Mit diesem PoE-Budget-Rechner prüfst du, ob das PoE-Budget deines Switches für alle geplanten Geräte (Kameras, Access Points, Intercoms …) ausreicht. Der Rechner berücksichtigt IEEE-Standard (802.3af/at/bt), Per-Port-Limits, Kabellänge und AWG – inklusive Spannungsfall, Leitungsverlust, benötigter PSE-Leistung sowie dem Restbudget am Switch.
So nutzt du den Rechner
- Switch angeben: Gesamt-PoE-Budget, Per-Port-Limit, PSE-Spannung (typisch 54 V) und Sicherheitsreserve (10–20 %).
- Geräte erfassen: IEEE-Standard (af/at/bt), PD-Leistung laut Datenblatt, Kabellänge und AWG (23/24/26), optional Anzahl.
- Berechnen: Du erhältst Summenleistung (PSE), Reserve, benötigtes Budget, Restbudget, maximalen Portbedarf, größten Leitungsverlust und die niedrigste PD-Spannung über alle Ports.
- Tipps prüfen: Der Rechner warnt bei Überschreitung von Portgrenzen, zu niedriger PD-Spannung oder negativem Restbudget.
PoE-Budget-Rechner
Beispielrechnungen
Beispiel A (Büro-APs): Switch-Budget 120 W · Portlimit 30 W · 54 V · Reserve 10 % · 6× 802.3at-AP, je 12 W PD · 30 m AWG 24
- Je Port: PSE ≈ 12,1 W, Leitungsverlust ≈ 0,16 W, PD-Spannung ≈ 53,3 V.
- Gesamt: PSE-Summe ≈ 72,6 W → +10 % Reserve ≈ 79,9 W Bedarf.
- Restbudget: 120 W − 79,9 W ≈ 40 W (ausreichend).
Beispiel B (LAN-Kameras, lang): 2× 802.3bt Typ 3, je 30 W PD · 85 m AWG 24 (4-Pair)
- Je Port: PSE ≈ 31,5 W, Leitungsverlust ≈ 1,5 W, PD-Spannung ≈ 51,5 V.
- Hinweis: Liegt dein Switch-Portlimit bei 30 W, wird es überschritten → bt-fähigen Port mit ≥60 W PSE oder anderes Gerät/Kabel/Distanz wählen.
Best Practices für robuste PoE-Planung
- Reserve einplanen: 10–20 % Headroom für Anlaufspitzen, Temperatur, Alterung.
- Lange Strecken optimieren: Für >50–70 m möglichst AWG 23 (Cat6/6A) oder 802.3bt (4-Pair) nutzen.
- Per-Port vs. Gesamtbudget: Beide Grenzen gelten – eine Überschreitung an einem Port ist genauso kritisch wie ein negatives Restbudget.
- Datenblatt genau lesen: PD-Leistung = Leistung am Gerät; PSE muss zusätzlich Leitungsverluste decken.
- Mischbetrieb beachten: af/at/bt am selben Switch ist üblich – die schwächsten Ports limitieren einzelne Verbraucher.
Voraussetzungen & Grenzen
- Normen: 802.3af/at mit 2-Pair, 802.3bt Typ 3/4 mit 4-Pair; Port- und PD-Grenzen laut Standard.
- Kabellängen: Der Rechner nimmt Punkt-zu-Punkt-Längen an. Gesamte Channel-Länge im Ethernet max. 100 m (inkl. Patch-Kabel).
- Temperatur & Alterung: Erhöhen Leitungswiderstand → reale Spannungsfälle können größer sein.
- Herstellerfeatures: PoE-Prioritäten/Power-Management des Switches werden nicht simuliert.
Formeln & Annahmen
- Leiterschleife: \(R_{\text{loop}} \approx r_{\text{AWG}} \cdot L \cdot F\), mit \(F=4\) (2-Pair/af,at) bzw. \(F=2\) (4-Pair/bt).
- Stromlösung: \(P_{\text{PD}} = I \cdot (V_{\text{PSE}} – I \cdot R_{\text{loop}})\) ⇒ \(R I^2 – V I + P = 0\), \(I=\frac{V-\sqrt{V^2-4RP}}{2R}\).
- PSE-Leistung je Port: \(P_{\text{PSE}} = I \cdot V_{\text{PSE}}\); Leitungsverlust: \(P_{\text{loss}} = I^2 \cdot R_{\text{loop}}\); PD-Spannung: \(V_{\text{PD}} = V_{\text{PSE}} – I \cdot R_{\text{loop}}\).
- Portgrenze: Grenzwert = \(\min(\)Switch-Portlimit, Standard-PSE-Limit\()\).
- Budgetbedarf gesamt: \(\sum P_{\text{PSE}} \times (1+\text{Reserve})\).
- Richtwerte rAWG (20 °C): AWG 23 ≈ 0,020 Ω/m, AWG 24 ≈ 0,026 Ω/m, AWG 26 ≈ 0,041 Ω/m.
- Schwellwert PD-Spannung: konservativ ≥ ~44 V für stabile Funktion (gerätabhängig).
Häufige Fehlerquellen
- PD-Angabe falsch interpretiert: 15 W am Gerät heißt am Port meist >15 W wegen Leitungsverlusten.
- Per-Port-Limit ignoriert: Auch bei positivem Gesamtbudget kann ein einzelner bt-Port das Limit reißen.
- Zu dünnes/flaches Kabel: AWG 26 erhöht den Spannungsfall deutlich – gerade bei langen Strecken kritisch.
- Passive PoE verwechselt: Nicht 802.3-konforme „Passive-PoE“-Injektoren können Geräte beschädigen.
Häufige Fragen (FAQ)
Worin unterscheiden sich 802.3af, 802.3at und 802.3bt?
af (PoE) liefert bis ~15,4 W PSE/Port, at (PoE+) bis ~30 W, bt Typ 3/4 bis ~60/90 W. bt nutzt 4-Adernpaare (geringerer Widerstand), af/at 2-Paare.
Warum weicht PSE-Leistung von der PD-Leistung ab?
Zwischen Switch (PSE) und Gerät (PD) fällt Spannung über das Kabel ab. Dadurch muss der Port mehr Leistung bereitstellen, als am Gerät ankommt.
Wie viel Reserve sollte ich einplanen?
Bewährt sind 10–20 % für Startspitzen, Temperatur und Alterung. Bei gemischten Lasten oder langen Leitungen eher Richtung 20 %.
Reichen Cat5e-Kabel für 802.3bt?
Ja, häufig schon – aber die AWG-Dicke zählt. AWG 23 (Cat6/6A) reduziert Verluste spürbar gegenüber AWG 24/26 und ist für lange Strecken empfehlenswert.
Gibt es eine feste Maximal-Kabellänge?
Ethernet-Channel max. 100 m. Für die PoE-Versorgung kann schon vor 100 m die PD-Spannung zu niedrig sein – Länge/AWG/Standard entsprechend wählen.
