Dietmar Buxbaum ist Geschäftsführer von Buxbaum Automation und Experte für alle Themen rund um industriellen Kommunikation, Identifikation, Bildverarbeitung und Automatisierung.

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Zwei auf einen Streich: Power over Ethernet

Warum die Netzwerktechnik vor dem Kabelsalat retten kann - und welche Möglichkeiten die gleichzeitige Übertragung von Daten und Energie bietet.

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Elektrische Geräte benötigen Energie, damit sie arbeiten können. Das Mobiltelefon wird mittels Akku mit Energie versorgt. Stationäre Geräte versorgen wir mit Netzgeräten. Sehr oft wird heute die USB-Schnittstelle zur Versorgung von Geräten verwendet. Wir alle wissen aus Erfahrung, dass die vielen Netzteile rasch zu einem Kabelsalat führen können, und dass Batterien immer dann leer werden, wenn man es am wenigsten braucht.

Findige Köpfe haben sich daher überlegt, wie man bereits vorhandene Kabel für die Energieversorgung von Geräten verwenden könnte. So auch in der Netzwerktechnik. Warum nicht neben den Daten auch die Energie über’s CAT5 Kabel mitübertragen? Mit dieser Idee entstand im Jahr 2003 der IEEE Standard 802.3af, der beschreibt, wie man Geräte mit bis zu 15,4 W Leistungsbedarf via Ethernet-Leitung versorgen kann. IP-Telefone und WLAN Access Points waren die ersten Geräte, die von diesem Standard profitierten und den Kabelsalat reduzierten. Mittlerweile gibt es eine Unzahl verschiedenster Geräte, die über Power over Ethernet (PoE) versorgt werden.

Mit dem Essen kommt der Appetit: Rasch wurden weitere Standards entwickelt, um auch Geräte mit höherem Leistungshunger über das Netzwerk versorgen zu können. Der bereits als Entwurf erhältliche 802.3bt Standard soll sogar Geräte mit bis zu 100 W Leistungsbedarf bedienen können. Um auch mit herkömmlichen, nicht via Netzwerk versorgten Geräten kompatibel zu sein, und diese nicht mit zu viel Energie zu killen, wurden komplexe Mechanismen implementiert. Eine vernetzte Energiequelle horcht zuerst in den Netzwerkstrang hinein, ob ein zu versorgendes Gerät dranhängt und welchen Leistungsbedarf es hat. Die passende Energiemenge wird dann entsprechend zur Verfügung gestellt.

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Die Übertragung von Daten und Energie über ein Kabel regt die Fantasie für neue Anwendungen an. Warum soll man die stromsparende LED-Beleuchtung in einem Gebäude nicht gleich über das Netzwerk speisen? Zusätzlich könnte man dann vernetzte Dienste wie Präsenzmelder, Sensoren oder Access Points in eine Lampe einbauen. Auf diese Art und Weise könnte man die dynamische Nutzung von Gebäuden abbilden. Und warum soll man nicht auch Kaffeemaschinen und andere Dinge mittels Netzwerk versorgen, überwachen und abrechnen, solange sie nicht mehr als 100 W benötigen? Spannende Szenarien, die vollkommen neue Anwendungsfelder, aber auch neue Fragen wie Komplexität, Installation, Verantwortung und Sicherheit aufwerfen werden.