Verlegetemperatur und Kältesprödigkeit von Kabelmänteln

Die Verlegetemperatur ist die Untergrenze, bis zu der ein Kabel bewegt, gebogen und gezogen werden darf. Sie hat mit der Temperaturgrenze des Betriebs nichts zu tun und liegt weit darüber: Dieselbe Leitung, die fest verlegt zweistellige Minusgrade übersteht, nimmt bei wenigen Grad über null Schaden, sobald jemand sie durch ein Rohr zieht.

Ausführliche Erklärung

Drei Temperaturen, drei verschiedene Fragen

Ein Kabeldatenblatt nennt in der Regel drei Temperaturbereiche, und wer sie verwechselt, greift fast immer zum falschen. Die Lager- und Transporttemperatur beschreibt den Zustand auf der Trommel, ohne jede mechanische Belastung. Die Verlegetemperatur gilt für den Moment, in dem am Kabel gearbeitet wird — es wird abgerollt, gebogen, gedrückt, verdreht und gezogen. Die Betriebstemperatur beschreibt die fertig verlegte, unbewegte Leitung und hat zwei Enden, von denen im Alltag nur das obere interessiert.

Für PVC-isolierte Installationsleitungen nennt DIN VDE 0298-3 als niedrigste Verlegetemperatur +5 °C; fest verlegt und unbewegt verträgt derselbe Mantel an seiner Oberfläche einen Bereich von −40 bis +70 °C. Zwischen beiden Zahlen liegen fünfundvierzig Grad, und der ganze Unterschied besteht darin, ob jemand das Kabel anfasst.

Was im Mantel passiert

Weich-PVC ist nur deshalb weich, weil Weichmacher zwischen den Molekülketten sitzen und sie gegeneinander beweglich halten. In der Kälte verlieren die Ketten diese Beweglichkeit; das Material wird hart und verhält sich beim Biegen wie Glas statt wie Gummi. Was dann entsteht, ist selten der große Bruch, sondern ein Netz feiner Risse im Mantel.

Genau daran hängt die Tücke. Ein kältegeschädigter Mantel fällt am Verlegetag durch nichts auf: Die Leitung ist elektrisch heil, das Bild kommt an, die Abnahmemessung ist in Ordnung. Die Risse sind aber offene Wege für Wasser, und ab da läuft eine Uhr — Korrosion am Schirm, kriechende Feuchtigkeit entlang der Adern, im Erdreich oder im Außenbereich der klassische Wassereintritt. Bis das zum Ausfall wird, vergehen Jahre, und niemand denkt dann noch an den kalten Januartag.

Woher die Zahl im Datenblatt kommt

Hinter der Angabe stehen drei genormte Prüfungen, die alle nach demselben Muster arbeiten. Bei der Kältebiegeprüfung nach IEC 60811-504 wird ein Probestück bei der Prüftemperatur um einen Dorn gewickelt und danach ohne Vergrößerung angesehen — bestanden heißt: keine Risse. Die Kältedehnung nach IEC 60811-505 zieht Proben bei tiefer Temperatur bis zum Bruch und ist für dickere Kabel gedacht, bei denen sich die Biegeprüfung nicht durchführen lässt. Die Kälteschlagprüfung nach IEC 60811-506 lässt ein Gewicht auf die gekühlte Probe fallen und prüft anschließend wieder auf Risse.

Für die Planung folgt daraus eine Einschränkung, die man kennen sollte: Die Zahl im Datenblatt sagt, dass eine definierte Probe eine definierte Behandlung bei dieser Temperatur überstanden hat. Sie ist kein Kennlinienpunkt und beschreibt keinen weichen Übergang. Zwei Grad darunter ist das Material weder „fast noch in Ordnung" noch sicher kaputt — es ist ungeprüft, und die Belastung auf der Baustelle ist härter als die im Labor.

Der Werkstoff entscheidet die Grenze

Als Reihenfolge lässt sich sagen, was in der Praxis stabil ist: Weich-PVC setzt die höchste Grenze und ist damit der empfindlichste der gängigen Mäntel. Polyethylen, Polyurethan und Gummiwerkstoffe vertragen deutlich mehr Kälte, weshalb Außen- und Erdkabel selten aus PVC bestehen. Halogenfreie Mantelmischungen sind kein einheitlicher Werkstoff — je nach Rezeptur liegen sie beim PVC oder deutlich darunter, und das ist genau der Fall, in dem die Reihenfolge im Kopf nicht mehr weiterhilft.

Kalt ist die Trommel, nicht die Luft

Der häufigste Fehler auf der Winterbaustelle ist ein Denkfehler über Wärme. Maßgeblich ist die Temperatur des Kabels, und eine volle Kabeltrommel hat eine erhebliche Wärmekapazität: Sie steht am Morgen noch auf der Nachttemperatur, auch wenn die Sonne scheint und das Thermometer längst zweistellig ist. Temperieren heißt deshalb, die Trommel für einen Tag in einen beheizten Raum zu stellen — nicht, auf der Baustelle eine Stunde lang einen Heizlüfter danebenzustellen. Örtliches Erwärmen mit Heißluft oder gar Flamme schadet zusätzlich, weil es den Mantel an einer Stelle über seine Betriebsgrenze bringt.

Der zweite Punkt ist die Summe. Kälte, enger Bogen und Zugkraft sind drei getrennte Grenzwerte, die sich auf derselben Stelle des Mantels treffen — außen an der Bogenaußenseite, dort, wo das Material gedehnt wird. Jeder Wert für sich eingehalten heißt nicht, dass die Kombination hält. Wer im Winter zieht, entschärft deshalb das, was sich entschärfen lässt: größere Bögen, kürzere Abschnitte, mehr Gleitmittel, langsamer ziehen.

Häufiges Missverständnis

„Das Kabel ist bis minus dreißig Grad angegeben, also kann ich es bei minus fünf verlegen." Die Angabe, die den Leser hier ansieht, gilt für die fest verlegte Leitung ohne mechanische Belastung. Sie ist die einzige der drei Zahlen, die häufig groß im Datenblatt steht, und sie beantwortet ausgerechnet die Frage nicht, die auf der Baustelle gestellt wird.

Gefährlicher ist der zweite Irrtum, weil er sich selbst bestätigt: „Es ist doch nichts passiert." Bei kalt verlegtem Kabel gibt es keinen Moment, in dem etwas passiert. Die Abnahme ist bestanden, die Anlage läuft, und der Schaden liegt bereits in der Wand. Ein Gewerk, dessen Fehler sich erst nach der Gewährleistung meldet, verdient bei der Ausführung mehr Sorgfalt und nicht weniger.

Nicht zu verwechseln mit

• Betriebstemperatur: Der Bereich der fertig verlegten, unbewegten Leitung. Sein oberes Ende begrenzt, wie warm die Ader im Betrieb werden darf; sein unteres Ende sagt nichts darüber, ob man bei dieser Temperatur arbeiten darf.
• Umgebungstemperatur für die Strombelastbarkeit: Eine ganz andere Frage — wie viel Strom durch die Ader fließen darf, abhängig von Umgebungswärme und Häufung. Wärme reduziert dort die zulässige Belastung; Kälte wirkt in diesem Zusammenhang als Reserve.
• Mindestbiegeradius: Der Radius aus dem Datenblatt gilt innerhalb des zulässigen Temperaturbereichs. Unterhalb der Verlegetemperatur hilft er nicht mehr weiter, weil der Werkstoff ein anderer geworden ist.
• Lager- und Transporttemperatur: Der weiteste der drei Bereiche. Eine Trommel darf im Freien überwintern; verlegen darf man sie deshalb nicht am nächsten kalten Morgen.

Auf der Winterbaustelle

Ein Gartenprojekt im Januar: Vom Technikraum sollen Lautsprecher- und Steuerleitungen durch ein Leerrohr nach draußen, der Rohbau steht, die Fassade ist offen, und der Termin steht ebenfalls. Die eigentliche Frage betrifft den Zeitpunkt: Muss dieser Abschnitt jetzt gezogen werden? Ein Leerrohr, das offen bleibt und sauber verschlossen ist, lässt sich im März befüllen; eine Wand, die geschlossen wird, nicht.

Die Antwort entscheidet über das Vorgehen. Wird verschoben, endet die Überlegung hier. Wird gezogen, verschiebt sich die Kabelwahl in Richtung der kälteunempfindlichen Mäntel, die Trommel geht einen Tag vorher ins Warme, und der Zug wird in kürzere Abschnitte geteilt, damit die Zugkraft sinkt. Erst danach kommt die Frage nach Marke und Typ — und sie ist an dieser Stelle die unwichtigste der drei.

Was sich dabei nicht kaufen lässt, ist Gewissheit. Ein Kabel, das bei Kälte gezogen wurde, ist danach nicht prüfbar auf das, was ihm fehlt: Die Messung findet den elektrischen Zustand, nicht den Zustand des Mantels. Deshalb ist die Entscheidung, ob gezogen wird, die eigentliche Entscheidung.

Verknüpfte Inhalte

Der zweite Grenzwert beim Einziehen steht beim Mindestbiegeradius — beide treffen sich an derselben Stelle des Mantels und werden deshalb zusammen betrachtet. Welche Mantelwerkstoffe im Gebäude aus Brandschutzgründen überhaupt in Frage kommen, klärt das Brandverhalten von Kabeln; warum die Wahl zwischen Massivleiter und Litze davon unberührt bleibt, steht bei Massivleiter und Litze. Was beim Einzug im Erdreich zusätzlich zählt, behandelt die Seite zu den Kabelbauarten für die Erdverlegung.

Quellen

Die Zahlenwerte für PVC-Installationsleitungen folgen DIN VDE 0298-3 in der Wiedergabe einer deutschen Elektro-Fachdarstellung; der Normtext selbst lag nicht vor. Prüfaufbau und Bewertungsmaßstab der drei Kälteprüfungen stammen aus den Laborbeschreibungen eines unabhängigen Kabelprüflabors zu IEC 60811-504, -505 und -506. Die Erklärung über die Beweglichkeit der Weichmacher und die daraus entstehenden Mikrorisse steht in derselben Fachdarstellung.