PoE – Strom via Netwerkleitung

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PoE Router

Power Over Ethernet (PoE) ist eine Funktion, die es ermöglicht über Ethernetleitungen gleichzeitig Strom zu übertragen. Dies ist sehr vorteilhaft, weil keine zusätzliche Leitung zur Stromversorgung notwendig ist. Daher können Geräte wie WiFi-Accesspoints und IP-Webcams können also mit einer einzigen Leitung* mit der Infrastruktur verbunden und mit Energie versorgt werden.

Falls Sie sich wundern, weshalb wir den Begriff „Ethernetleitung“ anstatt Netzwerkkabel verwenden: Dies erklären wir in einem anderen Beitrag.

Anwendungsbereiche

Power over Ethernet findet in vielen Bereichen Anwendung. Beispielsweise kann eine kabellose Netzwerk-Infrastruktur mit PoE ohne separate Stromversorgung der Access Points, Router oder Repeater aufgebaut werden.

Auch Sicherheitskameras können schneller ins System integriert werden. Vor allem bei temporären Lösungen, wie beispielsweise auf Baustellen, ist dies von großem Vorteil. Ganze Alarmanlagen können so vernetzt und versorgt werden.

In Hohlwänden oder -decken, in denen die Installation einer Stromversorgung schwer zu realisieren ist, können kleinere Verbraucher über eine dünne Netzwerkleitung mit Strom versorgt werden.

Die Technik hinter PoE

Eingespeist wird der Strom über einen Energieversorger. Dies geschieht über einen PoE-fähigen Router oder Switch, der eine Spannung anlegt. Ebenfalls können bereits bestehende Geräte weiterhin verwendet werden. In diesem Fall käme ein sogenannter PoE-Injector zum Einsatz, der zwischen dem vorhandenen Switch oder Router und dem zu versorgendem Gerät eingebunden wird. Dieser lässt Daten weiterhin ungehindert durch und „injiziert“ die Strom in die Ethernetleitung. Solche Geräte bezeichnet man als Power Sourcing Equipment (PSE), während man Verbraucher „Powered Device“ (PD) nennt.

Die Geräte können in zwei Modi arbeiten – Mode A und Mode B:

Mode A

Im Mode-A-Betrieb findet die Stromübertragung über die gleichen Adern statt, über die auch die Daten übertragen werden.

PoE Mode A
Energie und Daten über die gleichen Adernpaare

Wie ist das möglich?

Daten werden im Leiter gleichspannungsfrei übertragen. Legt man nun parallel eine Gleichspannung an, kann das Signal weiterhin übertragen werden. Am Verbraucher wird nun der Gleichspannungsanteil des gemischten Signals nun wieder ausgekoppelt.

Mode B

Ethernetleitungen haben für verschiedene Anwendungen und aus Gründen der Zukunftssicherheit zwei weitere Adernpaare. Diese können ebenfalls zur Stromübertragung verwendet werden.

PoE Mode B
Stromversorgung über die „Spare Pairs“

Alle Standards auf einen Blick

PoE (802.3af)

Der im Jahre 2003 erschienene Standard stellt dem Endverbraucher eine Leistung von etwa 12,95 W zur Verfügung. Diesbezüglich hört man öfter von Werten um 15 W – was jedoch die Leistung ist, die eingespeist wird. Durch die Übertragung entstehen Leistungsverluste, was die Differenz erklärt.

Mittlerweile gibt es nicht nur PoE, sondern auch zwei neuere, leistungsfähigere Standards.

PoE+ (802.3at)

PoE+ unterstüzt bis zu zwei Verbraucher (PDs) gleichzeitig mit einer Gesamtleistung von etwa 25,5 W.

PoE++ (802.3bt)

Der neuste Standard, neben PoE++ auch 4-Paar-PoE genannt, überträgt Strom nicht nur über zwei, sondern alle vier Adernpaare. Hiermit kommen wir auf Leistungen zwischen 70 und 100 Watt, die am Verbraucher ankommen.

Nachteil der Technologie

CAT-5, CAT-6 und CAT-7-Netzwerkleitungen, bestehen aus acht dünnen Litzen, welche für die Datenübertragung von teilweise 10Gbps auch vollkommen ausreichend sind. Durch den kleinen Querschnitt besitzen die Leiter allerdings einen hohen Widerstand, der vor allem auf längeren Strecken zu hohen Verlusten führt. Wirkungsgrade von nur 70% sind hier durchaus möglich.

Fazit

PoE beweist sich bei einer Vielzahl von Anwendungen als großer Vorteil. Viele Geräte brauchen durch PoE keine weitere Stromversorgung mehr, was die Installation und Wartung einfacher macht. Man kann die Technologie auch bei bereits verlegten Netzwerkleitungen mittels Injector, Router oder Switch nachrüsten. Leider geht Energie in Form von Wärme verloren, was man bei geringen Leistungen allerdings vernachlässigen kann.

Bevor Sie allerdings neue Netzwerkleitungen verlegen, empfehlen wir Ihnen, unseren Artikel über verschiedene CAT-Standards zu lesen.

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Leitungen PoE fähig

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