EMV & Erdung bei S/FTP-Netzwerkkabeln im Schaltschrank – wer hat Erfahrungen? ⚡

max67

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Hallo zusammen,
ich beschäftige mich aktuell mit der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) in meinem Stromnetz – speziell bei Geräten mit Ethernet-Anschluss, die direkt im Schaltschrank verbaut sind. Dazu gehören z. B.:
  • Energy Manager
  • Smart Meter
  • Wallboxen
  • Heizsysteme / Wärmepumpen
  • Sonstige Steuerungen mit RJ45

Da diese Geräte über S/FTP CAT6 oder CAT7 Kabel verbunden sind, frage ich mich, wie wichtig eine korrekte Schirmung und Erdung der Kabel ist, um Störungen und unerwünschte Frequenzen zu vermeiden.

Ich möchte keine Patchpanel-Lösungen einsetzen, sondern suche nach direkten, platzsparenden Ansätzen zur Potenzialausgleich und EMV-Optimierung.

Beispiel für ein Erdungskabel mit Rundhülse:
RJ45-Erdungskabel mit zylindrischer Hülse (2 m) auf Etsy


Meine Fragen:
  • Nutzt ihr eine Erdung der Kabelabschirmung bei RJ45-Verbindungen im Schaltschrank?
  • Wie schützt ihr eure Netzwerktechnik vor Störungen durch Wallbox, Heizsysteme oder Energiemanagement?
  • Gibt es einfache Lösungen zur EMV-Verbesserung ohne Patchpanel?
  • Hat jemand erfahrung mit ""Anschluß der Kabelabschirmung"


Danke

1754325066384.png
 
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Netzwerkleitungen werden über das Patchfeld geerdet. Egal ob klassisches Patchfeld oder Jack-Lösungen. Schirm vom Kabel geht auf Gehäuse, Gehäuse geht auf Erde.

Das Thema Erdung ist eine Wissenschaft für sich. Erdung kann viel Bewirken, sie kann aber auch maximal schädlich sein.
Wir machen in der Industrie nen einarmigen Handstand mit dem großen Daumen um den Problem Herr zu werden.
Da wird in das Erdungssystem manchmal mehr investiert als in die Datenverkabelung an sich.

Es fängt IMMER damit an, dass man die Grundinstallation richtig macht und das sind eben Patchfelder und deren korrekte Erdung.
Es gibt auch AP-Kompaktpatchfelder von z.B. BTR, als robuste 6-Port Variante oder als 2-24Ports Lösungen.
Die kleinen Varianten sind kaum größer als nen einfacher 8P-Switch, kann man sich mit etwas Bastelgeschick so hinbauen, dass beides in Kombination auch sexy aussieht. (entgegen einer fliegenden Verdrahtung)

Ich weiß ehrlich gesagt nicht, was du hier für nen Stunt mit den paar Netzwerkkabeln veranstalten magst.
Willst du beweisen, dass man nur mit direkten Kabel Netzwerk machen kann? Brauchst du nicht, den Beweis gibt es seit 30 Jahren millionenfach auf dem Planeten. Das sind alles "fliegende" Verdrahtungen und das geht, hat aber nichts mit einer ordentlichen und korrekten Installation zu tun.
Investiere ein paar EUR um am Knotenpunkt eine ordentliche Installation zu realisieren.

Man kann aus so ein paar Strippen auch ne Dr. Arbeit machen oder macht einfach das, was sich auf dem Planeten abermillionenfach bewährt hat.
 
Da diese Geräte über S/FTP CAT6 oder CAT7 Kabel verbunden sind, frage ich mich, wie wichtig eine korrekte Schirmung und Erdung der Kabel ist, um Störungen und unerwünschte Frequenzen zu vermeiden.
Cat6(A) oder Cat7 S/FTP nimmt man um sich keine Fragen bezüglich Schirmung und Erdung zu stellen.
 
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Naja, Fragen nicht direkt, aber der Schirm braucht auch nen Ende.
Und da ist, wie schon geschrieben, ein Patchfeld, so dann die Erde sauber angeschlossen wird, die einfachste und auch eine robuste Lösung.
Dazu muss man sich auch nicht die Finger mit Steckermontage brechen, es gibt genug Lösungen am Markt, die für so ziemlich jedes Problem etwas haben. Dazu wird Netzwerk einfach viel zu lange gebaut, als dass man jetzt plötzlich der Auserwählte ist, der vor nie dagewesenen Herausforderungen steht.
Patchfeld, Kabel drauf, Erde dran und fertig ist die Laube. (das geht natürlich nur, wenn man auch geschirmte Leitungen hat)
 
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Cat6(A) oder Cat7 S/FTP nimmt man um sich keine Fragen bezüglich Schirmung und Erdung zu stellen.
Das ist leider völlig falsch. Gerade bei Cat6A oder Cat7 S/FTP muss man sich sehr wohl Gedanken über die Schirmung und vor allem über die Erdung machen. Wenn der Schirm nicht korrekt geerdet ist, wirkt er nicht als Schutz, sondern als Antenne. Das bedeutet: Er fängt elektromagnetische Störungen (EMI) ein und strahlt sie wieder ab – was die Probleme im Netzwerk sogar verstärken kann.

Ein Kabel mit Schirmung schützt nur dann zuverlässig, wenn der Schirm durchgängig mit der Erde verbunden ist – über die Stecker, Patchfelder und aktiven Komponenten hinweg. Ohne diese Erdung ist der Schirm nicht nur wirkungslos, sondern kontraproduktiv.

Wer also glaubt, dass man mit einem S/FTP-Kabel automatisch auf der sicheren Seite ist, ohne sich um die Erdung zu kümmern, der irrt sich total.
Beitrag automatisch zusammengeführt:

Netzwerkleitungen werden über das Patchfeld geerdet. Egal ob klassisches Patchfeld oder Jack-Lösungen. Schirm vom Kabel geht auf Gehäuse, Gehäuse geht auf Erde.
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Was meinst mit "Jack-Lösungen" hab leider das nicht verstanden
Willst du beweisen, dass man nur mit direkten Kabel Netzwerk machen kann?.
Nein, überhaupt nicht … Ich wollte einfach nur ein paar Rückmeldungen bekommen. Früher war mir die Schirmung egal, weil ich nur ein einzelnes Kabel hatte, das komplett von elektrischen Quellen getrennt war. Aber jetzt, mit all den Geräten, stelle ich mir die Frage, wie das im privaten Bereich eigentlich gehandhabt wird.
 
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Normal verlegst du egal was für eine Art an CAT Kabel von A nach B, legst die Kabel auf beiden Seiten auf ein Patchpanel/Feld auf und bist auf der sicheren Seite.
Dieses musst du dann auf beiden Seiten erden.
Ich würde darauf verzichten ein Kabel zwichendurch nochmal extra du erden, das macht einfach keinen Sinn.
 
Also für gewöhnlich kommt nur auf eine Seite ein Patchfeld, da es idR eine Verdichtung der Anschlüsse nur auf einer Seite gibt und dementsprechend auch nur dort ein Patchfeld Sinn macht.
Auf der anderen Seite, also nichtverdichteten Seite, kommen für gewöhnlich Dosen.
Das Patchfeld erdet man, die Dosen nicht.
Wenn man 2 Leitungen an z.B. einen Arbeitsplatz hinlegt, dann macht es keinen Sinn, für diese zwei Leitungen ein Patchfeld aufzubauen, wegen der Größe aber auch wegen der Verbaumöglichkeiten an sich.
Dass auf beiden Seiten Patchfelder kommen hat man eigentlich nur da, wo eben zwischen A und B entsprechend viele Leitungen parallel laufen, es also die Verdichtung auf beiden Seiten gibt. Das findet man in der Regel im z.B. Rechenzentrum.
 
Du hast natürlich Recht, verkabel einfach zu viele Serverräume in letzer Zeit ^^
Natürlich hat man auf einer Seite die Dosen bzw irgendwelche Abnehmer und auf der anderen Seite das geerdete Patchpanel.
Und genau das ist dann geerdet.
 
Das ist leider völlig falsch. Gerade bei Cat6A oder Cat7 S/FTP muss man sich sehr wohl Gedanken über die Schirmung und vor allem über die Erdung machen.
Du weißt aber schon, daß die RJ45 Stecker am Ende mit so einem Blech ummantelt sind? Und nicht-lächerliche Switche immer hinten einen Anschluss für die Erdung haben? Selbst Zyxel GS1200 hat das.

Was sollte man da NOCH machen? Ich wüsste es jedenfalls nicht. Mir scheint es auch, es ist wichtiger das restliche Zeug im Griff zu haben bzw. zu bekommen als an Netzwerkkabeln Erdungsschellen anzubringen...
 
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Du weißt aber schon, daß die RJ45 Stecker am Ende mit so einem Blech ummantelt sind? Und nicht-lächerliche Switche immer hinten einen Anschluss für die Erdung haben? Selbst Zyxel GS1200 hat das.

Was sollte man da NOCH machen? Ich wüsste es jedenfalls nicht. Mir scheint es auch, es ist wichtiger das restliche Zeug im Griff zu haben bzw. zu bekommen als an Netzwerkkabeln Erdungsschellen anzubringen...

ich hab mir die Dokumentation vom Zyxel GS1200-8HP v2 mal angeschaut – hier ist der Link:

Da steht tatsächlich nichts über Schirmung oder Erdung drin. Also weder über den Anschluss eines Erdungskabels noch über die Behandlung des RJ45-Schirms. Das betrifft übrigens nicht nur Zyxel – auch bei TP-Link und D-Link, die zu den meistverkauften Marken im Heimnetzbereich gehören, ist das genauso. Diese Geräte haben keine vorgesehenen Erdungspunkte, und das ist im Heimnetzbereich auch üblich.

Deshalb finde ich es etwas übertrieben, wenn man solche Geräte als „lächerlich“ bezeichnet – sie sind schlicht für den Heimgebrauch konzipiert, wo eine Erdung über das Gehäuse oder dedizierte Massepunkte nicht vorgesehen ist. Auch die RJ45-Buchsen sind zwar metallisch ummantelt, aber ohne eine definierte Verbindung zur Erdung bringt das in puncto EMV nicht viel.

Dein Satz „Cat6(A) oder Cat7 S/FTP nimmt man um sich keine Fragen bezüglich Schirmung und Erdung zu stellen“ klingt ehrlich gesagt eher so, als ob man das Thema damit abhaken will – aber genau da fangen die Fragen ja an: Was passiert mit dem Schirm? Wenn das Gerät keine Erdung hat, bleibt der Schirm im Zweifel „in der Luft“.

ich kann immer das Probieren, also einfach eine Erdung am Gehäuse anzuschließen und fertig
 
ich hab mir die Dokumentation vom Zyxel GS1200-8HP v2 mal angeschaut – hier ist der Link:
Du musst dir das Teil selbst anschauen, nicht das PDF... Da ist - wenn man von hinten schaut - rechts neben der Strombuchse eine Erdungsschraube mit einem eindeutigen Aufkleber/Zeichen drunter ;)

Hier ohne einen Händler zu wählen oben links die Fotoreihe durchklicken (am besten auf Foto Nr. 9 zu sehen)
 
Hier wird so einiges verwechselt.

Die Schraube am Switch ist keine Schirmschraube, sondern eine Erdungsschraube. Sie dient nicht dazu, dass man Schirmströme ableitet, sondern dazu, dass gefährliche Ströme aus dem Geräteinneren abgeleitet werden.
Das nennt sich zusätzlicher Schutzleiter oder Schutzpotentialausgleich.
Das hat nichts mit dem Kabel zu tun. Ist also keine Frage der Datentechnik, sondern eine Frage der Elektrotechnik.
Wenn gleich über diesen Weg auf. ggf. Schirmströme abgeleitet werden, ist das eher eine nette Nebenfunktion als wirklich gewollt.
Vielmehr dient es dazu, dass aus dem Gerät keine Ströme in Richtung der Datenleitung abfließen.

Weiterhin sind die Geräte gar nicht in der Lage richtig auftretende Schirmströme aufzunehmen und abzuleiten, da der Schirm über die Platine weiterverdrahtet wird und dann irgendwann aus Masse und ggf. auf dem (Metall)Gehäuse liegt.
D.h. dass Schirmströme vorher abgeführt werden müssen.
Und das passiert eben dadurch, dass das Patchfeld geerdet ist und dort bereits die Schirmströme zum überwiegenden Teil abgeleitet werden. D.h. die Geräte bekommen nahezu 0 Schirmstrom ab und genau dafür ist der Kram im Gerät auch ausgelegt.
Dass Heimgeräte überwiegend keinen Erdanschluss haben liegt daran, dass diese eben keine separate Erde brauchen. Das ist meist dadurch begründet, dass die Geräte mit Kleinspannung betrieben werden oder aber, gerne auch mal kein Metallgehäuse haben.
Das liegt also nicht daran, ob das Gerät für den Heimmarkt oder Enterprisemarkt ist, sondern eben an dem Elektronikdesign.
Ein Gerät für den Enterprisemarkt, mit genau dem gleichen el. Aufbau, hätte auch keinen Erdanschluss, eben weil es nicht zu erden gibt oder sogar explizit gar nicht geerdert werden darf. (das gilt auch für Geräte dein ein Metallgehäuse hätten)
Switche die kein Metallgehäuse haben, müssten dann ja irgendeinen Stunt vollbringen, damit sie die Schirmströme nach außen bekommen, sofern das Schirmerden denn wirklich denn wirklich vom Switch übernommen werden müsste.

Dass das TP-Link über einen solchen Anschluss verfügt ist eher ungewöhnlich, hat aber mit der Art der Kleinspannung zu tun.
Die Erdung ist dort nur bei Geräte mit PoE vorhanden und diese haben 55V Nenneingangsspannung und keine 5V, wie bei den nonPoE-Geräten. Letztere verfügen auch nicht über den Erdanschluss.
@Zeitmangel
Das hat also nicht mit "nicht-lächerlich" zu tun, sondern vielmehr damit, dass der interne el. Aufbau eine Erdung notwendig macht.
(das wird nicht durch den Schirm als Anforderung reingebracht)

Aber man kann auch das PDF nehmen, denn auch dort steht etwas geschrieben dazu.
1754574320607.png

Da sieht man, dass der ein >>protective<< earth ist, also Schutzerde im Deutschen.
Und eben keine functional earth, also Funktionserde, was dann für Schirmströme wäre.

Und natürlich steht da auch nichts zum Thema "Umgang mit Schirm" drin, dass das nicht das Problem des Gerätes ist, sondern der Verkabelung. Und diese löst das eben mit einem Patchfeld und Erdung selbigen.

Weiterhin ist es auch so, dass in Installationen, wo Heimgeräte zum Einsatz kommen, eher wenig mit Schirmströmen gerechnet wird. D.h. der nette Nebeneffekt der Gehäuseerdung kommt da auch gar nicht zum Tragen.

Lange Rede, kurzer Sinn.
Schirmströme, sofern sie denn auftreten, müssen vor dem Gerät abgenommen werden, weil die Geräte selber keine Schirmerde im Sinne einer Erdableitung vornehmen. Das Abnehmen der Schirmströme erfolgt regelmäßig durch den Einsatz von Patchfeldern und Erdung selbiger.
(Das geht sogar soweit, dass man manchmal die Schirmströme bereits beim Eintritt in einen Schrank oder Kasten abnimmt. Dafür gibt es dann extra leitende Kabeleinführungsstutzen. Man kann hier also viel mehr Kram machen.)

Analogie: Ich habe das Gefühl dass der TE sich im Internet informiert hat, was das sein kann, dass sein Knie so wehtut. Dann ließt er, dass wenn man manchmal dazu noch Kopfschmerzen hat, dass das Lungenkrebs im Stadium 4 sein könnte und da eigentlich nur noch Notschlachten hilft.
Eigentlich ist es nur ein eingeklemmter Nerv, den der Orthopäde mal freispielen muss.

Ich wiederhole mich nochmal, auch wenn der TE da scheinbar beratungsresistent ist, Patchfeld und Erde dran und gut ist. Damit leitet man etwaige Schirmströme sicher ab. Auf der anderen Seite gibt es Millionen an installierten Links, die ganz ohne Schirmung und sogar ohne Erdung auskommen. Das geht alles. Es ist also nicht unüblich, dass der Schirm einfach in der Luft hängt und wir haben dadurch noch nie ein Wurmloch in eine andere Dimension kreiert.

Auf Arbeite haben wir in dem Bereich ein richtiges Thema, das liegt aber an der Infrastruktur und Technik, dass das ein Thema ist. Wir verrenken und da echt, um dem Problem Herr zu werden.
Und dennoch kann ich @home ganz ruhig schlafen, obwohl meine Leitungen, mein Rack und auch mein Patchfeld keine dedizierte Erdung haben, außer über den Schutzleiter der Geräte.
 
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@underclocker2k4
Das hat sich gelesen wie "nein, vielleicht, könnte schon aber naja". So wirklich glasklar ist imho anders ;)

Meine Fragen wäre aber eher:
- Welche gefährlichen Ströme/Spannungen könnte es in so einem Gehäuse geben, welches mit einem kleinen DC-Netzteil eingespeist wird?
- Wenn der innere Aufbau eine Erdung notwendig macht, müsste das nicht spätestens in der EU über eine Strippe angeschlossen werden müssen, wo man sich das nicht aussuchen kann, ob man eine Erdung vornimmt oder nicht?
 
Was ist daran nicht klar?
Der Erdungsanschluss an den Geräten ist ein Schutz gegen gefährliche Berührungsspannungen. (siehe Handbuch)
Dass damit auch, in einem gewissen Umfang, auch Schirmströme abgeleitet werden, ist ein Nebeneffekt. Im Regelfall ist das erwünscht, aber nicht immer.
Der Anschluss hat als primäres Ziel die Spannungen am Gehäuse zu begrenzen (vgl. Schutzleiter) und explizit nicht die Schirmströme (vgl. Funktionspotentialausgleich).

zu 1.
Da 55V DC (siehe Geräteeingangsspannung) in einigen Ländern als gefährliche Berührungsspannung gelten, kannst du dir die Frage doch selber beantworten?! (vgl. die nonPoE-Geräte der Serien, nahzu baugleich, die haben kein Erdanschluss, könnte das mit den 5V statt 55V Nennspannung zu tun haben?)
Die Größe eines Netzteils korreliert nicht mit der Größe der Spannung.
Weiterhin ist es so, dass die Gleichspannung ja irgendwoher kommen muss. Diese wird idR aus einer höheren Wechselspannung generiert.
Diese Spannungen gelten allgemein hin auch als gefährliche Spannung. Wenn also jetzt das Netzteil einen Defekt aufweißt und die Spannung durchschaltet, dann hat man diese Spannung im Switch. (der billige Aufbau von Schaltnetzteilen macht es sogar relativ "wahrscheinlich", das sind keine Wundergeräte, die AC und DC irgendwie voneinander fernhalten)
Und was macht man nun z.B. mit 230V in dem Gerät? Kann man die im Zaume halten (Schutzisolation) oder kann die "ausbrechen" und wo bricht sie dann hin aus? (-> aufs Gehäuse)
Und welche Gefahr geht dann von dem Gerät aus und wie beherrsche ich die Gefahr? Da dort kein Schutzleiter aus dem 230V-Kabel angeschlossen ist, muss man irgendwas tun. Und da ist dann eben der Weg, dass man das Gehäuse erdet. Wobei auch ein Schutzleiter nicht zwingend von einer Erdung entbindet.
Man könnte sogar ganz ketzerisch sagen, dass Zyxel da ein Billiggerät gebaut hat, weil man sich nicht die Mühe einer Schutzisolation gemacht hat, sondern einfach ne Klemme ans Gehäuse getackert hat.
(die Wahrheit liegt dazwischen, es ist eine Designentscheidung, aus welchen Gründen auch immer, ggf. hat man die Platine eines Plasteswitches genommen und in ein Metalcase gesteckt, aber die Platine ist auf die Isolationswirkung des Gehäuses angewesen, gibt es nicht, also erdet man das einfach und gut ist)

Es gibt nunmal gewisse Problem beim Elektronikdesign, die man unterschiedlich lösen kann. Manche Lösungen sind besser, andere schlechter, manche sind einfacher handhabbar, andere schwerer. Es gibt da kein richtig und kein falsch im Sinne der Auswahl der Lösungen. Wenn man aber einen Lösungsweg hat, dann gibt es richtige Umsetzung dieser Lösung oder auch Falsche.

2.
Warum sollte es so eine Regelgung geben?
Es gibt sowas wie den >>bestimmungsgemäßen<< Gebrauch, darin ist beschrieben, was das Gerät macht und wie man das einsetzt und was man dabei zu beachten hat. Ein jeder, der ein Gerät einsetzt, hat sich dazu zu informieren und entsprechend zu handeln.
Das wäre so, als wenn wir jetzt immer einen Aufpasser neben dir ins Auto setzen, weil der bestimmungsgemäße Gebrauch eines Auto ist, dass man damit gemäß der StVO rumfährt. Jedes Mal, wenn du zu schnell fährst, stellt man das Auto für 1h aus.
Wir haben mehr genug Regelungen, besonders ist EU.
Du kannst nicht alles regeln, bzw. wasserdicht machen und das flächig überwachen.
Ich will nicht in einer Welt leben, wo jeder einzelne Handgriff reglementiert und überwacht ist, wo man also die Arschabwischpolizei auf dem Scheißhaus dabei hat.
Es gibt Regeln, die Menschen kennen diese Regeln (deswegen gibt es Handbücher und Erklärungen etc.) und handeln danach oder wenn nicht, sind sie ihres Glückes Schmied.

Oder ein anderes Beispiel: Du kannst dir ne Kettensäge kaufen. Die ist dazu gedacht, dass du damit Holz kleinmachst. Damit schneidet man keine Steine in zwei Hälfen. Soll jetzt immer einer neben dir stehen, der a) den Gebrauch freigibt und b) das überwacht? Wer soll das machen, wie bezahlt man sowas? Du hast glaube keine Vorstellung was man alles machen müsste, damit die Welt "sicher" wird.
Da kommen auf 1 Einwohner dann 100Überwacher und wer überwacht eigentlich die Überwachen und wer die Überwacherüberwacher?
Ich mein, mit der Kettensäge könnte man, gewollt oder ungewollt, halt genau Scheiße bauen. Und dennoch kann ich einfach in den Obi gehen und ohne Kettensägeschein so nen Ding kaufen.

Ist wie mit dem Messerverbot in Berlin z.B. .
Wollen wir jetzt den Einsatz von Messern reglementieren? Wenn du dir nen Brot schmieren willst, rufst an, dann kommt einer mit nem Messer vorbei, gibt dir das, überwacht den Gebrauch und nimmt es anschließen wieder mit. Messer sind gefährlich, jeder hat sich schonmal in den Finger geschnitten. Man achtet darauf, dass man damit korrekt umgeht.
Und so ist das auch bei dem Gerät. Der Unterschied ist nur, dass sich keiner irgendwelche Anleitungen durchließt, das schon garnicht versteht und schon 3x nicht danach handelt.

Wenn ich mit die Maschinenverordnung so anschaue und dazu das betrachte, was da am Horrizont rumschwirrt, werden wir trotz Digitalisierung mehr Papier als je zuvor benötigen, weil man alle Eventualitäten beschreiben muss.

Ich zumindest weiß, was dieser Anschluss macht, wozu er da ist, wann ich ihn brauche und welches Risiko eingeht, wenn ich das nicht mache.
(ich habe (privat) noch nie nen Switch geerdet, siehe oben)
Als Elektriker habe ich eine Aura, die mich umgibt, und gegen el. Schlag schützt. ;)

PS: Das Gerät selber sagt btw. auch, dass es eine Schutzerde und keine Funktionserde ist. (die Striche bei dem Erdungssymbol haben schon eine gewisse Bedeutung)
 
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