Kurz erklärt
Power over Ethernet (PoE) ist eine Technik, die Daten und elektrischen Strom gleichzeitig über ein einziges Ethernet-Netzwerkkabel überträgt. Geräte wie IP-Kameras, WLAN-Access-Points oder Türsprechanlagen brauchen so keine eigene 230-V-Steckdose mehr. Standardisiert ist PoE in der IEEE-Normenreihe 802.3, die je nach Variante Leistungen von rund 13 W bis etwa 90 W bereitstellt.
Was ist Power over Ethernet?
Power over Ethernet, abgekürzt PoE, bezeichnet die gleichzeitige Übertragung von Nutzdaten und Versorgungsspannung über ein handelsübliches Ethernet-Kabel mit Twisted-Pair-Adern (ab Cat5e). Statt ein Netzwerkgerät separat über ein Steckernetzteil an der Steckdose zu versorgen, liefert PoE Daten und Strom über dieselbe Leitung — typischerweise über eine Reichweite von rund 100 Metern pro Segment.
Das spart in der Elektro- und Netzwerktechnik erheblichen Installationsaufwand: An schwer zugänglichen Montageorten — etwa unter der Decke, an der Fassade oder im Außenbereich — muss keine 230-V-Zuleitung verlegt werden. Ein einziges Datenkabel genügt für Betrieb und Anbindung des Geräts. Maßgeblich standardisiert ist PoE in der Normenreihe IEEE 802.3.
Wie funktioniert PoE?
PoE arbeitet mit zwei klar definierten Rollen, die das System sicher und kompatibel machen. Bevor Strom fließt, prüft die einspeisende Seite, ob das angeschlossene Gerät überhaupt PoE-fähig ist:
- Erkennung (Detection): Das einspeisende Gerät (PSE) legt eine niedrige Prüfspannung an und misst den Widerstand. Nur wenn ein gültiges PoE-Gerät erkannt wird, geht es weiter — gewöhnliche Netzwerkgeräte ohne PoE werden nicht mit Spannung beaufschlagt.
- Klassifizierung (Classification): PSE und Endgerät handeln die benötigte Leistungsklasse aus, damit nur so viel Leistung bereitgestellt wird, wie das Gerät tatsächlich braucht.
- Einspeisung (Power-up): Das PSE legt die Betriebsspannung (nominal rund 48 V Gleichspannung) auf die Adernpaare und versorgt das Endgerät.
- Überwachung (Monitoring): Wird das Gerät getrennt oder sinkt der Stromverbrauch unter einen Grenzwert, schaltet das PSE die Einspeisung ab — das schützt vor Fehlern und unnötiger Energieabgabe.
PSE und PD: die beiden Rollen
Jede PoE-Verbindung besteht aus genau zwei Komponenten mit fest definierten Aufgaben:
- PSE (Power Sourcing Equipment): Das einspeisende Gerät, das den Strom liefert — zum Beispiel ein PoE-fähiger Netzwerk-Switch oder ein separater PoE-Injektor.
- PD (Powered Device): Das verbrauchende Endgerät, das über das Kabel versorgt wird — etwa eine IP-Kamera, ein Access-Point oder eine Türsprechanlage.
Bei der Einspeisung unterscheidet man zwei Bauweisen: Beim Endspan übernimmt ein PoE-Switch selbst die Einspeisung, das Gerät hängt also direkt am Switch-Port. Beim Midspan sitzt ein separater PoE-Injektor zwischen einem normalen Switch und dem Endgerät und ergänzt die Stromversorgung nachträglich — praktisch, wenn ein vorhandener Switch kein PoE bietet.
PoE-Standards im Vergleich
Die Leistung, die ein PoE-System bereitstellen kann, hängt vom verwendeten IEEE-802.3-Standard ab. Zu beachten ist: Am Endgerät kommt durch den Leitungsverlust über bis zu 100 m Kabel stets etwas weniger an, als das PSE einspeist.
| Standard | Bezeichnung | Leistung am PSE | Leistung am Endgerät (PD) |
|---|---|---|---|
| IEEE 802.3af | PoE | bis 15,4 W | ca. 12,95 W |
| IEEE 802.3at | PoE+ (Typ 2) | bis ca. 30 W | ca. 25,5 W |
| IEEE 802.3bt (Typ 3) | PoE++ / 4PPoE | bis ca. 60 W | ca. 51 W |
| IEEE 802.3bt (Typ 4) | PoE++ / 4PPoE | bis ca. 90–100 W | ca. 71–90 W |
Während die älteren Varianten 802.3af und 802.3at den Strom über zwei Adernpaare führen, nutzt 802.3bt (PoE++) alle vier Adernpaare des Kabels — daher die Bezeichnung 4PPoE (4-Pair PoE). Erst dadurch werden die hohen Leistungen für anspruchsvolle Geräte wie schwenkbare Kameras oder leistungsstarke Access-Points möglich.
Typische Anwendungen in der Elektro- und Sicherheitstechnik
PoE hat sich überall dort durchgesetzt, wo Netzwerkgeräte an Orten ohne bequeme Steckdose betrieben werden — ein zentrales Thema in moderner Gebäude- und Sicherheitstechnik:
- IP-Überwachungskameras: Versorgung und Datenanbindung über ein Kabel, auch an Decke oder Fassade.
- WLAN-Access-Points: flexible Platzierung für optimale Funkabdeckung, ohne dort eine Steckdose zu benötigen.
- IP-Türsprechanlagen und Zutrittssysteme: Audio, Video und Steuerung über die Netzwerkverkabelung — ideal in Kombination mit einem Smart Lock.
- Smart-Home- und Netzwerkgeräte: Sensoren, Steuergeräte, VoIP-Telefone und kleinere Smart-Home-Komponenten.
Der zentrale Vorteil: Pro Gerät ist nur ein einziges Kabel nötig, und am Montageort wird keine 230-V-Steckdose gebraucht. Das senkt den Installationsaufwand, erhöht die Flexibilität bei der Gerätplatzierung und macht eine zentrale Stromversorgung über den Verteilerschrank möglich — inklusive einfacher Absicherung über eine zentrale unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) für alle PoE-Geräte gleichzeitig.
Worauf bei der Planung zu achten ist
- Kabelqualität: mindestens Cat5e, bei hohen Leistungen (802.3bt) hochwertige Verkabelung mit ausreichendem Aderquerschnitt, um Erwärmung und Spannungsabfall zu begrenzen.
- Leistungsbudget des Switches: Ein PoE-Switch hat ein begrenztes Gesamt-Leistungsbudget — die Summe aller angeschlossenen Geräte darf es nicht übersteigen.
- Passender Standard: Endgerät und PSE müssen zueinander passen. Ein Gerät mit hohem Bedarf an einem zu schwachen Switch wird nicht zuverlässig versorgt.
- Segmentlänge: 100 m pro Segment nicht überschreiten; bei größeren Distanzen sind PoE-Extender oder zwischengeschaltete Switches nötig.
Häufige Fragen zu PoE
Wofür steht die Abkürzung PoE?
PoE steht für „Power over Ethernet“. Die Technik überträgt elektrischen Strom und Netzwerkdaten gleichzeitig über ein einziges Ethernet-Kabel. So lassen sich Netzwerkgeräte wie Kameras oder Access-Points ohne separate Steckdose am Montageort betreiben.
Welches Kabel wird für PoE benötigt?
Ein normales Twisted-Pair-Ethernet-Kabel ab Kategorie Cat5e ist ausreichend. Für hohe Leistungen nach 802.3bt (PoE++) empfiehlt sich hochwertige Verkabelung mit ausreichendem Aderquerschnitt, um Erwärmung und Spannungsabfall über die Leitungslänge gering zu halten.
Wie viel Leistung kann PoE liefern?
Das hängt vom Standard ab: IEEE 802.3af (PoE) liefert bis 15,4 W am Einspeisegerät, 802.3at (PoE+) bis rund 30 W und 802.3bt (PoE++) je nach Typ bis etwa 60 W oder 90 bis 100 W. Am Endgerät kommt durch den Leitungsverlust jeweils etwas weniger an.
Was ist der Unterschied zwischen Endspan und Midspan?
Beim Endspan speist ein PoE-fähiger Switch den Strom direkt über seine Ports ein. Beim Midspan sitzt ein separater PoE-Injektor zwischen einem normalen Switch und dem Endgerät und ergänzt die Stromversorgung nachträglich — sinnvoll, wenn der vorhandene Switch kein PoE unterstützt.
Kann PoE Geräte beschädigen, die kein PoE unterstützen?
Nein. Standardkonforme PoE-Geräte führen vor dem Einspeisen eine Erkennung durch und legen erst dann die Betriebsspannung an, wenn ein gültiges PoE-Endgerät erkannt wurde. Gewöhnliche Netzwerkgeräte ohne PoE werden nicht mit Spannung beaufschlagt.
Wie weit reicht PoE?
Wie bei Ethernet üblich liegt die maximale Segmentlänge bei rund 100 Metern pro Kabelstrecke. Für größere Distanzen lassen sich PoE-Extender oder zwischengeschaltete Switches einsetzen, die die Verbindung verlängern.