Wie wähle ich das richtige Leitermaterial für Kabel und Leitungen aus?

Auch Aluminium (Al) kommt als Leitermaterial häufig zum Einsatz. Der größte Vorteil dieses Werkstoffs ist, dass er deutlich leichter ist als Kupfer. Allerdings ist die Leitfähigkeit im Vergleich zu Kupfer schlechter – um die gleiche Menge Strom zu übertragen, braucht es einen größeren Leiterquerschnitt. Zudem ist die Flexibilität von Aluminiumdrähten geringer, wodurch sie schneller brechen können. Für bewegte Anwendungen sind sie daher schlecht geeignet. Aluminium wird oft in Energieverteilungskabeln und Mittelspannungskabeln eingesetzt, wo auch das Gewicht eine wichtige Rolle spielt.

Das Material mit der höchsten elektrischen Leitfähigkeit ist Silber (Ag). Die Kosten für dieses Metall liegen jedoch ein Vielfaches über denen für Kupfer. Deshalb wird Silber in der Regel nur für spezielle Anwendungen eingesetzt, in denen besondere Leistung und Effizienz gefragt sind – etwa im High-End-Audiobereich. Eine weitere Option für Audiokabel sind versilberte Kupferleiter, die ebenfalls durch eine hohe Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit überzeugen. Gold (Au) wird als Leitermaterial übrigens nicht verwendet. Zusätzlich zu seinem hohen Preis weist es auch eine schlechtere Leitfähigkeit auf als Silber oder Kupfer.
Ebenfalls ein auf den ersten Blick wenig geeignetes Leitermaterial ist Stahl – denn auch dessen Leitfähigkeit ist verglichen mit Kupfer oder Aluminium deutlich geringer. Dafür ist das Material aber extrem stark und zugfest. Deshalb wird Stahl etwa in militärischen Anwendungen sowie in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt, oft in Kombination mit anderen Materialien wie beispielsweise Aluminium.

Welches Leitermaterial das Beste ist, hängt also stark von der jeweiligen Anwendung und den dort herrschenden Gegebenheiten ab. Diese gilt es genau zu kennen, um die Vor- und Nachteile jedes Werkstoffs sorgsam abwägen zu können. Natürlich spielen auch andere Merkmale des Kabels wie etwa die Verseilung, der Querschnitt oder die Isolations- und Mantelmaterialien eine wichtige Rolle. Das Beste ist daher, sich bei der Auswahl von Kabeln und Leitungen fachmännisch beraten zu lassen. Nur so ist sichergestellt, dass die Leitung alle Anforderungen, die in der Praxis an sie gestellt werden, zuverlässig erfüllt.

Zusätzlich zu all diesen metallischen Leitern gibt es auch optische Fasern, sogenannte Lichtwellenleiter (LWL). Diese eignen sich für die Übertragung von Signalen durch Licht bei hohen Geschwindigkeiten. Sie bestehen aus einem Kern aus Quarzglas- oder Kunststofffasern. Letztere sind flexibler und lassen sich dadurch besser biegen. Der Kern ist von einem optischen Mantel umgeben, dem sogenannten Cladding. Die Lichtsignale werden zwischen Kern und Mantel reflektiert und so mit hoher Geschwindigkeit übertragen. Lichtwellenleiter kommen in einer Vielzahl von Anwendungen zum Einsatz, etwa in der Telekommunikation, der Medizin oder der Luft- und Raumfahrt. Strom lässt sich mit ihnen jedoch nicht übertragen.