Zeus Powerline: Datenstrom aus dem Stromnetz

Gerade in kleinen Netzwerken im Heimbereich und in sehr kleinen Firmen ist die Verkabelung von Rechnern und Druckern per klassischem LAN-Kabel oft mit einigem Aufwand und nicht immer verhältnismässigen Kosten verbunden. Auch ein Wireless-LAN per Funk kommt aus Sicherheitsgründen nicht überall in Frage. Als Alternative bietet sich die neue Powerline-Technologie an, bei der Daten über das bestehende Stromnetz geleitet werden. Wir hatten die Gelegenheit, mit einem Powerline-USB-Adapter und einer Powerline-Ethernet-Bridge von Zeus ein kleines Netzwerk aufzubauen.

Die grundlegende Technologie

Die Idee, das Stromnetz für die Übertragung von Daten zu nutzen, ist nicht neu. Im Gegenteil, schon seit Jahren schicken die Stromversorger beispielsweise Steuerbefehle für das Ein- und Ausschalten von Boilern über ihre Netze. Allerdings ist die hier verwendete Übertragungstechnologie analog und funktioniert nur in einer Richtung.

Die heute verwendete Powerline-Technologie funktioniert dagegen bidirektional und mit einer Performance von (theoretisch) bis zu 14 MBit/s. Zur Übertragung wird dabei das Mehrträgerverfahren OFDM (Orthogonal-Frequency-Division-Multiplexing) genutzt, was bedeutet, dass der eigentliche Übertragungskanal innerhalb des Frequenzbereichs in zahlreiche voneinander unabhängige Teilkanäle unterteilt wird. Die Übertragungsbedingungen (etwa Störungen oder Stromschwankungen durch elektrische Geräte) werden darauf mit Hilfe einer sogenannten Kanalschätzung geprüft, was wiederum als Grundlage für die optimale Aufteilung der Daten auf die Teilkanäle dient. Auf diese Weise wird eine möglichst gleichbleibende Übertragungsqualität erzielt.

Sicherheit nur knapp genügend

Die Installation und Konfiguration der Powerline-Komponenten ist simpel und kann buchstäblich im Handumdrehen erledigt werden. Beim USB-Adapter muss das Gerät in die Steckdose gesteckt und mit dem USB-Port am Rechner verbunden werden, bei der Ethernet-Bridge kommt das Kabel logischerweise an den Netzwerkanschluss des Rechners. Im zweiten Schritt wird die Software installiert, fertig.

Bei beiden Geräten steckt die eigentliche Powerline-Technologie in den speziellen Netzteilen, die die Daten auf HF-Träger moduliert und ins Stromnetz einspeist. Die Netzteile sollten dazu direkt in die Wandsteckdose eingesteckt werden - in unserem Test haben wir drastische Leistungsabfälle festgestellt, sobald das Netzteil an einem Verlängerungskabel oder einer Steckerleiste steckte.

Sinnvollerweise wird nach der Installation noch das Passwort geändert, das als Grundlage für die 56-Bit-Verschlüsselung dient. In einem Netzwerk können dann nur diejenigen Powerline-Geräte miteinander kommunizieren, die über das gleiche Passwort verfügen.

Damit ist ein Netzwerk allerdings nicht wirklich sicher. Der Datenverkehr kann belauscht werden, wenn Zugriff auf eine Steckdose im Netz gewährleistet ist, und eine 56-Bit-Verschlüsselung lässt sich mit geeigneten Tools heutzutage mit vertretbarem Zeitaufwand knacken, auch wenn diese Aufgabe nach wie vor nicht trivial ist.

Praxis-taugliche Performance

Unter optimalen Bedingungen kann mit Powerline eine Reichweite von bis zu 300 Metern erreicht werden, wobei allerdings offen bleibt, was denn optimale Bedingungen sind. Für die Praxis ist die Frage ohnehin obsolet - in der angepeilten Zielgruppe der Heim-Netzwerke und Kleinstfirmen dürften 300-metrige Entfernungen zwischen zwei Steckdosen eher zu den seltenen Ausnahmen zählen.

Bei unseren Tests in einer Wohnung und in der Redaktion konnten Distanzen zwischen 3 und 20 Metern problemlos überbrückt werden - vorausgesetzt, dass die Steckdosen überhaupt funktionierten. Einige wenige Dosen lieferten nämlich Strom, waren aber für die Vernetzung aus unerfindlichen Gründen nicht tauglich.

Immerhin funktionierte Powerline damit auf dem Grossteil der verfügbaren Dosen, und das ohne Leistungsabfall bei sich vergrössernden Distanzen.

Wir haben die Performance mit NetIO 1.14 je fünf Mal von fünf verschiedenen Standorten gemessen und die einzelnen Werte gemittelt. Das Ergebnis war eine durchschnittliche Übertragungsrate von 500-550 Kbyte/s, was in etwa der Performance eines WLAN entspricht und in der Praxis in Klein-Netzwerken durchaus genügt, aber enttäuschend weit von den 14 MBit/s entfernt ist, die der Hersteller verspricht. Ausserdem gab es zwischen einzelnen Steckdosen grosse Schwankungen in der Performance, die sich nicht durch Distanzen erklären liessen - weiter entfernte Dosen brachten teils sogar höhere Raten als nah gelegene.

Gute Alternative zum WLAN

Zusammenfassend macht die Kombination Powerline-USB-
Adapter und -Ethernet-Bridge einen guten Eindruck. Auf der positiven Seite steht klar die einfache Installation und Konfiguration der Geräte, die die Vernetzung von Rechnern zum Kinderspiel macht. Ebenfalls positiv fällt die Flexibilität auf, da eine Steckdose buchstäblich überall zur Verfügung steht.

Auf der Negativseite steht dagegen die unberechenbare Performance: eine Steckdose gibt es zwar überall, aber längst nicht bei jeder werden dieselben Datenübertragungswerte erzielt. Und auch die Werte an derselben Steckdose können sich mitunter plötzlich ändern.

Als Nachteil bei der Arbeit mit dem USB-Adapter kann sich auch erweisen, dass dafür einer der meist wenigen USB-Anschlüsse investiert werden muss, während der Netzwerk-Port brachliegt.

Dennoch: Wenn die Ansprüche an eine replizierbare Performance nicht allzu hoch sind und auf eine Vernetzung per Ethernet oder WLAN verzichtet werden muss, bietet sich mit Powerline in vielen Fällen eine gute Alternative.