Gold und Silber in elektrischen Leitungen

Bei elektrischen Leitungen liegt der Fokus auf Metallen bzw. Metalllegierungen, die einen niedrigen spezifischen Widerstand haben. Kupfer wird am häufigsten für Stromleitungen verwendet. Die Kupferleitungen werden in Installationsleitungen und Hochleistungs- oder Starkstromkabel unterteilt. Installationsleitungen sind meist in öffentlichen Gebäuden und privaten Haushalten zu finden. Hochleistungs- oder Starkstromkabel hingegen trifft man in den einzelnen Umspannwerken an. Sie dienen dazu die Energie innerhalb der Städte zu verteilen bzw. Großbetriebe mit ausreichenden Energiemengen zu versorgen.

Aluminiumleitungen werden nur da eingesetzt, wo Gewicht eine Rolle spielt. Dies trifft beispielsweise für Hochspannungsfreileitungen zu. In den sechziger Jahren kam Aluminium auch im größerem Umfang in der Energieversorgung zum Einsatz. Jedoch wurden für die Aluminiumleitungen keine perfekt anzuwendenden Klemmen gefunden.

Da die Klemmen unzureichend waren, fiel öfter der Strom aus, in manchen Fällen kam es sogar zu Bränden. Im ehemaligen Gebiet der DDR waren Aluminiumleitungen häufig zu finden. Aluminiumkabel sind auch im chinesischen Import das meist verwendete Material und deshalb nicht ganz ungefährlich. Die Kabel entwickeln unter Druck so genannte Kriechströme.

In Kommunikationsnetzen ist Kupferkabel führend, hier spielen Edelmetalle wie Gold und Silber eine kleine Rolle und bildet das Rückgrat der Fernsprecharchitektur, da mit unter der Goldpreis einfach zu hoch ist für eine ordentliche produktion. In der Datenübertragung wird Kupferkabel in verschiedenen Qualitäten eingesetzt. Der Preis richtet sich nach den physikalischen Eigenschaften der Kabel und nach dem Aufwand der Schirmung und der Verarbeitung. Je besser die Eigenschaften sind, desto höher ist die Übertragungsfrequenz. Je höher die Frequenz ist, desto mehr Daten können innerhalb einer Zeiteinheit übertragen werden. Bei der Signalübertragung werden die Adern nicht parallel geführt, sondern verdrillt. Dadurch sollen störende Einflüsse minimiert werden. Eine wichtige Rolle für die Leistungsfähigkeit ist die Dämpfung.

Die Vorteile der Kupferleitung bestehen darin, dass sie kostengünstig sind. Sie sind leicht zu verlegen und lassen sich einfach anschließen. Außerdem sind sie in der Fernsprecharchitektur fast überall anzutreffen.

Der Trend geht jedoch zur Hybridtechnologie, so dass neben Kupferkabel auch immer mehr das Glasfaserkabel von Interesse ist. Lichtwellenkabel können bedeutend höhere Geschwindigkeiten übertragen und drängen das Kupferkabel immer weiter zurück.

In der Vergangenheit gab es auch Versuche Aluminiumadern zu verkupfern. Leider konnten die Kriechströme dadurch nicht vermieden werden. Deshalb ist man von dieser Methode wieder abgegangen.

Zu beiden Edelmetallen ist zu sagen, dass Aluminium einen größeren Leitungsquerschnitt benötigt, um die selbe Energiemenge zu leiten wie Kupfer. Daraus ergibt sich, dass Aluminiumleitungen eher steif sind und daher für flexible Leitungen ungeeignet. Trotzdem punktet Aluminium mit 65% weniger Gewicht bei gleichem Energiedurchsatz und ist kostengünstiger als Kupfer.
Kupfer hingegen wird seit vielen tausend Jahren verwendet. Ohne Kupfer hätten wir kein Licht, keine Autos, keine Radios …