Wie PoE die Netzwerktechnik effizienter macht

Anwendungsbeispiel: Der PoE-Injektor versorgt eine IP-Kamera gleichzeitig mit Strom und Daten.
Anwendungsbeispiel: Der PoE-Injektor versorgt eine IP-Kamera gleichzeitig mit Strom und Daten. – Bild: Digitus

PoE überträgt Strom direkt über das Ethernet-Kabel, also über dieselbe Leitung, die auch die Daten übermittelt. Das reduziert den Installationsaufwand drastisch, spart Material und eröffnet neue Möglichkeiten bei der Platzierung von Geräten. Die Technologie basiert auf Standards wie IEEE 802.3af (bis 15,4W), 802.3at (bis 30W) und 802.3bt (bis zu 100W). Damit ist PoE heute für eine Vielzahl leistungsstarker Anwendungen wie IP-Kameras, IoT-Geräte oder auch VoIP-Telefonie gerüstet. Für Elektriker bedeutet das: weniger Aufwand bei der Verkabelung, besonders in schwer zugänglichen Bereichen.

USPs von PoE im Vergleich zur klassischen Installation

Im direkten Vergleich zeigt sich: Power over Ethernet bringt einige Vorteile gegenüber der herkömmlichen Verkabelung. Während bei traditionellen Installationen für jedes Gerät zwei Leitungen – eine für Daten, eine für Strom – erforderlich sind, genügt bei PoE ein einziges Netzwerkkabel. Das spart Material als auch Zeit bei der Verlegung. Dadurch reduziert sich auch die Installationszeit, da weder zusätzliche Steckdosen installiert noch separate Stromleitungen gezogen werden müssen. Gerade in schwer zugänglichen Bereichen wie Zwischendecken, Außenfassaden oder Hallen ist das ein enormer Vorteil. Auch bei der Platzierung von Geräten punktet PoE: Access Points, IP-Kameras oder Türsprechstellen lassen sich unabhängig von vorhandenen Stromanschlüssen dort montieren, wo sie gebraucht werden. Zudem sind sämtliche Endgeräte sofort per Plug&Play einsatzbereit. Dank modularer Switches, Injektoren und Extender sind PoE-Systeme darüber hinaus erweiterbar und damit für zukünftige Anforderungen gerüstet, wenn es z.B. darum geht, nach der Erstinstallation weitere IP-Kameras oder Access Points in Betrieb zu nehmen.

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Bild: Digitus

Vorteile dank Watchdog-Funktion und Long-Range-Modus

Bei der Wartung wiederum profitieren Installateure und Endkunden von zentralen Diagnosefunktionen. Viele PoE-Switches erkennen z.B. automatisch, wenn ein Gerät nicht mehr reagiert, und starten es selbstständig neu. Diese so genannte Watchdog-Funktion, ein intelligentes Selbstüberwachungssystem in PoE-Switches, sorgt damit für eine zuverlässige Netzwerkverfügbarkeit, höhere Betriebssicherheit und eine Minimierung von Ausfallzeiten. Die Watchdog-Funktion ist insbesondere in sicherheitskritischen Infrastrukturen ein Vorteil, ebenso wie der Long-Range Modus. Dieser erweitert die Reichweite von Ethernet- und PoE-Verbindungen über das Standardlimit von 100 hinaus auf bis zu 250m pro Port. Dabei wird die Bandbreite pro Verbindung auf 10MBit/s reduziert, um eine stabile Datenübertragung über größere Distanzen zu gewährleisten: Ideal geeignet für weitläufige Anlagen wie Parkplätze, Lagerhallen oder Außenbereiche.

Einsparpotenziale bei Installation, Wartung und Energieverbrauch

Unternehmen können allein bei der Installation, für die nur standardisierte Netzwerkkabel nötig sind, um gleichzeitig Daten und Strom bereit zu stellen, Ressourcen sparen. Hinzu kommen reduzierte Wartungskosten aufgrund eines hohen Automatisierungsgrads (z.B. Watchdog-Funktion) sowie Energieeinsparungen durch zentrales Power-Management. All das sorgt dafür, dass sich eine PoE-Installation schnell amortisierten kann.

Mit PoE lassen sich verschiedene Endgeräte über ein einziges Netzwerkkabel gleichzeitig mit Strom und Daten versorgen.
Mit PoE lassen sich verschiedene Endgeräte über ein einziges Netzwerkkabel gleichzeitig mit Strom und Daten versorgen. – Bild: Digitus

Typische Hardware-Bestandteile eines PoE Netzwerks

Zur technischen Ausstattung eines PoE-Netzwerks zählen verschiedene Komponenten, die je nach Ausgangslage und Anwendungsfall zum Einsatz kommen. Ist bereits ein PoE-fähiger Switch (z.B. Digitus DN-95347-2) vorhanden, erfolgt die Stromversorgung direkt über diesen. Man spricht von einer Endspan-Lösung. In Netzwerken mit klassischen, nicht PoE-fähigen Switches wird hingegen ein so genannter PoE-Injektor (z.B. Digitus DN-95103-2) dazwischengeschaltet, der die Stromzufuhr übernimmt. Diese sogenannte Midspan-Variante erlaubt eine Nachrüstung bestehender Infrastrukturen. Dabei unterscheidet man zwischen aktiven Injektoren, die PoE-kompatible Geräte erkennen und sicher mit Spannung versorgen, und passiven Injektoren, die dauerhaft Strom einspeisen, was bei falscher Anwendung jedoch zu Schäden führen kann. Für größere Distanzen kommen PoE-Extender (z.B. Digitus DN-95128-1) zum Einsatz. Sie verlängern die Reichweite von PoE-Verbindungen über das übliche Limit von 100m hinaus. PoE-Splitter (z.B. Digitus DN-95128-1) wiederum trennen die Strom- und Datenübertragung am Endgerät auf, etwa wenn ein Gerät keine direkte PoE-Unterstützung bietet, aber dennoch über das Ethernet-Kabel mit Strom versorgt werden soll. Des Weiteren macht es Sinn, einen PoE-Überspannungsschutz (z.B. DN-95421 von Digitus) einzubauen. Damit ist das Netzwerk vor Spannungsspitzen wie Blitzschlag oder Kurzschluss geschützt. Durch die Kombination dieser Hardware-Bausteine lässt sich nahezu jedes Netzwerk flexibel und effizient an moderne Anforderungen anpassen.

Erfolgsfaktor für moderne Netzwerke

Power over Ethernet ist ein Enabler für flexible, skalierbare und energieeffiziente Netzwerke und hat sich deshalb bereits in zahlreichen Branchen etabliert: In der IT- und Sicherheitstechnik wird PoE vor allem für IP-Kameras, VoIP-Telefone und WLAN Access Points eingesetzt. Geräte, die oft an schwer zugänglichen Orten montiert werden und eine stabile Daten- und Stromversorgung benötigen. In der Industrie und im Bereich IoT spielt PoE ebenfalls eine Rolle, etwa bei der Anbindung von Sensoren, Maschinensteuerungen oder intelligenter Beleuchtung. In der modernen Gebäudetechnik wiederum ermöglicht PoE den Betrieb von Zutrittskontrollen, Raumklimaüberwachung oder energieeffizientem Gebäudemanagement ohne Stromverkabelung. Darüber hinaus ist PoE ein entscheidender Baustein für Smart-City-Konzepte: Es versorgt z.B. vernetzte Straßenbeleuchtung, Verkehrsüberwachungssysteme und öffentliche WLAN-Hotspots mit Strom und Daten. Auch im Gesundheitswesen eröffnet die Technologie neue Möglichkeiten: von der Patientenüberwachung über Notrufsysteme bis hin zu intelligenten Zutrittslösungen. Nicht zuletzt kommt PoE auch in privaten Wohnumfeldern zunehmend zum Einsatz, etwa bei Video-Türsprechanlagen oder smarten Heimautomationssystemen. Die Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten zeigt: PoE ist längst mehr als nur eine stromsparende Alternative zur klassischen Installation.