Strukturierte Gebäudeverkabelung für IP-fähige Komponenten der Sicherheitstechnik?

15.05.2020

Die nachfolgenden Ausführungen behandeln die Frage, inwieweit Datennetze zu sicherheitstechnischen Einrichtungen kompatibel sind - insbesondere zu den Regeln der EN 50173, der Bibel für das Design informationstechnischer Gebäudeverkabelungen.

In der EN 50173 Informationstechnik – Anwendungsneutrale Kommunikationskabelanlagen Teil 1 bis 6 werden Regeln definiert, wie die passive Verkabelungsinfrastruktur für Datennetze in einem Gebäude auszuführen ist. Neben dem allgemeinen Teil 1 wird in den Teilen 2 bis 6 die Umsetzung in Abhängigkeit konkreter Nutzungen/Gebäudetypen beschrieben:

Teil 2 – Bürogebäude
Teil 3 – Industriell genutzte Bereiche
Teil 4 – Wohnungen
Teil 5 – Rechenzentrumsbereiche
Teil 6 – Verteilte Gebäudedienste

Diese Europanorm ist bis auf kleine Details identisch mit der weltweiten Norm ISO/IEC 11801. Daneben gibt es noch eine weitere Richtlinie der Industrie für den nordamerikanischen Markt (TIA/EIA 568 xx), die sich dann doch in einigen Punkten von den vorstehend aufgeführten Normen unterscheidet - seien es abweichende übertragungstechnische Grenzwerte für die Übertragungsstrecken oder die Präferierung von ungeschirmten Datenkabeln. Den nachfolgenden Betrachtungen liegt immer die EN 50173 zugrunde.

An dieser Stelle, ohne im Detail darauf einzugehen, noch kurz der Hinweis auf einige weitere wichtige Normen, die bei der Planung von Datennetzen neben vielen weiteren Normen und Richtlinien, die im Teil 1 der EN 50173 nachgeschlagen werden können, zu berücksichtigen sind:

  • EN 50174 – Informationstechnik - Installation von Kommunikationsverkabelungen
  • EN 50310 – Telekommunikationstechnische Potentialausgleichsanlagen für Gebäude und andere Strukturen
  • EN 61935 und ISO/IEC 14763 – Normenreihen zur Messung der Übertragungseigenschaften von Kupferverkabelung und Lichtwellenleiterverkabelung

Die wahrscheinlich am häufigsten realisierte Struktur ist die im Teil 2 der EN 50173 beschriebene Struktur für Bürogebäude. Letztendlich leiten sich aber alle Strukturen, wie sie in den Teilen 2 bis 6 beschrieben sind, aus der Grundstruktur gemäß Teil 1 der Norm ab (siehe Abbildung nächste Seite).

Allg. Struktur anwendungsneutraler Kommunkationskabelanlagen
Bildquelle: kr/Temedia Verlags GmbH auf Basis EN 50173

Diese Struktur wird nachfolgend am Beispiel der Struktur in Bürobereichen gemäß Teil 2 der EN 50173 näher betrachtet. Vorneweg zunächst einmal folgende Begriffsdefinitionen, von denen der eine oder andere Leser sicherlich schon gehört hat:

  • Primärbereich - Gelände- oder auch Campusverkabelung zwischen den Gebäudeverteilern (GV) und dem oder den Standortverteilern (SV)
  • Sekundärbereich – Verkabelung zwischen Gebäude- und Etagenverteilern (EV), auch Steigebereichs- oder vertikale Verkabelung genannt
  • Tertiärbereich – Etagenverkabelung oder auch horizontale Verkabelung hin zum Teilnehmer

Gemein haben alle Strukturen, von Ausnahmen abgesehen wie z. B. in der Regel Wohnungen oder bei besonderen baulichen Gegebenheiten, dass der Primär- und der Sekundärbereich mit Lichtwellenleitern (LWL) realisiert werden und der Tertiärbereich entweder mit LWL oder Kupfer-Datenkabeln.

Hat man sich nun für eine strukturierte Verkabelung auf Basis von Kupferdatenkabeln im Tertiärbereich entschieden, sieht die Struktur wie in nachfolgender Abbildung dargestellt aus. Diese Struktur gilt aber vom Prinzip auch für eine durchgängige LWL-Verkabelung vom SV bis zum Teilnehmeranschluss TA. Mehr dazu weiter unten. Exkurs: Die rund 30-jährige Diskussion, ob eine durchgängige LWL-Verkabelung einer strukturierten Verkabelung im Tertiärbereich vorzuziehen ist, sei an dieser Stelle nicht geführt. Nur so viel: Es kommt immer auf das konkrete Projekt und dessen Randbedingungen an. Hierzu gibt es nach Meinung der Redaktion keine belastbare allgemeingültige Grundsatzentscheidung.

Struktur Kommunkationskabelanlage in Bürobereichen
Bildquelle: kr/TeMedia Verlags GmbH auf Basis EN 50173

Bezogen auf die Sicherheitstechnik kann das Endgerät (EE), das an den TA angeschlossen wird, sowohl ein Bedienplatz, z. B. des Gefahrenmanagementsystems, sein oder eine beliebige IP-fähige Komponente wie eine Videokamera oder ein Controller einer Zutrittskontrollanlage. Das heißt: Datennetze für sicherheitstechnische Einrichtungen lassen sich weitestgehend nach den allgemeinen Strukturen von Kommunikationskabelanlagen für Bürobereiche errichten. Besonders interessant aus sicherheitstechnischer Sicht ist der sogenannte Sammelpunkt (SP ), ein passiver Zwischenverteiler, den man z. B. in Installationsschwerpunkten errichtet. In einem solchen Zwischenverteiler können Reserveanschlüsse vorgehalten werden, sodass bei späteren Nachinstallationen von z. B. Videokameras der Nach – bzw. Umverkabelungsaufwand geringer ausfällt als beim Nachverkabeln der gesamten Strecke bis zum EV (Etagenverteiler). So werden zum Beispiel Produktionsbereiche häufig aus verschiedenen Gründen mit Videokameras überwacht. Sobald sich dann aber Produktionsabläufe oder Produktionsmaschinen ändern, müssen danach häufig die Kamerastandorte angepasst werden. In Verbindung mit einem SP vor Ort in dem konkreten Produktionsbereich sind folglich die erforderlichen Verkabelungsarbeiten weniger aufwendig.

Wo man dann die Kleinverteiler (SPs) installiert, ist abhängig von der Fantasie des Planers und den örtlichen Gegebenheiten. Folgende Planungsaspekte sind dabei zu berücksichtigen:

  • Die Zugänglichkeit des Verteilers und damit verbunden die Sicherheit des Kleinverteilers. Aus betrieblichen Gründen muss ein Datenverteiler, egal ob aktiv oder passiv, jederzeit und auch schnell (bei Störungen) zugänglich sein. Wenn dieser dann nur über eine lange Leiter und nach Öffnen einer Abhangdecke möglich ist, ist ein solcher Montageort nicht zu empfehlen. Andererseits sollte auch nicht jeder freien Zugang zu dem Verteiler haben. Als Mindestanforderung sollte er mit einem richtigen Schloss abschließbar sein und obendrein eine Öffnungsüberwachung besitzen. Grundsätzlich sind die projektspezifischen Sicherheitsanforderungen bei der Ausführung und Verortung der Verteiler zu berücksichtigen.
  • Die Anforderungen an Brandlasten, gerade auch bei ZVs mit aktiven Komponenten gemäß Teil 3 der Norm (siehe weiter unten). So kann man z. B. in notwendigen Fluren, auch wenn dort zufällig Platz sein sollte, nicht einfach einen SP oder ZV an die Wand hängen.

Noch einen Schritt weiter geht hier der Teil 3 der Norm für industriell genutzte Räume, bei denen vom Prinzip her an Stelle des passiven SP ein Zwischenverteiler (ZV) vorgesehen ist. Dort können auch aktive Komponenten installiert werden, wodurch sich die nachfolgende Übertragungsstrecke bis zum Endteilnehmer auf bis zu 100 Meter verlängert.

Bei einer durchgängigen LWL-Verkabelung bis zum TA entfällt typischerweise der Etagenverteiler (EV) bzw. der EV wird auf einen passiven Spleißverteiler reduziert und ist dann eigentlich ein SP. Im TA wird ein Miniswitch installiert, an dessen Ausgangsports die Endgeräte mit einem Kupferanschlusskabel angeschlossen werden. Das Ganze nennt sich dann Fiber to the Office (FttO). Und auch diese Struktur ist für sicherheitstechnische Anlagen 1:1 nutzbar. Lediglich die Miniswitche müssen dann in der Regel PoE-fähig sein, um Kameras und andere Endgeräte mit der erforderlichen Energie zu versorgen. Eine solche Struktur wird typischerweise bei Videoüberwachungen im Außenbereich umgesetzt, bei denen die Miniswitche, die dann über LWL angebunden sind, in sogenannten Kameraanschlusskästen installiert werden. Der Anschluss der Videokameras über die letzten 2,50 Meter erfolgt dann über Kupferanschlusskabel.

An dieser Stelle gibt es jetzt eine kleine Abweichung zu der Struktur in Bürobereichen gemäß vorstehender Abbildung. Switche in Kameraanschlusskästen werden in der Regel aus Redundanzgründen mit einem LWL-Ring verkabelt. Diese Struktur passt dann formal nicht ganz zu den Vorgaben der EN 50173 Teil 2. Trotzdem verstößt eine solche Struktur nicht gleich gegen die EN 50173. Es gibt schließlich noch weitere Teile, wie z. B. Teil 3 – Industriell genutzte Räume. Dieser ermöglicht den Anschluss von sogenannten Automationsinseln an den TA. Wenn man jetzt den LWL-Ring der Videoverkabelung als eine in sich geschlossene Automationsinsel betrachtet, und diesen Ring dann wieder über den zentralen Ringswitch oder Ringmanager am Zwischenverteiler in das Gesamtnetz einbindet, ist man wieder normenkonform.

Fazit
Auch wenn die Verkabelungsnorm nicht explizit auf die Einbindung von sicherheitstechnischen Anlagen und Komponenten in die Verkabelungsstruktur eingeht, lassen sich sicherheitstechnische Anforderungen und Besonderheiten immer auf die normativen Ansätze abbilden.

: : : Ingo Kreidler : : :




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