Gigabit-Power-LAN - Highspeed im Stromnetz

Power-LAN ist eine Alternative zu WLAN, um Geräte mit Ihrem Heimnetz oder mit dem Internet zu verbinden. Statt per Funk durch die Luft schafft Power-LAN die Daten durch das Stromkabel von einem Ort zum anderen. Dafür brauchen Sie mindestens zwei Adapter. Einen verbinden Sie mit dem Router und stecken ihn in dessen Nähe in eine Steckdose, den anderen stecken Sie in dem Zimmer in eine Steckdose, in dem Sie Ihre Geräte mit dem Netzwerk verbinden wollen. Einige Adapter haben eine Steck­dose integriert, sodass Ihnen keine verloren geht.

Power-LAN-Adapter sind im Lauf der Jahre immer schneller geworden. Nun schicken sich erste Geräte an, die Schallmauer von 1 GBit/s zu durch­brechen. Der Artikel erklärt, wie Power-LAN funktioniert, welches die derzeit schnellsten Adapter sind und ob sich ein Umstieg lohnt.

Als Erstes gilt es, ein paar Begriffe zu klären. Die Bezeichnungen Powerline, Power-LAN und PLC meinen alle das Gleiche, man kann sie also beliebig gebrauchen. PLC steht für Powerline Communication. Powerline ist das englische Wort für Stromleitung und LAN bedeutet Local Area Network. Manchmal ist auch von D-LAN die Rede, das steht für direct LAN. In diesem Artikel verwenden wir durchgängig den Begriff Power-LAN.

Power-LAN bietet sich als Ersatz oder Ergänzung zu WLAN an. Damit haben Sie auch dort Internetzugriff, wo WLAN nicht funktioniert. Denn das Funksignal von WLAN erreicht normalerweise nicht jede Ecke Ihrer Wohnung. Zum einen ist die Entfernung zum Router irgendwann zu groß, zum anderen geht das WLAN-Signal nicht durch jede Wand.

Zudem sind viele Geräte wie Spielekonsolen, Fernseher und Receiver zwar internetfähig, haben allerdings kein WLAN. Geräte ohne Netzwerk-, aber mit USB-Anschluss wie etwa Drucker lassen sich mit Power-LAN netzwerkfähig machen. Dazu ist dann aber ein Power-LAN-Adapter mit USB-Anschluss nötig.

Ein Power-LAN-Adapter funktioniert letztlich als Analog-Digital-Wandler. Das digitale Signal, das vom Router via LAN-Kabel ankommt, wandelt er in ein hochfrequentes analoges Signal um und speist es in die Stromleitung ein. Üblicherweise kommen dabei Frequenzen zwischen 2 und 68 MHz zum Einsatz. Dieser hohe Frequenzbereich ermöglicht auch einen automatischen Phasensprung. Bei den allerersten Power-LAN-Adaptern war mitunter der Einbau eines Phasenkopplers nötig.

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Das modulierte Signal gelangt über die Stromleitung an sämtliche Steck­dosen, wo es der zweite Power-LAN-Adapter empfängt und wieder in ein digitales Signal umwandelt, das den ursprünglichen Datenpaketen entspricht. Der dazugehörige Standard heißt IEEE 1901.

Die Strahlung ist bei Power-LAN übrigens deutlich geringer als bei WLAN und Bluetooth. Und während WLAN weiter funkt, auch wenn keine Daten übertragen werden, gehen Power-LAN-Adapter nach einer bestimmten Zeit in einen Ruhemodus, der praktisch strahlungsfrei ist.

Vor einigen Jahren war Power-LAN durch den Standard Homeplug AV auf 200 MBit/s limitiert. Danach waren lange Zeit 500 MBit/s das Ende der Fahnenstange.

2013 hat sich die Bandbreite auf 600 MBit/s erhöht, indem statt wie bisher zwei nun drei Adern der Stromleitung verwendet werden, nämlich zusätzlich zu Phase und Neutralleiter auch der Masseleiter. Ein Chip ermittelt dann, über welche zwei der drei Leitungen die beste Verbindung möglich ist.

Bei Geschwindigkeitsangaben ist immer zwischen der theoretisch erreichbaren Datenübertragungsrate und der, die in der Praxis tatsächlich erreicht wird, zu unterscheiden. Letztere ist zum Teil deutlich niedriger. Das kann an Protokolldaten, Dämpfungseffekten und Störungen liegen. Die 600 bei Po­wer-LAN 600 meint immer die theoretische Rate, die in der Praxis unerreichbar ist. Tatsächlich schaffen Sie damit bei guten Bedingungen etwa 250 MBit/s, also nicht einmal die Hälfte. Das ist aber bereits rund doppelt so schnell wie WLAN 802.11n.

Um Power-LAN noch schneller zu machen, benötigt man MIMO-Technik – Multiple Input Multiple Output –, wobei die Adapter mehrere unterschiedliche Signale pa­rallel auf die Stromleitungsadern schicken. Damit soll dann eine theoretische Datenübertragungsrate von 1000 MBit/s und mehr erreicht werden. Erste Geräte mit mehr als 1000 MBit/s sind 2014 bereits erschienen.

Die einzige Beschränkung von Power-LAN ist die Reichweite. Die Stromleitung zwischen zwei Adaptern darf nicht länger als 300 Meter sein. Das ist in der Praxis aber kaum relevant, da dies einer Wohnung von etwa 500 Quadratmetern entspräche. Ältere Häuser haben zudem manchmal keinen Schutzleiter. In diesem Fall lässt sich Gigabit-Geschwindigkeit nicht erreichen.

Ein moderner Adapter verbraucht im Betrieb typischerweise etwa 4 bis 5 Watt. Wenn keine Daten mehr übertragen werden, wechseln viele Adapter in einen Ruhemodus. Hier verbrauchen sie weniger als 1 Watt.

Im Dauerbetrieb bei einer Leistung von 4 Watt macht das bei zwei Adaptern 70 Kilowattstunden pro Jahr. Bei einem angenommenen Preis von 25 Cent pro KWh sind das 17,50 Euro. Aufgrund der geringen Leistungsaufnahme haben moderne Power-LAN-Adapter auch keine Lüftungsschlitze mehr.

Theoretisch ja. Stromzähler und lange Stromleitungen senken das Signal aber stark ab. Um sicherzugehen, verschlüsseln Sie die Daten besser mit einer 128-Bit-AES-Verschlüsselung. Dies geschieht einfach per Knopfdruck am Adapter oder über die mitgelieferte Software. Viele, aber nicht alle Adapter sind bereits ab Werk verschlüsselt.

Zudem ist Power-LAN generell sicherer als WLAN, da der Zugriff auf Daten nur innerhalb des geschlossenen Stromkreises möglich ist. Um an Daten heranzukommen, müsste der Angreifer also Zugriff auf Ihre Steckdosen haben.

Manche Hersteller wie AVM, Devolo und Netgear bieten Programme an, mit denen Sie etwa die Verbindungsgeschwindigkeit sehen, Firmware-Updates einspielen und die Verschlüsselung kon­trollieren. Und wenn Ihnen die LEDs am Adapter zu hell sind, dann schalten Sie sie mit der Software einfach aus.

Zu Geschwindigkeitseinbußen können Mehrfachsteckdosenleisten führen, ins­besondere solche mit Überspannungsschutz. Deshalb ist es bei Adaptern mit integrierter Steckdose ratsam, den Adapter in die Wandsteckdose einzustecken und die Steckdosenleiste dann in die Steckdose des Adapters und nicht umgekehrt.

Auch andere Geräte können zum Teil erhebliche Störeinflüsse haben, etwa Dimmer, Netzteile, Föhne und Staubsauger. Zwar verfügen Power-LAN-Adapter über eine Technik zur Fehlerkorrektur, zu Geschwindigkeitseinbußen kommt es aber dennoch.

Power-LAN-Adapter haben in der Regel nur einen LAN-Anschluss, manchmal auch drei. Aber selbst drei LAN-Anschlüsse reichen in Räumen mit vielen Netzwerkgeräten mitunter nicht aus. Die teure Lösung wäre, im selben Raum mehrere Power-LAN-Adapter einzusetzen. Besser und günstiger ist hingegen die Verwendung eines Gigabit-Switches. Ein solcher Switch kostet rund 20 Euro.

Absolut. Die für Online-Spiele entscheidende Ping-Zeit ist fast identisch mit der einer Verbindung per Netzwerkkabel. WLAN schneidet hier deutlich schlechter ab.

Inzwischen sind die ersten Gigabit-Power-LAN-Adapter auf dem Markt. Modelle verschiedener Hersteller können in einigen Fällen allerdings nicht mitei­nander arbeiten, da sie unterschiedliche Kanäle verwenden und sich nicht an den vorgegebenen Standard halten. Am besten ist es daher, nur Adapter eines Herstellers einzusetzen.

Die schnellsten Power-LAN-Adapter boten bislang eine Brutto-Geschwindigkeit von 600 MBit/s. Bei sehr guten Bedingungen erreichen Sie damit in der Praxis rund 250 MBit/s oder umgerechnet 31,25 MByte/s. Zum Vergleich: USB 2.0 schafft 480 MBit/s. Anbieter sind Firmen wie Devolo, Netgear, TP-Link und Zyxel. Da die Geschwindigkeiten annähernd gleich sind, spielt bei der Kaufentscheidung etwa die Anzahl der Netzwerkanschlüsse eine Rolle und ob der Adapter eine integrierte Steckdose hat oder nicht.

Die ersten Power-LAN-Adapter mit Gigabit-Geschwindigkeit kamen im Sommer 2014 auf den Markt. Von AVM ist der auf der Cebit in Hannover vorgestellte Adapter Powerline 1000E verfügbar, der mit MIMO-Technik arbeitet. Eine integrierte Steckdose hat er nicht. Das Paar kostet rund 100 Euro. Trendnet hat im Juni den Adapter TPL-420E2K vorgestellt, der zu einem Preis von 89 Euro ebenfalls keine integrierte Steck­dose besitzt. Und Devolo hat mit dem Devolo dLAN 1200+ inzwischen ebenfalls einen Gigabit-Adapter im Programm, den die com! Readaktion bereits ausführlich testen konnte.

Die Power-LAN-Adapter mit 600 MBit/s bringen in der Praxis einen spürbaren Geschwindigkeitszuwachs gegenüber den 200er- und auch gegenüber den 500er-Adaptern. Sie sind für die allermeisten Anwendungen schnell genug, sodass es sich nicht unbedingt lohnt, auf die für die zweite Jahreshälfte angekündigten Adapter der Gigabit-Generation umzusteigen. Wenn Sie hingegen noch Power-LAN 500 verwenden, dann ist es eher interessant, auf die neuen Geräte zu warten.