Was ist PoE (Power over Ethernet)?

Was ist PoE?

Sowohl im privaten als auch im geschäftlichen Umfeld erfreuen sich Power over Ethernet (PoE)-Geräte seit einigen Jahren großer Beliebtheit.

Neben der Stromversorgung über das Netzwerk hat diese Technik viele weitere Vorteile. Mittlerweile können fast alle Geräte auf diese Weise mit entsprechenden Adaptern angesteuert werden. 

In diesem Text erfährst du, welche Dinge du beim Einrichten beachten musst, welche Anwendungsbereiche es dafür gibt und was PoE ist.

Definition und Erläuterung

Einfach erklärt und frei übersetzt handelt es sich bei PoE um die Stromversorgung über das Netzwerk (Ethernet). Die jeweiligen Geräte müssen dabei selbstverständlich netzwerkfähig sein. Neben der Übertragung von Daten dient das LAN-Kabel auch als Stromlieferant.

Dadurch können gerade in Netzwerkschränken oder verwinkelten Bereichen des Gebäudes Kabel und damit Platz gespart werden. Auch Bereitstellungs- oder Installationskosten fallen dadurch niedriger aus.

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Wo wird es eingesetzt?

Netzwerkkabel werden in erster Linie zur Datenübertragung genutzt und können in der Regel keine hohen Spannungen aushalten. Von daher kann PoE häufig nur von Netzwerkgeräten genutzt werden, die wenig Leistung benötigen

Zu den möglichen Anwendungen gehören kleine Switches oder Medienserver, die ihren Strom aus dem Datennetz beziehen. Power over Ethernet ist viel häufiger für IP-Kameras und VoIP Telefone, Router oder Zugangspunkte. Diese benötigen nur eine geringe Spannung und befinden sich oft in Ecken oder kleinen Schränken in Privathäusern. So kann Kabelsalat vermieden werden.

Mit dem zunehmenden Einsatz von Smart Home-Geräten hat diese Art der Stromversorgung in vielen Haushalten Einzug genommen. Im industriellen Umfeld eignet sich PoE für Sensoren oder Messgeräte. Gerade für Lagerhallen, die mit solchen Geräten nachträglich ausgestattet werden sollen, ist dies eine effiziente Lösung.

Die Vorteile

Neben den oben genannten Einsatzmöglichkeiten im Heimbereich bietet diese Technologie vor allem im Corporate-Bereich viele spannende Lösungen.

So dienen PoE-Switches dazu, über das Ethernet-Kabel die Stromversorgung und die Datenübertragung effizient zu gestalten. Üblicherweise sind diese in den Portanzahlen von acht bis 48 Ports verfügbar. Gerade 48-Portvarianten werden im Business-Umfeld gerne genutzt.

Weiters können mit Power over Ethernet Konvertern, Splittern und Injektoren auch Geräte, die nicht über diese Technologie verfügen, angesteuert werden. Eine wichtige Rolle dabei spielen auch die Kabel. 

Welche Kabel für Power over Ethernet?

Bei Patchkabeln ab der Kategorie 5 mit RJ45-Steckern ist eine Nutzung dieser Technologie möglich. PoE macht sich die Tatsache zunutze, dass nur zwei der insgesamt vier verdrillten Adernpaare für die Stromversorgung verwendet werden

UTP-Kabel, also ein ungeschirmtes Twisted-Pair-Kabel, wird hierfür allerdings nicht empfohlen, da es anders als beim geschirmten Pendant (F/UTP) die Wärme weniger effektiv leiten kann. Große Kabelbündel oder dergleichen können ebenso zu einer Überhitzung im Kabelkanal führen. 

Am häufigsten werden auch aufgrund des belastbareren Widerstandes und der besseren Wärmeleitung Cat.6a-Leiter verwendet. Die flachen Ethernetkabel von PATCHBOX sind PoE-fähig und bieten in allen Einsatzbereichen eine effiziente und kostengünstige Lösung. Um mehr über Cat.6a-Kabel und den Unterschied zur Cat.6-Variante zu erfahren, klicke hier.

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Spannung & Watt

Bei IEEE 802.3af-2003 PoE wird eine Spannung von 44 bis 57 Volt DC über das LAN-Kabel bereitgestellt. Bei PoE+ und HiPoE kann sie sogar zwischen 50 und 57 Volt DC liegen. Damit werden zum einen die Niederspannungsanforderungen der SELV-Norm (Safety Extra Low Voltage) erfüllt. Andererseits wird dadurch ein effizienter Stromfluss über das Ethernet-Kabel ermöglicht. 

In Sachen Leistung gibt es ebenfalls je nach Standard unterschiedliche Amplituden, die entsprechend verschiedene Einsatzbereiche mit sich bringen. 

Alle Arten von PoE 

Es gibt vier Arten: PoE, PoE+ und zwei Arten von PoE++, auch 4PPoE genannt. Die Leistung sowie die Stromzufuhr zum Endgerät sind bei jedem Power-over-Ethernet-Standard unterschiedlich. In der folgenden Tabelle haben wir eine Übersicht erstellt und PoE, PoE+, PoE++ IEEE 802.3bt (Typ 3) und PoE++ IEEE 802.3bt (Typ 4) verglichen:

NameStandardMax. Leistung pro PortMax. Leistung zum EndgerätUnterstützte Geräte
PoEIEEE 802.3af15.4 W12.95 WVoIP-Telefone
PoE+IEEE 802.3at30 W25.5 WVideo-IP-Telefone
PoE++IEEE 802.3bt (Typ 3)60 W51 WVideokonferenz-Setup
PoE++IEEE 802.3bt (Typ 4)100 W71.3 WLaptops
PoE-Standards (Power over Ethernet) im Überblick

Worauf sollten Sie achten?

Daraus ergeben sich einige Punkte, die beim Einsatz von Power over Ethernet im Privat- oder Businessbereich schon bei der Planung entscheidend sind.

Neben der bereits erwähnten Verwendung von adäquaten Kabeln für die IT-Umgebung, ist auch das Verlegen dieser von Bedeutung. Da sie nicht nur Daten sondern auch Strom übertragen, können PoE-Kabel leichter erhitzen. Erwärmte Leiter können durch zusätzliche Dämpfung weniger Daten übertragen.

Die maximalen Übertragungsleistungen sollten den Temperaturbedingungen angepasst werden. Beim Kabel-Kauf ist deshalb darauf zu achten, dass der Aderquerschnitt nicht über einem AWG-Wert von 24 liegt.

Bei längeren Leitungen von über 100 Metern kann es beim PoE-Switching ohne zusätzliche Extender zudem zu einer Verringerung der Spannung kommen. Je länger ein Netzwerkkabel ist, desto höher sind die auftretenden Verluste. Eine solche Gefahr besteht bei der Verwendung der PATCHBOX jedoch nicht, da die einziehbaren flachen Ethernet Kabel eine Maximallänge von 2,5m haben und somit weit unter der 100m-Grenze liegen.

Letztlich ist es gerade beim Einsatz von PoE-Switchen wichtig, den Energiebedarf der Powered Devices (PD) zu kennen. Haben sie in Summe einen zu großen Leistungsbedarf für den Switch, kann es auch hier zu Performance-Problemen kommen. 

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Wann brauche ich einen PoE-Switch?

Ein PoE-Switch hat, wie alle Geräte dieser Art, die Aufgabe kabelgebundene Verbindungen zwischen Geräten in einem Netzwerk herzustellen. Zusätzlich wird die Power over Ethernet-Technologie genutzt, um über das Datenkabel den Strom zu übertragen.

Access Points können ebenso effizient in das Netzwerk eingebunden werden wie z. B. Sicherheitskameras oder andere Powered Devices mit niedriger Spannung. Beim Kauf eines Switches ist es daher sinnvoll, auf die PoE-Fähigkeit zu achten, um ein kosten- und platzsparendes Netzwerk zu errichten.

Bei Verteilern, die diese Technologie nicht besitzen, empfiehlt sich der Einsatz von Midspan Power Sourcing Equipment (PSE). PoE-Injektoren sind solche Midspan-PSEs. Der Injektor kann den Datenfluss von einem Non PoE-Switch über ein verbundenes Kabel dann sowohl mit Daten als auch Strom an ein PD liefern.

Aktiv vs. passiv: Was ist der Unterschied?

Aktive Power over Ethernet-Switches sind auch unter dem Namen Standard-PoE bekannt. Sie handeln vor jedem Einschalten die richtige Spannung zwischen der Stromversorgung (PSE) und dem Endgerät (PD) aus. Ist die gewünschte Energie zwischen dem Verteiler und dem Gerät nicht kompatibel, wird die Stromzufuhr vom Switch nicht gewährleistet. Damit wird eine Beschädigung des PD oder gar ein Durchbrennen der Kabel verhindert.

Das passive Pendant hingegen führt einen solchen Vorabcheck nicht aus. Es kommt zu keiner Kommunikation zwischen beiden Geräten und die Stromversorgung ist immer eingeschaltet. Der passive PoE-Switch sendet also durchgehend Strom, ganz gleich, ob das Endgerät die Technologie unterstützt oder nicht

PATCHBOX

Auch unsere PATCHBOX, ein innovatives Kabelmanagementsystem für den Netzwerkschrank, ist PoE-fähig. Die einziehbaren Kabeln, die für Ordnung und schnelleres Patchen und Troubleshooten sorgen, sind sowohl als UTP als auch als STP erhältlich.

Beide Kabelvarianten können Power over Ethernet - während unser Shielded Twisted Pair PoE kann, kann unsere UTP-Version sogar PoE++ (802.3bt type three). Um mehr über die PATCHBOX zu erfahre, klicke hier.

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