Leserartikel Welches Kabel für Netzwerk: Cat 5, 6, 7 oder 8?

In dieser Farbe lesen Sie das Update vom 29.03.2024​

Guten Abend liebes Forum!

Hier im Forum kommen ja öfters Fragen, welches Kabel man für Netzwerk verwenden soll. Die Bandbreite der Antworten reicht von „CAT 5 reicht noch dicke“ bis „auf der sicheren Seite bist du mit CAT 8“. Nun möchte ich als interessierte Laie mal meine Rechercheergebnisse niederschreiben, aber freue mich auch gerne auf weitere Impulse zum Thema bei Aspekten die ich vielleicht sträflich verkürzt, nicht richtig erfasst, recherchiert oder auf dem Schirm habe.

Den meisten laufen bei Ihrer ersten Suche die "CAT-Kabel" über den Weg, vierpaarige verdrillte Leiter (Twisted Pair, TP) für Netzwerk u.a. Anwendungen. Es gibt hier mehrere Institutionen welche die Kabelkategorien standardisieren. Im Regelfall arbeitet man bei der Definition zusammen (oder schreibt voneinander ab). Vorreiter bei der Standardisierung der Twister Pair Netzwerkkabel waren die Amerikaner und dort die (2010 aufgelöste) Electronic Industries Alliance (EIA) zusammen mit der Telecommunications Industry Association (TIA). International wird das Thema von der International Electrotechnical Commission (IEC) und der ISO betreut. Und jetzt kommt der erste Stolperstein. Nicht jeder ISO/IEC-Standard wird auch von der TIA übernommen bzw. mit Leben gefüllt. Und bei der Benennung gibt es teilweise auch Unterschiede, beliebtes Beispiel ist "Cat 5e gibt es gar nicht".​

Die Anforderung der Kategorie 6 können mit nicht geschirmten Kabeln (UTP) erreicht werden. Da die Geschwindigkeiten im Netzwerk nicht langsamer werden wurde für zukünftiges 10 Gigabit-Ethernet die Kategorie 7 geschaffen, hier werden geschirmte Kabel (z.B. S/FTP, aber auch U/FTP oder F/UTP) benötigt, um ein Übersprechen und Störeinflüsse zu minimieren. Außerdem ging man davon aus, dass der 8P8C-Stecker ("RJ45") aufgrund der geringen Pinabstände dafür nicht geeignet ist. Den Standard haben die Amerikaner links liegen gelassen. Als 10 Gigabit-Ethernet einige Jahre später standardisisert wurde, wurden zwei weitere Kabelkategorien eingeführt. Kategorie 7_A, um für 25 Gigabit-Ethernet gerüstet zu sein und Kategorie 6_A um 10 Gigabit-Ethernet über ungeschirmte Kabel zu ermöglichen und den RJ45-Stecker noch einmal weiternutzen zu können, denn die benötigte Bandbreite war geringer als prognostiziert. Ungeschirmte Cat 6_A Kabel sind dicker als ihre geschirmten Pendants, da hier ein Abstandshalter (ein Kunststoffkreuz) im Kabel untergebracht werden muss, um das Übersprechen zwischen den vier Aderpaaren zu reduzieren. Der nächste Schritt ist in meinen Augen für den Heimanwender uninteressant, primär wurde er ja auch für den Serverbereich entwickelt, mit entsprechend kurzer Reichweite. Cat 6_A wurde zur Cat 8.1 weiterentwickelt und die RJ45-Stecker wohl mit einem Chip zur Störungskompensation aufgebohrt (für diese Aussage hab ich leider keine Primärquelle gefunden), Cat 7_A wurde zur Cat 8.2 weiterentwickelt. Für Cat 7, 7_A und 8.2 gibt es Buchsen die kompatibel zu RJ45-Steckern sind und zwar GG45 und ARJ45. Allerdings passen Stecker aus diesem System nicht in RJ45-Buchsen.
Das man RJ45-Stecker auf für höhere Geschwindigkeiten weiternutzen kann ist dem technischen Fortschritt zu verdanken. Die Ethernet Alliance schreibt hierzu ("10GBASE-T: 10 Gigabit Ethernet over Twisted-pair Copper", August 2007):​

10GBASE-T nutzt eine verbesserte Fehlerkorrektur (durch Verwendung von State-of-the-Art LDPC-Codes), als auch Interferenz-Ausblendung und empfindlichere Empfänger.
[...]
Frühere Ethernet-Generationen waren durch das Übersprechen innerhalb des Kabels limitiert, durch die Verbesserung in 10GBASE-T ist dies jedoch praktisch irrelevant und das Übersprechen zwischen mehreren Kabeln rückt in den Vordergrund​

Wenn ich die weiteren Absätze richtig verstehe, wird zur Kompensation des Übersprechnes im Kabel auch eine Art Vectoring verwendet:

Glücklicherweise wurde diese Problemstellung bereits durch DSL gelöst
[...]
Für 10GBASE-T wurde ein hochperfomanter (2048, 1723) LDPC-Code mit geringem Overhead konstruiert, welcher eine Bitfehlerrate von 10^-12 bei minimalem SNR erreicht.​

Auch bei anderen Anwendungen hat man sich solche Verbesserung zu Nutze gemacht. DOCSIS 3.1 (Kabelinternet) kommt bei gleicher Modulation wie DOCSIS 3.0 mit einer geringeren SNR zurecht oder erreicht bei gleicher SNR eine höhere Modulation/Durchsatz.
​

Vor der Kategoriefrage muss ich mir aber zuerst die Frage stellen: Welche Geschwindigkeit brauche ich jetzt oder in Zukunft überhaupt?​

Und eventuelle Altkabel die vielleicht in der Wohnung liegen sollte man auch betrachten. Hierzu gibt es in meinen Augen zwei schöne Seiten, von denen ich im folgenden einige Zahlen mopsen möchte. Einmal aus dem Bericht von @thom53281 "Netzwerk- und Telefonkabel - Praktische Montage und Fehlersuche" auf ngb.to und der Infoseite zur Impedanz in Telefonkabeln vom Elektronotdienst Nürnberg.​

​	"Telefonkabel" J-Y(St)Y	Telefonkabel​ J-YY,J-2Y(St)Y,...	Cat 5e​	Cat 6​	Cat 6A​	Cat 7​	Cat 7A​	Cat 8​
100M​	≤45m​	≤100m​
1G​	≤25m​	≤80m​
2,5G​	​		100m
5G​	​	​	<75m​	100m​
10G​	​	​	​	≤55m​	100m​	100m​	100m​	100m​
25G​	​							30m 50m 8.2​
40G​	​	​					≤50m​	30m​
100G​	​	​					≤15m​	​

Die Werte in orange stammen aus Simultionen oder Praxisversuchen. Die Normen gehen bis 100m Linklänge, bestehend aus 90m Installationskabel und 2x 5m Patchkabel. Bei reinen Patchkabeln reduziert sich die maximale Linklänge auf kopfkratz ich glaube 70m. Diese Werte muss ein geprüftes Kabel erreichen, besser zu sein ist nicht verboten. Was aber nicht heißt, dass man mit einer besseren Kategorie als nötig auch deutlich höhere Reichweiten erreicht. Bei meinem Arbeitgeber haben wir Cat 7_A Kabelstrecken in AWG23 die laut Prüfprotokoll 10 GBit/s auf 118m schaffen, bei 132m aber "nur" noch Gigabit freigeprüft wird. Irgendwann ist halt elektrisch das Ende erreicht. Persönlich kann ich von dem Fall berichten, dass bei einer Bekannten Gigabit über 20m J-Y(St)Y störungsfrei läuft, beim vorher genutzten 40m Patchkabel (quer durchn Flur) es jedoch immer wieder mal Probleme gab. Für einen Access Point um ein Smartphone mit WLAN zu versorgen lege ich dann kein Cat 8 Kabel, wenn ich mit einem 100 MBit/s Internetanschluss zufrieden bin.

Die Firma Rutenbeck hat "alte" Cat 6_A Dosen und Cat 7 Kabel mal nach Verabschiedung von Cat 8 nach dem neuen Standard getestet und festgestellt: Geht. Warum? Weil das S/FTP-Kabel genug Reserven hat und die Dosen auch sehr gut konstruiert waren/sind. Das ist eben der Unterschied zwischen Praxis (Produkt) und Theorie (Spezifikation). Wie gesagt, besser zu sein ist nicht verboten, Mehrleistung wird aber nicht garantiert. Und wenn ein Cat 8 Kabel teurer ist als ein Cat 7 Kabel obwohl es vielleicht sogar technisch dasselbe ist? Weil man den zusätzlichen Prüfaufwand mitbezahlt.[/SUB]

Für mich ist die Lage somit eigentlich klar:​

• Wenn ich heute schon 10 Gigabit-Ethernet benötige, dann wähle ich für die entsprechenden Strecken kein Twisted-Pair-Kabel mehr, sondern DAC oder OM4/OS2 Lichtwellenleiter.​
• Wenn ich diesen Bandbreitenbedarf heute noch nicht habe, dann wähle ich ein S/FTP-Kabel der Cat 6_A oder besser. Am häufigsten angeboten wird heute gefühlt Cat 7 und Cat 7_A, wodurch diese aufgrund der Massenfertigung meist einen Preisvorteil gegenüber den seltener werdenden Cat 6_A Kabeln haben. Mit RJ45 bis 10 Gigabit ist man immer noch flexibel, wenn es in ein paar Jahren erschwingliche Power-NAS gibt.​
• Wenn ich hingegen noch Cat 5e Kabel liegen habe, sehe ich im Moment noch keinen Grund diese rauszuschmeißen, da diese 2,5 Gbit/s schaffen, das jetzt so langsam in Schwung kommt, vlt. sogar 5 GBit/s, wer hat schon 100m zu Hause am Stück zu überbrücken?​
• Und wenn ich von Powerline loskommen möchte, dann nutzt ich auch ungenutzte Telefonkabel die ich vorfinde oder auf alten Antennekabeln auch MoCA​

Aber egal welches Kabel man nimmt: Es gehört in ein Leerrohr, damit man es bei Bedarf austauschen kann!​

Auf Arbeit haben wir ein paar Strecken die 10 Gigabit/s über Kupfer laufen haben. Die entsprechenden SFP+ Module werden spürbar wärmer (Wärme = Stromverbrauch) als die Nachbarn die auf OM3 und OM4 Lichtwellenleiter Daten durch die Firma jagen. Die 10GBASE-T Module haben wir zwischenzeitlich großteils ausgemustert. Es sind Module die 30m überprücken können sollen, aber bei 25m schon regelmäßig ins Stottern kamen. Nur weil der Standard bis 100m geht, heißt das nicht, dass auch die Hardware dazu in der Lage ist. Dank besserer Fertigungstechnik (=Verlustleistung) gibt es für 10GBASE-T inzwischen auch Module die im SFP+ Gehäuse 80m und 100m schaffen. Broadcom schätzte 2006 den Leistungsbedarf von 10GBit/s auf 10W mit Chips auf 65nm Fertigung. An der Glasfaser hängen im Moment nur 10 Gigabit Module (zwei Fasern), wenn wir die Switche tauschen würden, könnten wir über diese zwei Fasern auch 100 Gigabit Ethernet laufen lassen. Und wenn ich alle 12 Fasern nehme sogar 600 Gigabit. (Vodafone hat hier neulich ein Kabel mit 72 Fasern verlegt und das war genauso dick wie unser 12 Faser, nur mal zum Vergleich. Und ja, wenn die Trommel ungesichert aufm Bürgersteig liegt, darf man sich nicht wundern, wenn ich einen Messschieber zücke!) Geräte wie ein Webradio, Kühlschrank, Wallbox, ... die auch in Zukunft keinen großen Datendurchsatz benötigen, die kommen auch ohne Cat 8 über die Runden. Und wie gesagt, für 10 Gigabet reicht auch die 15 Jahre alte Cat 6_A, womit die meisten im Heimbereich absehbar keine Probleme haben dürften.
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Und die Kurzfassung zum Schluss: Ich nehme die Kategorie, die ich am günstigsten bekomme und meinen aktuellen und von mir prognostizierten Bedarf abdeckt.​

P.S.: Wenn Power over Ethernet eine Rolle spielt, sollte man ein Kabel mit möglichst kleiner AWG wählen, wie 22 oder 23. CCA (Cooper Clad Aluminium, kupferbeschichtetes Aluminium) hat in Netzwerkkabeln nichts zu suchen. Alukabel sind zwar leicht und billig (wenn nicht: Du wurdest übers Ohr gehauen) aber entsprechen nicht den Normen, sind nicht für Power over Ethernet geeignet (größere Erwärmung --> potentieller Kabelbrand) und deutlich empfindlicher (Kabelbruch beim Verlegen). Wenn du ein Flachbandkabel brauchst, dann achte darauf, dass die Adernpaare nicht wie bei manchen Telefonanschlusskabeln parallel nebeneinander liegen, diese Kabel sind nicht besonders resistent gegen Störungen.

Wer Fehler findet, darf sie behalten oder mich korrigieren, damit ichs beim nächsten mal besser mach. ​

 

[Gorasuhl]

Sehr schön erklärt.

Bei den größeren Leiterquerschnitten bei selbst konfektionierter Leitungen, entweder mit Feldkonfekt.-Stecker oder Dose/Keystone, sollte man darauf achten, dass der Querschnitt auch noch rein passt.
Gleiches natürlich in die andere Richtung bei sehr kleinen Querschnitten.

Bei den Keystone/Dosen unterstützen viele Hersteller von AWG27 bis 22, einige jedoch nur bis 23 oder sogar 24. Da sollte man vor dem Kauf drauf achten.
Bei Feldkonfekt.-Steckern sollte man genau hinschauen, da es idr. zwei Angaben gibt. Einmal für flexible (mehradrige) Leiter und einmal für starre Leiter.

Für einen Access Point um ein Smartphone mit WLAN zu versorgen lege ich dann kein Cat 8 Kabel, wenn ich mit einem 100 MBit/s Internetanschluss zufrieden bin.

Sehr wichtiger Punkt. Ein paar übertreiben bei ihren privaten Installationen leider unnötigerweise.

Das würde allerdings den Rahmen sprengen, wenn man hier noch mit Topologie anfängt. Viele verdrahten stumpf eine riesen Sterntolopogie.
Mit einer Baumtopoligie könnte man das meist sinnvoll aufteilen, sodass die hohen Datenraten nur an den Stellen verfügbar sind, wo die auch wirklich benötigt werden (z.B. Büro, Server, Netzwerkspeicher). Der Rest hängt am einfachen 1G Switch, welcher über einen Uplink, oder mehrere Aggregierte, angebunden ist.

 

[Skysurfa]

Cat 5e soll auch 5G bis 75m können. (Wikipedia) Zumindest 2.5G habe ich bei mir mit Cat.5e am laufen und kann die Funktion bestätigen. 5G habe ich aufgrund von fehlender Hardware noch nicht probiert.

Cat.5e hat den charmanten Vorteil, dass die Kabel sehr dünn sind und man oft die vorhandene Leerrohrinfrastruktur sehr gut nutzen kann um 2 Kabel einzuziehen. Für die meisten Heimanwender wird das meiner Meinung nach noch ein paar Jahre reichen. Bei einer Neuinstallation würde ich allerdings zu Cat 6a oder 7 greifen.

 

[bender_]

Cat 5e ist kein gültiger Standard. Es sagt streng genommen gar nix zum Kabel aus, wenn das drauf steht.

Mit der Neufassung der Normen ISO/IEC 11801 und EN 50173 2002/2003 verschwand die Bezeichnung Cat 5e und wird seitdem wieder nur Cat 5 genannt.

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Twisted-Pair-Kabel

 

[beni_fs]

Cat 5e ist kein gültiger Standard. Es sagt streng genommen gar nix zum Kabel aus, wenn das drauf steht.

Beim Erstellen der Grafik hab ich lange überlegt was ich schreibe und habe mich dann aus praktischen Gründen für Cat 5e entschieden. Ich versuch jetzt nochmal die Geschichte der Cat 5/5e zeitlich etwas schärfer zu umreißen:

1995 wurde Cat 5 definiert und deckte schon damals den Frequenzbereich bis 100 MHz ab, machte aber z.B. keine Vorgaben für das Übersprechen, was relevant wurde als erstmals alle 4 Adern benötigt wurden für die Übertragung von Gigabit-Ethernet (1999). Ich habe nicht herausgefunden was in der ISO/IEC 11801:2000 ergänzt wurde, würde aber auf Cat 5e tippen. Im Mai 2001 wurde von der ANSI (USA) dann TIA/EIA-568-B.2-2001 veröffentlicht, welcher die Cat 5e definiert und die Cat 5 "nicht mehr als Teil des Standards anerkennt". Auch die Cat 5e deckt den Bereich bis 100 MHz ab, definiert nun aber u.a. Vorgaben/Grenzwerte für das Übersprechen.​

Mit der Neufassung der Normen ISO/IEC 11801 und EN 50173 2002/2003 verschwand die Bezeichnung Cat 5e und wird seitdem wieder nur Cat 5 genannt.

Und der Ami macht nicht mit. Nun gab es einen (wenn auch offensichtlich kurzen) Zeitraum in dem die Bezeichnung Cat 5e wohl auch bei uns gültig war und Installationen mit entsprechendem Material umgesetzt wurden. Auf diesen Kabeln wird man also die Cat 5e aufgedruckt vorfinden. In Neuland ... äh Deutschland wird man Cat 5 Installation die vor 2001 in Betrieb gegangen sind wohl eher nur in gut informierten/dokumentieren Kreisen finden. Überm Teich war das alte Cat 5 Kabel aber schon weiter verbreitet, wodurch es für die schon Sinn macht an dem Begriff Cat 5e festzuhalten, um hier klar die Fähigkeiten des Kabels in vorhandenen Installation abgrenzen zu können.

Nun, warum habe ich mich für die Verwendung des Begriffs Cat 5e entschieden? Ich komm nicht vom übern Teich und finde Normen auch ziemlich cool, da sie einem im Leben viel erleichtern und möglich machen (In meinem Regal steht das DIN Taschenbuch "Kommunale Dienstleistungen" ). Der Begriff Cat 5e hat sich aber im Markt und Medien festgesetzt, keine Ahnung ob freiwillig oder durch die Marktmacht der TIA/EIA. Selbst Markenhersteller (Lapp, Dätwyler, Draka, ...) verwenden auch heute noch die Bezeichnung Cat 5e, obwohl Sie in ihren technischen Datenblättern die Konformität mit den aktuellen ISO/IEC und EN Normen bescheinigen. Das ich mit dem Begriff Cat 5e hier nicht normkonform bin ärgert mich zwar, habe ich aber aus Gründen der Vergleichbarkeit mit anderen Informationsquellen getan.
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Cat 5e soll auch 5G bis 75m können. (Wikipedia)

Werde ich bei Gelegenheit ergänzen.

 

[Impy81]

Danke für deine Arbeit! Ich hätte irgendwie erwartet, dass Cat 6a und vor allem Cat 7 mehr als nur 10G schaffen.

Aber dann kann ich ja wirklich sicher sein, dass selbst die billigsten Cat 6 Kabel bei uns im Haus 10G können. Das sollte die nächsten Jahrzehnte reichen.

CAT 7 habe ich nur für die beiden APs vorgesehen, aber mehr können die ja auch nicht.

 

[Gorasuhl]

Die ganzen alten Leitungen vom Analog Telefon (häufig haben die Elektriker billiges j-y(st)y genommen) kann man auch für 100Mbit oder bei >=8 Adern packen die häufig auch einen oder mehrere stbile 1Gbit Links, je nach Anzahl der Adern.