#0101 – Was ist eigentlich ein PoE?

Hallo und herzlich willkommen liebe IT Profis, zu einer neuen Folge des IT Manager Podcasts! Mein Name ist Ingo Lücker, schön, dass Sie wieder dabei sind!

Heute dreht sich alles um das Thema: „Was ist eigentlich ein PoE?“

Die Abkürzung PoE steht für Power over Ethernet (PoE) und beschreibt ein Verfahren, mit dem vor allem Netzwerkgeräte, die wenig Strom verbrauchen, wie zum Beispiel IP-Kameras, IP-Telefone, kleine Hubs und WLAN Access Points (WAP) über das Ethernet-Kabel mit Strom und Daten versorgt werden.

Das hat den großen Vorteil, dass ein einziges Kabel genügt, um die Strom- und Datenübertragung zu ermöglich. Dadurch können Anschaffungs-und Betriebskosten für zusätzliche Stromversorgungskabel eingespart werden. Außerdem lassen sich Netzwerkgeräte an Orten installieren, an denen keine Stromkabel vorgesehen sind. Durch die zentrale Stromverteilung über Switches werden auch keine externe Netzadapter oder Netzteile benötigt. Ein schöner Nebeneffekt: Weniger Kabel, weniger Kabelsalat.

Wie funktioniert PoE also im Detail?

Damit die Endgeräte mit Strom versorgt werden können, ist eine bestehende Datenverbindung Voraussetzung. Über diese Datenverbindung stellt das Power Sourcing Equipment (PSE), eine Komponente der PoE-Architektur, fest, ob die PoE-kompatiblen Netzwerkgeräte Strom benötigen. Diese Powered Devices (PD) werden über sogenannte Endspan-Devices wie zum Beispiel Switches, oder Midspan-Devices wie zum Beispiel Hubs mit Strom versorgt. Durch die ausgefeilte Schutzfunktion des PoE-Systems wird der Strom automatisch abgeschaltet, sobald zu viel Spannung übertragen wird und die Gefahr eines Kurzschlusses droht. So werden Schäden an den anhängenden Endgeräten verhindert.

Wichtig ist es hierbei, dass alle Netzwerkgeräte im Vorfeld auf Tauglichkeit für PoE untersucht werden. Beim Resistive-Power-Directory-Verfahren, prüft die Stromquelle mithilfe einer speziellen Messschaltung den Innenwiderstand des angeschlossenen Endgeräts. Ist er hochohmig, liegt also im Bereich von etwa 20 bis 26 Kiloohm und überschreitet die Kapazität einen bestimmten Wert nicht, aktiviert die Stromquelle die Energieversorgung. In einem zweiten Messschritt ermittelt die Stromquelle die Leistungsklasse des Endgeräts.

PoE-Leistungsklassen:

Mögliche PoE Klassen sind die Klassen 0 bis 4. Je nachdem wie viel Strom ein Netzwerkgerät benötigt, ist es einer bestimmten Klasse zugewiesen. Dadurch kann die Stromquelle die richtige Menge an Energie bereitstellen und das Netzwerkgerät entsprechend versorgen.

PoE-Standards:

Neben den PoE Klassen wird PoE in unterschiedliche Standards unterteilt. Jeder Standard ermöglicht unterschiedliche maximale Leistungen. Diese unterschiedlichen Standards könnt ihr in unseren ShowNotes nachlesen.

• Beim IEEE 802.3af-2003-Standard werden Geräte mit bis zu 15,4 W (min. 44 Volt und 350 Milliampere) auf jedem Port versorgt. Allerdings sind hier nur 12,95 Watt garantiert, da ein gewisser Anteil bei der Übertragung verloren geht.
• Der neuere IEEE 802.3at-2009-Standard (auch bekannt als PoE+) bietet bis zu 25,5 Watt.
• Der IEEE 802.3bu (PoDL) ist vor allem für einpaarige Leitungen im industriellen Umfeld wie zum Beispiel in Fahrzeugen oder Produktionsmaschinen wichtig.Hier gibt es zehn Stufen von 5 bis 50 Watt.
• Der IEEE 802.3bt-Standard (4PPoE oder PoE++) stellt größere Kapazitäten bis zu 55 Watt (Level 3) und 100 Watt (Level 4) für die Stromversorgung bereit. Damit kann ein ganzer Arbeitsplatz mit Rechner, Bildschirm und Telefon über ein Ethernet-Kabel versorgt werden. Ein weiterer Punkt ist der, dass man vor der Installation die zusätzliche Erwärmung des Kabels berücksichtigen muss. Denn je mehr Strom durch das LAN-Kabel fließt, umso mehr Wärme wird durch den Widerstand erzeugt. Dies beeinträchtigt jedoch die Datenübertragung. Deshalb sollte im Vorfeld geklärt werden, welcher Belastung das Kabel standhalten muss und wie die Wärme des Kabels abfließen kann.
• Ein vorhandenes LAN mit Power over Ethernet aufzurüsten, ist kein großes Unterfangen und in der Regel preiswerter, als eine Steckdose von einem Elektriker installieren zu lassen. Außerdem kann man durch die PoE-Technologie nicht nur von einer stärkeren Stromversorgung, sondern auch schnellerer Datenübermittlung profitieren.
• Beim Einsatz von PoE sollte man beachten, dass es zu einer Verlustleistung kommt. Das heißt, je länger ein Netzwerkkabel ist, desto höher ist der Verlust zwischen maximaler Leistung am Port und maximal nutzbarer Leistung. Deshalb muss beim Kauf des Kabels schon auf den Aderquerschnitt geachtet werden, der nicht über einem AWG-Wert von 24 liegen sollte (CAT5).