Das Heimnetzwerk

Ein Heimnetzwerk hat fast jeder zu Hause, meistens in Form eines Routers mit integriertem Wireless LAN (WLAN) Access Point. Und so beheimatet das Heimnetzwerk diverse Geräte, angefangen bei Smartphones, Tablets, Spielekonsolen, Computer, Smart Home Geräte usw. Das alles geht heute ohne viel Aufwand und ohne viel Technikverständnis.

Ganz so einfach wollte ich es mir nicht machen. Als interessierter Laie in Sachen Netzwerk war es mir wichtig ein ordentliches Heimnetzwerk zu haben. Schon bei der Planung unserer Eigentumswohnung vor 10 Jahren habe ich ein recht ordentliches, kabelgebundenes Heimnetzwerk installieren lassen. Mit 10 Jahren Abstand haben sich natürlich Anforderungen geändert und es hat keinen Sinn gemacht die Planung einfach so für das Haus zu übernehmen.

Wozu überhaupt ein Heimnetzwerk?

Viele Menschen haben bereits ein einfaches Heimnetzwerk zu Hause: Einen Router mit integriertem WLAN Access Point. Das bekannteste Produkt ist sicher die FRITZ!Box von AVM. Diese Form des Heimnetzwerkes ist für Smartphones, den Laptop, das Tablet, die Spielekonsole und den Thermomix völlig ausreichend. Aber es kommen immer mehr Geräte hinzu. Auch das Thema Heimautomation spielt immer häufiger eine Rolle. Oder Videokameras, Türklingeln usw. Und auch die aktuelle COVID19 Pandemie trägt seinen Teil dazu bei: Das Homeoffice wird immer wichtiger. Netzwerkfähige Drucker, Scanner, Network Attached Storage (NAS) als gemeinsamer Speicher im Netzwerk usw. Alles muss ans Netzwerk angeschlossen werden. Und hier stoßen zentrale Lösungen, wie ein einzelner Router mit WLAN an ihre Grenzen.

Steigende Bandbreiten beim Internetanschluss, Netflix und Co. spielen da weniger eine Rolle. Die häufig anzutreffenden 50 oder 100 MBit/s DSL Anschlüsse sind für ein einfaches Heimnetzwerk überhaupt kein Problem. Wer Internet per Kabel oder Glasfaser bekommt hat da vielleicht einen anderen Bedarf, denn hier sind deutlich höhere Bandbreiten Alltag. 250 oder gar 1 GbE sind hier keine Seltenheit.

Warum sollte ich ein kabelgebundenes Netzwerk haben?

WLAN stößt technisch schnell an seine Grenzen. WLAN leidet technisch bedingt unter einigen Problemen. So teilen sich alle Geräte im WLAN die Bandbreite. So bietet der aktuell schnellste Standard 802.11ax zwar bis zu 9600 MBit/s, das aber nur unter bestimmten Bedingungen (8 Streams, 5 Ghz Band, 160 MHz Kanalbreite). Das AVM FRITZ!Box Topmodell schafft 1733 MBit/s im Standard 802.11ac - was sich aber alle Geräte teilen müssen. Zudem hängt die mögliche Übertragungsrate von der Signalstärke und der Signalqualität ab. In einer Wohnung ist man noch nah am Router, in einem Haus ist das anders. Zudem ist es ein Unterschied ob man das 2,4 GHz Band oder das 5 GHz Band verwendet. 5 GHz bietet zwar mehr Bandbreite, die Funkwellen kommen aber nicht so weit - da ist eine Betondecke oder ein Mauerwand schon ein deutliches Hindernis. Wenn ich also ein ganzes Haus mit WLAN versorgen will, dann muss ich schon darauf achten an welcher Stelle ich den Router mit WLAN platziere.

Hier sind kabelgebundene Netzwerke deutlich im Vorteil. Gerade wenn ich einen Neubau plane, dann kann ich in der Elektroplanung die entsprechenden Kabel und Netzwerkdosen vorsehen und den zentralen Verteilerschrank im HWR oder Technik-Raum unterbringen. Kabelgebundene Netzwerke bieten derzeit eine Bandbreite von bis zu 10 Gbit/s - und die Endgeräte teilen sich die Bandbreite nicht. Ein Vorteil wenn man niedrige Latenz und hohe Bandbreiten braucht. Wer also mit großen Datenmengen hantiert, oder viel Zeit in Videokonferenzen verbringt, der wird den Unterschied merken. Wer netflixen will, für den ist das egal. Hier kommen meist eh Endgeräte zum Einsatz die im WLAN hängen.

Was ist bei der Planung zu beachten?

Als ich vor 10 Jahren das Heimnetzwerk in unserer Eigentumswohnung geplant habe, da habe ich auf 90 qm² 11 Doppeldosen, also 22 Netzwerkports, installieren lassen. In jedem Raum, und in so ziemlich jeder Ecke, war neben einer Steckdose und auch eine Netzwerkdose. Die allermeisten Anschlüsse habe ich bis heute nicht gebraucht…

Netzwerkanschlüsse strategisch klug verteilen. So viele wie nötig - so wenig wie möglich.

Für das neue Haus habe ich in jedem Schlafzimmer einen Netzwerkanschluss vorgesehen. Das reicht für einen PC oder einen Laptop mit Dockingstation. Im Wohnzimmer am Standort des Fernsehers habe ich eine Doppeldose vorgesehen, im Büro zwei Doppeldosen. Medien werden eh meist auf WLAN-fähigen Geräten konsumiert.

Im Flur im EG und im OG habe ich jeweils unter der Decke eine Steckdose und einen Netzwerkanschluss eingeplant. Hier kann ich später WLAN Repeater oder WLAN Access Points anbringen. Die zentralen Standorte sorgen für ein möglichst gutes WLAN Signal.

Im HWR/ Technik-Raum habe ich in der Nähe der Mehrspartenhauseinführung (MSH) einen Netzwerkanschluss eingeplant. Die Telekom kommt hier ins Haus und ich kann dort dann direkt vom Glasfasermodem über die Dose zum Netzwerkverteilerschrank springen. Wer kein Glasfaser hat, der kann hier z.B. den DSL Router an die Wand hängen. Daher die Netzwerkdose und eine Steckdose. Ein weiterer Netzwerkanschluss ist in der Nähe der Lüftungsanlage eingeplant, da ich diese auch an das Netzwerk anbinden kann und möchte. Im Zählerschrank habe ich nur zwei Kabel reinlegen lassen. Hier kann ich später selber sog. Keystone Jacks anbringen und habe dann Netzwerk im Zählerschrank. Das brauche ich um meine KNX Hausautomation in mein Heimnetzwerk einzubinden.

Insgesamt habe ich 16 Netzwerkport mit Kupferkabel, sowie 6 Ports mit Singlemode-Glasfaser eingeplant:

• 4 Ports im Büro + 1 Port Glasfaser
• 2 Ports im HWR/ Technik-Raum + 2 Kabel im Zählerschrank
• 1 Port in jedem Schlafzimmer (insgesamt 4) + 1 Port Glasfaser
• 1 Port in jedem Flur (insgesamt 2)
• 2 Ports im Wohnzimmer + 1 Port Glasfaser

Welche Norm darf es denn sein?

Hier muss man ein wenig aufpassen. Gerne wird hier mit Bezeichnungen um sich geworfen, die Zukunftssicherheit suggerieren sollen. Man muss hier klar Kabel und Stecker/ Anschlussdosen trennen.

Beim Twisted-Pair-Kabel ist derzeit das sog. Kategorie 8 der höchstmögliche Standard. Mit einer Bandbreite von 2000 MHz ist das ausreichend für 25GBASE-T und 40GBASE-T, also 25 Gbit/s bzw. 40 Gbit/s über Kupferkabel. Aber es gibt unterschiedliche Standards: Cat 8 (ANSI/TIA), Cat 8.1 (ISO/IEC) und Cat 8.2 (ISO/IEC). Nur Cat 8 (ANSI/TIA) und Cat 8.1 (ISO/IEC) setzen auf die bewährten 8P8C Stecker (auch RJ45 genannt). Es gibt aber keine passenden Stecker und Dosen auf dem Markt zu kaufen…

Kategorie 7 bzw. 7a Kabel bietet 600 MHz bzw. 1000 MHz Bandbreite. Aber auch hier gibt es wieder das Problem mit den Steckern und Anschlussdosen. Als man CAT7 im Jahre 2002 spezifiziert hat, hat man gleich zwei neue Steckertypen entwickelt, weil die vorhandenen Steckersysteme die Anforderungen nicht erfüllen konnten. Und beide Steckersysteme sind für das Heimnetzwerk eigentlich nicht geeignet, da nur der Nexans GG45 abwärtskompatibel zu RJ45 ist.

Was heute an RJ45 Steckern und Dosen verfügbar ist entspricht den Anforderungen von CAT6/ CAT6a.

Daher wäre meine Empfehlung, und so habe ich es auch umgesetzt, CAT7(a) Kabel und CAT6(a) Stecker und Dosen. Lasst euch da nichts von CAT7 der gar CAT8 Steckern und Dosen erzählen.

Ganz klare Absage für proprietäre Technologien wie Homeway! Die Lösung hat zwar seinen Charme, weil man in einer Dose verschiedene Technologien, wie Netzwerk, Kabelanschluss, WLAN usw. kombinieren kann. Aber es basiert eben auf speziellen Kabeln und Dosen. Sowas kann sich in der Zukunft rächen. Besser Standards nutzen die breit aufgestellt sind. Deswegen haben wir uns auch für KNX entschieden.

Was ist mit Glasfaser?

Glasfaser im Heimnetzwerk geht, ist aber wohl eher etwas für die Nerds. Ich habe Glasfaser bei mir verlegt. Neben jede Netzwerkdose mit Kupferkabel habe ich ein Singlemode-Glasfaserkabel mit entsprechender Anschlussdose verlegt. Die vorkonfektionierten Kabel (also Kabel mit Steckern an beiden Enden) habe ich in den passenden längen bestellt und an einem Abend während er Hausstellung verlegt. Die Kabel enden samt Steckern in winddichten Hohlwanddosen und werden dort auf eine Glasfaseranschlussdose mit LC-Steckern aufgesteckt. Damit bin ich für die Zukunft gerüstet. Materialaufwand ca. 200 €, Zeitaufwand ca. 3 Stunden. Das war es mir wert. Hier will ich aber keine generelle Empfehlung aussprechen!

Zentrale Netzwerkverteilung

Im HWR/ Technik-Raum hängt ein 9 HE Schrank unter der Decke. HE ist dabei die Abkürzung für “Höheneinheiten”, das Standardmaß für Netzwerkequipment. Hier laufen die Kupferkabel und Glasfaserkabel zusammen. Neben einer Steckdosenleiste und einem Einlegeboden kommt hier später noch die FRITZ!Box und ein Switch rein. Letzterer lässt das eigentliche Heimnetzwerk erst entstehen. Da das WLAN Signal der FRITZ!Box aus dem Schrank heraus unbrauchbar ist, werde ich im EG und im OG Repeater vom AVM installieren. Diese sind über die Netzwerkleitungen an die FRITZ!Box angeschlossen und strahlen das WLN Signal aus.

Wireless LAN richtig aufbauen

Wir alle kennen das Problem mit schlechtem WLAN Signal. Das Problem tritt vor allem in Gegenden auf, in denen es viele Störeinflüsse gibt. Das können andere WLAN-Netzwerke sein, oder aber Störquellen welche die vom WLAN verwendeten Frequenzen verwendet. USB3 ist so ein Kandidat…

Ich habe mich dafür entschieden auf jeder Etage einen WLAN Repeater zu installieren. Die FRITZ!Repeater von AVM sind etwas intelligenter und frischen das Signal nicht einfach nur auf. Wer kann und möchte, darf auch richtige WLAN Access Points, z.B. aus der UniFi Serie von Ubiquiti, verwenden. Da ich ausreichend Equipment habe, habe ich mich (noch) gegen UniFi entschieden. Aber ich kann die Komponenten jederzeit austauschen.

Auf die richtige Planung kommt es an

Wie so oft kommt es beim Bauen auf die richtige Planung an. Die meisten Menschen bauen nur einmal im Leben. Und wenn die Kabel einmal liegen, dann fasst man das auch Jahre später nicht mehr an. Das heißt aber nicht, dass man einfach alles mit Netzwerkanschlüssen vollpflastert. Das verbrennt einfach nur Geld - insbesondere bei einem kabelgebundenen Netzwerk. Hier sind die verlegten Kabel das Problem. Die Technologie entwickelt sich immer weiter. Ich habe heute im Beruf teilweise das Problem, dass in gar nicht so alten Gebäuden noch CAT5 oder CAT5e Kabel verlegt sind. Die sind teilweise “nur” 20 oder 25 Jahre als. Über diese Kabel kann man bei CAT5 100 Mbit/s, bei CTA5e 1 Gbit/s übertragen, aber eben auch nicht mehr. Und Kabel neu verlegen ist teuer.

Also vorher die Hausaufgaben machen und genau überlegen wo es Sinn ergibt eine Netzwerkdose zu platzieren. Am Ende sollte man aber immer WLAN und kabelgebundenes Netzwerk kombinieren und die Vorteile beider Technologien nutzen.