Folge 005 – Netzwerkverkabelung

In dieser Folge des Smart Home Podcast möchte ich mit Dir über Netzwerkkabel sprechen. ich erkläre Dir, wofür an sie im Smart Home verwenden  kann, w sie aufgebaut sind und warum Du bei der Planung einer Hausverkabelung unbedingt das Thema Netzwerkkabel mit auf dem Schirm haben solltest.

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Hier findest Du den Wikipedia Artikel zum Thema Netzwerkkabel. Dort sind die Kategorien (CAT-Nummern) beschrieben und es werden Dir auch die einzelnen Bezeichnungen für die verschiedenen Schirmungsarten der Kabel erklärt.

Zum Wikipedia Artikel für Twisted Pair Kabel

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Transkript der Folge

Wenn Du ein neues Haus bauen willst, dann wirst Du irgendwann Dich auch mit dem Thema Elektrik und Verkabelung auseinandersetzen. Die Meisten haben dabei dann die elektrische Verteilung sowie Antenne und Telefon im Kopf. Das es heute mindestens genauso wenn nicht sogar noch wichtiger ist eine gute Netzwerkverkabelung auch gleich mit einzuplanen, darum geht es jetzt.

Unbestritten ist meiner Meinung nach der wichtigste Aspekt, wenn es um de Planung von Kabeln in Deinem neuen Zuhause geht, de Stromverteilung. Wo werden Steckdosen benötigt, wie setze ich die Lichtschalter, oder wo lasse ich die Lampen hinhängen bzw. setze Anschlüsse für elektrische Geräte. Danach kommen de Verteilung für Telefone oder Antennendose an die Reihe.

An Netzwerkdosen und Kabel wird meistens dann gedacht, wenn es um die Installation eines Büros im eigenen Haus geht. Ansonsten haben viele das Thema nicht auf dem Schirm.

Nach meiner Einschätzung werden zukünftig Antennen und Telefonsignale ebenfalls über Netzwerkleitungen übertragen so dass diese Kabeltypen nicht mehr oder nur in sehr geringem Maße noch benötigt werden. Damit nehmen Sie nach dem Stromkabel den zweiten Platz in der Wichtigkeit ein.

Neben den klassischen Computerdaten werden zunehmend auch andere Nutzdaten übertragen. hierzu zählen:

  • Multimedia Daten wie Video- oder Audiostreams
  • Voice over IP
  • Steuerdaten wie Smart Home
  • Kommunikationskarten wie bspw. der Zugriff auf Web- Oberflächen zum Steuern von Geräten

Warum denn aber das Ganze nicht über WLAN?

WLAN hat zurecht einen großen Stellenwert im Bereich Heimnetzwerk und Mobility. So lassen sich mit aktueller Hardware bereits sehr hohe Datenraten erzielen, die sich vor denen von verkabelten Komponenten nicht verstecken müssen.

Dennoch sind hier ein paar Argumente, die für die kabelgebundenen Netze sprechen:

  • zunächst mal kannst Du Komponenten betreiben, die kein WLAN integriert haben
  • Über Netzwerkkabel kannst Du neben der Datenübertragung Deine Netzwerkgeräte auch mit Strom versorgen, ohne dafür eine separate Leitung legen zu müssen. praktisch für Web Cams, Bewegungsmelder, Telefone oder Kleine Netzwerkswitche, die man für eine Unterverteilung benötigt. Damit kann man viele Steckernetzteile einsparen und spart darüber hinaus auch Strom.
  • Du erreichst in kabelgebundenen Netzen einen deutlich besseren Datendurchsatz als im WLAN, das liegt zum Einen daran, dass WLans störanfällig sind und auch schnell bei weiterer Entfernung die Datenrate drosseln aber zum Anderen teilen sich alle Komponenten die gleichen Funkkanäle – also auch das WLan des Nachbarn. Bei verkabelten Komponenten können zeitgleich bei Einsatz intelligenter Switche auch mehrere Komponenten Daten austauschen. Ferner sind die Anteile von Nutzdaten In den Datenpaketen bei kabelgebundener Übertragung höher.

Außerdem kannst Du mit verlegten Netzwerkkabeln auch andere Signalarten übertragen. Ein paar Beispiele:

  • die analogen Telefonkabel, um z.B. Faxgeräte zu betreiben, können auch durch Netzwerkkabel ersetzt werden
  • Fernsehsignale können mit entsprechenden Umsetzern auch über Netzwerkkabel übertragen werden
  • Steuersignale – bspw. Für Deine Türklingel kannst Du auch mit Netzwerkkabeln realisieren
  • Übertragung von Mess-Sensoren bspw. für die Außentempera s Steuerung für die Heizung kann mit Netzwerkkabeln realisiert werden.

Netzwerkkabel können sehr flexibel eingesetzt werden. Deswegen plane sie auf jeden Fall in Deinem neuen Smart Home in reicher Stückzahl ein.

Wie ist ein Netzwerkkabel aufgebaut und worauf solltest Du beim Kauf achten?

Die Kabel gibt es in verschiedenen Ausführungen zu kaufen. Wir betrachten hier die gebräuchlichste der sog. Twisted Pair Leitungen mit vier Ader-Paaren.

Grundsätzlich gibt es hier erst einmal zwei Anwendungsfälle:

  • Kabel zur Festinstallation
  • Kabel zum direkten Verbinden von Komponenten (Patch Kabel)
Verlegekabel
Das Verlegekabel – Du siehst vier Aderpaare, einzeln abgeschirmt, zusammen umgeben von einer weiteren Schirmung aus Drahtgeflecht.
Patchkabel - hier sieht man die beiden Stecker
Beim Patchkabel sind die Stecker bereits fest montiert. Sie gibt es in verschiedenen Kabeln, um eine bessere Übersicht am Switch zu bekommen.

Die Erstgenannten führen Adern aus festem Kupferdraht und sind viel starrer als die Patch Kabel.

Die Kabel lassen sich dafür sehr gut verlegen und an den Kabelenden lassen sich einfach Dosen, Stecker oder Patchfelder anschließen. Hierfür wurden verschiedene Klemmtechniken entwickelt. eine bekannte ist sicher der Standard LSA oder LSA+. Mit dem entsprechenden Anlege Werkzeug geht es spielend.

Hier findest Du eine Auswahl von LSA Anlegewerkzeugen bei meinem Partnershop reichelt.de:*


LSA Anlegewerkzeuge
eine Auswahl von Anlegewerkzeugen bei reichelt.de

In Kürze folgt hier noch ein Video, wie man ein Netzwerkkabel an einer LSA Klemme richtig anschließt.

Nun kommen wir noch zum Thema Übertragungsgeschwindigkeit.

Aus der Historie heraus haben sich die Netzwerkkabel stetig weiter entwickelt um immer höhere Datenraten zu realisieren. Es wurden hierfür eine Einteilung in verschiedene Kategorien vorgenommen. Du findest bei den Netzwerkkomponenten deswegen stets eine CAT Angabe. Eine Auflistung der Kategorien findest Du ebenfalls hier. Aktuell ist der Minimalstandard der heute verwendet wird die CAT 5. Diese Kabel sind für 100Mbit ausgelegt. Auf kurzen Strecken können sie auch Gigabit LAN übertragen, aber da eine saubere Übertragung hinzubekommen ist nicht garantiert. Meine Empfehlung: verwende am Besten Komponenten des Typs CAT 6 oder sogar CAT 7. Damit können dann auch Übertragungen bis 10 Gigabit aufgebaut werden.

Was die einzelnen CAT – Spezifikationen betrifft, so findest Du in diesem Wikipedia Artikel eine Beschreibung. Auch findest Du dort Informationen zu den nötigen Abschirmungen der Kabel und deren Bezeichnungen.

Ein wichtiger Hinweis noch: Berücksichtige, dass Dein Netzwerk nur dann gemäß der gewählten CAT Einstufung funktioniert, wenn alle Komponenten die verwendet werden also auch Stecker, Patch Felder oder Schnittstellen, dieser Klassifizierung entsprechen.

Du weißt also jetzt welche Kabel Du nehmen kannst. In den Show Notes findest Du eine Zusammenstellung von Produkten, mit denen ich bei meinen Projekten sehr gute Erfahrungen gesammelt habe.

Wie planst Du nun die Verlegung im Haus?

Eine Herangehensweise ist, zunächst einen zentralen Punkt auszuwählen von dem das Netzwerk ausgeht. Von hier aus verlegst Du dann die Kabel sternförmig in die Räume.

Der Zentrale Raum kann bspw. der Technikraum im Keller Deines Hauses oder der Hauswirtschaftsraum sein. In Wohnungen ist es meistens ein Raum, der als Büro genutzt wird.

Plane also mindestens 2 Leitungen von dort in alle anderen Räume. Berücksichtige auch;

  • ggf. Standorte im Flur, wo ggf. ein WLAN Repeater aufgehängt wird
  • Leitungen nach Außen, wenn dort vielleicht Überwachungskameras installiert werden sollen
  • Die Leitung zu Deinem DSL Router oder Anschluss, wenn der sich nicht schon am zentralen Ort befindet.

Überlege Dir bei Räumen, die größer sind, ob Du dort mehrere Netzwerkanschlüsse installieren willst, die unterschiedliche Funktionen erfüllen sollen oder ggf. kritisch für die Bandbreite sind. Bspw. würde ich nicht unbedingt ein Voice over IP Telefon mit einem Video Receiver kombinieren. Beide Dienste sind kritisch in der Datenübertragung und es wäre gut, wen man diese Datenströmen am Switch gut kontrollieren kann. Auch Anschlüsse, die von außen erreichbar sind, wie für Außenkameras sollten direkt vom zentralen Ort kommen, um sie technisch gegen das andere Netz absichern zu können.

Welche Möglichkeiten es zur Absicherung gibt – Dazu werde ich später einmal eine Folge veröffentlichen. Das ist schon sehr im Netzwerk Bereich und sprengt hier deutlich den Rahmen.

Also, Du weißt jetzt wo Du hin verlegen willst. Wenn Du einen Grundriss Deines Hauses oder Deiner Wohnung hast, dann zeichne die Anschlüsse dort ein.

Prüfe jetzt im nächsten Schritt, wie Du die Kabel verlegen kannst, ohne dass sie als Stolperfallen dienen oder die Optik Deines Zuhauses komplett verschandeln. Ich selber habe das Glück, in einem Bungalow zu leben, wo ich alle Leitungen in die Decke ziehen kann und dann über den Dachboden verlegt bekomme. Auch wenn Du abgehängte Decken hast, ist das vergleichsweise einfach.

Übrigens: um Kabel gezielt durch Decken oder Abdeckungen zu verlegen habe ich für mich das Produkt CableScout entdeckt. Dabei handelt es sich um ein Set bestehend aus ca. 1m langen Fieberglas Stangen, die man an den Enden immer weiter zusammenschrauben kann. Dadurch, dass diese Stangen zwar stabil aber auch sehr flexibel sind kann man diese Stangen durch den Bereich durchfädeln, dann das Kabel an dem Ende befestigen und von der anderen Seite wieder rausziehen. Das Set ist zwar nicht ganz billig, aber die Zeitersparnis ist immens.

Ich hab Dir das Set einmal nachfolgend verlinkt.*

HellermannTyton Cable Scout Plus Luxusset Cs-Sd

Aktuell ist das Produkt bei Reichelt nicht verfügbar, deswegen der Link bei Amazon.

Für die Bereiche, wo Du die Kabel nicht verstecken kannst, kannst Du sie in Kabel Kanälen verlegen.

Und wenn Sowieso gerade der Hausbau oder eine Renovierung oder Sanierung ansteht, dann plane die Verlegung der Kabel Unter Putz gleich mit ein. Am besten gleich mit Leer Röhren und entsprechenden Verteilungen. Hier hilft Dir dein Elektriker gerne auch mit Rat und Tat weiter.

Die Netzwerkkabel sind nun verlegt – jetzt stellt sich noch die Frage: wie schließt man die am Besten an.

An Deinem zentralen Punkt kommen ja alle Kabel zusammen. Hier schließt Du die Kabel alle an ein Patch Feld an. Diese gibt es in den unterschiedlichsten Ausführungen. Überlege Dir, ob Du die Komponenten, die am zentralen Punkt installiert sind, nicht in einen Netzwerkschrank einbaust. diese Schützen die Teile vor Staub und Dich vor dem Lärm, die manche Lüfter in einem Nettwerk Switch verursacht. Außerdem kannst Du damit Ordnung in Deine Verkabelung bringen. Patch Felder nehmen in ihrem Inneren die Kabel auf. dazu haben Sie für jeden Anschluss entsprechend 8 Klemmen, die farblich den Kabel Farben entsprechend gekennzeichnet sind. Meistens findest Du 2 verschiedene Anschluss Belegungen, die ggf. Mit A und B gekennzeichnet sind. Das entspricht der Norm TIA 568A und 568B. In Europa ist die B Belegung gebräuchlich. Du kannst auch die A verwenden – aber bleibe dann am anderen Ende dieses Kabels auch bei der selben Belegung, damit eine 1:1 Verbindung gewährleistet ist.

An den Enden in den einzelnen Räumen kannst Du Netzwerkdosen verwenden. Diese gibt es als Aufputz oder Unterputz Dosen und als Einzel oder Doppeldosen. Ggf. Kannst Du sie auch beim Hersteller Deiner Lichtschalter und Steckdosen beziehen. sie gibt es passend für die meisten Schalterprogramme mit 55er Rahmenausschnitt.

Hast Du dir überlegt, im Raum eine Unterverteilung vorzunehmen, so nimm hier für die Anschlüsse der Kabel ebenfalls ein Patch Feld.

Als dritte Möglichkeit um das Ende Deiner Netzwerkleitung mit einer Komponente zu verbinden, kannst Du auch direkt einen geeigneten Netzwerkstecker anschließen. Diese Variante habe ich bspw. Bei meinen Außenkameras und beim Hub meiner Katzenklappe verwendet.

Achte beim Kauf eines solchen Steckers, dass er für Verlegekabel gedacht ist. Manche Stecker lassen sich dann sogar werkzeuglos montieren.

Um jetzt Dein Netzwerk in Betrieb zu nehmen benötigst Du an den zentralen Punkten einen Switch. Du kannst hier für den Start einfach Ei n sehr preiswertes Modell mit genügend Anschlüssen nehmen. Da brauchst Du dann auch nicht viel einstellen oder konfigurieren. Das Gerät verteilt die Netzwerkdaten dann einfach an alle Ports. Ggf. Hat es dann eine eigene Logik an Bord, die entsprechend lernt, welche Geräte wo angeschlossen sind und schickt dann bei bekannten Geräten die Datenpakete nur dort hin um die anderen Leitungen nicht zu belasten.

Wenn Du allerdings bereit bist, mehr für Sicherheit und Performance Deines Netzwerkes zu investieren, dann greife zu einem Smart Switch oder Managed Switch. Diese Geräte haben mehr Funktionalitäten:

  • ggf. power over Ethernet (POE) um Deine angeschlossenen Geräte wie Web Cams direkt mit Strom zu versorgen
  • Möglichkeiten zur Netzwerksegmentierung um bspw. Deine von Außen erreichbaren Leitungen vom Rest Deines Netzes abzugrenzen und die Sicherheit dadurch zu verbessern
  • priorisieren von bestimmten Daten um bspw. Voice over IP oder Video- oder Audiostreams zur ruckelfreien Übertragung von Bild und Ton bevorzugt durch Dein Netzwerk zu schicken
  • Ggf. Routing und Firewall Funktionalitäten um die Sicherheit weiter zu erhöhen

Aber hier steigen wir wie schon gesagt tief in die Netzwerktechnik ein, was ein eigenes Thema wird.

Die Verbindung vom Patch Feld zum Switch erledigst du mit kurzen Patch Kabeln. Hier ein Beispiel:

Beispiel eines Patch Feldes im Heimbereich
Hier siehst Du ein Patch Feld, wo aktuell 2 Anschlüsse belegt sind. Ein Anschluss wird für die Katzenklappe verwendet. Ich benutze dafür blaue Patchkabel für Installationskomponentwn, das gelbe Patchkabel kennzeichnet eine Video Verbindung.

Damit kannst Du loslegen um Dein Smart Home zu vernetzen.

Hier ein paar Produktempfehlungen für Dein neues Netzwerk

Folgt in Kürze

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