Technische Infrastruktur für ein eigenes Haus

Es stellt sich immer wieder bei Neubauten oder Komplettrenovierungen von Eigenheimen und Wohnungen die Frage nach einer idealen Infrastruktur für Internet und Telefonie, damit man einerseits die heutigen Anforderungen abdecken kann, jedoch auch für die Zukunft gerüstet ist. In Wohnungen ist dies aufgrund der engeren räumlichen Begrenzung einfacher. Trivial ist es dennoch nicht und daher sind in diesem Wiki-Artikel verschiedene Erfahrungen, Orientierungswerte und Empfehlungen dargestellt.

Die Planung einer Infrastruktur sollte nicht von der Technik ausgehen. Verwendet man heute DSL und ISDN, ist dies bald vielleicht schon Kabel-Internet und VoIP. Technische Innovationen sorgen für neue Alternativen, jedoch auch Veränderungen von Tarifmodellen und Verfügbarkeiten. Ist DSL in sinnvoller Bandbreite heute an einem Standort noch nicht verfügbar, so kann sich dies in fünf Jahren ändern.

Basis jeder Planung sind die eigenen persönlichen Anforderungen an die alltägliche Nutzung von Internet und Telefonie. Aufgrund der zunehmenden Verbreitung von Video-on-Demand und Triple-Play-Anbietern muss heute idealerweise auch schon TV/Video in diese Planung einbezogen werden. Diese Anforderungen schreibt man am besten auf, um sich wirklich klar zu werden, was man eigentlich für wichtig hält. Man kann die Anforderungen dann noch mit A/B/C-Prioritäten bewerten: A = absolut erforderlich, B = sollte erfüllt werden (jedoch aufgrund von Randbedingungen ggf. nicht), C = wünschenswert (und nicht kritisch erforderlich).

Auch sollte man für eine Planung berücksichtigen, daß sich im Laufe der Zeit die Nutzung von Räumen im eigenen Haus verändern kann. Was heute noch ein Kinderzimmer ist, wird vielleicht in fünf oder zehn Jahren ein Arbeitszimmer oder Hobbyraum. Möchte man heute in der Küche noch kein Internet und im Bad noch keinen Telefonanschluss, kann das in der nahen Zukunft sinnvoll sein. Hat man noch keine Kinder, sollte man das in einer Reserve mit einplanen.

Dadurch verändern sich auch die Anforderungen an eine Kommunikationsinfrastruktur. Einmal verlegte Kabel bleiben erfahrungsgemäß für eine recht lange Zeit unverändert - wenn sie überhaupt jemals revidiert oder ergänzt werden. Die Nachverlegung von neuen Kabeln durch bereits eingezogene Leerrohre ist zwar eine Option, man sollte sich jedoch auch Gedanken machen, wie dann die neuen Kabel auf Dosen aufgelegt werden können. Leerrohre vermeiden aufwendige Durchbrüche und Schlitze in Wänden - etwas Schmutz und Neutapezieren ist jedoch auch damit immer verbunden.

Weiterhin muss man die eigene Haltung zu drahtlosen Technologien hinterfragen. Möchte man WLAN und DECT aus Gründen der Flexibilität einsetzen? Möchte man darauf im Hinblick auf etwa bestehende Gesundheitsrisiken lieber verzichten? Da selbst Experten zu Risiken drahtloser Kommunikationstechnologien sehr unterschiedliche Meinungen vertreten und Studien sich regelmäßig gegenseitig widersprechen, muss man eine eigene Meinung bilden, auf deren Grundlage sich die Kommunikationsinfrastruktur planen läßt. Dabei sollte auch die Möglichkeit einer Meinungsänderung auf Grundlage neuer Fakten oder Erfahrungen berücksichtigt werden.

Hat man diese Planungsgrundlage mit Anforderungen und eigenen Präferenzen dokumentiert, können die Auswahl der passenden Technologien für Internet, Telefonie und Fernsehen/Rundfunk, sowie daraus folgend die Auswahl der passenden Geräte erfolgen.

Die generelle Frage

Es gibt zwei prinzipiell unterschiedliche Ansätze für die Verkabelung und den Einsatz von Dosen/Anschlusskabeln.

  • Neutrale Technik: hier würde man nur CAT5/6/7-Kabel quer durch das Haus zwischen den anzuschließenden Punkten einsetzen - unabhängig von der tatsächlichen Verwendung, da über diese Kabel später Telefonie (ISDN, UP0, analog, VoIP) und Ethernet oder sogar Audio übertragen werden kann. Als 8-polige Standarddose hat sich die Doppeldose mit zwei RJ45-Buchsen etabliert. Man benötigt zum Anschluss von Endgeräten also jeweils das passende Adapterkabel. Zur Not muss man sich ein solches Kabel auch selbst bauen, was jedoch mit in Baumärkten verfügbaren Komponenten sehr einfach möglich ist.
  • Nutzungsspezifische Technik: in dieser Variante würde man von Anfang an für analoge Telefonie und ISDN Telefonkabel legen, für Ethernet CAT6/CAT7-Kabel, für Audioleitungen entsprechende Audiokabel, etc. Die Anschlussdosen wären speziell für die jeweilige Nutzung ausgelegt, so daß übliche Geräte direkt mit ihren Anschlusskabeln einzustecken wären. Hier ist zu beachten, daß es geräteseitig diese Standards oft leider nicht gibt. ISDN und Ethernet sind standardisiert mit RJ45-Steckern ausgestattet, jedoch gibt es für die analoge Telefonie in Deutschland RJ11, RJ12, TAE und ggf. noch die alten, dickeren Poststecker. Im Audiobereich herrscht noch größere Vielfalt. Ändert sich die Nutzung eines Anschlusses also (z.B. von analoger Telefonie auf ISDN oder auf Ethernet), so muss man im einfachsten Fall eine neue Dose installieren, im schlimmsten Fall ein neues Verbindungskabel quer durch das Haus.

Es ist also im Sinne eines Investitionsschutzes zu empfehlen, eine neutrale Infrastrukur zu schaffen, die unabhängig von der heute vorgesehenen Nutzung die Verwendung aller geplanter Technologien erlaubt. Das bedingt heute üblicherweise die Verlegung von CAT5/6/7-Kabeln für Datenverkehr und Telefonie, sowie von Antennenkabeln für die TV-Infrastruktur. Da zunehmend IPTV-Anbieter und Mediaserver auf dem Markt zu finden sind, kann es jedoch in ein paar Jahren sein, daß selbst TV und Radio über eine neutrale Verkabelung geführt werden können und der Fernseher dann nur noch einen LAN-Anschluss benötigt.

Ein erster Planungsansatz

Im ersten Schritt sollte eine Aufnahme aller Räume durchgeführt werden, für die Internet, Telefonie und TV erforderlich sein könnten.

  • Welche Arten der Nutzung stellt man sich für diese Räume vor?
  • Wie viele Personen werden im Haus wohnen (zukünftige Kinder nicht vergessen)?
  • Wie viele Haushalte wird/könnte es im Haus geben?

Geht man davon aus, daß potentiell jeder Wohnraum (ohne Küche, Bad, WC) im Haus ein Telefon und einen Internetanschluss sowie TV/Radio-Dose erhalten soll, erhält man bereits eine erste Planungsgrundlage:

  • Ein Antennenanschluss (TV/Radio) pro Wohnraum
  • Zwei CAT6/CAT7-Anschlüsse je Wohnraum (Telefonie, LAN)

Will man auch potentiell Bad und Küche mit Telefonen ausrüsten, so zählen diese Räume natürlich mit.

Hat man ein sehr verwinkeltes Stockwerkslayout und möchte man auch für drahtlose Technologien vorbereitet sein, dann kommt zu den Leitungen in die Wohnräume noch eine Doppelleitung CAT6/CAT7 zu einem zentralen Punkt, an dem z.B. ein WLAN Access Point oder eine DECT-Basisstation plaziert werden können, hinzu.

Arbeitszimmer und solche, die es mal werden könnten, haben i.a. höhere Anforderungen. Man benötigt vielleicht noch einen Anschluss für ein Faxgerät, einen Netzwerkdrucker, einen zweiten Laptop oder PC. Hier ist es also sinnvoll, die Anzahl von Leitungen zu erhöhen:

  • Vier CAT6/CAT7-Anschlüsse je Arbeitszimmer (analoge/ISDN Telefone, LAN), mindestens jedoch zwei je Arbeitsplatz

Fehlt später ein LAN-Anschluss, so läßt sich zur Not auch ein kleiner Switch einsetzen, um die Anzahl der Endgeräte über eine Leitung zu erhöhen. Diese Endgeräte teilen sich jedoch dann die zur Verfügung stehende Bandbreite.

Alternativ kann man natürlich auch WLAN/DECT einsetzen, wenn man sich dafür entscheidet. In diesem Fall empfiehlt sich zumindest die Verlegung von ausreichenden Leerrohren für die oben genannte Verkabelung, so daß man später mit überschaubarem Aufwand die Verkabelung nachholen könnte. Die Kosten für Leerrohre und deren Verlegung sind dabei sehr gering.

Der Einsatz drahtloser Technologien ist aufgrund einer möglichen Gesundheitsbelastung durch elektromagnetische Strahlung umstritten. Hier muss jeder für sich die Entscheidung treffen, ob man sich auf kabelgebundene oder drahtlose Technologien einläßt.

Wohin mit den Kabeln?

Hat man die Planung für die Verkabelung der Räume im Haus einigermaßen abgeschlossen, so stellt sich als nächste Frage, wo die Kabel geführt werden sollen.

In einem Haus empfiehlt sich die Festlegung eines kleinen Technikraums, in dem alle TV- und Netzwerkkabel zusammenlaufen. Netzwerkkabel werden auf einem Patchfeld aufgelegt, so daß man einfach Verbindungen herstellen kann, ohne die Kabel selbst zu belasten und ggf. zu beschädigen. Die TV-Kabel werden über einen Sternverteiler mit Verstärker zusammengeschlossen.

  • Wird Kabel-Internet verwendet, so kommt hier noch ein Breitbandsplitter hinzu, der das Internet-Signal und den Rückkanal vom TV- und Radio-Signal trennt.
  • Bei DSL wird ein Splitter erforderlich, der Internet- und Telefoniefrequenzen trennt - es sei denn, man hat einen Anschluss ohne Telefonie. In diesem Fall ist kein Splitter erforderlich.
  • Für Internet über Funknetze ist für einen exponierten Standort von Antenne und Funkmodem zu sorgen.

Im Haus sollte es einen Kabelschacht geben, der die vertikale Führung von Kabeln ermöglicht. Oft ist dies am einfachsten im Badezimmer oder der Küche möglich, da dort auch bereits ein Schacht für Wasser/Abwasser und ggf. Gas erforderlich ist. Will man es besonders sauber realisieren, so wird der Kabelschacht mit HDF-Platten (Brandschutzklasse mind. B1 - schwer entflammbar) als quasi eigener, vertikaler Kasten ausgeführt, aus dem die Kabel dann jeweils auf die Stockwerke gehen.

Auf jedem Stockwerk laufen die Kabel dann von dem zentralen Kabelschacht weiter in die jeweiligen Zimmer.

Geht man von einem typischen Haus von max. ca. 12 m x 12 m Grundfläche aus, so erhält man als maximale Kabellänge ca. 3 m je Stockwerk und max. ca. 20 m Zuleitung/Ableitung in jedem Stockwerk. Das macht bei vier zu überbrückenden Stockwerken max. ca. 50 m Kabellänge für jedes Kabel. Realistisch sind bei geeigneter Positionierung des Kabelschachts eher jedoch 20-30 m Maximallänge. Dies ist ausreichend für die erforderlichen Technologien (analog, ISDN, Ethernet, TV).

Wird es knapp im Kabelkanal, so kann man das Kabelvolumen auf verschiedene Arten reduzieren:

  • Anstatt alle Dosen direkt von einem zentralen Technikraum aus anzufahren, kann man mit einem dezentralen Switch oder WLAN-Accesspoint (z.B. pro Stockwerk) sich auf z.B. zwei CAT6-Kabel je Stockwerk für Ethernet beschränken und dann innerhalb des Stockwerks weiter verteilen.
  • Unterstützt die Tk-Anlage anstelle von ISDN auch UP0 (z.B. Auerswald), kann man auch ISDN-Qualität über Zweidrahtverbindungen erreichen. Auf einem CAT6-Kabel lassen sich so vier UP0-Verbindungen schalten.
  • Anstelle für Doppeldosen jeweils zwei einzelne CAT5/6/7 Kabel zu verlegen, gibt es auch die etwas platzsparenderen Doppelkabel, die jedoch einen ungünstigeren Biegeradius haben.

Sollen hausintern VoIP-Telefone oder eine VoIP-Telefonanlage (z.B. Asterisk oder Auerswald VoIP-Anlagen) eingesetzt werden, so können diese über das LAN im Haus angeschlossen werden. Zu beachten ist dabei, daß die Bandbreite mit dem gewöhnlichen LAN-Verkehr gemeinsam genutzt wird, d.h. bei hohen LAN-Lasten auch Störungen auftreten können. In diesem Fall empfiehlt sich die Verwendung eines physisch getrennten LANs nur für VoIP-Geräte bzw. die logische Trennung in zwei VLANs über die eingesetzten Switches. Die beiden LANs für gewöhnlichen Datenverkehr und für Sprachverkehr werden dann auf separate Ports des Internet-Routers geführt.

Geräte

Zusammen mit den Geräten, die benötigt werden, kann man das Patchfeld auch in einen kleinen, halb-hohen 19“ Schrank packen, damit alles etwas aufgeräumter aussieht.

Aufgrund der Gefahr von Wasserschäden insbesondere in Kellerräumen sollte man alle Steckdosen generell auf mind. 0,5m Höhe anbringen lassen und auch dafür sorgen, daß alle der nachfolgend aufgeführten Komponenten mindestens 10 cm vom Raumboden entfernt sind. Der Raum sollte einen eigenen Bodenabfluß besitzen. Die meisten Wasserschäden (defekte Waschmaschine, Kondensationstrockner, undichte Leitungen) führen nur zu ein paar Zentimetern Wasserstand auf dem Boden. Rückstaus aus dem Entsorgungskanal sollte man durch Einbau einer Rückstauklappe im Entsorgungsrohr vermeiden. Hat man den Platz, installiert man den 19“-Schrank also mit ausreichend Abstand zum Boden.

Geräte sind:

  • Internet-Router (für DSL, Kabel-Internet oder Wählverbindungen)
  • Switch zum Anschluss der einzelnen Endgeräte
  • Tk-Anlage für die Telefonie
  • Kabelmodem bei Verwendung von Kabel-Internet
  • DSL-Modem bei Verwendung von DSL
  • NTBA bei Verwendung von ISDN
  • VoIP-Gateways bei Nutzung von VoIP - sofern nicht durch die Tk-Anlage bereits unterstützt

Dabei sollte auch nicht eine USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) vergessen werden, die für die Pufferung von Spannungsspitzen sorgt und idealerweise mit einem Blitzschutz ausgestattet ist. Eine kleine 1200 VA Anlage sollte hier für die meisten Fälle ausreichen.

Manche USV-Geräte verfügen auch über einen Überspannungsschutz für Netzwerk- und Telefonieleitungen, so daß auf diese Weise die hausinterne Infrastruktur im Prinzip von den externen Telefon-, Internet- und TV-Leitungen komplett durch Überspannungsschutz getrennt werden kann. Will man Netzwerke zusätzlich noch elektrisch abtrennen, so empfiehlt sich die Verwendung von zwei kleinen Repeatern mit jeweils einer Ethernet- und einer optischen Schnittstelle, die durch ein kurzes Glasfaserkabel verbunden werden. Zu beachten ist jedoch, daß die Stromversorgung dieser beiden Repeater dann auch zu trennen ist (nicht über die gleiche USV gehen darf), denn es soll ja keine gemeinsame, elektrische Verbindung bestehen.

Die Ausführung der Verbindungen mit CAT6/CAT7-Kabeln ist unabhängig davon, ob man später PoE (Power over Ethernet) einsetzen möchte oder nicht. Der Vorteil von PoE besteht darin, daß hierbei die gesamte Stromversorgung von einem zentralen Punkt im Technikraum aus erfolgt, d.h. die Absicherung mit Blitzschutz und USV kann zentral erfolgen. Besitzen Geräte in den einzelnen Zimmern eigene Stromversorgungen, so müssen diese zum Schutz der gesamten Installation natürlich auch über eigene Blitzschutzvorrichtungen und USV verfügen.

Topologie

Idealerweise verwendet man eine klare Sterntopologie, d.h. vom zentralen Punkt aus werden die einzelnen Endgeräte sternförmig angeschlossen. Dies entspricht bereits der Sternverkabelung. Damit stehen die „verbindenden Komponenten“ wie Router, Tk-Anlage, Switches an einem zentralen Ort, während die Endgeräte nach Belieben im Haus plaziert werden und jeweils die passende Anschlusstechnik - ggf. mit erforderlichen Patchkabeln - nutzen können.

Auf diese Weise ist man frei, zu einem späteren Zeitpunkt beispielsweise von Kabel-Internet auf DSL oder umgekehrt umzusteigen, sowie frei in der Wahl der Art der Telefonie (ISDN, Kabelmodem, VoIP, …). Es muss nur im zentralen Technikraum entsprechend der Router oder die Tk-Anlage verändert werden. Für die Endgeräte im Haus ändert sich nichts. WLAN und DECT dienen im Haus ggf. als Zugangstechnologie zu dieser Infrastruktur.

Schritt 1: Internetzugang

Je nach Art des Internetzugangs wird ein DSL-Modem, Kabelmodem oder Funkmodem benötigt. Diese sind ggf. bereits mit einem NAT-Router integriert. Falls nicht, wird noch ein Router benötigt, der als NAT-Router das hausinterne Netzwerk mit dem Internet verbindet.

Für die Plazierung der Modems gelten je nach Technologie verschiedene Empfehlungen:

  • DSL-Modem: so nah wie möglich am Splitter und damit am Telekomübergabepunkt, damit Dämpfungen durch Steckverbindungen und Kabelverlängerungen vermieden werden. Muss man den Übergabepunkt z.B. im Keller realisieren und die gesamten Router etc. in einem Zimmer im 1. Stock, so empfiehlt sich die Verwendung eines separaten DSL-Modems im Keller in Verbindung mit einem Router im 1. Stock. Zwischen DSL-Modem und Router läuft dann Ethernet, d.h. hier kann man ohne weiteres 100 m Kabel verbauen, ohne daß die Signalstärke leidet.
  • Kabelmodem: dies wird normalerweise vom Kabelanbieter geliefert und am Breitbandanschluss installiert. Am dem Kabelmodem hat man Ethernet, d.h. die Längenregeln für Ethernet gelten. Das Kabelmodem wird idealerweise an einem Punkt installiert, von dem aus man Telefonie und Internet im Haus einfach weiter verteilen kann. Zu Kabel-Internet und Kabel-Telefonie gibt es weitere Informationen im Wiki.
  • Funkmodem: für einen guten Empfang würde sich eine Hausseite Richtung Providerantenne empfehlen, außerdem wäre der 1. oder 2. Stock dem Keller vorzuziehen. Ab dem Funkmodem, das typischerweise auch noch einen Router integriert hat, gibt es dann Ethernet, so daß von dort recht flexibel der Technikstandort im Haus angefahren werden kann.

Ein Router, falls er nicht bereits mit dem Zugangsmodem integriert ist, verbindet per NAT das Hausnetz mit dem Internetzugang. Möchte mal alternative Zugänge parallel betreiben, so wird ein NAT-Router mit zwei oder mehr WAN-Schnittstellen benötigt.

Schritt 2: Technik für das LAN

Intern im Haus empfiehlt sich die Verwendung von ein oder zwei Switches, die am zentralen Technikstandort plaziert werden und per Patchfeld die jeweiligen Endgeräte verbinden. Zwei Switches sind sinnvoll, wenn man beispielsweise eine Reihe von VoIP-Telefonen (erster Switch) und PCs/Drucker im Haus (zweiter Switch) auf verschiedene LAN-Ports eines Routers führen möchte, um dort verschiedene Priorisierungen zu erreichen.

Schritt 3: Telefonie

Für die Telefonie kann man je nach Vorliebe als Basis analoge, UP0, ISDN oder VoIP Technologie oder eine Mischung verwenden. Ist man sich noch nicht ganz sicher, ob wirklich eine reine VoIP-Strukur so funktioniert und sinnvoll zu bedienen ist, dann kann für den ersten Schritt auch ein VoIP-Gateway mit internem ISDN-Port (im einfachsten Fall eine geeignete Fritz!Box Fon) zum Anschluss einer ISDN-Tk-Anlage verwendet werden. Damit lassen sich im Haus Türsprechstellen und interne Gespräche bedienen, ohne daß die externe Technik eine Rolle spielt. Babyfon und andere Funktionen stehen dann ebenfalls über eine einzige Anlage zur Verfügung.

Über Kopplungen mit einem externen S0-Port der Anlage lassen sich dann jeweils zwei Gespräche parallel je Port durchführen. Benötigt man vier Gespräche parallel, sind also zwei externe S0-Ports und entsprechende VoIP-Gateways oder Festnetzanschlüsse erforderlich. Wird VoIP nach extern verwendet und unterstützt die Telefonanlage dies bereits selbst, so ist zu prüfen, wie viele Kanäle nach extern maximal parallel möglich sind. Dies hängt von den Kapazitäten, jedoch auch der Ausstattung und ggf. Lizenzierung der Telefonanlage ab.

Vorteil einer zentralen Telefonanlage ist auch die Möglichkeit der Zuteilung von Amtsberechtigungen und anderen Teilnehmereigenschaften. Gerade Amtsberechtigungen sind für Kinderzimmer oder Gästezimmer ggf. wesentlich.

Für den Anschluss analoger Geräte werden i.a. RJ11-Stecker an den Endgeräten verwendet, die über kleine Adapterkabel mit RJ11-Buchse und RJ45-Stecker angeschlossen werden. Die vier Adern der RJ11-Seite werden mittig und 1:1 auf den RJ45-Stecker aufgelegt.

Schritt 4: Fernsehen und Radio

Fernsehen und Radio kommt heute auf drei prinzipiellen Wegen zu uns:

  • über klassische Rundfunk-Antennen zum direkten Empfang von Sendern
  • über SAT-Schüsseln und einen Receiver
  • über TV-Kabel
  • über IPTV

Während Antennen und SAT-Schüsseln idealerweise eher oben im Haus anzusiedeln sind, kommen TV-Kabel eher im Kellerbereich ins Haus. Es empfiehlt sich daher, in Vorbereitung einer Verbindung zwischen diesen Punkten, vorsichtshalber vier Antennenkabel zwischen dem Dachbereich und dem Kellerbereich vertikal zu ziehen, damit später entsprechende Signale zuzuführen sind.

Innerhalb des Hauses bzw. der Wohnung kann eine Sternverkabelung mit einem zentralen Sternverstärker vorgenommen werden. Damit ist man offen, später auch einzelne Räume mit eigenen Signalen zu versorgen.

Bei Verwendung von SAT-Fernsehen ist die Verwendung eines Quad-LNB (vier Ausgänge) zu empfehlen, die gemeinsam mit dem terrestrischen Antennenanschluss (oder Kabel-TV-Anschluss) über einen Multiswitch (z.B. 5 x 16 - vier Anschlüsse des LNB und ein terrestrischer Anschluss verteilt auf 16 Ausgänge für die Hausverkabelung) geführt werden. In den einzelnen Räumen mit TV-Anschluss ist dann für den Anschluss eines Fernsehgeräts/Radios ein Sat-Receiver erforderlich, der aus dem Sat-Signal den jeweils gewünschten Kanal selektiert und zur Verfügung stellt.

IPTV läßt sich über die bestehende LAN-Infrastruktur im Haus verteilen. IPTV ist ggf. bandbreitensensitiv, d.h. starker LAN-Verkehr im Bereich der Maximalkapazität der Verbindungen wird unter Umständen zu Beeinträchtigungen der IPTV-Ströme führen. Unter Umständen ist es sinnvoll, IPTV-Geräte auf einen eigenen Switch zu nehmen, der üblichen Dateiverkehr im LAN nicht trägt.

Weitere Informationen

Hier kann man weiterlesen:

Zu den einzelnen Routern - insbesondere den Fritz!Box Fon Modellen - kann man im Wiki auch noch mehr finden.

 
internet/haus.txt · Zuletzt geändert: 2011/01/16 21:55 von gandalf94305
 
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