Was ist PoE – Power over Ethernet
und wie funktioniert es?
Der PoE-Standard (Power over Ethernet) ermöglicht es, die Stromversorgung und Datenübertragung von netzwerkfähigen Geräten über ein und dasselbe Ethernet Kabel (Netzwerkkabel, LAN-Kabel) zusammenzulegen.
Die wichtigsten Begriffe bei PoE-fähigen Geräten sind PSE (Power Sourcing Equipment) und PD (Powered Device). Sie beschreiben Geräte in einem Netzwerk die als Versorger (PSE) oder Verbraucher (PD) gekennzeichnet sind. Bei PSE-Geräten handelt es sich in der Regel um Controller (Audio-Video), Netzwerk-Switches oder PoE-Injektoren. Am anderen Ende, den sogenannten PD-Geräten, können sich heutzutage alle möglichen Geräte befinde. Es gibt PoE-fähige Lautsprecher, Kameras, Mikrofone, VoIP-Telefone, Access-Points oder sogar Touchpanel.
Themen die wir in diesem Beitrag erklären:
Die Vorteile von PoE!
- Die Netzwerk-Infrastruktur ist oftmals besser ausgebaut als die Stromversorgung (Steckdosen). So verringert sich der Platzbedarf auf ein Minimum.
- Geräte können an Orten installiert werden, an denen es nicht möglich ist, sie über eine direkte Stromleitung zu versorgen.
- Installationskosten sinken durch Vermeidung von unnötiger Verkabelung, Trockenbau arbeiten, Fachkräftebezug auf Grund von Infrastruktur (Strom, Brandschutz, IT)
- Endgeräte lassen sich in einfacher Weise an eine unterbrechungsfreie und separat abgesicherte Stromversorgung (USV) anschließen, ohne dass dafür getrennte Stromkreise installiert werden müssten.
- Ein weltweiter Standard für die Stromversorgung durch RJ45 Stecker.
- Wartungsarbeiten, Updates oder Anpassungen können remote, aber auch zentralisiert in einem Rack vorgenommen werden.
- Rack-Anlagen werden übersichtlicher durch die Reduzierung von Kabeln.
- Der Grüne Daumen – Die PoE gespeisten Geräte sind Stromsparer.
Wie funktioniert PoE?
Sender und Empfänger Komponenten im Netzwerk müssen bezüglich Übertragungsleistung, Versorgungsmethoden und Erkennungsmethoden gewissen Standards entsprechen, um miteinander „kommunizieren“ zu können. Dazu wird das sogenannte RPD – Resistive Power Discovery Verfahren angewendet. Der Sender (PSE) pingt in kurzen periodischen Abständen einen schwachen „Klassifizierungsstrom mit niedriger Spannung“ ins Netz und findet auf diese Weise heraus, ob ein Endgerät über einen Abschlusswiederstand verfügbar ist und wenn ja, welches. Ist ein Endgerät verfügbar, wird identifiziert zu welcher Leistungsklasse es gehört und wie hoch die benötigte Leistungsversorgung ist. Per Definition hat der PoE-Standard eine Ethernet-Kabeldistanz für Daten- und Stromübertragungen von 100 Metern. Es gibt allerdings Long-Range Switches und Repeater, die diese Distanz erweitern oder vervielfachen können.
Wie alle Bereiche der Technik, entwickelt sich auch dieser Teilbereich rasant weiter. Durch den Umfang an Funktionen der Endgeräte nimmt auch deren Energieverbrauch zu. Um zwischen den PoE-Generationen zu unterscheiden und zu definieren wie viel Leistung ein Gerät maximal ins Netzwerk einspeisen (PSE-Power Sourcing Equipment) darf, wurden sie in 3 Teile des IEEE-Ethernet-Standards 802.3 unterteilt. Zudem definiert dieser Standard, wieviel Leistung auf der Gegenseite (PD-Powered Device) ankommen muss bzw. darf.
Die drei Generationen fallen in den IEEE Bereich 802.3 und unterscheiden sich durch ein angehängtes Kürzel bestehend aus zwei Buchstaben (af-at-bt).
IEEE 802.3af – PoE (Power over Ethernet)
- (PoE) liefert 15 W Ausgangsleistung bzw. bis zu 12,95 W am Endgerät.
- Die Stromversorgung der Endgeräte erfolgt über normale Cat.3- oder Cat.5-Kabel.
IEEE 802.3at – PoE + (Power over Ethernet Plus)
- (PoE+) liefert 30 W Ausgangsleistung bzw. bis zu 25,5 W am Endgerät.
- Bei diesen erhöhten Leistungen wird mindestens ein Cat.5- oder Cat.6-Kabel empfohlen.
IEEE 802.3bt – 4PPoe oder PoE ++ (Four-Pair-Power-over-Ethernet)
- (4PPoE) liefert 90 W Ausgangsleistung bzw. bis zu 71,3 W am Endgerät.
- Bei diesen erhöhten Leistungen wird ein Cat.7- oder Cat-8 Kabel empfohlen.
- ACHTUNG: Aufgrund der physikalisch bedingten Verluste erwärmen sich die Kabel. Bereits bei der Planung der Gebäudeverkabelung ist es also notwendig, einen geeigneten Leiterdurchmesser vorzugeben, geschlossene Systeme zur Verlegung der Kabel zu vermeiden und vor allem bei der Installation darauf zu achten, keine Wärmenester durch dicke Kabelbündel zu bauen. Darüber hinaus muss eine Schutzkleinspannung „Safety Extra Low Voltage“ (kurz „SELV“) eingehalten werden, um Personenschäden zu verhindern.
| Klasse | Standard | Ausgangs-spannung | max. Ausgangs-strom im Betrieb |
max. Leistung Speisung (PSE) |
Mindest-leistung Entnahme (PD) |
| 0 | IEEE 802.3af | 36 – 57 V | 350 mA | 15,4 W | 0,44 – 12,96 W |
| 1 | 4,0 W | 0,44 – 3,84 W | |||
| 2 | 7,0 W | 3,84 – 6,49 W | |||
| 3 | 15,4 W | 6,49 – 12,95 W | |||
| 4 | IEEE 802.3at | 42,5 – 57 V | 600 mA | 25,5 W | 12,95 -25,50 W |
| 5 | IEEE 802.3bt | 42,5 – 57 V | 2× 960 mA | 45 W | 40 W |
| 6 | 60 W | 51 W | |||
| 7 | 75 W | 62 W | |||
| 8 | 90 W | 71 W |
Im Pro AV Bereich versorgen wir beispielsweise folgende Geräte mit PoE:
Was sind die IEEE Standards?
Das IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers – standardisierte Protokolle- und Übertragungstechniken – LAN und WAN) ist eine internationale Organisation von Fachleuten und Experten aus der Elektrotechnik und dem Ingenieurwesen, ähnlich dem deutschen VDE (Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik e. V.). Die wohl bekanntesten Standards und Arbeitsgruppen der IEEE sind die Ethernet-Standards 802.3 und WLAN-Standards 802.11.
Hier finden Sie weitere Informationen über PoE im Detail und in guten Beispielen erklärt. LINK
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