Kein Bohren, keine Mauerdurchbrüche, keine neuen Kabel: Wo Wireless LAN nicht mehr hinreicht, bietet sich die Vernetzung über Stromleitung oder Antennenkabel an. Allerdings nicht ohne Nebenwirkungen.

Die nachträgliche Verkabelung eines Gebäudes ist fast immer zeitaufwändig, mit vielen (baulichen) Hindernissen gespickt – und daher teuer. Gerade in Altbauten, in denen es keine Kabelkanäle, abgehängte Decken oder Versorgungsschächte gibt, müssen oft erhebliche bauliche Veränderungen vorgenommen werden. Powerline und Cable-LAN vernetzen Rechner über bestehende Strom- und Antennenleitungen miteinander. Dazu wird jeder Rechner mit einem Powerline- oder Cable-LAN-Modem ausgestattet und ans Strom- oder Antennenkabel angeschlossen.

Mit 14 MBit/s Brutto-Transferrate liegen die Powerline- und Cable-LAN-Modems im Bereich der WLAN-Geräte nach IEEE 802.11b. In massiven Gebäuden oder über Gebäudeflügel hinweg ist eine WLAN-Verbindung oft nicht möglich, während ein Powerline-Modem durchaus auch noch bis zum Nachbargebäude reicht – auf Kosten der Transferrate.

Einsatzszenarien

Cable-LAN eignet sich überall dort, wo Antennenanschlüsse zur Verfügung stehen, um beispielsweise alle Bewohner eines Mehrfamilienhauses oder die Zimmer eines Hotels mit einem zentralen Internetzugang zu versorgen. Ob es sich beim Antennenkabel um ein Breitband-Fernsehkabel, eine Gemeinschaftsantenne oder gar um eine Satellitenanlage handelt, spielt dabei keine Rolle. Ein Vorteil der Cable-LAN-Modems ist der vergleichsweise geringe Störpegel gegenüber den Powerline-Geräten, doch dazu später mehr.

Powerline-Modems lassen sich überall dort einsetzen, wo es Steckdosen gibt: Wenn etwa ein einzelnes Büro in einem anderen Gebäudeteil an das Firmennetzwerk angebunden werden soll, ist – je nach Entfernung und Bausubstanz – der Einsatz von WLAN nicht möglich. Auch die Vernetzung zweier Etagen mit WLAN-Access-Points in einem Stahlbeton-Gebäude lässt sich über Powerline bequem realisieren: Entweder wird das Powerline-Modem direkt an den Access Point angeschlossen oder man verwendet die gerade auf dem Markt erschienenen Powerline-WLAN-Router. Die Daten werden jedoch durch die ungeschirmten Stromleitungen übertragen, was zu erheblichen Störungen führt.

Jeder mit jedem

Dank Homeplug-Standard[1],[2] sind alle getesteten Geräte untereinander kompatibel, jedes kann mit jedem – vorausgesetzt, alle Teilnehmer verwenden den gleichen 56-Bit-DES-Schlüssel. Allen Geräten liegt entsprechende Windows-Software bei, die aus einer einzugebenden Zeichenkette (dem Ausgansschlüssel) einen 56-Bit-DES-Schlüssel generiert und in das direkt am Rechner angeschlossene Modem überträgt.

Kraftcom[3] liefert bei Corinex PowerNet PN-EW sowie Corinex Cable-LAN das Linux-Administrationsprogramm Cpntool (Version 0.3.2) auf der Treiber-CD mit. Das RPM-Paket respektive Tar-Archiv enthält das Binärpogramm, Quellen gibt es derzeit nicht. Per Cpntool kann nicht nur das Netzwerk nach angeschlossenen Powerline-Geräten mit dem gleichen DES-Schlüssel abgesucht, auch der DES-Schlüssel selbst kann gesetzt oder die Verschlüsselung abgeschaltet werden. Allerdings zeigt die Konsole den Ausgangsschlüssel, aus dem der DES-Schlüssel generiert wird, bei der Eingabe im Klartext an. Also Vorsicht vor neugierigen Blicken.

Linux- und Windows-Schlüssel

Die DES-Schlüsselgenerierung des Devolo-Windows-Programms scheint sich von der des Cpntool zu unterscheiden, denn trotz gleichen Ausgangsschlüssels fanden sich Devolo-Modem und das Corinex PN-EW im Test nicht.

An dieser Stelle nutzten die Tester aus, dass alle derzeit in Europa verkauften Homeplug-Geräte mit einem Intellon-Chipsatz[4] ausgerüstet sind: Kurzerhand setzten sie den Schlüssel des Devolo-Modems mit Corinex’ Cpntool unter Linux erneut – und schon arbeiteten beide Powerline-Modems problemlos zusammen. Auch das Goldpfeil-Modem von Elcon[5] ließ sich auf diese Weise einbinden. Auf Nachfrage erklärte sich Kraftcom bereit, Cpntool demnächst auf der Firmen-Homepage[3] zum Download anzubieten.

Risiken und Nebenwirkungen

Das Hauptproblem der Powerline- und Cable-LAN-Technik ist, dass der für die Datenübertragung verwendete Bereich von 4,5 bis 21 MHz bereits für Funkdienste vergeben ist. Die Situation beim Fernseh-Breitbandkabel ist dagegen entspannter, hier kommen zumindest theoretisch nur geschirmte Kabel zum Einsatz und das Ende jedes Kabelstrangs ist terminiert mit einem Abschlusswiderstand. In der Praxis sind offene Kabelenden leider keine Seltenheit, sie stören schon mit den Fernsehsignalen vereinzelte Funkdienste.

Über solche nicht terminierten Kabelstränge strahlen dann auch die Cable-LAN-Modems ab und stören die Umgebung. Doch für Cable-LAN kann man Entwarnung geben: Der größte Störpegel im Test betrug lediglich 3,5 µV bei 6,5 MHz und rund 0,5 µV in den übrigen Radiobereichen, Amateurfunkbänder waren gar nicht betroffen.

Störenfried Powerline

Das Stromkabelnetz hingegen ist völlig ungeschirmt, nicht terminiert und über die gesamte Ausdehnung eines Wohn- oder Bürogebäudes verteilt – entsprechend stark strahlt Powerline ab. Die einzige dämpfende Maßnahme ist, dass normalerweise Phase und Nullleiter parallel zueinander geführt sind, was eine großflächige Abstrahlung unterbindet. Bei alten Hausinstallationen, in denen man hin und wieder einzelne Phasen durch eine Wand geführt hat, steigt der Störpegel um ein Vielfaches, auch alte Stehlampen, deren Schalter nur auf einen der beiden Anschlüsse wirkt, sind regelrechte Antennen.

Die Tester trennten eine Stromleitung auf einigen Metern auf und führten einen Leiter einzeln, um eine einzelne Phase oder Stehlampe zu simulieren – das Ergebnis war ein Anstieg der Störungen um 33 dB (Faktor 45) bei 13 MHz. Wie stark die Störung ist, hängt also maßgeblich von der Elektroinstallation ab und ist nicht vorhersagbar.

Für die Messung wurden zwei Powerline-Modems Elcon Goldpfeil mit Stehlampen-Simulaion im Dachgeschoss aufgebaut, dann die Stärke des Signals auf 13 MHz in mehreren Entfernungen zum Haus gemessen. Die Funkausrüstung ist in dem Kasten “So haben wir getestet” beschrieben. Direkt an der Dachantenne ergab sich ein Störpegel von 160 µV, im Auto vor dem Haus zeigte das Funkgerät bei einem Abstand von 8 Metern noch rund 50 µV. Dieser Wert sank schnell auf immer noch kräftige 12 µV und blieb bis etwa 50 Metern Entfernung konstant. Danach sank der Wert langsam, bis bei 120 Metern (Sichtverbindung) nichts mehr zu hören war.

Radiosender massiv gestört

Am stärksten betroffen von den Powerline-Störungen sind die Kurzwellen-Rundfunksender, selbst starke Sender (1,6 mV Signalstärke am Empfänger) werden von Powerline erheblich gestört – es klingt verrauscht und verkratzt. Bei der gemessenen Reichweite der Modems genügen wenige Geräte, um einem ganzen Straßenzug das Kurzwellen-Radiohören zu verleiden.

Powerline ist aber rechtlich abgesichert, solange die Bestimmungen zur Nebennutzung (NB30) in der “Frequenzbereichszuweisungsplan-Verordnung” (FreqBZPV) eingehalten werden, sie sehen je nach Frequenz verschiedene Störpegel von bis zu 40 dBµV/m vor.

Werden die Grenzwerte überschritten, etwa bei einer ungünstigen Hausverkabelung, kann die Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post (RegTP, [www.regtp.de]) bei Beschwerden schlimmsten Falls die Nutzung der Powerline-Geräte verbieten. Funkamateure kommen mit einem blauen Auge davon, wenn die Powerline-Geräte den Homeplug-Standard[2] einhalten: Er sieht vor, dass alle Kurzwellenbänder der Funkamateure nicht genutzt werden.

Entsprechend schwach waren die Signale: Die Corinex-Modems waren auf keinem Amateurfunkband wahrnehmbar, das Devolo Microlink dLan auf dem 40-Meter- (7,0 bis 7,1 MHz) und dem 30-Meter-Band (10,1 bis 10,15 MHz) gerade einmal hörbar, störte jedoch nicht. Nur das etwas ältere Elcon Goldpfeil störte auf 40 Meter mit 0,8 µV (S3) und war bei 30 Metern an der Rauschgrenze. Auf allen höheren Bändern, einschließlich des 12-Meter-Bands, waren keine Störungen durch die Powerline- oder Cable-LAN-Modems wahrnehmbar.

Abbildung 1: Das Corinex Cable-LAN nutzt vorhandene TV-Antennenkabel für die Datenübertragung und verursachte im Test die geringsten Störungen. Es ist mit 160 Euro aber auch das teuerste Gerät im Testfeld.

Datenraten und Netzreichweite

Die maximale im Test gemessene Datentransferrate betrug 6,3 MBit/s mit den beiden Corinex Powernet PN-EW, angeschlossen als einzige Verbraucher an eine Phase mit einem Abstand von etwa 2 Metern zwischen den Steckdosen. Die anderen Powerline-Geräte erreichten ähnlich hohe Werte. Die gemessene Spitzendatenrate ist allerdings nicht repräsentativ. Je nach Stromnetz, Zahl der Stecker und Verlängerungen sowie Art und Anzahl der Verbraucher verändert sich die Datenrate.

Grundsätzlich lässt sich sagen, dass die Powerline-Modems keine Verlängerungen und kaskadierte Mehrfachsteckdosen mögen: Schließt man die beiden Corinex Powernet PN-E2 an je drei hintereinander gesteckte Mehrfachsteckdosen, geht gar nichts. Direkt an der Wandsteckdose angeschlossen konnten die Tester hingegen selbst Stromzähler überbrücken und zwei Häuser weiter immer noch mit ISDN-Geschwindigkeit Daten austauschen.

Corinex Cable-LAN

Das einzige Cable-LAN-Modem im Testfeld kommt von Corinex (Abbildung 1) Äußerlich ist es kaum von dem Powerline-Gerät PN-E2 zu unterscheiden, lediglich auf der Rückseite ist neben dem Ethernet-Anschluss noch eine F-Buchse herausgeführt, an der das beiliegende Adapterkabel von F auf UHF angeschlossen wird. Die F-Buchse für das Antennenkabel ist sehr dicht am Netzwerkkabel platziert, der F-Stecker bei eingestecktem Netzwerkkabel daher kaum festzuschrauben. Etwas Abstand zwischen den Anschlüssen würde dieses Problem beheben.

Ebenfalls überarbeitungsbedürftig ist die Netzanschlussbuchse, sie ist relativ schwergängig und kippt beim Einstecken des Euro-Kabels kurz nach hinten ins Gehäuse. Die Ober- und Unterschalen des Gehäuses ragen zudem über die Anschlüsse, sodass man lange Fingernägel oder einen Schraubenzieher benötigt, um überhaupt an die Sicherungslasche eines eingesteckten RJ45-Steckers heranzukommen. Positiv fällt der Crossover-Schalter auf, mit dem sich das Modem sowohl an PCs wie auch an Hubs anschließen lässt, ohne das Kabel austauschen zu müssen.

Erstaunlich ist, dass das Cable-LAN-Modem hundertprozentig kompatibel zum Powerline-Standard ist: Wird das UHF-Adapterkabel an das Cable-LAN angeschlossen und dann neben die Netzleitung des Geräts gehängt, kommt es zu einem Übersprechen in das Stromnetz und das Cable-LAN kann mit den Powerline-Geräten einwandfrei kommunizieren. Aus der hohlen Hand erreichten wir bereits eine effektive Datenrate von immerhin 80 KByte/s.

Corinex Powernet PN-EW

Das Powerline-Modem Corinex Powernet PN-EW (Abbildung 2) hat die Form eines etwas größeren Steckernetzteils, nur dass hinten ein Ethernet-Anschluss statt eines Kleinspannungskabels herauskommt. Damit entfällt der bei den Tischgeräten übliche Kabelsalat mit Ethernet- und Stromkabel, das Netzwerkkabel wird einfach an der Steckdose eingesteckt. Noch dazu entfallen bei der Bauform als Steckernetzteil eine Steckverbindung und eine Kabelverlängerung im Vergleich zum Tischgerät Corinex Powernet PN-E2.

Bei der Handhabung überzeugt das kompakte PN-EW, das Ethernet-Kabel lässt sich problemlos einstecken und abziehen. Auch braucht es keinen Crossover-Schalter mehr: Das PN-EW erkennt selbst, ob ein Hub oder ein Rechner angeschlossen ist, und schaltet entsprechend um. Zusammen mit dem mitgelieferten Linux-Programm Cpntool und dem niedrigsten Preis im Testfeld bekommt das Corinex Powernet PN-EW die Empfehlung der Redaktion.

Abbildung 2: Das Corinex Powernet PN-EW ist besonders kompakt, zum Lieferumfang gehört zudem das Linux-Administrationsprogramm Cpntool.

Corinex Powernet PN-E2

Das Gehäuse des Corinex Powernet PN-E2 (Abbildung 3) entspricht dem Cable-LAN-Modem bis auf die fehlende F-Buchse auf der Rückseite. Wie schon beim Cable-LAN-Modem beschrieben lässt sich das Netzwerkkabel auch beim Powernet PN-E2 kaum entfernen.

Das Tischgerät wird mit einem zweipoligen Euro-Kabel an die Steckdose angeschlossen, was eine Kabelverlängerung und eine Steckverbindung mehr als beim Powernet PN-EW bedeutet. Das Linux-Administrationsprogramm fehlte auf der mitgelieferten Treiber-CD, dennoch lässt sich das Modem mit Cpntool problemlos einrichten.

Devolo Microlink dLAN

Die Bauform des Devolo Microlink dLAN in Abbildung 4 ähnelt sehr der des Corinex Powernet PN-EW, beide haben die Form eines Steckernetzteils und sind auch untereinander kompatibel. Devolo liefert nur Windows-Programme für die Einrichtung des Schlüssels, auf Nachfrage hieß es, ein Linux-Konfigurationsprogramm sei in Arbeit. Bis dahin verrichtet das Cpntool von Corinex gute Dienste, allerdings funktioniert dann die Kontaktaufnahme mit unter Windows eingerichteten Devolo-Powerline-Modems nicht mehr. Offenbar werden hier verschiedene Schlüsselerzeugungsalgorithmen verwendet.

Elcon Goldpfeil P-LAN

Die stärksten Störungen verursachte das Goldpfeil-Powerline-Modem von Elcon: In kaum einem Radioband lag der Störpegel unter 50 µV und selbst im 40-Meter-Amateurfunkband erzeugte das Gerät noch Störungen von bis zu 0,8 µV. Im 30-Meter-Band war das Modem immerhin noch hörbar, störte aber nicht.

Das Goldpfeil-Modem ist mit 140 Euro das mit Abstand teuerste Powerline-Gerät im Test. Auch Hersteller Elcon liefert ausschließlich Windows-Software auf der Treiber-CD, das Modem lässt sich jedoch problemlos mit Cpntool von Corinex konfigurieren und in das für den Test errichtete Powerline-Netz – bestehend aus den Corinex- und Devolo-Modems – einbinden.

Fazit

Powerline und Cable-LAN sind zwei interessante Techniken für die nachträgliche Vernetzung von Gebäuden, jedoch nicht frei von Nebenwirkungen. Wegen der beträchtlichen Störungen auf den Radiofrequenzen sind Powerline-Modems in Umgebungen ungeeignet, in denen viel Kurzwellenradio gehört wird, etwa in Hotels. Hier bieten sich die Cable-LAN-Modems von Corinex an.

Für den Einsatz in Büroumgebungen bleibt meist nur Powerline, allein schon wegen der fehlenden Antennenkabel. Hier empfiehlt die Redaktion das Corinex Powernet PN-EW: Es ist sehr kompakt und das günstigste Gerät im Testfeld, zudem liegt dem Modem das Linux-Administrationsprogramm bei.

Auch hinsichtlich der Störungen auf den Amateurfunk- und Radiobändern gibt es offenbar Unterschiede zwischen den Herstellern, auch wenn nach Angaben des Homeplug-Controller-Herstellers Intellon[4] überall das Intellon-Referenzdesign verwendet wird.

Abbildung 3: Das Corinex Powernet PN-E2 ist als Tischgerät ausgeführt und hat auf der Rückseite einen Crossover-Schalter für den Anschluss von PC oder Hub.

Abbildung 4: Devolos Microlink dLAN kommt zwar ohne Linux-Software, ist jedoch im Doppelpack günstiger als das Corinex Powernet PN-EW.

Abbildung 5: Das Elcon Goldpfeil P-LAN stört auf dem 40-Meter-Amateurfunkband und ist mit 140 Euro das teuerste Powerline-Gerät im Test.