauchfeuerverzinkt / (Double dip) |
Werkstoffe
A2 | A4 | A5 |
Edelstahl | Edelstahl | Edelstahl |
Sonderlösungen (auf Anfrage)
FTSO | FSK/FTK |
Sonderschichtstärke | Kunststoffbeschichtung |
Oberflächen
Folgende Verzinkungsoberflächen können für einen besseren Korrosionsschutz aufgetragen werden:
Galvanische Verzinkung
- Aufbringung des Zinküberzugs mithilfe eines Elektrolyseverfahren (Gleichstrom)
- Übliche Schichtstärken ca. 5-15 μm
- Nachbehandlung in Form einer Passivierung und/oder Versiegelung üblich
Normen: DIN EN ISO 19598 & DIN EN ISO 4042
Anwendungen: Innenbereich ohne Schadstoffe, z. B. Büros, Verkaufsräume – Korrosivitätskategorie nach DIN EN ISO 12944-2: C1
Beispiele: Gitterrinnen und Verbindungselemente
Bandverzinkung
- Bei dem Prozess der Bandverzinkung, auch Sendzimir-Verzinken genannt, wird das Stahlband in einem Endlosverfahren verzinkt
- Werkstoffe: DX51D
- Übliche Schichtstärken (Z 275) ca. 13-27 μm
- Nachbehandlung des Coils in Form einer Passivierung und/oder Versieglung möglich
Normen: DIN EN 10346
Anwendungen: Innenbereiche, in denen Kondensation auftreten kann, z. B. Sport- oder Lagerhallen – Korrosivitätskategorie nach DIN EN ISO 12944-2: bis C2
Beispiele: Kabelrinnen, Deckel
Tauchfeuerverzinkung
- Das fertig geformte Produkt wird mithilfe eines Tauchverfahrens beschichtet
- Werkstoffe: C9D, DC01, DD11, S235JR
- Übliche Schichtstärken ca. 45-85 μm
Normen: DIN EN ISO 1461
Anwendungen: Innenbereiche mit gewisser Feuchtigkeit und Verunreinigung, Außenbereiche mit mäßiger Schadstoffbelastung, z. B. Wäschereien, Stadtatmosphäre – Korrosivitätskategorie nach DIN EN ISO 12944-2: bis C3 (je nach Schichtstärke bis C4)
Beispiele: Kabelleitern, Gitterrinnen, Hängestiele und Ausleger
Schmelztauchveredelung (Double Dip)
- Zink-Aluminium-Überzug nach DIN EN 10346
- Das zu verzinkende Material durchläuft nacheinander zwei Bäder: Das erste enthält reines Zink, das zweite eine Zink-Aluminium-Legierung
Normen: DIN EN 10346
Zinklamellenbeschichtung
- Verarbeitung von unbehandeltem Stahl zu Kleinteilen, wie Schrauben oder Unterlegscheiben
- Anschließende Beschichtung im Tauch-Schleuderverfahren mit einem anorganischen, zink- und aluminiumreichen Stoff
- Schichtstärke: 5-20 µm
- Kathodischer Korrosionsschutz verzeiht kleine Kratzer, bspw. durch Transport oder Montage
Normen: DIN EN 13858, DIN EN ISO 10683
Anwendungen: Innenbereich, Außenbereich
Beispiele: Verbindungselemente, Befestigungselemente
Kunststoffbeschichtung
- Kunststoffbeschichtung durch elektrostatisch aufgeladenes Kunststoffpulver
- Beschichtung erfolgt zum Korrosionsschutz oder aus dekorativen Gründen
- Besonders gute Haftung durch die Vorbehandlung der Bauteile mit verschiedenen Fluiden
- Kunststoffpulver aus Epoxid- und/oder Polyesterharzen sowie Polyurethan
- Übliche Schichtstärken ca. 70-100 μm
- Beschichtung von verschiedenen Systembauteilen mit folgenden Oberflächen möglich:
- Bandverzinkt (FS) und Tauchfeuerverzinkt (FT)
- Galvanisch verzinkt (G) und Aluminium (Al)
Normen: DIN 55633/55634
Anwendungen Korrosionsschutz:
- Tauchfeuerverzinkte Systembauteile mit Beschichtung (Duplex)
- Sehr resistent gegen Feuchtigkeit, Verunreinigung und chemische Einflüsse
- Gebäude mit ständiger Kondensatbildung und starken Verunreinigungen
- Korrosivitätskategorie nach DIN EN ISO 12944-2: bis C5
Dekorative Gründe:
- Besondere optische Vorgaben, passend zur Farbgestaltung des Bauwerks
- Farbliche Trennung bzw. Zuordnung verschiedener Funktionen
- In sämtlichen RAL-Farben erhältlich
Werkstoffe
Edelstahl/nichtrostender Stahl
- Durch den Sauerstoffzutritt bildet sich eine Chromoxidschicht (Passivschicht), welche vor Korrosion schützt
- Wird die Passivschicht verletzt, z. B. durch Schneiden, bildet sie sich durch weiteren Sauerstoffzutritt wieder aus
- Werkstoffe, abhängig der Legierungszusammensetzung:
- A2:
- 1.4301 (AISI 304)
- 1.4303 (AISI 305/308)
- 1.4310 (AISI 301)
- 1.4567 (AISI 304Cu)
- A4:
- 1.4401 (AISI 316)
- 1.4404 (AISI 316L)
- 1.4435 (AISI 316L)
- 1.4571 (AISI 316Ti)
- 1.4578
- A5:
- 1.4529
- 1.4547
- 1.4462
- A2:
- Norm: EN 10088
- Korrosivitätskategorie nach DIN EN ISO 12944-2:
- A2: bis C3
- A4: bis C5
- A5: bis CX
- Übersicht über wichtige Legierungselemente
| Element | Eigenschaften im Stahl |
| Nickel |
|
| Molybdän |
|
| Titan |
|
| Stickstoff |
|
Korrosivitätskategorien nach DIN EN ISO 12944-2:2018
| Korrosivitätskategorie | Flächenbezogener Massenverlust/Dickenabnahme (nach dem ersten Jahr der Auslagerung) | Beispiel typischer Umgebungen (nur informativ) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
Unlegierter Stahl | Zink | Freiluft | Innenraum | |||
| Massenverlust g/m² | Dickenabnahme µm | Massenverlust g/m² | Dickenabnahme µm | |||
| C1 unbedeutend | ≤ 10 | ≤ 1,3 | ≤ 0,7 | ≤ 0,1 | – | Beheizte Gebäude mit neutraler Atmosphäre, z. B. Büros, Verkaufsräume, Schulen, Hotels |
| C2 gering | > 10 bis 200 | > 1,3 bis 25 | > 0,7 bis 5 | > 0,1 bis 0,7 | Atmosphäre mit geringem Verunreinigungsgrad: meistens ländliche Gebiete | Unbeheizte Gebäude, in denen Kondensation auftreten kann, z. B. Lagerhallen, Sporthallen |
| C3 mäßig | > 200 bis 400 | > 25 bis 50 | > 5 bis 15 | > 0,7 bis 2,1 | Stadt- und Industrieatmosphäre mit mäßiger Schwefeldioxidbelastung; Küstenatmosphäre mit geringer Salzbelastung | Produktionsräume mit hoher Luftfeuchte und gewisser Luftverunreinigung, z. B. Lebensmittelverarbeitungsanlagen, Wäschereien, Brauereien, Molkereien |
| C4 stark | > 400 bis 650 | > 50 bis 80 | > 15 bis 30 | > 2,1 bis 4,2 | Industrieatmosphäre und Küstenatmosphäre mit mäßiger Salzbelastung | Chemieanlagen, küstennahe Werften und Bootshäfen |
| C5 sehr stark | > 650 bis 1500 | > 80 bis 200 | > 30 bis 60 | > 4,2 bis 8,4 | Industriebereiche mit hoher Luftfeuchte und aggressiver Atmosphäre und Küstenatmosphäre mit hoher Salzbelastung | Gebäude oder Bereiche mit nahezu ständiger Kondensation und mit starker Verunreinigung |
| C X extrem | > 1500 bis 5500 | > 200 bis 700 | > 60 bis 180 | > 8,4 bis 25 | Offshore-Bereiche mit hoher Salzbelastung und Industriebereiche mit extremer Luftfeuchte und aggressiver Atmosphäre sowie subtropische und tropische Atmosphäre | Industriebereiche mit extremer Luftfeuchte und aggressiver Atmosphäre |
Typische Umgebungen und empfohlene Oberflächen/Werkstoffe
Zinkabtrag: < 0,1 µm/a | |
|---|---|
Beispiele für typische Umgebungen | |
Freiluft | Innenraum |
Empfohlene Oberflächen/Werkstoffe | |
Galvanisch verzinkt (G) | |
Schichtstärke: 2,5 – 10 µm | |
Zinkabtrag: > 0,1 bis 0,7 µm/a | |
|---|---|
Beispiele für typische Umgebungen | |
Freiluft | Innenraum |
Empfohlene Oberflächen/Werkstoffe | |
Bandverzinkt (FS)/ Zink-Aluminium-Legierung (DD) | |
Schichtstärke: Ca. 20 µm | |
Zinkabtrag: >0,7 bis 2,0 µm/a | |
|---|---|
Beispiele für typische Umgebungen | |
Freiluft | Innenraum |
Empfohlene Oberflächen/Werkstoffe | |
Tauchfeuerverzinkt (FT)/ Edelstahl A2 | |
Schichtstärke: Ca. 40 – 60 µm | |
Zinkabtrag: 2,0 bis 4,0 µm/a | |
|---|---|
Beispiele für typische Umgebungen | |
Freiluft | Innenraum |
Empfohlene Oberflächen/Werkstoffe | |
Edelstahl A2 | |
Schwer rostend | |
Zinkabtrag: 4,0 bis 8,0 µm/a | |
|---|---|
Beispiele für typische Umgebungen | |
Freiluft | Innenraum |
Empfohlene Oberflächen/Werkstoffe | |
Edelstahl A4 | |
Zulässig säurebeständig | |
Zinkabtrag: 8,0 bis 25 µm/a | |
|---|---|
Beispiele für typische Umgebungen | |
Freiluft | Innenraum |
Empfohlene Oberflächen/Werkstoffe | |
Edelstahl A5 | |
Zusätzlich hohe Festigkeit | |
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