Meist wird der Raspberry Pi über ein USB-Netzteil mit Strom versorgt. Beim Raspberry Pi 4 ist es USB Typ C, die Vorgänger besitzen Micro-USB.
Für einen einzelnen Pi mag das sinnvoll sein, doch es gibt Alternativen: PoE (Power of Ethernet) nutzt das RJ45-Netzwerkkabel (auch LAN-Kabel genannt), um darüber den Pi sowohl mit Netzwerk als auch mit Strom zu Versorgen. Dadurch benötigt man nur ein Kabel, was in manchen Situationen hilfreich sein kann. Etwa wenn keine Stromversorgung verfügbar ist oder man Platz sparen möchte.
Die Energie stammt aus einem PoE-Injektor. Das ist ein Switch, der eine aktive Stromversorgung besitzt und darüber die angeschlossenen Geräte versorgt. Nicht nur der Raspberry Pi kann auf diesem Wege seinen Strom aus der Netzwerkleitung beziehen. Zwar ist die maximale Leistung anhand verschiedener Standards begrenzt. Aber grundsätzlich wird PoE auch von anderen Geräten unterstützt, wie beispielsweise Überwachungskameras. Besitzt der Injektor genug Leistung, können eine Reihe von Geräten darüber mit Strom beliefert werden.
Sinn macht das vor allem dann, wenn bereits Netzwerkkabel verlegt sind. Aber auch Cluster sind denkbar. Wer mehrere Pis an einem Ort betreibt (etwa für Cluster), muss somit nicht dutzende Netzteile kaufen, die entsprechend viele Steckdosen blockieren. Beim Aufstellungsort ist es zudem unwichtig, auf Steckdosen zu achten bzw. falls notwendig Verlängerungskabel zu nutzen – man kann die Geräte ja überall betreiben, wo lediglich ein Netzwerkkabel vorhanden ist.
Externe, aktive PoE-Splitter vs. Hats
Grundsätzlich hat man die Wahl zwischen zwei Arten: Externen PoE-Splitter sind ähnlich wie ein Y-Kabel und trennen das Netzwerksignal von der Stromversorgung. Am anderen Ende besitzen sie einen RJ-45 Stecker sowie einen USB Typ-C Stecker für den Raspberry Pi 4 bzw. Micro-USB, um den Raspberry Pi 3 und älter mit Strom beliefern zu können. Solche aktiven Splitter sind leistunggstark und können auch noch zusätzliche Geräte am USB-Anschluss des Pi versorgen. Wobei man auch hier die Limits bedenken sollte, der Pi ist nicht zur Versorgung stromhungrigerer Geräte ausgelegt. Preislich kostet ein Splitter etwa zwischen 10 und 13€.
Man sollte aber auf die Übertragungsrate achten: Dieser Micro USB Splitter ist etwas günstiger, liefert aber nur 100 Mbit/s. Für wenige Euro Aufpreis liefern andere Splitter vollwertiges Gigabit-LAN.
Eine alternative Möglichkeit sind POE HATs, sie werden wie ein Hut auf den Pi gesteckt. Das ist interessant, um den Pi zu verbauen. Allerdings haben vor allem ältere Modelle Probleme mit angeschlossenen USB-Geräte. Außerdem sind die HATs deutlich teurer, sie sind ab etwa 20-25€ zu haben, also ungefähr doppelt so teuer wie die externen PoE-Splitter.
Stromquelle PoE-Injektor
Am anderen Ende benötigt man einen PoE-Injektor, der mithilfe einer aktiven Stromversorgung die Netzwerkgeräte versorgt. In meinem Falle ist das ein Netgear-Switch:
Es gibt verschiedene Switche in verschiedenen Größen, die PoE ins Netzwerk bringen. Hier ist es der Netgear GS116LP, der 16 Ports besitzt und auf allen PoE liefert. Manche Switche bieten dies nur auf einzelnen Ports an. Das ist vor allem für Geräte sinnvoll, die nicht darauf ausgelegt sind, per PoE Strom zu beziehen wie z.B. PCs. Im Regelfall ignorieren diese Geräte die anliegende Spannung einfach und verwenden nur die Netzwerkverbindung. Gerade bei älteren Geräten kann das ggf. im Einzelfall nicht sauber funktionieren, weswegen eine stromlose Netzwerkbuchse hier nach Möglichkeit zu bevorzugen wäre.
Wer nur wenige Geräte mit Strom versorgen möchte, kann den kleineren Netgear GS108LP anschauen. Er besitzt mit 8 Ports nur halb so viele und ist etwas sparsamer. Der GS116LP verbraucht im Leerlauf ohne angeschlossene Geräte ca 4-5 Watt, beim kleineren GS108LP liegt im Bereich von 1-2 Watt. Dies erhöht sich natürlich entsprechend, je mehr Geräte angeschlossen sind.
Grundsätzlich würde ich darauf achten, dass das Netzteil nicht im Switch verbaut ist und leistungsstärkere Netzteile verfügbar sind. Sollte das Netzwerk wachsen und man benötigt mehr Leistung, muss man dann nicht den ganzen Switch austauschen – sondern es genügt lediglich ein stärkeres Netzteil. Dies ist bei Netgear möglich:
Für das Modell stehen drei Leistungsklassen zur Verfügung. Tauscht man später das Netzteil gegen ein stärkeres ein, kann auf der Rückseite eine Klappe entfernt und das Leistungsniveau entsprechend gesteigert werden:
Fazit: PoE als alternative Stromquelle
Es gibt einige Konstellationen, in denen PoE sinnvoll sein kann. Vor allem dann, wenn die Infrastruktur hinsichtlich der Verkabelung gegeben ist, kann es eine gute Alternative zur Verwendung einzelner Netzteile an jedem Pi bzw. Gerät darstellen. Fehlt jedoch die Basis-Infrastruktur, werden die Szenarien sehr überschaubar. In diesem Falle wird man wohl eher aufs Ethernet-Kabel verzichten und eine einzelne Stromversorgung mit WLAN verwenden. Denn wenn man seine Geräte nicht per Ethernet-Kabel erreichen kann, bringt PoE kaum mehr einen Mehrwert. Außer man möchte beispielsweise für einen Cluster mehrere Pis an der gleichen Stelle aufbauen. Wenn es nur darum geht, kann ein stärkeres Netzteil mit mehreren USB-Ausgängen bereits ausreichen.