PUR oder PVC?

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Die Lebensadern der Automatisierungstechnik: Sensorleitungen versorgen Sensoren mit Strom, übertragen Daten und verbinden Sensoren, Aktoren und andere Feldgeräte mit Auswerteeinheiten und Steuerungen. Die äußere Schicht des Sensorkabels, der Kabelmantel, schützt die Isolierung und den Leiter der Sensorleitung vor den äußeren Einflüssen der verschiedenen industriellen Umgebungen und ist von entscheidender Bedeutung, wenn es um Zuverlässigkeit und Langlebigkeit geht. Die Wahl des richtigen Mantelwerkstoffs für die jeweilige Umgebung ist ein entscheidender Faktor für die Lebensdauer der Kabel, besonders wenn in der Applikation Chemikalien, Reinigungsmittel oder Temperaturschwankungen eine Rolle spielen. In industriellen Anwendungen kommen häufig Kabelmäntel aus PVC und PUR zum Einsatz. Beide Werkstoffe sind thermoplastische Kunststoffe, die sich durch ihre Flexibilität und Haltbarkeit auszeichnen. Sie lassen sich bei hohen Temperaturen verformen und gewinnen beim Abkühlen ihre feste Struktur zurück. Trotz ihrer gemeinsamen Klassifizierung als Thermoplaste unterscheiden sich PVC und PUR in ihren physikalischen Eigenschaften deutlich – und genau diese Unterschiede machen sie für verschiedene Einsatzbereiche besonders geeignet. Die Wahl zwischen PUR und PVC hängt stark von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab.

PVC-Kabel sind im Vergleich zu PUR-Kabeln nicht ganz so stark mechanisch belastbar, weisen aber eine gute Beständigkeit gegenüber Chemikalien und Reinigungsmittel auf.
Somar Ghali, Produktmanager bei autosen

Materialeigenschaften von PUR- und PVC-Kabelmänteln

Beide Materialien, PUR und PVC, bieten Eigenschaften, die ihre Anwendung in verschiedenen Umgebungen und Applikationen beeinflussen. Betrachten sie die spezifischen Anforderungen Ihrer Applikation, um die richtige Sensorleitung zu finden.

Eigenschaften Mantelmaterial PUR (Polyurethan)

PUR-Leitungen Werden oft dort eingesetzt, wo Flexibilität, Abriebfestigkeit und chemische Beständigkeit erforderlich sind, z.B. in der Automatisierungstechnik, Robotik und anderen dynamischen Umgebungen. Es ist wichtig zu beachten, dass PUR empfindlich gegenüber UV-Strahlung sein kann und daher in Außenanwendungen geschützt werden sollte. Polyurethan (PUR) weist eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Öl, Feuchtigkeit und Abrieb auf. Im direkten Vergleich ist PUR zwar weniger hitzebeständig als PVC, dafür jedoch deutlich robuster und flexibler – insbesondere bei dynamischen Beanspruchungen.

Vorteile von PUR:

Flexibilität: PUR ist bekannt für seine hohe Flexibilität und Biegefestigkeit, was es ideal für Applikationen macht, bei denen Bewegung und Flexibilität erforderlich sind, z.B. auf engem Raum und in Robotikanwendungen.
Hohe chemische und mechanische Widerstandsfähigkeit: PUR ist gegenüber Ölen, Chemikalien und Abrieb widerstandsfähig, was es für raue industrielle Umgebungen geeignet macht. Zugfestigkeit, Abriebfestigkeit und Rissbeständigkeit ermöglichen eine lange Lebensdauer auch unter intensiver mechanischer Belastung. Hinzu kommt eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber UV-Strahlung, Feuchtigkeit, Wasser, Ölen, Schneid- und Kühlschmierstoffen, Lösungsmitteln sowie aggressiven Chemikalien.
Geeignet für großen Temperaturbereich: PUR bietet einen breiten Betriebstemperaturbereich, von sehr niedrigen bis hin zu hohen Temperaturen, was es für Anwendungen in extremen Umgebungen geeignet macht.

Nachteile von PUR:

Kann empfindlich gegenüber UV-Strahlung sein.
Höhere Kosten im Vergleich zu PVC

Eigenschaften Kabelmantelmaterial PVC (Polyvinylchlorid)

Sensorleitungen mit einem Außenmantel aus PVC finden Anwendung in weniger anspruchsvollen Umgebungen, in denen Kosten eine größere Rolle spielen und wo eine gute elektrische Isolierung und Brandschutz wichtig sind, ist jedoch weniger geeignet für Umgebungen mit starken mechanischen Belastungen und hohen Temperaturen. Polyvinylchlorid (PVC) wird aufgrund seiner vielseitigen Einsatzmöglichkeiten und des günstigen Preisniveaus häufig für Kabelummantelungen im industriellen Bereich verwendet. PVC-Leitungen bieten eine gute Beständigkeit gegenüber Hitze, Feuchtigkeit, Öl sowie mechanischer Beanspruchung und zeigen sich insbesondere resistent gegenüber vielen Reinigungs- und Lösungsmitteln.

Vorteile von PVC:

Kosteneffizienz: PVC ist im Vergleich zu PUR kostengünstiger in der Herstellung und Anschaffung.
Feuerbeständigkeit/ gute Brandschutzeigenschaften: PVC ist normalerweise schwer entflammbar und bietet eine gute Brandschutzeigenschaft, was es in bestimmten sicherheitskritischen Anwendungen bevorzugt.
Gute elektrische Isolierung: PVC eignet sich hervorragend für statische Installationen, Verteilungen, Sensorik in der Gebäudeautomation und überall dort, wo gute elektrische Isolation bei geringem Materialeinsatz gefragt ist oder es zu Störungen aus benachbarten Stromkreisen kommen könnte.

Nachteile von PVC:

Weniger flexibel und weniger beständig gegenüber mechanischer Beanspruchung.
Umweltbedenken: da bei Herstellung und Entsorgung von PVC gesundheitsschädliche Stoffe freisetzen kann, das Material schwer recycelbar ist und umweltbelastende Zusatzstoffe wie Weichmacher und Schwermetalle enthält.

Wo werden PUR Sensorleitungen eingesetzt?

Polyurethan (PUR) ist – wie PVC – ein thermoplastischer Kunststoff, der sich unter Wärmeeinfluss verformen lässt und beim Abkühlen wieder aushärtet. Trotz dieser Gemeinsamkeit unterscheidet sich PUR chemisch deutlich von Polyvinylchlorid und bringt eine Reihe von materialtechnischen Vorteilen mit, die es besonders für hochbelastete und bewegte Applikationen attraktiv machen.

PUR-Kabelmäntel zeichnen sich durch eine besonders hohe mechanische Robustheit aus. Ihre Zugfestigkeit, Abriebfestigkeit und Rissbeständigkeit ermöglichen eine lange Lebensdauer auch unter intensiver mechanischer Belastung. Hinzu kommt eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber, Feuchtigkeit, Wasser, Ölen, Schneid- und Kühlschmierstoffen, Lösungsmitteln sowie aggressiven Chemikalien. Diese Eigenschaften sind entscheidend für die Anwendung in Umgebungen wie:

Automobilfertigung, wo Leitungen mit Ölen, Fetten und mechanischen Belastungen in Kontakt kommen.
Stanz- und Bearbeitungszentren, in denen heiße Späne, Schweißperlen und Chemikalien auftreten.
Werkzeugmaschinen, bei denen häufige Bewegungen, Schmiermittel und Vibrationen zum Alltag gehören.

Ein herausragendes Merkmal von PUR-Kabeln ist ihre außergewöhnliche Flexibilität bei gleichzeitig hoher Rückstellkraft und Formstabilität. Der kleine Biegeradius erlaubt den Einsatz auf engem Raum und bei häufigen Richtungswechseln. Diese Eigenschaften sind besonders relevant für bewegte Anwendungen, etwa:

Industrieroboter, bei denen sich Sensor- und Steuerleitungen kontinuierlich mit dem Gelenkarm mitbewegen müssen.
Schleppketten-Anwendungen, bei denen Kabel auf engem Raum dauerhaft bewegt und gebogen werden.
Lackierstraßen, bei denen Chemikalienbeständigkeit und mechanische Flexibilität gleichzeitig gefordert sind.
Medizintechnische Anlagen, wo kompakte Kabelführungen und zuverlässige Beweglichkeit unter sterilen Bedingungen notwendig sind.

Ein weiterer Vorteil: Viele PUR-Kabel bleiben auch bei niedrigen Temperaturen flexibel, was sie für den Einsatz in Kühl- und Tiefkühlumgebungen prädestiniert. Anders als steifere Kabeltypen wie PVC verlieren sie bei Kälte nicht ihre Biegsamkeit, was das Risiko von Materialversprödung und Kabelbruch deutlich reduziert.

Zusammengefasst bietet PUR eine ideale Kombination aus mechanischer Widerstandsfähigkeit, chemischer Beständigkeit, . Das macht PUR-Kabel zu einer hoch performanten Lösung für anspruchsvolle industrielle Umgebungen, in denen Kabel oft mehr leisten müssen als reine Signalübertragung.

Wo werden PVC-Sensorleitungen eingesetzt?

PVC-Kabelmäntel zeichnen sich durch eine Vielzahl an schützenden Materialeigenschaften aus, die auf ihrem chemischen Aufbau beruhen. Sie sind von Natur aus flammhemmend und weisen eine gute Hitzebeständigkeit auf. Darüber hinaus sind sie resistent gegenüber einer breiten Palette industrieller Einflüsse wie Ölen, Säuren, Abrieb, UV-Strahlung (Sonnenlicht), Salzwasser, Ozon, Oxidation und Feuchtigkeit. Diese Kombination macht PVC zu einem äußerst vielseitigen Werkstoff für Kabelummantelungen in unterschiedlichsten industriellen Umgebungen.

Besonders in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie kommt PVC häufig zum Einsatz – und das aus gutem Grund: Kabel mit PVC-Mantel und Schutzart IP69K sind gegen das Eindringen von Wasser selbst bei Hochdruckreinigungen geschützt. Diese Eigenschaft ist entscheidend in hygienekritischen Bereichen, in denen regelmäßige, gründliche Reinigungsprozesse mit aggressiven Chemikalien vorgeschrieben sind. Die chemische Beständigkeit gegenüber häufig verwendeten Reinigungs- und Desinfektionsmitteln wie Natriumhypochlorit, Natrium- und Kaliumhydroxid, Peressigsäure, Wasserstoffperoxid und quartären Ammoniumverbindungen ist essenziell, um die Integrität der Kabel zu gewährleisten und Ausfälle durch Materialschäden zu vermeiden.

Ein weiterer Vorteil: Da PVC ein modifizierbarer Werkstoff ist, können seine physikalischen Eigenschaften – wie Flexibilität, Härte oder Beständigkeit – durch unterschiedliche Rezepturen und Additive an spezifische Anwendungsanforderungen angepasst werden. Dies ermöglicht es Herstellern, maßgeschneiderte Lösungen für verschiedene industrielle Umgebungen zu entwickeln, etwa für Verpackungslinien, Montagestrecken, Beleuchtungssysteme oder sogar den medizintechnischen Gerätebau.

Trotz seiner hohen Vielseitigkeit gibt es Grenzen für den Einsatz von PVC, die bei der Materialwahl sorgfältig berücksichtigt werden sollten. Die chemische Beständigkeit ist abhängig von verschiedenen Faktoren wie:

Konzentration der eingesetzten Chemikalien
Prozesstemperatur
Einwirkdauer und Häufigkeit der Exposition

In Automobil- und Werkzeugmaschinenanwendungen, in denen eine permanente oder intensive Einwirkung von Schmierölen und Hydraulikflüssigkeiten zu erwarten ist, stößt PVC an seine Grenzen. Zwar bietet es eine gewisse Ölbeständigkeit, jedoch erreicht es nicht das Niveau von PUR, das für solche Umgebungen in der Regel die robustere Wahl darstellt.

PVC-Kabelummantelungen sind nicht nur chemikalienresistent, sondern im Vergleich zu anderen Kunststoffen auch deutlich steifer. Diese Steifigkeit erweist sich in Anwendungen mit hoher mechanischer Beanspruchung, starken Zug- und Druckbelastungen sowie erhöhten Umgebungstemperaturen als vorteilhaft, da sie das Kabel zusätzlich schützt und die Lebensdauer erhöht. In thermisch anspruchsvollen Industrieumgebungen, etwa in Anlagen mit hoher Prozesswärme, sorgt die geringe Verformungsneigung des Materials dafür, dass Form und Funktion langfristig erhalten bleiben.

Allerdings kann genau diese Steifigkeit in Tiefkühl- oder Kälteanwendungen zum Nachteil werden. PVC neigt bei sehr niedrigen Temperaturen dazu, spröde zu werden und Risse zu bilden, insbesondere bei wiederholtem Biegen oder Bewegung. Für dynamische Anwendungen in kalten Umgebungen sind daher alternative Materialien wie PUR oder speziell formuliertes Kälte-PVC vorzuziehen.

Tabelle: Chemikalienbeständigkeit von PVC-Kabelmänteln

Chemikalie	Typische Verwendung	Beständigkeit von PVC	Bemerkung
Natriumhypochlorit (NaClO)	Desinfektion, z. B. in der Lebensmittelindustrie	Sehr gut	Weit verbreitet in CIP-/SIP-Prozessen. Langzeitkontakt sollte dennoch begrenzt sein.
Natriumhydroxid (NaOH)	Alkalische Reinigung	Sehr gut	Auch bei höheren Konzentrationen gut beständig.
Kaliumhydroxid (KOH)	Ähnlich wie NaOH, häufig in Reinigungsmitteln	Sehr gut	Vergleichbar mit NaOH hinsichtlich Beständigkeit.
Peressigsäure (PAA)	Desinfektion, auch im medizinischen Bereich	Gut	Konzentration und Einwirkzeit begrenzen. Materialversprödung möglich.
Wasserstoffperoxid (H₂O₂)	Sterilisation, Oxidationsmittel	Gut	In hoher Konzentration kann es zur Materialalterung kommen.
Quaternäre Ammoniumverbindungen	Flächendesinfektion, milde Reinigungsmittel	Sehr gut	Keine bekannten Einschränkungen bei üblichen Konzentrationen.
Alkohole (z. B. Isopropanol)	Oberflächendesinfektion	Gut	Kurzzeitiger Kontakt problemlos, längerer Kontakt kann Material erweichen.
Schmier- und Hydrauliköle	Maschinenbau, Werkzeugmaschinen	Eingeschränkt	Temporäre Exposition möglich, dauerhafte Belastung führt zu Versprödung.

Die richtige Sensorleitung: PUR oder PVC?

Die Entscheidung zwischen PUR und PVC hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab. Für dynamische Umgebungen mit hohen Anforderungen an Flexibilität, Abriebfestigkeit und chemische Beständigkeit ist PUR die bevorzugte Wahl. PVC hingegen eignet sich für weniger anspruchsvolle Umgebungen, in denen Kosten, Brandschutz und elektrische Isolierung entscheidend sind.

PUR vs. PVC auf einen Blick

Kriterium	PVC	PUR
Kosten	Günstig	Höherpreisig
Flammwidrigkeit	Gut (halogenfrei, raucharm)	Gut (halogenfrei, raucharm)
Chemikalienbeständigkeit	Gut	Sehr gut
SIP & Reinigungsmittelbeständigkeit	Sehr gut	Nicht geeignet
Mechanische Belastbarkeit	Mittel	Hoch
Flexibilität	Eingeschränkt	Hoch
Eignung für dynamische Anwendungen	Weniger geeignet	Optimal (z. B. Robotik, Schleppkette)
Tiefkühlanwendungen	Eingeschränkt	Geeignet

Fazit in einem Satz:

PVC für günstige, statische Standardanwendungen mit Fokus auf Isolation – PUR für anspruchsvolle, bewegte und raue Industrieumgebungen mit hoher mechanischer Belastung.

Sensorleitungen von autosen

Produktgruppe	Mantelmaterial	Besonderheiten	Einsatzempfehlung
Standard Class Sensorleitungen (PVC)	PVC	Gute Isolierung, günstig, IP65/IP67, teilw. IP69K	Stationäre Anwendungen, Verpackung, hygienische Bereiche
Standard Class Sensorleitungen (PUR)	PUR	Flexibel, UV- und Öl-beständig, halogenfrei	Bewegte Anwendungen, Montageanlagen, Innen- & Außenbereich
High Resistance Class Sensorleitungen (PVC)	PVC (modifiziert)	Chemikalienbeständig, IP69K, Reinigungsfest	Lebensmittel- & Getränkeindustrie, Pharmaindustrie, CIP-/SIP-Umgebungen
High Resistance Class Sensorleitungen (PUR)	PUR (hochwertig)	Extrem robust, schleppkettentauglich, hochflexibel, raucharm	Robotik, Werkzeugmaschinen, Schleppketten, aggressive Medien