Die Renaissance des Rundsteckverbinders

Redakteur: Kristin Rinortner

Rundsteckverbinder wie der M12 sind seit langem weit verbreitet. Seit einiger Zeit ist die Nachfrage allerdings höher als das Angebot. Torsten Janwlecke erklärt in unserem Interview, warum das so ist.

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Torsten Janwlecke, Phoenix Contact: „Die kleinen Steckverbinder und dort insbesondere M12 gehen ab, wie die Post.“
Torsten Janwlecke, Phoenix Contact: „Die kleinen Steckverbinder und dort insbesondere M12 gehen ab, wie die Post.“
(Bild: Phoenix Contact)

Industrielle Rundsteckverbinder in den Formaten M8, M12 oder M40 sind zunehmend gefragt. Stetige Weiterentwicklungen und der hohe Grad der Standardisierung sind Gründe für die hohe Akzeptanz am Markt. Torsten Janwlecke, Mitglied der Geschäftsleitung von Phoenix Contact und Präsident der Business Area Device Connectors, kennt die Marktdynamik.

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Herr Janwlecke, wie sieht der Markt für Rundsteckverbinder aus?

Der Markt boomt geradezu. Die Nachfrage nach industriellen Rundsteckverbindern vor allem in der Baugröße M12 ist aktuell enorm. Als Hersteller freut uns das Wachstum natürlich, es führt aber auch dazu, dass wir derzeit flexibel unsere Liefer- und Produktionsketten anpassen müssen.

Das heißt in Zahlen ausgedrückt?

Allein für Steckverbinder der Baugröße M8/M12 und deren Verkabelungsstrecken gehen wir davon aus, dass der weltweite Markt dieses Jahr das Volumen von 1 Milliarde Euro übersteigt.

Wie schätzen Sie das Marktwachstum ein?

Der Markt für M12-Steckverbinder entwickelt sich bei Phoenix Contact aktuell mit einem Auftragswachstum von fast 50 Prozent mit Abstand am dynamischsten. Über alle Baugrößen nehmen wir bei den metrischen Steckverbindern ein Umsatzwachstum von circa 25 Prozent wahr und liegen damit sicherlich auch auf dem Niveau des Markts.

Woher kommt dieser Steckverbinder-Hype?

Gerade die Baugröße M12 ist praktisch zum Verkabelungsstandard für Maschinen- und Industrieanlagen geworden. Das liegt einerseits am hohen Normierungsgrad und der damit verbundenen Zukunftssicherheit. Andererseits werden diese kleinen Rundsteckverbinder aber auch immer leistungsfähiger und ersetzen nach und nach größere Bauformen wie M16 oder 7/8-Zoll. Selbst in den USA setzen Anwender inzwischen bei Neuinstallationen häufig auf die metrische Bauform statt auf die zöllige. Damit erobern diese Rundsteckverbinder insgesamt immer neue Anwendungsgebiete.

Was sind die Zielmärkte?

Der größte Zielmarkt für Rundsteckverbinder ist nach wie vor die klassische Indus­trieautomatisierung. Wann immer Signale, Daten und Leistungen in der Feldebene sowie zwischen der Feld- und Steuerungsebene übertragen werden müssen, kommen Rundsteckverbinder zum Einsatz. Die kleineren Baugrößen wie M8 und M12 werden vielfach zur Vernetzung von I/O-Baugruppen verwendet. Der typische Markt für M16, M23 und M40 sind eher die Servomotoren und Frequenzumrichter. Aufgrund seiner hohen Leistungsfähigkeit und Flexibilität erobert der M12 aber auch diese Anwendungen zunehmend.

Eröffnen sich neue Anwendungsfelder?

Das größte Anwendungsumfeld bleibt die Industrieautomatisierung. Der zunehmende Datenbedarf der intelligenten Fabrik schafft aber neue Einsatzgebiete wie zum Beispiel die Kameratechnik. Hochauflösende Kameras helfen heute, die Produkt- und Prozessqualität zu optimieren. Dafür sind aber hohe Datenmengen erforderlich. X-kodierte M12-Steckverbinder bieten eine kompakte Lösung, um Datenraten von bis zu 10 GBit/s zu übertragen.

Wie geht es mit der Miniaturisierung weiter?

Die Miniaturisierung ist und bleibt ein Trend. Bei gleicher oder sogar höherer Leistungsfähigkeit können Rundsteckverbinder immer kompakter gebaut werden. Dies reduziert den Materialeinsatz und den Platzbedarf am Gerät und im Feld. Aktuell gibt es beispielsweise Normierungsbemühungen, M8-Rundsteckverbinder für das zweipaarige Ethernet zu standardisieren. Solche Anstrengungen erhöhen die Akzeptanz am Markt und unterstützen den allgemeinen Trend zur Miniaturisierung. Für die Bau­größe M8 sehe ich daher ein großes Entwicklungspotenzial.

Wie sieht es mit dem Format M5 aus?

Die Baugröße M5 ist schon sehr kompakt und kommt daher eher in Nischenanwendungen als in der Breite zum Einsatz. Die A-kodierten Steckverbinder eignen sich zur Signalübertragung in sehr beengten Einbauverhältnissen. Hier können aber auch M8 oder M12 eine Lösung sein – und deren Akzeptanz im Markt ist deutlich größer. Wir bieten M5-Gerätesteckverbinder an. Ich sehe hier aber bei Weitem nicht das Potenzial der größeren Bauformen.

Welche Bedeutung kommt den großen Steckverbindern zu?

Die Baugrößen M17 bis M58 kommen vor allem in Leistungsanwendungen wie Antrieben zum Einsatz. Hier spielt nicht in erster Linie der Bauraum eine Rolle. Sondern wichtig ist die sichere Übertragung enormer Ströme und Spannungen unter starken Vibrationsbelastungen. Dazu sind andere Isolationsstrecken und Schirmkonzepte erforderlich, die größere Bauformen bedingen. Ein Trend in diesem Bereich sind Hybridsteckverbinder, die über eine einzige Leitung Signale, Daten und Leistung übertragen können. Das reduziert den Verkabelungsaufwand beim Kunden erheblich. Schlankere Kabelwege senken zudem die Kosten für Trasse und Kabelkanal. Und da auf diese Weise bis zu zwei Drittel weniger Anschlüsse realisiert werden müssen, können Geräte, Maschinen und Anlagenteile auch noch einfacher in Betrieb genommen und gewartet werden.

Wie sieht die Schirmung bei den Hybrid-Steckverbindern aus?

Die großen Rundsteckverbinder M23 und M40 werden häufig in Drehstrom-Anwendungen eingesetzt. Bei Stromstärken von 70 A spielt die elektromagnetische Verträglichkeit und damit die Signalintegrität eine große Rolle. Unabhängig von der Baugröße kommen bei unseren robusten Hybridsteckverbindern daher seit neustem vierpolige CAT5-Elemente zur Datenübertragung zum Einsatz. Hiermit können nahezu alle gängigen Bussysteme verkabelt und auch eine IP-Anbindung sichergestellt werden. Eine weitere Option ist selbstverständlich die Datenübertragung über eine separate CAT6A-Schnittstelle im M12-Format. So sind dann auch Datenraten von bis zu 10 GBit/s möglich.

Integrierte Lösungen mit weniger Verkabelungsaufwand und Steckverbindern – wann wird dieser Trend greifen?

Die einzelnen Schnittstellen existieren ja bereits. Heute werden die Kabelverbindungen häufig separat realisiert und wenn gewünscht oder notwendig in einem gemeinsamen Kabelmantel verlegt. Ich denke aber, dass es in drei bis vier Jahren viel mehr integrierte Lösungen gibt, um hohe Datenraten und Leistungen durchgängig mit nur einer Schnittstelle zu übertragen.

Welche Aktivitäten gibt es in der Standardisierung?

Spannend sind vor allem aktuelle Normierungsaktivitäten im Bereich des Industrial Ethernet. Es werden nicht nur höhere Datenraten betrachtet. Hier rückt die auf ein Adernpaar reduzierte Verkabelung mit höheren Übertragungsstrecken in den Fokus. Und das im IP20- sowie im IP67-Umfeld, wo wir natürlich den M8 als Lösung positionieren.

Sie reden von Übertragungsstrecken von 100 Metern oder darüber?

In der Prozessindustrie reden wir hier von Übertragungsstrecken von einem Kilometer und mehr. Trotz der hohen Anforderungen ist dies ein Markt, den wir über die Normierung erschließen möchten. Das setzt aber neue Kodierungs- und Modulierungsverfahren sowie neue Leitungstypen voraus.

Gibt es darüber hinaus einen weiteren Trend im Steckverbindermarkt?

Die Digitalisierung ist auch in diesem Marktsegment ein Riesentrend. Ein Schlagwort ist der digitale Zwilling. Damit ist die informationstechnische Abbildung des Produkts gemeint: die Daten hinter dem physischen Artikel, die standardisiert bereitgestellt, lückenlos dokumentiert und jederzeit weiterverarbeitet werden müssen. Diese Daten sind nicht nur für das CAD- und Anlagendesign relevant. Sie bilden auch die Basis für einfach bedienbare Produktkonfiguratoren und damit individuell zusammengestellte Lösungen. Der digitale Zwilling unterstützt auch bei der Montage, Inbetriebnahme und Wartung. Das Ergebnis ist ein vom Kunden selbst maßgeschneidertes Produkt anstelle eines vordefinierten Katalog­artikels.

Ist RoHS für Sie ein Reizwort?

Ich würde es nicht als Reizwort bezeichnen. Potenziell gefährliche oder umweltschädliche Stoffe in elektronischen Geräten zu beschränken, ist absolut richtig. Etablierte Werkstoffe, Zulieferketten und Produktionsverfahren sukzessive umzustellen, stellt aber für alle Hersteller eine Herausforderung dar. Aufgrund unserer hohen Fertigungstiefe mit eigener Metallverarbeitung sind wir aber in einer sehr guten Ausgangsposition für die Umstellung auf RoHS-konforme Metalle.

Sehen Sie neue Materialien?

Je nach Applikation kommen unterschiedliche Materialien zum Einsatz – sowohl in der Isolierung als auch bei den leitenden Komponenten. Bei den Basismaterialien sehe ich keine neuen Werkstoffe und wesentlichen Trends. Neue Legierungen bei den Metallen, geänderte Beschichtungen oder neue Isolationsstoffe sind aber zu erwarten.

Welche Neuheiten dürfen wir aus Ihrem Haus demnächst erwarten?

Wenn ich das auf Rundsteckverbinder beschränke, werden wir erstmals M12-Verbinder mit einer Push-Pull-Verriegelung zeigen. Diese Steckverbinder ergänzen dann unser Portfolio aus Standard-Verschraubungen und Speedcon-Verriegelung. Aber natürlich bieten wir Geräteherstellern über Rundsteckverbinder hinaus auch innovative Lösungen für den Leiterplattenanschluss oder für funktionale Elektronikgehäuse an.

Wo geht es aus technischer Sicht in den nächsten fünf Jahren bei Rundsteckverbindern hin?

Entwicklungen in der Datenübertragung werden die nächsten Jahre prägen. Höhere Datenraten, längere Übertragungsstrecken und die zukunftssichere Verkabelung gehören dazu. Darüber hinaus wird sich der Trend zur Miniaturisierung vom M12 auch auf den M8 fortsetzen.

Herr Janwlecke, vielen Dank für dieses Gespräch.

Das Interview führte Kristin Rinortner.

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