Ethernet-Power-Hybridkabel
Einkabellösung für digitale Geräte
Power over Ethernet (PoE) verspricht auf den ersten Blick eine einfache Anbindung und Spannungsversorgung netzwerkfähiger Endgeräte, wie z.B. von kleinen Überwachungskameras, Displays, NAS-Speichern oder WLAN-Routern. Die Anwendungsszenarien von PoE sind jedoch begrenzt. Eine passende Lösung bietet Helukabel mit neuen Ethernet-Power-Hybridkabeln an - einer Einkabellösung für deutlich höhere Leitungsquerschnitte.
Bild: Helukabel GmbHDer Bedarf für eine praktikable Stromversorgung von vernetzten Endgeräten wird in den nächsten Jahren weiter stark wachsen, in dem Maße wie immer mehr Internet of Things-fähige Geräte Einzug auch in die Gebäudeautomation halten. Der Standard Power over Ethernet macht es möglich, Endgeräte über die vorhandene Datenverbindung, sprich das Netzwerkkabel, mit Energie zu versorgen. Über Switches oder PoE-Injektoren erfolgt hierbei die Stromversorgung. "Die Anwendungsszenarien von Power over Ethernet sind jedoch begrenzt", erklärt Horst Messerer, Produktmanager für Daten-, Netzwerk- und Bustechnik bei Helukabel. "Limitierender Faktor sind hier die geringen Leitungsquerschnitte der eingesetzten Ethernet-Patchkabel, was häufig nicht hinreichend Beachtung findet." Trotz der Weiterentwicklung für höhere Leistungsabgaben eignen sich die Standards PoE oder PoE++ nur für Kleingeräte (vgl. Tab. 1). Will man z.B. eine gesteuerte PTZ- oder Dome-Kamera über das Datenkabel mit Strom versorgen, oder verfügt eine Außenkamera über eine eingebaute Kameraheizung, ist man mit PoE nicht gut beraten, denn Standard-Patchkabel sind nicht für die dort benötigten höheren Leistungsabgaben ausgelegt. In der Praxis wird typischerweise ein AWG 26-Patchkabel mit einem Leiterquerschnitt von 0,14mm² verwendet. Häufig trifft man jedoch auch kostengünstigere AWG 28- oder AWG 30-Patchkabel aus asiatischer Produktion im Fachhandel an, mit kleineren Aderquerschnitten von 0,9 oder 0,06mm². So finden sich z.B. in Krankenhäusern nicht selten Patientenmonitore, die über solche Patchkabel angebunden sind. Ein weiterer Nachteil von PoE ist, dass Patchkabel primär zur Datenübertragung und nicht zur Stromversorgung ausgelegt sind. Dadurch kann es bei Überlastung zu einer unzulässigen Erwärmung von Kabelbündeln kommen. Messerer gibt außerdem das Problem der Gesamtlast zu bedenken: "Welche und vor allem wie viele Geräte gleichzeitig an einem PoE-Power Hub betrieben werden, lässt sich nur schwer im Vorhinein kalkulieren und hängt auch von den Nutzern und deren Nutzungsverhalten ab." Das könnte sich bald ändern, wenn Gerätehersteller geeignete Schnittstellen für Hybridleitungen in Endgeräten wie z.B. bei Überwachungskameras implementieren.
Ethernet-Power-Hybridkabel
Hybridleitungen für Power und Daten stellen eine interessante Alternative zu PoE dar. Es liegt auf der Hand, dass ein Ethernet-Power-Hybridkabel mit zwei Power-Adern mit einem Querschnitt von 0,38mm², wie z.B. das HMCB500S, Vorteile mit sich bringt. Dieses Hybridkabel stellt bei den Datenadern fast den 1,6-fachen Querschnitt zur Verfügung. Bei Nutzung der PoE-Technik mit Standard-Ethernet-RJ45-Kabeln ist dies im Vergleich sogar der 2,7-fache Querschnitt. Somit ist eine deutlich höhere Ampereleistung mit der Einkabellösung übertragbar. In der Robotik oder Antriebstechnik an Maschinen haben sich solche Hybridkabel in den letzten Jahren erfolgreich durchsetzen können. Die platzsparenden Einzelkabel bündeln Datenübertragung, Steuerung und Stromversorgung in einem einzigen Kabel. Was für digitale Drehgeber funktioniert, funktioniert aber auch für Kameras oder andere digitale Endgeräte in der Gebäudeautomation, die mehr Strom benötigen. Gerade größere Überwachungskameras könnten von dem Trend aus der Automatisierungstechnik profitieren.
Ausgereifte Stecksysteme
Durch die Kombination von Daten- und Spannungsversorgung ergeben sich Vorteile sowohl für Gerätehersteller wie auch für Anwender. "Hierzu müssten die Hersteller von Kameras in einem ersten Schritt eine einzige, einheitliche Schnittstelle implementieren und zwar für den RJ45- Anschluss und die Strombuchse", sagt Messerer und fügt hinzu: "Es gibt bereits eine ganze Reihe ausgereifter Stecksysteme mit Gerätebuchsen, die hierfür in Frage kommen, wie etwa IX Industrial-, Y-Con RJ45- oder Hybridstecker, z.B. EtherCAT als Rundverbinder (M-Stecker). Mit entsprechenden Splitter-Adaptern oder auf Klemme könnten aber auch herkömmliche Geräte mit getrennten Anschlüssen für RJ45 und Strombuchse einfach über Ethernet-Hybridkabel angebunden werden." Aus Sicht des Kameraherstellers ergeben sich gleich mehrere Vorteile: Anstatt zwei Stecker wird nur noch ein Stecker benötigt, der montiert werden muss. Dadurch reduziert sich der Gesamtaufwand für Steckerkosten und Montage. Auch die Lagerhaltung und Beschaffung vereinfacht sich. Da nur noch eine Buchse am Gerät benötigt wird, lässt sich der Platzbedarf auf der Platine weiter optimieren, was kompaktere Gerätedesigns ermöglicht. Weiterhin bedeutet die Einkabellösung auch eine Reduktion des Installationsaufwands, denn es muss nur noch eine Leitung eingezogen oder verlegt werden. Daraus resultieren wiederum kleiner dimensionierte Verlegesysteme oder Befestigungsschellen, die in Summe eine platzsparende, übersichtliche und dezente Kabelbefestigung erlauben.
Power over Ethernet (PoE) verspricht auf den ersten Blick eine einfache Anbindung und Spannungsversorgung netzwerkfähiger Endgeräte, wie z.B. von kleinen Überwachungskameras, Displays, NAS-Speichern oder WLAN-Routern. Die Anwendungsszenarien von PoE sind jedoch begrenzt. Eine passende Lösung bietet Helukabel mit neuen Ethernet-Power-Hybridkabeln an - einer Einkabellösung für deutlich höhere Leitungsquerschnitte.
Bild: Helukabel GmbHDer Bedarf für eine praktikable Stromversorgung von vernetzten Endgeräten wird in den nächsten Jahren weiter stark wachsen, in dem Maße wie immer mehr Internet of Things-fähige Geräte Einzug auch in die Gebäudeautomation halten. Der Standard Power over Ethernet macht es möglich, Endgeräte über die vorhandene Datenverbindung, sprich das Netzwerkkabel, mit Energie zu versorgen. Über Switches oder PoE-Injektoren erfolgt hierbei die Stromversorgung. "Die Anwendungsszenarien von Power over Ethernet sind jedoch begrenzt", erklärt Horst Messerer, Produktmanager für Daten-, Netzwerk- und Bustechnik bei Helukabel. "Limitierender Faktor sind hier die geringen Leitungsquerschnitte der eingesetzten Ethernet-Patchkabel, was häufig nicht hinreichend Beachtung findet." Trotz der Weiterentwicklung für höhere Leistungsabgaben eignen sich die Standards PoE oder PoE++ nur für Kleingeräte (vgl. Tab. 1). Will man z.B. eine gesteuerte PTZ- oder Dome-Kamera über das Datenkabel mit Strom versorgen, oder verfügt eine Außenkamera über eine eingebaute Kameraheizung, ist man mit PoE nicht gut beraten, denn Standard-Patchkabel sind nicht für die dort benötigten höheren Leistungsabgaben ausgelegt. In der Praxis wird typischerweise ein AWG 26-Patchkabel mit einem Leiterquerschnitt von 0,14mm² verwendet. Häufig trifft man jedoch auch kostengünstigere AWG 28- oder AWG 30-Patchkabel aus asiatischer Produktion im Fachhandel an, mit kleineren Aderquerschnitten von 0,9 oder 0,06mm². So finden sich z.B. in Krankenhäusern nicht selten Patientenmonitore, die über solche Patchkabel angebunden sind. Ein weiterer Nachteil von PoE ist, dass Patchkabel primär zur Datenübertragung und nicht zur Stromversorgung ausgelegt sind. Dadurch kann es bei Überlastung zu einer unzulässigen Erwärmung von Kabelbündeln kommen. Messerer gibt außerdem das Problem der Gesamtlast zu bedenken: "Welche und vor allem wie viele Geräte gleichzeitig an einem PoE-Power Hub betrieben werden, lässt sich nur schwer im Vorhinein kalkulieren und hängt auch von den Nutzern und deren Nutzungsverhalten ab." Das könnte sich bald ändern, wenn Gerätehersteller geeignete Schnittstellen für Hybridleitungen in Endgeräten wie z.B. bei Überwachungskameras implementieren.
HELUKABEL GmbH
Dieser Artikel erschien in GEBÄUDEDIGITAL 3 2019 - 08.05.19.Für weitere Artikel besuchen Sie www.gebaeudedigital.de
