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Seekabel

Ein Seekabel ist ein in einem Gewässer verlegtes Kabel zur Nachrichtenübertragung oder auch für die Übertragung elektrischer Energie. Für längere Seekabel zur Energieübertragung ist die Anwendung der Technik der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung unumgänglich. Verlegt werden sie zumeist durch spezielle Schiffe, so genannte Kabelleger.

Seekabel müssen wegen der technisch aufwändigen Wartung außerordentlich robust gebaut sein. Monopolare Seekabel für die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung müssen auf Seekarten markiert sein, da sie durch ihr Magnetfeld Kompassanlagen von Schiffen beträchtlich stören können.

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Bereits 1811 schickte der Deutsche Samuel Thomas Soemmering elektrische Signale durch einen Draht, welcher bei München durch die Isar verlegt worden war.[1]

1839 wurde ein Unterwasserkabel durch einen Fluss bei Kalkutta verlegt, welches gelegentlich als „erstes Unterwasserkabel“ bezeichnet wird.[2]

Diese frühen Versuche krankten jedoch vor allem an geeigneten Isolierungen. So wurden für die Idee der Verlegung von Unterwasserkabeln seit Erfindung der elektrischen Telegraphen mehrere Methoden ausprobiert. Doch erst die Erfindung der Guttapercha-Presse 1847 durch Werner von Siemens machte für die Unterwasserverlegung gut isolierte Kabel möglich.

Im Jahr 1850 wurde von Dover nach Calais das erste Seekabel verlegt, das jedoch bereits nach der Übertragung eines ersten Telegramms brach. Ein Jahr darauf wurde ein armiertes Seekabel zwischen England und Frankreich verlegt. Dieses bewährte sich und löste die Verlegung weiterer Seekabel aus – mit nicht immer langer Haltbarkeit.

Versuche, wie die Verlegung eines Kabels im Mittelmeer zwischen Algerien und Sardinien, scheiterten jedoch zunächst an mangelhafter Ausrüstung. So fehlte zum Beispiel eine geeignete Kabelbremse, mit der man das Abrollen des Kabels von der Kabeltrommel auch bei großen Wassertiefen steuern konnte. Eine solche wurde erst mit Werner von Siemens’ Bremsdynamometer verfügbar.

Da damals das Versenden einer Nachricht von Amerika nach England noch über eine Woche dauerte, kam Cyrus W. Field auf die Idee, ein Kabel am Meeresgrund des Atlantiks zu verlegen.

Im Jahr 1856 wurde die „Atlantic Telegraph Co.“ gegründet, um über deren Aktienverkauf die nötigen Geldmittel zu beschaffen. Verlegt werden sollte ein über 4500 Kilometer langes Kabel von Irland nach Neufundland. Die eingesetzten Schiffe, Agamemnon und Niagara, begannen am 3. August 1857 bei Irland, mussten nach mehreren behebbaren Kabelverlusten und -brüchen jedoch nach einiger Zeit nach dem endgültigen Verlust des Kabels aufgeben.

Nach Übungen in der Biskaya im Frühjahr 1858 und einem weiteren glücklosen Versuch im Juni 1858 glückte das Unternehmen im dritten, am 17. Juli begonnenen Anlauf nach einigen Schwierigkeiten schließlich, und am 5. August war die Verbindung hergestellt. Am 16. August wurde dieses erste Tiefseekabel zwischen Südwestirland und Neufundland mit dem Austausch von Glückwunschtelegrammen zwischen Königin Viktoria und dem amerikanischen Präsidenten James Buchanan in Betrieb genommen. Die anfängliche Attraktion entwickelte sich jedoch zu einer großen Pleite, denn die Grußbotschaft der englischen Königin an den amerikanischen Präsidenten dauerte 16 Stunden, obwohl sie nur 103 Wörter umfasste. Im September 1858 versagte das Kabel.

1864 wurde ein 5100 Kilometer langes Seekabel vorbereitet und die „Great Eastern“, damals weltgrößter Liniendampfer, als Verlegungsschiff beschafft.

Wenige Jahre später gelang es vornehmlich den Engländern, sowohl die USA mittels Seekabel zu erreichen als auch über Freetown in Sierra Leone den afrikanischen Kontinent. Ein weiteres Seekabel verlief über Freetown bis nach Kapstadt.

Auch Ägypten wurde eine wichtige Relaisstation für die Seekabel-Telegraphie. Im Jahre 1868 wurde ein Seekabel von der Insel Malta nach Alexandria in Ägypten verlegt. Dieses Teilstück verband ab 1870 indirekt London mit Bombay.

Telekommunikationskabel in der Tiefsee

Tiefseekabel sind die einzige echte Alternative zu Satellitenverbindungen über große Distanz. Tiefseekabel haben den Vorteil, mit sehr geringer Ausfallwahrscheinlichkeit selbst im Vergleich zu großen Kommunikationssatelliten immense Datenmengen transportieren zu können. Ein weiterer Vorteil gegenüber Satellitenverbindungen ist die deutlich geringere Laufzeit der Signale. Einen großen Nachteil teilen sie allerdings mit Satelliten: Tiefseekabel können ebenso wie Satelliten nur mit großem Aufwand modifiziert, gewartet, erweitert oder auf sonst eine Weise im Nachhinein bearbeitet werden.

Vor allem wegen des hohen Datenaufkommens werden Tiefseekabel besonders häufig im Atlantik zwischen Nordamerika und Europa eingesetzt.

Zu Beginn wurden noch analoge elektrische Signale übertragen. Mittlerweile liegen auf dem Meeresgrund dicke Stränge von Glasfaserkabeln. Zwei Glasfaserkabel ergeben eine Leitung, ein Glasfaserkabel enthält aber mehrere Faserpaare. Über ein Faserpaar können durch das so genannte „Multiplexing“ viele Datenströme auf einmal fließen. Neueste Faserpaare können gut ein Terabit Daten pro Sekunde übertragen. Die Glasfaserkabel liegen in einem Kupferrohr, welches mit wasserabweisendem Verbundstoff ausgegossen ist. Um dieses Kupferrohr liegt noch eine Röhre aus Aluminimum zum Schutz vor dem Salzwasser, es folgen verdrillte, also miteinander verschlungene Stahldrähte und, je nach Stärke des Schutzes, mehrere Schichten Kunststoff.

Vor den Küsten werden wegen des ansteigenden Meeresbodens und der damit verbundenen Gefahr von Beschädigung durch Schiffsanker oder Fischtrawler stärker armierte Kabel verwendet. Im flachen Wasser werden die Leitungen mittels Meerespflügen im Meeresboden vergraben. Bei sandigem Boden wird dazu Wasser unter hohem Druck in den Sand gespritzt, sodass Treibsand entsteht und das Kabel einsinken kann. Der Sand verfestigt sich danach wieder und bedeckt das Kabel. Am Strand wird das Kabel in einen Schacht geführt und zur Landungsstelle geleitet.

Die optischen Impulse müssen nach etwa 80 bis 250 Kilometern (je nach Fasertyp und Signalart) detektiert und wieder neu eingespeist werden, da ansonsten die Stärke des Signals einerseits durch die große Entfernung zu schwach wird und andererseits die Lichtsignale „verschwimmen“ (Dispersion). Dann sind einzelne aufeinanderfolgende „Lichtblitze“ nicht mehr klar unterscheidbare Signale, sondern laufen ineinander und werden im Extremfall als ein einziges Signal aufgefasst. Die Zwischenstationen bilden heute ein Nadelöhr für die Übertragung, da sie anders als die Glasfaserkabel die Geschwindigkeit der Datenübertragung begrenzen und – wie oben bereits erwähnt – nicht ohne Weiteres ausgetauscht werden können.

Es gibt nur noch wenige Länder, die noch keinen Anschluss an ein Hochleistungsnachrichtenkabel haben, zum Beispiel Grönland. Im Sommer 2008 will das französische Unternehmen Alcatel-Lucent jedoch ein Kabel nach Grönland gelegt haben.

Ausgewählte Seekabelanlagen

Nachrichtenkabel

Drehstromkabel

Gleichstromkabel

siehe Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung

Seekabel in der Literatur

Quellen

  1. Katja Riedel: Als Queen Viktoria Präsident Buchanan anrief. Auf: Focus online.
  2. Frank Hartmann: Arthur C. Clarke als früher Visionär der Satellitenkommunikation. Auf: Telepolis.
  3. http://www.seamewe3.com/
  4. http://www.seamewe4.com/
  5. http://www.heise.de/newsticker/meldung/82782
  6. http://www.heise.de/newsticker/meldung/104070