Glasfaser und Netzwerke auf dem Hof: Schnell in die Zukunft
Die Versorgung mit schnellem Internet per Glasfaser wird auch im ländlichen Raum stark ausgebaut. Die Technik können Sie auch für ein effektives Hof-Netzwerk nutzen.
vor 2 Jahren
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Bunte Rohre, die an der Straße aus dem Boden ragen — im ländlichen Raum sieht man dieses Bild derzeit häufig. Für viele Betriebe bedeutet das: endlich eine vernünftige Internet-Anbindung.
Die Technik hinter FTTH (Fiber to the Home, Faser bis ins Haus) ist faszinierend und lässt sich auch für die Netzwerk-Infrastruktur auf dem Hof einsetzen. Ein gutes Gesamtkonzept ist dabei entscheidend für die Geschwindigkeit, die Stabilität und die Sicherheit des Netzes.
Schnelles Netz – und weiter?
Mit der Glasfaser kommt das schnelle Internet bis zum Hausübergabepunkt (HÜP). Dort übernimmt normalerweise ein Router das Signal und baut ein Netzwerk per Kabel und Funk (WLAN) auf, an das die Endgeräte angeschlossen werden. Damit sind vor allem Privathaushalte bereits gut versorgt. Für landwirtschaftliche Betriebe und Lohnunternehmen stellt sich aber oft die Frage: Wie kommt das schnelle Internet zum Melkroboter, in das neue Büro der Halle, zum neuen Stall oder in die Ferienwohnung. WLAN ist eine schnelle Lösung, die aber einige Nachteile hat. Es gibt aber gute Gründe für kabelgebundene Netze:
- Kabelnetzwerke sind schneller: Trotz einer auf dem Papier gleichen Datenrate ist ein richtig ausgeführtes Kabelnetzwerk in der Praxis schneller. Bei WLAN wird die beste Leistung nur bei Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger erreicht. Diese ist nur selten gegeben.
- Auch die Reaktionszeit, die sogenannte Latenz, von Kabelnetzwerken ist geringer. Hohe Latenzen können sich zum Beispiel bei der immer beliebteren Online- und Video-Telefonie negativ auswirken.
- Kabelnetzwerke sind stabil und wenig störanfällig. WLAN-Netze können durch hohe Auslastung, schnurlose Telefone und benachbarte Netzwerke gestört werden.
- Da WLAN je nach gewählter Verschlüsselung anfällig für Zugriffe von außen sein kann, sind Kabelnetzwerke sicherer.
Überprüfen Sie also genau, wo Sie Internet benötigen und wie wichtig eine gute, stabile Versorgung mit geringer Latenz jeweils ist. Kritische Infrastrukturen wie Melkroboter sollten Sie per Kabel anbinden, auch für das Büro kann das die bessere Lösung sein.
Hausübergabepunkt: Die Faser kommt im Medienkonverter des Internetproviders an. Von dort geht es per Kupfer-Netzwerkkabel zum Router.
(Bildquelle: Berning)
Das Auflegewerkzeug drückt die Adern in die Klemmen des Patchfeldes.
(Bildquelle: Berning)
Baum-Struktur
Für die Struktur von Netzwerken sind verschiedene Lösungen möglich. In einem kleinen Büro kann zum Beispiel alles sternförmig an den Router angeschlossen werden. Zu jedem Endgerät geht dabei vom Router aus ein Netzwerkkabel. Diese Struktur bietet eine hohe Ausfallsicherheit. Werden die Wege länger, steigt bei dieser Lösung allerdings der Verkabelungsaufwand stark an.
Für den Hof bietet sich deshalb eine Baumstruktur an. Sie ist eine Erweiterung der Sternstruktur. Dabei kommt zum Beispiel im Wohnhaus der Internetanschluss an. Dort versorgt der Router sternförmig einige Geräte. Es gehen aber auch je ein Netzwerkkabel zum Stall, zur Biogasanlage und in die Ferienwohnung.
An diesen entfernten Punkten verzweigt sich das Netz wieder sternförmig auf verschiedene Endgeräte, zum Beispiel über einen Switch, der mit einer Zuleitung mehrere Anschlüsse zur Verfügung stellt. Damit hält sich der Aufwand für die Netzwerk-Verkabelung in Grenzen.
Auf den Standard kommt es an
Damit auch möglichst die volle Bandbreite und Netzwerkleistung an den vom Router entfernten Punkten ankommt, gilt es einige Vorüberlegungen anzustellen. Dabei muss die Bandbreite, die Ihr Internetdienstanbieter am HÜP zur Verfügung stellt, von der Bandbreite innerhalb des Netzwerks unterschieden werden. Bestellen sie zum Beispiel schnelle 200 MB/s beim Anbieter und legen ihr Netzwerk nur für 100 MB/s aus, verschenken Sie bezahlte Leistung. Das schwächste Glied in der Kette bestimmt dabei die Bandbreite.
Die Wahl der Kabel hat zum Beispiel einen Einfluss: Schon vom HÜP zum Router kommt meist keine Glasfaser, sondern ein Patchkabel aus Kupfer zum Einsatz. Das ist auch völlig in Ordnung, wenn das Kabel der Kategorie (Cat.) 6 oder 7 entspricht. Dann erlaubt es bis zu 1 GB/s (Cat. 6) bzw. 10 GB/s (Cat. 7), sogenanntes Gigabit-Ethernet, und kann damit die volle Bandbreite des Anbieters an den Router übertragen.
Der Router als nächste wesentliche Komponente muss dann ebenfalls diesen schnellen Standard unterstützen. Ältere Modelle können hier langsamer unterwegs sein. Das funktioniert, schränkt aber die nutzbare Bandbreite für alle Netzwerkteilnehmer ein, da der Router als Vermittler im Netzwerk eine zentrale Rolle spielt.
Aktuelle Router bieten für Netzwerkkabel vier bis acht Anschlüsse. Sind dort an ein oder mehreren Stellen langsamere Verkabelungen und Endgeräte angeschlossen, beeinträchtigt das die Geschwindigkeit an den übrigen Anschlüssen nicht. Ein älterer Rechner mit einer 100 MB/s Netzwerkkarte wird mit dieser Geschwindigkeit funktionieren, während das restliche Netzwerk schneller unterwegs sein kann.
In einer Glasfaser-Anschlussbox finden Steckverbinder Platz, zum Beispiel um eine Leitung mit mehreren Fasern aufzuteilen.
(Bildquelle: Berning)
Medienkonverter eingebaut: Orange das Kupfer-Netzwerkkabel, Blau-weiß die Faser des LWL im SFP+-Modul.
(Bildquelle: Berning)
Kupfer nur bis 100 m
Kupferkabel eignet sich bis zu einer Kabellänge von maximal 100 m. Darüber hinaus nimmt die Qualität der Übertragung ab.
Treten Störeinflüsse auf, zum Beispiel durch gemeinsam verlegte Elektrokabel, kann das auch schon bei geringeren Entfernungen der Fall sein. Das Cat. 7 Kabel hat hier den Vorteil der doppelten Abschirmung, es ist besser gegen derartige Störungen geschützt.
Netzwerk-Verlegekabel gibt es in Ringen, genau wie Stromkabel. Die Kosten betragen für ein Cat. 7-Kabel im 100-m-Ring etwa 60 bis 70 Cent pro Meter. Bei Erdkabel müssen Sie mit etwa 2 Euro pro Meter rechnen. Das Verlegekabel ist nicht konfektioniert, besitzt also nicht die üblichen RJ45-Stecker. Für den Anschluss an den Router bzw. das Endgerät gibt es drei Möglichkeiten:
- Den Anschluss über eine einzelne Netzwerkdose oder ein Patchfeld. Das Patchfeld enthält eine Reihe Netzwerkdosen, an die mehrere Netzwerkkabel angeschlossen werden können und ist je nach Größe ab 20 Euro zu haben. Es wird normalerweise in der Nähe des Routers platziert. Die Verbindung zum Router oder Gerät erfolgt mit einem fertig konfektionierten kurzen Patchkabel mit zwei Steckern.
- Das Anbringen eines Steckers, werkzeuglos oder per Crimpzange. Mittlerweile gibt es Stecker für etwa 6 Euro pro Stück, die sich ohne Werkzeug montieren lassen. Achten Sie auf die Kategorie, zum Beispiel Cat. 7, auch beim Stecker. Sonst passt die Abschirmung nicht ins Gehäuse.
Gängige Patchfelder entsprechen Cat. 6, begrenzen also die Leistung auf 1 GB/s. Das ist nur relevant, wenn Sie ein sehr schnelles 10 GB/s-Netz planen. Das Metallgehäuse des Patchfeldes muss geerdet werden. Ein Spezialwerkzeug zum Auflegen der Kabel im Patchfeld sollten Sie gleich mitbestellen, es kostet etwa 5 Euro.
Das Anschließen der acht Adern ist recht einfach. Sie sind zu Paaren verdrillt, immer eines vollfarbig und eines weiß plus farbig. Es gibt die Paare grün/weiß-grün, orange/weiß-orange, blau/weiß-blau und braun/weiß-braun. Es sind zwei Arten der Verdrahtung möglich. In Europa ist eher die Variante T568A gängig, in Amerika T568B. Wichtig ist nur, dass ein System in der ganzen Hausinstallation angewandt wird. In Steckern und Patchfeldern sind oft beide Varianten markiert und mit A und B gekennzeichnet, dem letzten Buchstaben des Standards.
Faser für lange Wege
Über größere Entfernungen bietet sich auch auf dem Hof die Verwendung von Lichtwellenleitern (LWL, „Glasfaser“) an. Die Verlegung ist in Eigenregie möglich. Die Kabel gibt es in verschiedenen Konfigurationen als Innen-, Außen- oder Erdkabel mit unterschiedlicher Anzahl an Fasern. Für eine Verbindung benötigen Sie normalerweise zwei Fasern, aber auch Lösungen über eine Faser sind möglich.
Die Kabel können fertig konfektioniert mit Steckern geordert werden, oft in Schritten von 25 m. 200 m Erdkabel kosten zum Beispiel etwa 220 Euro (ohne MwSt.) inklusive Stecker. Bei der Verlegung sind das Knicken und sehr enge Biegeradien zu vermeiden, damit die haarfeinen Fasern nicht brechen. Da die vorkonfektionierte Länge meist nicht genau passt, sollte das überschüssige Kabel an einem Ende aufgerollt und verstaut werden. Die Bandbreite wird dadurch nicht beeinträchtigt, und es gibt eine Reserve, falls die Faser im Bereich des Steckers einmal brechen sollte.
Außerdem ist das nachträgliche Einblasen in Kunststoffrohre, sogenannte Speedpipes möglich. Diese Leerrohre sind wenig empfindlich, günstig und lassen sich einfach verlegen. Das Einblasen der Fasern erfolgt später durch eine Spezialfirma, genau wie das Aufspleißen der Stecker. Die Kosten dafür liegen um 4 Euro pro Meter bei Verlegung der Speedpipes in Eigenleistung, können aber je nach den Gegebenheiten variieren.
Konverter nötig
Bei der Kupferleitung findet die Übertragung durch elektrische Impulse statt, bei der Faser sind es optische Impulse. Deshalb ist am Anfang und am Ende der Glasfaserstrecke ein sogenannter Medienkonverter nötig, der das Signal umwandelt. Dieser besteht aus zwei Teilen: dem Gehäuse und einem SFP+-Modul. Das Gehäuse enthält die Stromversorgung und die RJ 45-Buchse für das Kupferkabel. Außerdem ist ein Schacht zur Aufnahme eines SFP+-Modules vorhanden. Die Wahl des Moduls entscheidet über die Art des Glasfaser-Übertragungsstandards. Davon hängt auch der nötige Durchmesser der Faser ab. Bei den Übertragungsstandards unterscheidet man Single- und Multimode. Während die Übertragungsgeschwindigkeiten gleich hoch sein können, gibt es Unterschiede bei den möglichen Entfernungen und Durchmessern der LWL. Singlemode funktioniert bis 40 km und arbeitet mit einem LWL-Durchmesser von 9 Mikrometer, Multimode überträgt maximal 400 m weit und benötigt 50 Mikrometer LWL. Multimode-Lösungen sind preislich etwas günstiger.
Ob Single- oder Multimode entscheidet sich mit der Wahl des SFP+-Moduls im Medienkonverter. Hier ist das Angebot sehr vielfältig. Es empfiehlt sich, Gehäuse des Medienkonverters und SFP+-Modul vom gleichen Hersteller zu wählen. Bei den Recherchen sind wir auf den Shop glasfaserkabel.de gestoßen. Dieser bietet Medienkonverter fertig konfektioniert mit den gängigsten SFP+-Modulen sowie passende Kabel an. Die maximale Übertragungslänge ist jeweils angegeben. Sets aus zwei Medienkonvertern inklusive SFP+-Module gibt es auch bei Amazon unter dem Suchbegriff „SFP+“.
Auf diese Auswahl müssen auch das Kabel und der Steckertyp abgestimmt werden. Singlemode-Kabel enthalten in der Bezeichnung den Kern- und Manteldurchmesser 9/125 Mikrometer. Bei Multimode ist die Kennzeichnung 50/125 Mikrometer. Zusätzlich sollte bei Multimode auf die Kennzeichnung OM3 oder OM4 geachtet werden, nur OM4 erlaubt bis 400 m Reichweite.
Der Anschluss an die SFP+-Module erfolgt normalerweise mit den sogenannten LC-Steckern (blau). Auch hier gibt es wieder ein Detail zu beachten. Die Standard-LC-Stecker sind blau und für Single- und Multimodel erhältlich. Die Faser ist gerade geschliffen. Grüne LC/APC-Stecker sind leicht schräg angeschliffen und werden nur für Singlemode eingesetzt. Sie kommen an Verbindungsstellen mit den ebenfalls grünen Verbindern zum Einsatz, nicht zum Anschluss der SFP+-Module.
Fazit
Kabelnetzwerke auf dem Hof bringen schnelles Internet mit geringer Latenz zu den Endgeräten. Das Netzwerkkabel der Kategorie 7 (Cat. 7) ist zu bevorzugen, es bietet eine gute Abschirmung gegen Störeinflüsse. Bis zu 100 m Kabelstrecke können damit überbrückt werden. Verlegung und Anschluss sind in Eigenregie möglich, in der gesamten Installation muss derselbe Standard der Pinbelegung eingehalten werden.
Lichtwellenleiter können größere Entfernungen überbrücken. Auch hier ist Eigenleistung beim Verlegen möglich. Medienkonverter vermitteln dabei zwischen Kupfer-und Faserinstallation. Alle Komponenten einer Verbindung müssen den gleichen Standard unterstützen.
