Was ist Power over Ethernet?

Strom zwischen dem Ethernet-Kabel und dem Eingangsport bedeutet Strom über Ethernet Dieser Artikel wurde am 27. März 2025 im Hinblick auf Genauigkeit und Verbesserungen aktualisiert.

Power over Ethernet (PoE) bedeutet, dass ein Ethernet-Kabel für zwei Zwecke verwendet wird: eine Netzwerkverbindung und eine Stromquelle.

Die meisten elektronischen Geräte benötigen ein Gleichstromkabel, das an eine Steckdose angeschlossen wird. Im Falle von Geräten, die an ein Netzwerk angeschlossen sind, benötigen sie auch ein Ethernet-Kabel für die Netzwerkverbindung. PoE ermöglicht es dem Benutzer, sowohl die Netzwerkverbindung als auch die Stromversorgung des Geräts allein über das Ethernet-Kabel herzustellen.

Zu den Geräten, die PoE nutzen, gehören Computer, VoIP-Telefone, Kameras, Kioske, Digital Signage, industrielle Steuerungen, Netzwerk-Router und andere IoT-Geräte. PoE wird häufig in Fertigungs- und Montagelinien eingesetzt, wo Dutzende von Geräten zur Überwachung und Aufzeichnung von Daten verwendet werden, sowie in der Gebäudeautomatisierung oder in Sicherheitssystemen, wo Kameras und andere Geräte aus großer Entfernung an das System angeschlossen werden müssen.

Was sind die Vorteile von Power over Ethernet?

Bequemlichkeit

Mit Power over Ethernet müssen Sie nicht mehr zwei Kabel zu jedem Gerät verlegen. Weniger Kabel sorgen für ein saubereres, einfacheres System. Außerdem benötigen Sie weder eine Steckdose in der Nähe jedes Geräts noch müssen Sie die Kosten für die Installation der Stromversorgung tragen. Ein IT-Fachmann kann PoE-Geräte in ein bestehendes Ethernet-Netzwerk einbinden oder neue Kabel verlegen. Für die Installation von Nicht-PoE-Geräten benötigen Sie jedoch möglicherweise einen lizenzierten Elektriker, wenn diese neue Stromkabel und Steckdosen in der Umgebung erfordern. Insgesamt sorgt dies für eine sicherere Einrichtung, da offene Anschlusspunkte minimiert werden, insbesondere in industriellen Umgebungen mit Staub und/oder Feuchtigkeit in der Luft.

Ferngesteuerte und sichere Stromversorgung

Ein weiterer Vorteil von PoE ist, dass es an eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) in einem entfernten Serverschrank angeschlossen werden kann. Wenn Ihr Datenerfassungsprozess unternehmenskritisch ist, ist es wichtig, dass Ihre Geräte auch bei einer Unterbrechung des regulären Stromnetzes ständig mit Strom versorgt werden. Mit einer PoE-Infrastruktur ist dies einfacher und kostengünstiger. Anstatt an jedem Terminalstandort eine physische USV aufzustellen, können Sie stattdessen eine einzige, größere USV zur Stromversorgung des PoE-Switches verwenden. Solange das stromerzeugende Gerät (in den meisten Fällen ein PoE-Switch mit 4-24 angeschlossenen Geräten) mit Strom versorgt wird, bleiben auch alle entfernten PoE-Geräte mit Strom versorgt.

Wie funktioniert Power over Ethernet?

Ethernet-Kabel bestehen aus acht Drähten, die in vier Paare unterteilt sind. Normalerweise werden nur zwei der vier Paare für die Datenübertragung verwendet und die anderen beiden Paare sind ungenutzt.

Der Strom kann über jedes der beiden Paare fließen, aber meistens fließt er über dieselben beiden Paare, die für Ethernet verwendet werden, während die anderen beiden Paare ungenutzt bleiben (Abb. A ). Der Grund dafür ist, dass sowohl der Strom als auch das Hochfrequenz-Datensignal über dieselben Drähte übertragen werden können, ohne dass die Leistung darunter leidet.

Abbildung A zeigt die 4 Adernpaare eines dekonstruierten Ethernet-Kabels, das zu einem Teguar-Computer führt. Zwei der Paare sind so dargestellt, dass sowohl die Netzwerkverbindung als auch die Stromversorgung über sie laufen. Die anderen beiden Adernpaare sind ungenutzt. In Abbildung B befindet sich in der Mitte der Drähte ein Block mit der Aufschrift PoE Injector. Zwei Paare sind mit der Netzwerkverbindung verbunden, während der Injektor die anderen beiden Paare mit Strom versorgt und alle vier schließlich zum Teguar Computer führen.

Wenn jedoch ein Nicht-PoE-Netzwerk auf PoE umgestellt wird, werden manchmal alle vier Adernpaare verwendet. In diesem Fall wird Strom in die beiden ungenutzten Paare eingespeist, während die beiden anderen Paare weiterhin eine Ethernet-Verbindung herstellen. Die Stromeinspeisung in das Kabel erfolgt über einen PoE-Injektor, auch Midspan genannt ( Abb. B ). PoE-Injektoren reichen von preiswerten Anschlüssen mit nur einem Port bis hin zu großen, aufwendigen Systemen mit Hunderten von Ports. Midspan-PoE-Injektoren eignen sich perfekt für das Hinzufügen einiger weniger PoE-Geräte zu einer bereits installierten Netzwerkinfrastruktur. Wenn Sie von vornherein wissen, dass Sie mehrere PoE-Geräte benötigen, empfehlen wir Ihnen, stattdessen PoE-Switches zu installieren.

Bei POE-Implementierungen mit hoher Leistung (über 30 W), wie z.B. dem Standard 802.3bt Typ 3, werden alle 4 Adernpaare für die Stromversorgung verwendet. Mit der zunehmenden Beliebtheit von POE ist auch der Energiebedarf gestiegen, und die Standards wurden aktualisiert, um POE-Geräte mit höherer Leistung zu ermöglichen. Durch die Nutzung aller verfügbaren Adernpaare reduziert 802.3bt den Stromverlust über das Kabel, verbessert die Effizienz und ermöglicht den Betrieb von mehr stromhungrigen Geräten über eine einzige Ethernet-Verbindung.

Was ist 802.3?

Zwei Ethernet-Kabel 802.3 ist der vom IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) festgelegte Standard für Ethernet. Der Standard, der auch als IEEE 802.3 bezeichnet wird, gilt für die physikalische Schicht der Ethernet-Verkabelung. Dazu gehören der Kabeltyp, die Signalpegel und die Bandbreite. Die letzte größere Überarbeitung des Standards fand 2019 statt, als er aktualisiert wurde, um die Stromversorgung über alle 4 Adernpaare einzubeziehen, wie sie bei Gigabit-Ethernet erforderlich ist. Laut IEEE„lösen diese Verbesserungen das Problem der höheren Leistung und der effizienteren standardisierten Power over Ethernet (PoE) Bereitstellungssysteme.“

Was ist PoE+, PoE++, AF, AT und BT?

Als PoE ins Leben gerufen wurde, konnte es nur für Geräte mit einem relativ geringen Stromverbrauch verwendet werden. PoE (auch IEEE 802.3af genannt) kann ein Gerät mit einer Leistung von bis zu 15,4 W versorgen. PoE+ (IEEE 802.3at), das 2009 eingeführt wurde, kann ein Gerät mit bis zu 25,5 W Leistung versorgen. Im Jahr 2019 wurde es sogar noch weiter aufgerüstet zu dem, was als Ultra PoE oder PoE++ (IEEE 802.3bt) bezeichnet wird. PoE++ kann Geräte mit einer Leistung von 51W (Typ 3) oder 71W (Typ 4) versorgen und nutzt alle vier Adernpaare des Ethernet-Kabels.

Ein Computer mit geringem Stromverbrauch und ohne Bildschirm kann weniger als 15 W benötigen, während leistungsstarke Consumer-Computer mehr als 250 W benötigen können. Teguar bietet sowohl stromsparende Industriecomputer, die in die mittlere Stromverbrauchskategorie (802.3at) fallen, wie z.B. der TS-4845-10, als auch Hochleistungsgeräte, die die neueste 802.3bt-Ausrüstung benötigen, wie z.B. der TP-5645-15. Die für eine PoE+-Umgebung benötigten Geräte sind weit verbreitet und preisgünstig, da dies seit 10 Jahren der Standard ist. Wenn Sie auf große Bildschirme oder rasend schnelle Computergeschwindigkeiten Wert legen, dann ist der Einstieg in die relativ neue Ultra PoE-Welt die richtige Wahl für Sie. Andere Geräte mit hohem Stromverbrauch, die der Ultra PoE-Standard ermöglicht, sind Heizungen, LED-Beleuchtung, biomedizinische Geräte und stärkere drahtlose Zugangspunkte.

Teguar Computer mit PoE-Funktionalität

Was kommt als nächstes für Power over Ethernet?

PoE hat in den letzten Jahren große Fortschritte gemacht. Erwarten Sie, dass es sich mit dem Rest der sich schnell entwickelnden Technologielandschaft weiterentwickeln wird. Die Unterstützung höherer Wattzahlen wird neue Anwendungen mit leistungsstarken Geräten ermöglichen.

Außerdem können Sie 2020 mit strengeren Kennzeichnungsvorschriften für PoE-Geräte rechnen. In einer vorgeschlagenen Überarbeitung des NEC (National Electric Code) der NFPA (National Fire Protection Association) heißt es: „Es gibt Bedenken, wie PoE-Systeme inspiziert werden sollen, um dem NEC zu entsprechen. Ein einheitliches Etikettenformat wird den Aufwand für die Inspektoren erheblich verringern und es einfach machen, die Konformität einer Installation mit den Vorschriften zu bestätigen“.

Stöbern Sie oben in den PoE-Computern von Teguar, oder kontaktieren Sie uns unten, um Ihr Projekt zu besprechen und eine kostenlose Demo anzufordern.

Lassen Sie uns über Ihr Projekt sprechen. Geben Sie Ihren Namen und eine bequeme Kontakt-E-Mail-Adresse ein, und ein Teguar-Kundenbetreuer wird sich innerhalb eines Werktages mit Ihnen in Verbindung setzen, um mit Ihrem Projekt zu beginnen.

Zitierte Werke

802.3bt-2018 – IEEE Standard for Ethernet Amendment 2: Physical Layer and Management Parameters for Power over Ethernet over 4 Pairs – IEEE Standard, IEEE, 31 Jan. 2019, ieeexplore.ieee.org/document/8632920.
Mesnik, Bob. Wie Power Over Ethernet funktioniert. Kintronics, Inc., 17 May 2016, kintronics.com/how-power-over-ethernet-works/.
NFPA 70®-Proposed 2020 Edition TIA, Log No.: 1444, Reference: 725.121(C). Chad Jones, 27. Juni 2019, www.nfpa.org/assets/files/AboutTheCodes/70/Proposed_TIA_1444_NFPA_70.pdf.
PoE Explained. Veracity, 11 Dec. 2008, www.veracityglobal.com/media/27197/vwp-002-poe-explained.pdf.
„Power over Ethernet (PoE): Alles, was Sie wissen müssen.“ Intellinet Network Solutions, intellinetnetnetwork.eu/glossary/power-over-ethernet/.
„Power Over Ethernet: Was ist ‚PoE‘? – Alles, was Sie wissen müssen.“ Versa Technology, 2019, www.versatek.com/what-is-power-over-ethernet/.