POE – der (oft) ungeahnte Problemlöser

Elektrische Geräte benötigen eine stabile Stromversorgung – davon bleiben auch fortschrittliche IT-Komponenten nicht verschont. Modernste IT-Konzepte ermöglichen zwar jederzeit zuverlässige Kommunikation und schnellen Datenaustausch, setzen sich dabei allerdings oft aus unzähligen, im Netzwerk verbundenen, Geräten zusammen. Idealerweise können diese an jedem Ort sowohl mit einer Datenverbindung, als auch einer Stromverbindung im Netzwerk integriert werden. Soweit aber nur die Theorie – die Praxis zeigt sich oft nicht ganz so einfach:

Schwer zugängliche Endgeräte wie Access-Points oder Überwachungskameras sind nur in den seltensten Fällen in erreichbarer Nähe einer Steckdose platziert, dennoch ist ein Betrieb ohne Stromverbindung nicht möglich.

Genau an diesem Punkt setzt die Idee des PoE (Power over Ethernet) an. Als notwendige Datenverbindung für Netzwerkkomponenten ziehen sich flexible Patchkabel durch jeden Winkel des Unternehmens, sind nahezu ungebunden und können problemlos über eine große Distanz verlegt werden. Das PoE-Prinzip macht sich diese Flexibilität zunutze und verwendet die sowieso vorhandenen Netzwerkkabel als Stromzufuhr.

Realisiert wird diese Technik mittels des IEEE-Standards 802.3af-2003, womit beim Endgerät eine Spannung von 36-57V und eine Leistung von max. 15,4W erreicht werden kann. Aufgrund der dabei entstehenden Wärme sollten nur Patchkabel Cat5 aufwärts verwendet werden, andernfalls kann durch fehlende Isolierung das Datensignal derart gedämpft werden, dass eine stabile Übertragung unmöglich wird.

Solche modernen und weitverbreiteten Patchkabel beinhalten vier Kupferader-Paare, von denen für eine Datenübertragung lediglich zwei genutzt werden. PoE greift die ungenutzten Adern auf und verwendet sie als Stromleiter zur Versorgung des Endgerätes. Alternativ dazu kann für eine höhere Ausgangsleistung auf PoE Plus (max. 30W) oder 4-Paar PoE (45W, 60W, 75W oder sogar 90W) zurückgegriffen werden, die teilweise auch die datenführenden Adern als zusätzliche Stromleiter einsetzen. So können sogar verbrauchsstärkere Endgeräte wie Panel-PCs zuverlässig per PoE versorgt und somit flexibel eingesetzt werden. Praktisches Beispiel dafür sind industrielle Kontrollelemente, z.B. an Produktionsstraßen.

Eingespeist wird der Strom entweder über die sogenannte Endspan-Technik, die eine direkte Versorgung der Geräte über den PoE-Switch nutzt oder über zwischengeschaltete Geräte, wie z.B. PoE-Injektoren (Midspan).

„PoE bietet die Möglichkeit, Endgeräte selbst über weite Strecken ohne baulich gebundene Stromquelle zuverlässig mit Energie und Daten zu versorgen. Das ist vor allem dann ein riesiger Vorteil, wenn keine stationäre Verwendung der Endgeräte geplant ist und eine gewisse Flexibilität benötigt wird.“, erklärt Bruno Granja, Vertriebsmitarbeiter der ICO Innovative Computer GmbH. „Leistungsfähige PoE-Switche und eine Vielzahl von Geräten zur Midspan-Energieversorung steigern die Anwendungsszenarien nahezu unendlich und machen PoE nicht mehr nur zu einer Nischenlösung, sondern der Trend zeigt, dass das Konzept in modernen IT-Infrastrukturen bereits heute mehr als nur eine Option darstellt.“

Ob ein Endgerät kompatibel mit der PoE-Technik ist, lässt sich mit dem Resistive-Power-Directory-Verfahren herausfinden. Dazu überprüft man per spezieller Messschaltung den Innenwiderstand des Endgerätes und kann ihm anhand der Ergebnisse einer PSE-Klasse zuweisen, die exakt definiert, ob und in welchem Ausmaß eine PoE-Anbindung anwendbar ist, ohne Schäden zu verursachen.