L07 / LEISTUNGENGERHARDS / SIEGEN

gemessen,
nicht vermutet.

datennetze und elektrische anlagen prüfen, fehler finden, ergebnisse dokumentieren.

Ob neue Glasfaserstrecke, Kupferverkabelung oder elektrische Anlage: Eine Messung zeigt, ob alles hält, was es soll. Und wenn etwas nicht funktioniert, findet sie die Ursache. Wir prüfen mit passender Messtechnik und dokumentieren die Ergebnisse nachvollziehbar.

projekt besprechen
L07 / SO FUNKTIONIERT OTDRPRINZIPDARSTELLUNG

was das licht
verrät.

Scrollen Sie durch eine Messung: vom ersten Lichtimpuls bis zur Störung, die sich auf den Meter genau verorten lässt.

  1. 01

    ein lichtimpuls startet.

    Das Messgerät schickt einen kurzen Lichtimpuls in die Faser. Der eigene Anschluss wirft gleich zu Beginn einen starken Reflex zurück.

  2. 02

    ein teil kommt zurück.

    Auf seinem Weg wird überall ein winziger Teil des Lichts zurückgestreut. Im Messbild entsteht eine gleichmäßig fallende Linie; ihre Neigung zeigt die Dämpfung der Faser.

  3. 03

    jede verbindung hinterlässt eine spur.

    Ein Stecker wirft eine Spitze zurück und kostet danach etwas Pegel. Ein Spleiß zeigt sich nur als winzige Stufe. Beides gehört zur Strecke.

  4. 04

    hier stimmt etwas nicht.

    An einer zu engen Biegung tritt Licht aus der Faser aus: eine deutliche Stufe, aber keine Spitze. Am Faserende folgt eine letzte Spitze, danach nur noch Rauschen.

  5. 05

    aus zeit wird entfernung.

    Aus der Laufzeit des Lichts ergibt sich, wie weit die Störung vom Messgerät entfernt ist. So wissen wir, wo wir suchen müssen.

Prinzip einer OTDR-MessungOben eine Glasfaserstrecke vom Messgerät über Stecker, Spleiß und eine enge Biegung bis zum Faserende. Darunter das Messbild: eine sanft fallende Linie mit kleiner Spitze am Stecker, kleiner Stufe am Spleiß, deutlichem Abfall an der Biegung und einer Spitze am Faserende. Aus der Laufzeit ergibt sich die Entfernung zur Störung. Prinzipdarstellung ohne Messwerte. otdr steckerspleißsteckerspleiß enge biegungendestörungfaserende pegel in dbentfernung entfernung zur störung
Prinzip einer OTDR-Messung (Hochformat) otdr steckerspleißsteckerspleiß biegungendestörungfaserende pegel in dbentfernung entfernung zur störung

Prinzipdarstellung einer OTDR-Messung mit realistischem Verlauf, aber ohne Maßstab und Messwerte.

für technikinteressierte: die physik hinter dem otdr

rückstreuung. Glas ist nie vollkommen gleichmäßig. Mikroskopisch kleine Dichteschwankungen, eingefroren beim Ziehen der Faser, streuen einen winzigen Teil des Lichts in alle Richtungen (Rayleigh-Streuung). Ihre Stärke nimmt mit der vierten Potenz der Wellenlänge ab, kurze Wellenlängen streuen also deutlich mehr. Nur der Bruchteil, der rückwärts in den Kern zurückgeführt wird, erreicht wieder das Messgerät. Dieses schwache, kontinuierliche Echo ist die Grundlinie jeder OTDR-Kurve.

von der zeit zur entfernung. Das OTDR misst, wann das Licht zurückkommt. Weil es den Weg hin und zurück läuft, gilt: Entfernung = Lichtgeschwindigkeit × Laufzeit ÷ (2 × Gruppenindex). Der Gruppenindex einer Standard-Singlemode-Faser liegt bei etwa 1,47; Licht legt darin rund 20 Zentimeter pro Nanosekunde zurück. Ein Meter Faser entspricht damit knapp 10 Nanosekunden Umlaufzeit. Wie genau die Entfernung stimmt, hängt davon ab, dass der Gruppenindex im Gerät zur verlegten Faser passt.

warum die linie gerade fällt. Das Messbild zeigt den Pegel logarithmisch in Dezibel. Eine gleichmäßig dämpfende Faser verliert pro Kilometer denselben Anteil, auf der logarithmischen Skala wird daraus eine gerade Linie. Da das Licht hin und zurück läuft, rechnet das Gerät die Werte auf eine Richtung um; die Steigung entspricht direkt der Dämpfung in dB pro Kilometer. Typisch für Singlemode-Fasern sind etwa 0,35 dB/km bei 1310 nm und etwa 0,2 dB/km bei 1550 nm.

reflektierende ereignisse. Wo Licht von Glas in Luft übergeht, wird nach den Fresnel-Gleichungen ein Teil zurückgeworfen: bei einem Brechungsindex von etwa 1,47 rund 4 Prozent, das entspricht etwa −14 dB. Ein offenes, glatt gebrochenes Faserende oder ein Stecker mit winzigem Luftspalt erzeugt deshalb eine deutliche Spitze. Schräg geschliffene APC-Stecker lenken dieses Licht aus dem Kern und reflektieren erheblich weniger. Hinter jedem Stecker bleibt zusätzlich ein kleiner Pegelverlust.

nicht reflektierende ereignisse. Ein guter Fusionsspleiß verbindet Glas mit Glas und reflektiert praktisch nicht; er zeigt sich nur als kleine Stufe, oft unter 0,1 dB. Eine zu enge Biegung lässt Licht aus dem Kern austreten. Weil längere Wellenlängen weniger stark im Kern geführt werden, verliert eine Makrobiegung bei 1550 nm deutlich mehr als bei 1310 nm. Der Vergleich beider Wellenlängen unterscheidet so eine Biegung von einem schlechten Spleiß.

totzonen und vorlauffaser. Nach einer starken Reflexion ist der Empfänger kurz geblendet. In dieser Totzone lassen sich weitere Ereignisse nicht oder nicht getrennt erkennen. Deshalb wird zwischen Messgerät und Strecke eine Vorlauffaser gesetzt, und oft eine Nachlauffaser am Ende. So liegen der erste und der letzte Stecker der eigentlichen Strecke im messbaren Bereich.

pulsbreite, dynamik und auflösung. Ein langer Lichtimpuls transportiert mehr Energie und erreicht weiter entfernte Stellen, verschmiert aber nahe beieinanderliegende Ereignisse. Ein kurzer Impuls trennt Ereignisse fein, verliert sich aber schneller im Rauschen. Um aus dem schwachen Echo ein sauberes Bild zu gewinnen, mittelt das Gerät tausende Einzelmessungen. Die Einstellungen werden deshalb nach Streckenlänge und Prüfziel gewählt.

gainer und geisterechos. Treffen zwei Fasern mit leicht unterschiedlichem Modenfelddurchmesser aufeinander, streuen sie unterschiedlich stark zurück. Am Spleiß kann die Kurve dann scheinbar ansteigen, ein sogenannter Gainer, obwohl Licht verloren geht. Aus der Gegenrichtung erscheint dieselbe Stelle als zu großer Verlust. Erst der Mittelwert beider Richtungen ergibt die echte Spleißdämpfung. Starke Reflexionen können zudem Mehrfachechos erzeugen, die als Geisterereignisse hinter dem Faserende auftauchen; sie gehören zur Messung, nicht zur Strecke.

ihr nutzen

Für Unternehmen, Betreiber, Planer und Bauherren, die neue Anlagen abnehmen, Störungen finden oder ihre Prüfpflichten im Betrieb erfüllen möchten.
01

abnahme mit beleg.

Neue Anlagen und Strecken werden gemessen und mit Protokoll übergeben.

02

fehler gezielt finden.

Wo eine Faser gestört ist, grenzt das OTDR die Stelle metergenau ein.

03

sicher im betrieb.

Wiederkehrende Prüfungen für Anlagen und Geräte im Gewerbe.

01

glasfaser: was das otdr sieht.

Das OTDR schaut von einem Ende in die Faser hinein. Stecker, Spleiße, enge Biegungen und Brüche werden mit ihrer Entfernung sichtbar.

vertiefung: otdr im detail

OTDR steht für optische Zeitbereichsreflektometrie. Das Gerät sendet Lichtimpulse in die Faser und misst, wann und wie stark Licht zurückkommt. Ein kleiner Teil wird im Glas überall gestreut (Rayleigh-Rückstreuung); daraus entsteht die gleichmäßig fallende Grundlinie. Die Neigung dieser Linie entspricht der Dämpfung der Faser. Stecker mit ihrem winzigen Luftspalt und das Faserende werfen zusätzlich einen Reflex zurück (Fresnel-Reflexion), der Stecker kostet danach etwas Pegel. Fusionsspleiße und Biegungen reflektieren kaum und zeigen sich nur als Stufe; eine Makrobiegung verliert dabei meist deutlich mehr als ein guter Spleiß.

Bei neuen Strecken belegt die Messung, dass Spleiße und Stecker sauber ausgeführt sind. Im Bestand ist das OTDR das Werkzeug, um Störungen zu finden: Ein Bruch nach Bauarbeiten, eine gequetschte Faser im Schrank oder ein verschmutzter Stecker lassen sich so eingrenzen, ohne die ganze Strecke zu öffnen.

Ergänzend kann eine Dämpfungsmessung mit Lichtquelle und Leistungsmesser den Gesamtverlust einer Strecke belegen. Welches Verfahren nötig ist, richtet sich nach dem Prüfziel.

02

kupfer: jede strecke einzeln.

Ein Messgerät prüft die fest verlegte Strecke vom Patchfeld bis zur Dose und zeigt, ob sie die Anforderungen ihrer Klasse erfüllt.

vertiefung: kupfermessung im detail

Gemessen wird in der Regel der Permanent Link: die fest installierte Strecke vom Patchfeld bis zur Anschlussdose, höchstens 90 Meter lang. Der Channel umfasst zusätzlich die Patchkabel an beiden Enden, höchstens 100 Meter, und ist vor allem bei der Fehlersuche im Betrieb interessant.

Das Messgerät prüft unter anderem Verdrahtung, Länge, Dämpfung und Übersprechen zwischen den Adernpaaren und vergleicht die Werte mit den Grenzwerten der angestrebten Klasse. Jede Strecke erhält ein eigenes Ergebnis, das ihrer Beschriftung zugeordnet ist.

03

erst prüfen, dann einschalten.

Jede neue oder geänderte elektrische Anlage wird vor der Inbetriebnahme besichtigt, erprobt und gemessen. Das Protokoll belegt, dass die Schutzmaßnahmen wirken.

vertiefung: erstprüfung nach din vde 0100-600

Die Erstprüfung nach DIN VDE 0100-600 gehört zu jeder neuen elektrischen Anlage und zu jeder Erweiterung oder Änderung. Beim Besichtigen wird geprüft, ob die Betriebsmittel richtig ausgewählt und ordnungsgemäß errichtet sind. Beim Erproben werden Funktionen wie Fehlerstrom-Schutzschalter ausgelöst. Beim Messen wird nachgewiesen, dass die Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag wirksam sind.

Die Ergebnisse halten wir in einem Prüfprotokoll fest und übergeben es mit den Unterlagen zur Anlage.

04

sicher im laufenden betrieb.

Für Unternehmen schreibt die DGUV Vorschrift 3 regelmäßige Prüfungen vor. Wir prüfen die feste Anlage und die ortsveränderlichen Geräte, vom Verlängerungskabel bis zur Kaffeemaschine.

vertiefung: wiederkehrende prüfungen im detail

Unternehmen sind nach Betriebssicherheitsverordnung und DGUV Vorschrift 3 verpflichtet, elektrische Anlagen und Betriebsmittel in regelmäßigen Abständen prüfen zu lassen. Die feste Anlage wird dabei nach DIN VDE 0105-100 geprüft, ortsveränderliche Geräte nach DIN EN 50699 (VDE 0702), der Nachfolgenorm der früheren DIN VDE 0701-0702.

Wie oft geprüft werden muss, legt der Betrieb in seiner Gefährdungsbeurteilung fest; sie hängt von Art, Nutzung und Umgebung der Anlage ab. Wir beraten Sie dazu, prüfen im vereinbarten Rhythmus, kennzeichnen geprüfte Geräte und dokumentieren die Ergebnisse so, dass Sie sie bei Bedarf vorlegen können.

SO ARBEITEN WIRL07 / IN DREI SCHRITTEN

von der prüffrage
zum protokoll.

Eine Messung ist nur so gut wie ihre Frage. Deshalb klären wir zuerst, was belegt oder gefunden werden soll, und wählen dann das passende Verfahren.

  1. 01

    messung planen.

    Wir klären Prüfziel, Umfang und Zugänglichkeit und stimmen Termine mit dem laufenden Betrieb ab.

  2. 02

    messen.

    Wir prüfen mit passender Messtechnik, für Glasfaser, Kupfer oder elektrische Anlagen.

  3. 03

    auswerten und übergeben.

    Jedes Ergebnis wird der richtigen Strecke oder Anlage zugeordnet und als Protokoll übergeben.

EINBLICK / AUS DER PRAXIS

Ein Einsatz am Netzwerkschrank: Während ein Kollege die Fasern in die Spleißkassette führt, misst der andere die Strecke mit dem OTDR. Auf dem Tisch liegt, was es für saubere Glasfaser braucht: Pigtails, Reinigungsalkohol und das passende Werkzeug. Erst wenn die Messkurve stimmt, ist die Strecke fertig.

Zwei Mitarbeiter von Gerhards mit Schutzbrillen an einem offenen Netzwerkschrank: einer führt Glasfasern in eine Spleißkassette, der andere misst am Tisch mit einem OTDR, daneben Pigtails, Reinigungsalkohol und Werkzeug.
OTDR-Messung an einer Glasfaserstrecke, aus einem unserer Projekte.

fragen.
klar beantwortet.

wie oft müssen anlagen und geräte geprüft werden?

Das legt der Betrieb in seiner Gefährdungsbeurteilung fest. Art der Anlage, Nutzung und Umgebung bestimmen die Abstände; ein Büro wird anders bewertet als eine Werkstatt oder Baustelle. Wir beraten Sie dazu und prüfen im vereinbarten Rhythmus.

ist otdr dasselbe wie ein vollständiger netzwerktest?

Nein. OTDR untersucht optische Ereignisse entlang einer Glasfaser. Welche weiteren Messungen oder Prüfungen erforderlich sind, hängt vom Prüfziel und dem Aufbau ab. Ein einzelnes Verfahren steht nicht stellvertretend für alle Eigenschaften eines Netzes.

sind die grafiken echte prüfprotokolle?

Nein. Die Website zeigt nur beschriftete Prinzipdarstellungen. Echte Protokolle entstehen aus Messungen an tatsächlichen Verbindungen und werden erst nach Klärung sensibler Angaben und der Veröffentlichungsrechte gezeigt.

welche unterlagen erhalte ich?

Die benötigten Messunterlagen, Anschlusszuordnungen und Erläuterungen werden passend zum Auftrag vereinbart. Eine allgemeine Liste kann den konkreten Prüf- und Dokumentationsumfang nicht ersetzen.

DER NÄCHSTE SCHRITT

sprechen wir über
ihr vorhaben.

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