Die Fachmesse wire zeigt innovative Lösungen für die Draht- und Kabelindustrie.

Draht und die daraus gefertigen Produkte lassen sich aus dem täglichen Leben nicht wegdenken. So ist Draht aus Kupfer oder Aluminium die wichtigste Komponente von Kabeln und Leitungen, ohne die elektrischer Strom nicht übertragen werden könnte. Die beiden Metalle zeichnen sich durch eine gute elektrische Leitfähigkeit aus, lassen sich relativ gut bearbeiten und haben eine hohe Korrosionsbeständigkeit. Der Zwang, in vielen Anwendungsbereichen Gewicht zu reduzieren, und der in den letzten Jahren sehr stark angestiegene Preis von Kupfer – das mittlerweile rund viermal so teuer wie Aluminium ist – beflügeln Bestrebungen, Leitungen aus Kupfer durch solche aus Aluminium zu ersetzen. Für Aluminium spricht auch die gute Verfügbarkeit, denn es ist (nach Sauerstoff und Silizium) das am dritthäufigsten vorhandene Element der oberen Erdkruste. Allerdings kann man die beiden Metalle nicht beliebig gegeneinander austauschen, weil auch andere Werkstoffeigenschaften berücksichtigt werden müssen, die die Verarbeitbarkeit und das spätere Betriebsverhalten betreffen.

Kupfer ist aufgrund seiner hervorragend guten Leitfähigkeit und Verformbarkeit der Standardwerkstoff für Stromleitungen. Kupferdrähte, zu Einzelleitern, Litzen, Kabeln, Leitungen und Leiterseilen verarbeitet, werden in Hoch-, Mittel- und Niederspannungs-Stromnetzen sowie als Lackdraht in Spulen für Transformatoren und Elektromotoren eingesetzt. Für die Energieübertragung und -verteilung in städtischer Infrastruktur werden hauptsächlich in der Erde verlegte Kupferkabel verwendet. Ihr auf Einzeldrähten beruhender Aufbau verleiht diesen Erdkabeln eine gute Biegbarkeit.

Aluminium leitet den Strom nicht so gut wie Kupfer, wiegt aber nur ein Drittel.* Wegen des geringeren Gewichts und der damit auch niedrigeren Zugkräfte, die auf die Leitung selbst und auf die Masten wirken, verwendet man seit langem Aluminium für Hochspannungs-Freileitungen. Bei konventionellen Konstruktionen vermittelt ein Stahlseil im Kern der Leitung die notwendige Zugfestigkeit, eine Isolation ist nicht erforderlich. Um die Übertragungskapazität zu erhöhen, werden vermehrt Leitungen eingesetzt, die anstelle von Aluminiumdrähten mit rundem Querschnitt solche mit trapezformigem Querschnitt – und somit einen größeren leitfähigen Querschnitt – haben. Diese Profildrähte sind konzentrisch um einen Stahlkern oder ein Element aus Faserverbundwerkstoff verseilt und verdichtet. In bestimmten Fällen können solche Leitungen bei Temperaturen von bis zu 250 °C arbeiten. Als Erdkabel eignen sich Aluminium-Erdkabel dahingegen weniger gut. Sie sind weniger duktil als Kupferkabel und benötigen wegen des größeren Querschnitts eine größere Isolierhülle, was wiederum die Kosten erhöht.

Auf dem Gebiet der Automobilleitungen ist man siet längerer Zeit dabei, Kupfer- durch Verbunddrähte – wie kupferbeschichtetem Aluminiumdraht – oder Aluminiumdraht zu ersetzen. In diesem Fall muss allerdings bedacht werden, dass Aluminium sich an der Luft schnell mit einer harten, widerstandsfähigen Oxidschicht überzieht, die nicht elektrisch leitet und daher das Kontaktieren erschwert. Da Aluminium außerdem zum Langzeitfließen neigt, das durch starken Druck und höhere Temperaturen beschleunigt wird, verändert sich die Form, und anfangs feste Klemmverbindungen lockern sich allmählich. Die Idee, für Aluminiumdraht Stecker aus Kupfer zu verwenden, lässt sich nicht ohne weiteres umsetzen, weil die unterschiedliche Elektronegativität der beiden Metalle Korrosionsgefahren hervorruft.

Die Fachmesse wire 2014
Für die produktionstechnische Lösung dieser wie auch weiterer Aufgaben, bei denen Draht und Drahtprodukte eine wichtig Rolle spielen, sind innovative Verfahren nötig. Über die dazu erforderlichen Maschinen und Anlagen, den Stand der Fertigungstechnik und Entwicklungstendenzen informiert die internationale Branchenleitmesse wire, die alle zwei Jahre mit der Rohrfachmesse Tube abgehalten wird. Die wire 2014 findet vom 7. bis 11. April 2014 in Düsseldorf statt.

 
* Vergleich der elektrischen Leitfähigkeit und der Dichte:
Elektr. Leitfähigkeit:  Kupfer: 59,1 . 106 A/(Vm); Aluminium: 37,7 . 106 A/(Vm).
Dichte:    Kupfer: 8,92 g/cm³; Aluminium 2,7 g/cm³.