Power over Ethernet

Was ist Power over Ethernet — und wie viel Leistung liefert es?

Power over Ethernet, kurz PoE, überträgt elektrische Leistung über dieselbe Netzwerkleitung, die auch die Daten führt. Ein Access Point an der Decke, eine Kamera an der Fassade oder ein Bedienpanel in der Wand braucht dann nur ein Kabel statt zwei — und keine Steckdose an einer Stelle, an der ohnehin keine geplant war.

Durch ein Netzwerkkabel passt mehr als nur das Datensignal: Daten und Strom können über dieselbe Leitung laufen, ohne sich in die Quere zu kommen. Das Gerät am anderen Ende bekommt so beides über einen einzigen Stecker. Für Dich heißt das: Wo ein Netzwerkkabel liegt, kann ein Gerät hängen, auch wenn dort keine Steckdose ist. Das spart beim Neubau Wege und macht später Änderungen einfacher — vorausgesetzt, jemand hat beim Planen daran gedacht, wie viel Strom insgesamt gebraucht wird.

Ausführliche Erklärung

Am Anfang steht ein Handschlag zwischen zwei Geräten. Die einspeisende Seite — im Standard das Power Sourcing Equipment, kurz PSE, in der Praxis meist ein PoE-fähiger Switch — prüft zunächst mit einer kleinen Spannung, ob am anderen Ende überhaupt ein Gerät sitzt, das Strom annehmen will; der Standard nennt es Powered Device, kurz PD. Erst wenn es sich meldet und seine Leistungsklasse nennt, schaltet der Port auf volle Spannung. Deshalb kann man an einen PoE-Switch bedenkenlos einen normalen Rechner anschließen: Er meldet sich nicht, also bekommt er nichts.

Die Ausbaustufen des Standards unterscheiden sich in der Leistung. Die erste Fassung stellt am Port rund 15 Watt bereit, die zweite etwa 30, und die jüngste Stufe reicht in zwei Typen bis rund 60 beziehungsweise 90 Watt. Am Gerät kommt jeweils weniger an, weil auf der Leitung Verluste entstehen — je nach Stufe zwischen gut zwei und knapp zwanzig Watt weniger. Für die Auswahl eines Geräts zählt deshalb die Angabe auf der Empfängerseite, nicht die des Ports.

Für die Planung ist eine andere Zahl wichtiger, und sie steht selten groß auf dem Karton: das PoE-Budget des Switches. Es gibt an, wie viel Leistung das Gerät über alle Ports zusammen abgeben kann, und liegt regelmäßig deutlich unter der Summe der einzelnen Ports. Ein Switch mit acht Ports zu je 30 Watt hat fast nie 240 Watt Budget. Wer alle Ports gleichzeitig belegen will, rechnet vorher zusammen — sonst schaltet der Switch bei Überlast einzelne Ports nach Priorität ab, und das fällt erst auf, wenn ausgerechnet eine der Kameras dunkel bleibt.

Zwei bauliche Punkte kommen dazu. Erstens gilt auch mit PoE die Streckengrenze von 100 Metern; Strom ändert daran nichts. Zweitens erwärmt sich ein Kabelbündel, wenn viele Adern gleichzeitig Leistung führen, und diese Erwärmung erhöht den Widerstand. Bei den hohen Leistungsklassen ist das ein realer Auslegungspunkt, weshalb dort größere Aderquerschnitte und kleinere Bündel empfohlen werden.

Häufiges Missverständnis

PoE ist nicht gleich PoE, auch wenn auf beidem dasselbe steht. Neben dem Standard gibt es das sogenannte passive PoE, bei dem ein Hersteller einfach eine Spannung — häufig 24 Volt — dauerhaft auf die freien Adern legt, ohne Erkennung und ohne Klassifizierung. Solche Injektoren sind günstig und funktionieren innerhalb ihrer eigenen Produktwelt. Ein standardkonformes Gerät läuft daran meist gar nicht erst an, weil die Spannung nicht zu dem passt, was es erwartet. Gefährlich wird es andersherum: Steckt jemand später ein Gerät ohne jede PoE-Funktion — einen Rechner, einen einfachen Switch — an denselben Injektor, liegt dort Spannung an, ohne dass je gefragt wurde, und das kann das Gerät beschädigen. In einer Installation, die jemand anderes einmal weiterführen soll, hat passives PoE deshalb nichts verloren.

Überschätzt wird außerdem, wofür die Leistung reicht. PoE ist für Geräte gedacht, die wenig und gleichmäßig verbrauchen — Access Points, Kameras, Panels, Sensorik, kleine Netzwerkgeräte. Ein Verstärker oder ein Aktivlautsprecher mit ernsthaftem Leistungsbedarf gehört an eine eigene Zuleitung, auch wenn die jüngste Stufe des Standards zahlenmäßig in die Nähe kommt.

Nicht zu verwechseln mit

Passives PoE: Herstellerspezifische Dauerspannung ohne Erkennungsverfahren. Nicht kompatibel und im Zweifel zerstörend.
Powerline: Der umgekehrte Fall — Daten laufen über die Stromleitung. Es löst ein anderes Problem und bringt eigene Nachteile mit.
USB-C Power Delivery: Ebenfalls Strom über eine Datenleitung, aber für kurze Wege am Arbeitsplatz und nicht für die Gebäudeverkabelung.

In der Planung

Ein Neubau mit drei Access Points, vier Außenkameras, zwei Bedienpanels und einer Türsprechstelle. Am Anfang steht nicht die Frage nach dem Switch, sondern die nach der Geräteliste: Welche Geräte sollen dauerhaft ohne eigene Steckdose auskommen — heute und in fünf Jahren?

Die Liste gibt das Vorgehen vor: Jedes Gerät bekommt seine Leistungsangabe, die Summe wird gebildet, und darauf kommt Reserve für das, was später dazustellt. Erst diese Zahl bestimmt das nötige PoE-Budget, und daraus ergibt sich der Switch — häufig ein größerer oder ein zweiter, statt eines knapp bemessenen. Zur selben Entscheidung gehört die Frage, was bei Stromausfall weiterlaufen soll, denn eine unterbrechungsfreie Versorgung am Switch hält dann gleich alle PoE-Geräte am Leben. Marken und Modelle stehen am Ende dieser Kette, nicht an ihrem Anfang.

Verknüpfte Inhalte

Wie das Netz insgesamt aufgebaut wird, welche Kabelkategorie sinnvoll ist und warum Access Points ans Kabel gehören, behandelt die Wissensseite zu den Heimnetzwerk-Grundlagen. Wofür die Schutzart bei Geräten im Außenbereich steht, klärt der zugehörige Eintrag.

Quellen

Die Leistungsstufen, das Erkennungsverfahren und die Streckengrenze folgen der Normenfamilie IEEE 802.3.