Power Line Communication Wie das Stromkabel zur Datenleitung wird

Mit Vorteilen bei der Bandbreite und Abdeckung etabliert sich Powerline Communication – die Datenübertragung über die Stromleitung – zunehmend als Alternative zu klassischen Technologien bei der Heimvernetzung.

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Ethernet, Funkübertragung, Telefonleitung, Stromleitung – die Auswahl an verfügbaren Technologien für die Gebäudevernetzung ist riesig. Dabei gibt es enorme Unterschiede hinsichtlich Leistungsstärke, Abdeckung, Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit.

Der Aufbau einer Netzwerkinfrastruktur ist immer eine Herausforderung – egal, ob es sich um ein Wohnhaus mit einer oder mehreren Parteien, um ein öffentliches Gebäude oder ein Bürogebäude handelt.

Neue Kabel zu verlegen, kostet Zeit und Geld und stellt zudem eine Störung für die Gebäudenutzer dar. Mit gängigen Funktechnologien wie zum Beispiel Wireless LAN (WLAN) können solche Probleme zwar umgangen werden, allerdings verfügen sie nur über eine begrenzte Reichweite, die durch Mauern und andere Hindernisse im Gebäude weiter sinkt. Sie bieten oft zu wenig Bandbreite und sind tendenziell unsicher.

Das Streaming von High-Definition-TV (HDTV) erfordert zum Beispiel eine Datenrate von mindestens 12 MBit/s. Wenn der Benutzer parallel zu HDTV noch weitere Anwendungen nutzen möchte, muss die Technologie Netto-Bandbreiten von ca. 35 bis 55 MBit/s zuverlässig unterstützen (siehe Tabelle).

Eine kostengünstige, leistungsstarke und zukunftssichere Alternative stellt die Datenübertragung über die vorhandenen Stromleitungen oder Koaxialkabel (teils auch in Kombination) mit Hilfe sogenannter Powerline-Technologien dar. Diese Technologie nutzt vorhandene Leitungen zum Aufbau eines Highspeed-Kommunikationsnetzwerks, das alle Räume erreicht und schnell und sicher ist.

Der Aufwand ist gering: zwei Powerline-Adapter reichen aus, das Netzwerk aufzusetzen. Powerline-ICs in aktuellen Adpatern schaffen Brutto-Datenraten von bis zu 200 MBit/s.

Schnell und kollisionsfrei mit OFDM-PHY und TDMA-MAC

Bis die Verbraucher von den heutigen Vorteilen profitieren konnten, mussten die Netzwerklösungen über das Stromnetz allerdings die üblichen Kinderkrankheiten überwinden. So sendeten zwar bereits Anfang der 1930er-Jahre einige Stromversorger Signale über ihr Hochspannungsnetz. Aufgrund der geringen Übertragungsrate, der Signaldämpfung, Rauschstörungen und des Leitungswiderstandes galt die Datenübertragung über Stromkabel damals jedoch als schwer umsetzbar.

Selbst Ende der 90er-Jahre erschwerten noch technische Hürden die Verbreitung von Netzwerklösungen über das Stromnetz: Mit Technologien wie zum Beispiel CSMA (Carrier Sense Multiple Access) wurden nur Geschwindigkeiten von 1, 2, 4 bis hin zu 14 MBit/s erreicht. Diese konnten in der Praxis gerade einmal für den Austausch von Daten genutzt werden. Neben der geringen Übertragungsrate fehlte es ihnen an Stabilität, um anspruchsvolle neue Anwendungen zu unterstützen.

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