Leckageerkennungskabel richtig auswählen: Ein Leitfaden für die Praxis

Alliance United Cable stellt ein umfassendes Sortiment an Leckagesensorkabeln vor

Wassereintritt in einem Serverraum, austretendes Kühlmittel an einer Kühlplatte oder Ölleckagen an einem Lagertank – bei der nachträglichen Analyse solcher Vorfälle zeigt sich häufig, dass ein entscheidender Punkt bei der Planung übersehen wurde: die richtige Auswahl des Leckageerkennungskabels.

Leckageerkennungskabel kosten in der Regel nur wenige bis einige Dutzend chinesische Yuan pro Meter. Dennoch tragen sie dazu bei, Anlagen im Millionenwert und Produktionslinien zu schützen, bei denen ungeplante Stillstandszeiten erhebliche Kosten verursachen können.

Dieser Leitfaden erläutert, wie Leckageerkennungskabel funktionieren, welche Faktoren bei der Auswahl zu berücksichtigen sind und welche typischen Fehler vermieden werden sollten.

1. Wie funktioniert ein Leckageerkennungskabel?

Ein Leckageerkennungskabel, auch als Leckagesensorkabel oder Leckage-Sensorseil bezeichnet, bildet das Sensorelement am Anfang eines Leckageüberwachungssystems.

Wichtig ist dabei die Unterscheidung zwischen Erkennung und Auswertung: Das Sensorkabel erkennt den Kontakt mit Flüssigkeit, während die Auswerteeinheit das Signal verarbeitet und entscheidet, wann ein Alarm ausgelöst wird.

Ein typisches Sensorkabel zur Erkennung leitfähiger Flüssigkeiten enthält zwei Sensorleiter, die im trockenen Zustand elektrisch voneinander isoliert sind. Sobald eine leitfähige Flüssigkeit mit dem Kabel in Kontakt kommt, entsteht zwischen den beiden Leitern ein leitfähiger Pfad. Dadurch verändert sich der elektrische Widerstand.

Die Auswerteeinheit überwacht diesen Widerstand kontinuierlich. Sobald der eingestellte Alarmschwellenwert erreicht wird, löst das System einen Alarm aus. Über Relaisausgänge oder Kommunikationsschnittstellen wie RS485/Modbus können die Signale außerdem an eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS/PLC) oder ein Gebäudeleitsystem (BMS) übertragen werden.

Ein vollständiges Leckageüberwachungssystem besteht nicht nur aus dem Sensorkabel. Zu den wesentlichen Komponenten gehören:

Leckageerkennungskabel: Erkennt austretende Flüssigkeit entlang des überwachten Bereichs.

Verlängerungskabel: Verbindet den Schaltschrank mit dem Überwachungsbereich, ohne selbst an der Leckageerkennung beteiligt zu sein.

Steckverbinder: Stellen die elektrischen Verbindungen zwischen den Systemkomponenten her.

Endabschluss mit Abschlusswiderstand: Schließt den Überwachungskreis ab und ermöglicht zusammen mit der Auswerteeinheit die Erkennung von Leitungsunterbrechungen.

Auswerteeinheit (Controller): Überwacht den Sensorkreis, verarbeitet die Signale und löst Alarme oder entsprechende Reaktionen externer Systeme aus.

Ein entsprechend ausgelegtes System kann zwischen einer tatsächlichen Leckage und einem Leitungsfehler unterscheiden, beispielsweise einem unterbrochenen Sensorkabel oder einer gelösten Steckverbindung.

Da es sich um unterschiedliche Fehlerzustände handelt, ist diese Unterscheidung für einen zuverlässigen Betrieb und eine effiziente Wartung entscheidend.

Abbildung 1. Vollständiges Leckageüberwachungssystem mit Sensorkabel, Verlängerungskabel und Auswerteeinheit (schematische Darstellung).

Steigende Marktnachfrage nach Leckageüberwachungssystemen

Nach den im ursprünglichen Artikel zitierten Daten von QYResearch erreichte der weltweite Umsatz mit kontinuierlichen kabelbasierten Leckageüberwachungssystemen im Jahr 2024 rund 487 Millionen US-Dollar. Bis 2031 wird ein Anstieg auf 633 Millionen US-Dollar erwartet.

Der chinesische Markt wächst noch schneller. Wesentliche Wachstumstreiber sind der Ausbau KI-basierter Rechenzentren mit Flüssigkeitskühlung, die Entwicklung von Energiespeichersystemen, steigende Anforderungen an die Sicherheit in der chemischen Industrie sowie die Modernisierung bestehender Rechenzentrumsinfrastrukturen.

Die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate der Branche wird auf 12–18 % geschätzt. Im spezialisierten Marktsegment für Leckageerkennungskabel in Flüssigkeitskühlsystemen liegt die Wachstumsrate sogar bei über 25 %.

Auch die Käuferstruktur verändert sich.

Während früher vor allem Systemintegratoren für Schwachstromtechnik und technische Dienstleister im Rechenzentrumsbau zu den wichtigsten Abnehmern gehörten, gewinnen heute KI-Rechenzentren großer Internetunternehmen und Hersteller vollständig integrierter, flüssigkeitsgekühlter Serverschränke zunehmend an Bedeutung.

Als vorderstes Sensorelement übernimmt das Leckageerkennungskabel innerhalb dieser Systeme eine zentrale Aufgabe. Gleichzeitig ist es eine der Komponenten, bei denen eine ungeeignete Produktauswahl die Zuverlässigkeit des gesamten Systems beeinträchtigen kann.

2. Sechs wichtige Kriterien bei der Auswahl eines Leckageerkennungskabels

2.1 Art der Flüssigkeit: Welche Flüssigkeit soll erkannt werden?

Unterschiedliche Flüssigkeiten erfordern unterschiedliche Sensorkonstruktionen und Materialien.

Wasser und Kondenswasser

Für sauberes Wasser und Kondenswasser reicht in der Regel ein Standard-Wasserleckageerkennungskabel aus. Es stellt eine kostengünstige Lösung für diese Anwendungen dar.

Glykolbasierte Kühlmittel

Bei Kühlflüssigkeiten auf Basis von Ethylenglykol oder Propylenglykol ist ein speziell für Flüssigkeitskühlsysteme entwickeltes Leckageerkennungskabel erforderlich.

Die geflochtene Schutzstruktur muss gegenüber den eingesetzten chemischen Medien beständig sein und gleichzeitig austretende Flüssigkeit unmittelbar erfassen können. Im normalen, leckagefreien Betrieb sollte das Material nur wenig Feuchtigkeit aufnehmen.

Öle und kohlenwasserstoffhaltige Flüssigkeiten

Benzin, Diesel, Kerosin und vergleichbare Flüssigkeiten besitzen eine geringe elektrische Leitfähigkeit.

Herkömmliche Wasserleckageerkennungskabel können solche Flüssigkeiten daher nicht zuverlässig erkennen. Für diese Anwendungen sind spezielle Ölleckage-Sensorkabel erforderlich.

Batterieelektrolyte, Säuren und Laugen

In Energiespeichersystemen und chemischen Anlagen können korrosive Flüssigkeiten auftreten.

Die dort eingesetzten Leckageerkennungskabel müssen aus Materialien mit besonders hoher Korrosionsbeständigkeit bestehen, damit ihre Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit erhalten bleiben.

Der erste Schritt bei der Auswahl lautet daher immer: Welche Flüssigkeit muss das System erkennen?

2.2 Einbauraum: Die richtigen Kabelabmessungen wählen

Der verfügbare Einbauraum hat einen direkten Einfluss auf die Auswahl des Sensorkabels.

Auf dem Boden von Serverräumen, in Versorgungsgängen und anderen vergleichsweise offenen Bereichen lassen sich herkömmliche Leckageerkennungskabel mit einem Außendurchmesser von 6,0 mm problemlos verlegen.

In GPU-Servergehäusen und Compute-Trays wird der verfügbare Raum dagegen häufig in Millimetern gemessen. Herkömmliche Kabel können hier zu dick sein, um sie um kompakte Bauteile und Anschlüsse herumzuführen.

Für solche Anwendungen sind Sensorkabel mit besonders kleinen Abmessungen erforderlich.

Alliance United Cable bietet ein geflochtenes Leckageerkennungskabel mit einem Außendurchmesser von 2,4 mm an. Es eignet sich für die Verlegung innerhalb von Compute-Trays sowie rund um Anschlüsse von Flüssigkeitskühlsystemen.

Für Anwendungen mit noch stärker begrenztem Einbauraum hat AUC außerdem eine flache Folien-Draht-Sensorstruktur mit einer Dicke von nur 0,88 mm entwickelt.

Diese ultraflache Konstruktion kann direkt an Kühlplatten anliegen oder entlang der Oberflächen von Kühlleitungen geführt werden. Damit bietet sie zusätzliche Installationsmöglichkeiten, wenn herkömmliche Rundkabel nicht praktikabel sind.

Abbildung 2. Produktportfolio von AUC: Leckageerkennungskabel für unterschiedliche Flüssigkeiten, Sensorkonstruktionen und Anforderungen an die Leckageortung.

2.3 Ansprechempfindlichkeit: Werden auch kleine Leckagen erkannt?

Die Ansprechempfindlichkeit ist ein weiteres wichtiges Auswahlkriterium.

Zu den entscheidenden technischen Parametern gehört der Widerstandsschwellenwert für die Kurzschlussalarmierung.

Nach den in diesem Leitfaden verwendeten Auswahlkriterien gilt: Je niedriger dieser Schwellenwert ist, desto höher ist die Ansprechempfindlichkeit.

Für herkömmliche Serverraumanwendungen ist ein Schwellenwert von 300 kΩ in der Regel ausreichend.

Bei Flüssigkeitskühlsystemen müssen dagegen auch sehr kleine und langsam entstehende Leckagen erkannt werden. Hier werden Produkte mit einem Schwellenwert von 200 kΩ empfohlen.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Geschwindigkeit, mit der das Kabel nach dem Trocknen seine Isolationseigenschaften wiedererlangt.

Hochwertige Sensorkabel können innerhalb weniger Sekunden nach dem Entfernen von Flüssigkeitstropfen wieder ihren normalen Isolationszustand erreichen. Dadurch lassen sich Fehlalarme reduzieren und der normale Überwachungsbetrieb schneller wiederherstellen.

2.4 Umgebungsbeständigkeit: Hält das Kabel den tatsächlichen Betriebsbedingungen stand?

Leckageerkennungskabel müssen entsprechend den Umgebungsbedingungen ausgewählt werden, unter denen sie eingesetzt werden.

Zu den wichtigsten Parametern gehören:

Flammwidrigkeit: Anforderungen wie VW-1 und V-0.

Betriebstemperatur: Beständigkeit gegenüber den minimalen und maximalen Temperaturen der Einbauumgebung.

UV-Beständigkeit: Besonders wichtig bei Anwendungen mit direkter Sonneneinstrahlung.

Zugfestigkeit: Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Belastungen während der Installation und im Betrieb.

Chemikalienbeständigkeit: Verträglichkeit mit den am Einsatzort vorhandenen Flüssigkeiten und chemischen Substanzen.

Beispielsweise können in GPU-Serverschränken sehr hohe Temperaturen auftreten.

Wenn in einer Anwendung Temperaturen von etwa 100 °C oder darüber erreicht werden, kann ein Sensorkabel mit einer Temperaturbeständigkeit von lediglich 85 °C ungeeignet sein. Ein Produkt mit einer Temperaturbeständigkeit von 105 °C bietet in diesem Fall eine passendere Lösung.

Vor der endgültigen Auswahl müssen die tatsächlichen Betriebsbedingungen daher mit den technischen Spezifikationen des Kabels abgeglichen werden.

2.5 Systemintegration: Mit oder ohne Leckageortung?

Vor der Auswahl des Sensorkabels sollte geklärt werden, wie die Auswerteeinheit mit dem bestehenden System kommunizieren soll.

Zu den gängigen Ausgangs- und Kommunikationsmöglichkeiten gehören:

Relaisausgang / potenzialfreier Kontakt: Wird typischerweise zur Anbindung an SPS-Steuerungen und industrielle Alarmsysteme verwendet.

RS485 / Modbus: Ermöglicht die Einbindung in Umgebungsüberwachungssysteme und Gebäudeleitsysteme (BMS).

Eine weitere grundlegende Entscheidung betrifft die Frage, ob das System die genaue Position einer Leckage bestimmen muss.

Leckageerkennungskabel ohne Ortungsfunktion

Ein nicht ortendes Leckageüberwachungssystem beantwortet eine grundlegende Frage:

Ist eine Leckage aufgetreten?

Es erkennt austretende Flüssigkeit innerhalb des überwachten Bereichs, kann jedoch die genaue Position entlang des Sensorkabels nicht bestimmen.

Leckageerkennungskabel mit Ortungsfunktion

Ein ortendes Leckageüberwachungssystem beantwortet zusätzlich die Frage:

Wo ist die Leckage aufgetreten?

Diese Funktion ist insbesondere bei langen Versorgungsgängen und ausgedehnten Rohrleitungsinstallationen von Vorteil.

Bei Rohrleitungen mit einer Länge von mehreren Hundert Metern kann die Leckageortung den Unterschied ausmachen, ob die Suche nach der Leckstelle einen halben Tag oder nur etwa zehn Minuten dauert.

Ortende Systeme können typischerweise eine Ortungsgenauigkeit im Bereich von wenigen Dezimetern erreichen.

Ist ein einzelner Sensorkabelabschnitt jedoch relativ kurz, ist eine Ortungsfunktion nicht unbedingt erforderlich.

Die Entscheidung zwischen ortenden und nicht ortenden Systemen sollte deshalb von der Größe des Überwachungsbereichs, der Leitungslänge und den Wartungsanforderungen abhängen.

2.6 Lebensdauer und Wiederverwendbarkeit

Auch die Lebensdauer des Produkts darf bei der Auswahl nicht außer Acht gelassen werden.

Einige Leckageerkennungskabel können nach dem Kontakt mit Flüssigkeit und anschließender vollständiger Trocknung wiederverwendet werden. Andere Ausführungen sind für den einmaligen Einsatz vorgesehen.

In Serverräumen und ähnlichen Umgebungen, in denen Leckagen vergleichsweise selten auftreten, können wiederverwendbare Sensorkabel die langfristigen Betriebskosten senken.

In Umgebungen mit häufiger Feuchtigkeit oder Kondenswasser sind dagegen insbesondere die Trocknungs- und Erholungszeit sowie die Feuchtigkeitsaufnahme der Schutzmaterialien zu berücksichtigen.

Diese Faktoren sollten zusammen mit den Anschaffungskosten bewertet werden, um die langfristigen Gesamtkosten der Lösung beurteilen zu können.

3. Technische Daten der Leckageerkennungskabel im Überblick

Alliance United Cable bietet verschiedene ortende und nicht ortende Leckageerkennungskabel für unterschiedliche Flüssigkeiten und Einsatzbedingungen an.

Diese Produktvarianten decken unterschiedliche Sensorkonstruktionen, Erkennungsanforderungen und Betriebsumgebungen ab. So können Kunden eine für ihre Anwendung geeignete Lösung auswählen.

4. Drei häufige Fehler bei Auswahl und Installation

4.1 Fehlalarme: Warum die Kabelkonstruktion entscheidend ist

Fehlalarme gehören zu den größten Herausforderungen bei Leckageüberwachungssystemen.

Einige Hersteller setzen hauptsächlich auf softwarebasierte Filterverfahren, um unerwünschte Alarme zu reduzieren. Diese Maßnahmen können zwar helfen, beseitigen jedoch nicht die zugrunde liegenden physikalischen Ursachen.

Ein zuverlässigerer Ansatz beginnt bei der Konstruktion des Sensorkabels selbst.

Eine integrierte starre Trägerstruktur kann die beiden Sensorleiter räumlich voneinander trennen. Dadurch wird verhindert, dass die Leiter bei Biegung, Druckbelastung oder Zugbeanspruchung unbeabsichtigt miteinander in Kontakt kommen.

Ebenso wichtig ist die Auswahl geeigneter Materialien.

Schutzstrukturen aus Materialien mit geringer Feuchtigkeitsaufnahme, beispielsweise Basaltfasern und Flüssigkristallpolymeren (LCP), können dazu beitragen, durch Feuchtigkeitsaufnahme verursachte Fehlalarme zu reduzieren.

Wenn diese Faktoren bereits bei der Materialauswahl und Konstruktion berücksichtigt werden, lässt sich eine stabilere und zuverlässigere Leckageerkennung erreichen.

4.2 Steckverbinder: Kleine Bauteile mit großer Bedeutung

Die Verbindung zwischen Sensorkabel und Verlängerungskabel ist eine weitere Stelle, die besondere Aufmerksamkeit erfordert.

Schlechte elektrische Kontakte, gelöste Steckverbindungen oder eindringendes Wasser können die Funktion des gesamten Überwachungskreises beeinträchtigen.

Metallsteckverbinder bieten in der Regel eine hohe mechanische Festigkeit, während Kunststoffsteckverbinder in bestimmten korrosiven Umgebungen Vorteile haben können.

Die Entscheidung sollte jedoch nicht allein anhand des Gehäusematerials getroffen werden.

Ebenso entscheidend sind die Dichtungskonstruktion und die erforderliche Schutzart gegen das Eindringen von Wasser.

4.3 Installation: Unüberwachte Bereiche vermeiden

Befestigungsclips sind keine optionalen Zubehörteile, wenn eine zuverlässige Überwachung gewährleistet werden soll.

Das Sensorkabel sollte möglichst nah am Boden beziehungsweise an der zu überwachenden Oberfläche befestigt, entlang von Kanten geführt und entsprechend dem vorgesehenen Überwachungsverlauf verlegt werden.

Eine unsachgemäße Installation – beispielsweise frei hängende, verwickelte oder übermäßig mechanisch belastete Kabel – kann zu unüberwachten Bereichen oder Leitungsbeschädigungen führen.

Bei größeren Überwachungsflächen empfiehlt es sich, die Sensorkabel in mehrere getrennte Zonen aufzuteilen.

So kann das Wartungspersonal bei einem Alarm schneller feststellen, welcher Bereich betroffen ist.

Abbildung 3. Befestigung eines Leckageerkennungskabels mit Montageclips: oberflächennah, entlang von Kanten und gemäß dem vorgesehenen Überwachungsverlauf verlegen, um unüberwachte Bereiche zu minimieren.

Ein häufig übersehener Faktor: Wiederherstellung nach Flüssigkeitskontakt

Einige Leckageerkennungskabel können nach dem Trocknen erneut verwendet werden, während andere nach einem Leckageereignis ausgetauscht werden müssen.

In Serverräumen und ähnlichen Umgebungen mit selten auftretenden Leckagen können wiederverwendbare Produkte die langfristigen Betriebskosten reduzieren.

Bei Anwendungen mit häufiger Feuchtigkeit oder Kondenswasser sollten insbesondere die Trocknungs- und Erholungsgeschwindigkeit sowie die Feuchtigkeitsaufnahme des Kabelmantels berücksichtigt werden.

Auch die Funktionalität der Auswerteeinheit ist entscheidend.

Ein ausgereiftes Leckageüberwachungssystem kann zwischen drei Betriebszuständen unterscheiden:

NORMAL: Das System befindet sich im normalen Betriebszustand.

LEAK: Eine Flüssigkeitsleckage wurde erkannt.

TROUBLE: Es liegt eine Störung vor, beispielsweise eine Leitungsunterbrechung oder ein ungewöhnlicher Zustand des Überwachungskreises.

Ortende Leckageüberwachungssysteme können darüber hinaus die Position der erkannten Leckage anzeigen und eine Vernetzung über RS485/Modbus unterstützen.

Je umfangreicher die Funktionen der Auswerteeinheit sind, desto einfacher lassen sich Alarme verwalten, Fehler lokalisieren und Wartungsarbeiten durchführen.

5. Über Alliance United Cable

Wenn Sie eine zuverlässige Leckageerkennungslösung suchen, die den Wartungsaufwand minimiert, bietet Alliance United Cable (AUC) ein umfassendes Sortiment an Sensorkabeln für industrielle Anwendungen.

AUC wurde 2014 gegründet und ist ein spezialisierter Hersteller von Sensorkabeln und Spezialkabellösungen. Die Produktionsstätte und das Verifizierungslabor befinden sich in Ji’an in der chinesischen Provinz Jiangxi.

Das Unternehmen ist als nationales Hightech-Unternehmen sowie als spezialisiertes, innovatives und technologisch fortschrittliches kleines beziehungsweise mittleres Unternehmen auf Provinzebene ausgezeichnet.

Seit zwölf Jahren konzentriert sich AUC auf Spezialkabel für Sensoranwendungen.

Mit einem konsequent an den jeweiligen Einsatzbedingungen orientierten Entwicklungsansatz hat AUC Kabellösungen geschaffen, die für mehr als 80 Sensortypen geeignet sind und Hunderte von Anwendungsszenarien abdecken.

Umfassendes Sortiment an Leckageerkennungskabeln

Die Leckageerkennungskabel von AUC wurden bereits über drei Produktgenerationen hinweg weiterentwickelt und decken heute zahlreiche Einsatzbereiche ab:

Erkennung von Wasserleckagen

Leckageerkennung in Flüssigkeitskühlsystemen

Erkennung von Säure- und Laugenleckagen

Erkennung von Ölleckagen

Leckageerkennung in Haushaltsgeräten

Darüber hinaus verfügt AUC über ein umfassendes technologisches Know-how und entsprechende Schutzrechte für spezielle Leckagesensorkabel, die in GPU-Flüssigkeitskühlsystemen eingesetzt werden.

Fertigung, Qualität und technische Kompetenzen

AUC verfügt über eine 15.000 m² große Produktionsstätte sowie ein 1.000 m² großes Verifizierungslabor.

Das Unternehmen verfügt über vier wichtige Managementsystem-Zertifizierungen: ISO 9001, ISO 13485, IATF 16949, ISO 14001

Zum Portfolio produktbezogener Zertifizierungen und Konformitätskennzeichnungen gehören UL, CSA und CE.

AUC hält mehr als 50 Patente und beliefert jährlich weltweit über 500 Kunden aus der Sensorbranche mit Produkten und Dienstleistungen.

Das Vertriebs- und technische Supportnetzwerk umfasst Dongguan, Suzhou und Xi’an in China sowie Stuttgart in Deutschland, Québec in Kanada und Penang in Malaysia.

Mit seinem umfangreichen Produktportfolio, seinen Fertigungskapazitäten und seiner anwendungsorientierten Entwicklungskompetenz unterstützt AUC Kunden bei der Auswahl und Entwicklung geeigneter Sensorkabellösungen für unterschiedlichste industrielle Einsatzbedingungen.

Sensorkabel sicherer auswählen

Bei der Auswahl des richtigen Leckageerkennungskabels geht es um mehr als nur den Vergleich von Kabelabmessungen oder Preisen. Die Art der Flüssigkeit, die Ansprechempfindlichkeit, die Betriebsbedingungen, der verfügbare Einbauraum, die Systemintegration und die langfristige Zuverlässigkeit spielen eine entscheidende Rolle.

Alliance United Cable bietet Leckagesensorkabel und kundenspezifische Kabellösungen für ein breites Spektrum industrieller Anwendungen.

Unsere Mission ist einfach: Die Auswahl von Sensorkabeln sicherer machen.

Sie suchen eine geeignete Lösung zur Leckageerkennung für Ihre Anwendung? Kontaktieren Sie unser Team, um Ihre Anforderungen mit uns zu besprechen.