Twisted-Pair-Kabel: Verdrillte Adernpaare gegen Störungen – einfach erklärt

Twisted-Pair (englisch für „verdrilltes Adernpaar") ist das Standard-Kupferkabel für kabelgebundene Netzwerke. Der Trick steckt im Namen: Zwei Adern eines Paares werden schraubenförmig umeinander verdrillt. Störfelder von außen treffen beide Adern dadurch fast gleich und erzeugen eine Gleichtaktstörung, die sich am Empfänger aufheben lässt — die Verdrillung ist damit der einfachste und billigste Schutz gegen elektromagnetische Einstrahlung.

Aufbau

Ein typisches Netzwerkkabel enthält vier verdrillte Adernpaare, also acht Kupferadern, dazu einen gemeinsamen Außenmantel. Abgeschlossen wird es mit dem RJ45-Stecker (genau genommen 8P8C). Die Adernpaare sind nach T568A oder T568B farbcodiert — beide Varianten funktionieren, innerhalb einer Verkabelung darf man sie nur nicht mischen. Mit vier Paaren lassen sich alle gängigen Ethernet-Geschwindigkeiten übertragen, und überschüssige Paare dienen als Reserve oder für zusätzliche Dienste.

Kategorien und Grenzen

Die Leistungsfähigkeit regelt die Kategorie (Cat). Sie legt die Bandbreite fest und damit, welche Datenrate über welche Länge möglich ist:

Cat 5e:  100 MHz   1 Gbit/s        bis 100 m
Cat 6:   250 MHz   10 Gbit/s       bis 55 m (10G)
Cat 6a:  500 MHz   10 Gbit/s       bis 100 m
Cat 7:   600 MHz   10 Gbit/s       (S/FTP, einzeln geschirmt)
Cat 8:  2000 MHz   25/40 Gbit/s    bis 30 m

Die berühmte 100-Meter-Grenze eines Ethernet-Kupfersegments ist keine Willkür: Sie ergibt sich aus dem Zeitfenster für die Kollisionserkennung und später aus der zulässigen Dämpfung. Kupferkabel dämpfen hohe Frequenzen stark — den physikalischen Hintergrund erklärt der Artikel Leitungsdämpfung.

Schirmung

Für raue Umgebungen (Industrie, Serverräume, lange Parallelverlegung) gibt es geschirmte Varianten. Die Schreibweise nennt erst den Gesamtschirm, dann den Paarschirm: U/UTP ist ungeschirmt, F/UTP hat einen Folienschirm um alle Paare, S/FTP zusätzlich ein Geflecht und einen Folienschirm pro Paar. Schirmung hilft gegen Einstrahlung und Übersprechen — die Störung von einem Paar auf das benachbarte. Sie muss aber sauber geerdet werden, sonst wirkt der Schirm als Antenne.

Wofür Twisted Pair genutzt wird

• Lokale Netzwerke — vom Arbeitsplatz bis zum Serverraum, mit Hub, Switch oder Router am Ende.
• Power over Ethernet: Strom und Daten über dieselben Adern — Kameras und Access Points brauchen kein eigenes Netzteil.
• Telefonie und Gebäudeverkabelung, weil Kupfer billig, biegsam und leicht zu verlegen ist.

Abgrenzung

Twisted Pair überträgt elektrische Signale auf Kupfer, arbeitet mit Halbduplex-Legacy-Betrieb nur bei alten Hubs und ist heute fast immer vollduplex über getrennte Sende- und Empfangspaare. Wer mehr als 100 Meter oder Umgebungen mit starken Störfeldern überbrücken muss, wechselt zu Koaxialkabel oder Lichtwellenleiter. Auf der Codierungsebene arbeitet Fast Ethernet mit 4B5B und MLT-3, Gigabit Ethernet mit einer eigenen Mehrpegel-Codierung.

Verwandte Grundlagen: Ethernet, Kabel und Glasfaser, Rauschen, Stern-Topologie.