Power over Ethernet im LAN, Teil 1

Energieeffiziente Netzwerke mit PoE realisieren

Cat5-Ethernet-Kabel als Stromlieferant

Für noch höhere Leistungsanforderungen spezifizieren die neuesten PoE-Standards die optionale Nutzung aller vier Paare des Ethernet-Kabels. Damit ist es möglich, Gleichstrom mit bis zu 60 Watt über ein einziges Ethernet-Kabel mit einer Stromstärke von 600 mA anstatt mit 1,2 A, wie es bei 2-Paar-Midspans gleicher Leistung erforderlich wäre, zu übertragen.

Um diese Leistungen zu ermöglichen, hat die IEEE-Spezifikation die Definition des Verbrauchers dahingehend geändert, dass er jetzt als Leistungsschnittstelle und nicht mehr als das gesamte mit Strom versorgte Gerät angesehen wird. Das bedeutet, dass nun zwei Leistungsschnittstellen von je 25,5 Watt Leistungsaufnahme im gleichen Gerät zur Verfügung stehen können. Nichts spricht dagegen, diese Schnittstellen miteinander zu verbinden, wobei eine über die zwei Paare mit den Adern 1,2,3 und 6, und die andere über die beiden Paare mit den Adern 4, 5, 7 und 8 betrieben wird. Dadurch ist es möglich, die vom Standard 802.3at-2009 definierte Maximalleistung von 25 Watt bei voller Einhaltung des Standards auf bis zu 51 Watt zu erhöhen.

Maximierung der Leistung: PoE-Stromversorgung über vier Leitungspaare.
Maximierung der Leistung: PoE-Stromversorgung über vier Leitungspaare.
Foto: Microsemi

Die Stromversorgung über alle vier Paare des Cat5-Ethernet-Kabels erhöht nicht nur die den Verbrauchern zur Verfügung gestellte Leistung, sondern verbessert auch den Wirkungsgrad im Vergleich zur 2-Paar-Lösung. Anstatt 51 Watt mit einer 4-Paar-Lösung über Cat5-Kabel bereitzustellen, kann die gleiche 4-Paar-Konfiguration genutzt werden, um 2-Paar-Geräte mit 30 Watt zu versorgen, wobei nur maximal halb so viel Leistung verloren geht und fast 15 % weniger Energie als bei konventionellen 2-Paar-Lösungen verbraucht wird. Das bedeutet bei angenommenen Energiekosten von 0,10 US-Dollar pro Kilowattstunde (kWh) Einsparungen von ungefähr 25 US-Dollar jährlich pro Verbraucher.