PoE-Budget berechnen: Wie viele Geräte an einen Switch?

Das PoE-Budget ist die Gesamtleistung, die ein PoE-Switch über alle Ports zusammen abgeben kann. Es ist fast immer kleiner als die Portzahl mal die maximale Portleistung - und genau dort entsteht der häufigste Planungsfehler. Ein 24-Port-Switch mit PoE+ hat eben nicht 24 mal 30 Watt, sondern oft rund 370 Watt.

Die Standards und was sie am Gerät liefern

Power over Ethernet ist in IEEE 802.3 geregelt, in drei Ausbaustufen. 802.3af (Typ 1) gibt 15,4 Watt am Port ab, wovon nach Leitungsverlust 12,95 Watt am Endgerät ankommen. 802.3at (PoE+, Typ 2) liefert 30 Watt am Port und 25,5 Watt am Gerät. 802.3bt kennt Typ 3 mit 60 Watt am Port und 51 Watt am Gerät sowie Typ 4 mit 90 Watt am Port und 71,3 Watt am Gerät.

Die Differenz zwischen Port- und Gerätewert ist kein Marketing, sondern der eingerechnete Verlust auf 100 Metern Kupfer. Für die Budgetrechnung zählt immer der Wert am Port, denn den muss der Switch bereitstellen.

Wichtig bei 802.3bt: Typ 3 und Typ 4 nutzen alle vier Aderpaare. Eine Verkabelung, bei der zwei Paare für Telefonie abgezweigt wurden, fällt damit aus. Das kommt in Bestandsinstallationen häufiger vor als man denkt.

Klassen statt Maximalwerte rechnen

Endgeräte melden beim Verbindungsaufbau eine Leistungsklasse an. Klasse 0 und 3 liegen bei 15,4 Watt am Port, Klasse 4 bei 30 Watt, Klasse 6 bei 60 Watt, Klasse 8 bei 90 Watt. Ein moderner Wi-Fi-Access-Point liegt meist bei Klasse 4, eine Innenraumkamera ohne Heizung oft bei Klasse 2 oder 3, eine Dome-Kamera mit Heizung und Motorzoom eher bei Klasse 4 oder höher.

Rechne mit der angemeldeten Klasse, nicht mit dem Mittelwert im Betrieb. Der Switch reserviert die Klassenleistung, auch wenn das Gerät im Alltag weniger zieht. Nur Switches mit dynamischer Leistungszuteilung geben den ungenutzten Anteil frei - und darauf sollte man ein Netz nicht planen.

Für die Reserve gilt die gleiche Logik wie bei Netzteilen: 20 Prozent Luft nach oben. Damit lässt sich später ein weiterer Access Point anhängen, ohne den Switch zu tauschen.

Rechenbeispiel für ein Bürogeschoss

Angenommen: 8 Access Points der Klasse 4, 4 Innenkameras der Klasse 3 und 2 Türsprechstellen der Klasse 2. Am Port gerechnet ergibt das 8 mal 30 Watt gleich 240 Watt, 4 mal 15,4 Watt gleich 61,6 Watt und 2 mal 7 Watt gleich 14 Watt. Summe: rund 316 Watt.

Ein 24-Port-Switch mit 370 Watt Budget deckt das ab und behält etwa 54 Watt Reserve - genug für zwei weitere Kameras, aber nicht für zwei weitere Access Points. Wer von Anfang an weiterdenkt, nimmt hier das nächstgrößere Budget oder verteilt auf zwei Switches.

In der Verteilung im Schaltschrank oder in dezentralen Technikpunkten ist ein Hutschienen-Switch mit PoE+ oft die sauberere Lösung als ein Tischgerät mit Steckernetzteil. Er lässt sich normgerecht befestigen und in die bestehende Verdrahtung einbinden.

Wärme ist der zweite Engpass

PoE-Leistung wird zu einem Teil in der Leitung in Wärme umgesetzt. In einem dicht gepackten Bündel steigt die Temperatur, und mit der Temperatur steigt die Dämpfung. DIN EN 50174-2 fordert deshalb bei hoher PoE-Belastung kleinere Bündelgrößen oder eine reduzierte Belegung.

Praktisch heißt das: Bei 802.3bt gehören AWG 23 statt AWG 24 und Bündel von maximal 24 Leitungen zur vernünftigen Auslegung. Wer 48 Leitungen in einem Strang mit voller PoE-Last zusammenbindet, verliert Übertragungsreserve. Warum Cat 6A hier die richtige Basis ist, steht im eigenen Beitrag.

Der Switch selbst erzeugt ebenfalls Wärme, und zwar proportional zur abgegebenen PoE-Leistung. Ein Gerät mit 370 Watt Budget braucht Luft. Im geschlossenen Schrank ohne Belüftung geht das schief - die Höheneinheiten, Tiefe und Kühlung klärt der Beitrag zum 19-Zoll-Netzwerkschrank.

Was im Schrank dazugehört

Auf der passiven Seite gehören Patchpanel, kurze Patchkabel und eine geordnete Rangierung dazu. Bei PoE ist saubere Rangierung kein Ordnungsthema: Jede zusätzliche Steckverbindung erhöht den Übergangswiderstand, und der wird bei 90 Watt am Port messbar.

Auf der Versorgungsseite brauchst du eine Netzleiste mit ausreichender Belastbarkeit. Ein 370-Watt-PoE-Switch zieht bei voller Last inklusive Eigenverbrauch spürbar mehr als 400 Watt aus der Steckdose. Wer zusätzlich eine USV plant, muss diese Last dort mitrechnen.

Für Strecken, die Gebäude verlassen, gehört ein Überspannungsableiter für Datentechnik in den Weg. Außenkameras und Access Points an Fassaden sind die typischen Eintrittspunkte für Überspannung ins Netzwerk. Das 19-Zoll-Rack ist dabei der richtige Ort für die Ableiter, weil dort der Potentialausgleich vorhanden ist.

Häufige Fragen

Kann ich alle Ports gleichzeitig voll belasten?
Nur wenn das Budget das hergibt. Bei 24 Ports mit PoE+ wären 720 Watt nötig, üblich sind 370 bis 500 Watt. Der Switch schaltet bei Überschreitung Ports nach Priorität ab.

Was passiert bei Budget-Überschreitung?
Der Switch nimmt Ports vom Netz - je nach Konfiguration den mit der niedrigsten Priorität oder den zuletzt hinzugekommenen. Deshalb sollten Kameras und Access Points mit klarer Portpriorität konfiguriert werden.

Reicht Cat 5e für PoE?
Für 802.3af und at meist ja, bei 100 Metern und hoher Last aber ohne Reserve. Für 802.3bt ist Cat 6A mit AWG 23 die sinnvolle Basis, auch wegen der Erwärmung im Bündel.

Sind PoE-Injektoren eine Alternative?
Für ein oder zwei Einzelgeräte ja. Ab etwa vier Geräten wird ein Switch mit Budget günstiger und wartungsärmer, weil Konfiguration, Überwachung und Neustart zentral möglich sind.

Wie plane ich Reserve richtig?
20 Prozent auf das gerechnete Budget und mindestens zwei freie Ports. Nachrüstungen im Netzwerk sind der Normalfall, nicht die Ausnahme.

Rechne also zuerst die Klassen zusammen, dann das Budget, dann die Wärme. Wenn diese drei Werte stimmen, hält das Netz auch dann noch, wenn im nächsten Jahr zwei Access Points dazukommen.

Vorausgehend Neben