Fibre to the Edge kann Energiebedarf reduzieren
Mehr Effizienz mit Glasfaser bis zum Netzwerkrand
Im Juni 2021 wurde das EU-Klimagesetz beschlossen. Demnach soll die europäische Union bis 2050 klimaneutral sein. Da der Bausektor für mehr als ein Drittel aller jährlichen Treibhausgasemissionen weltweit verantwortlich ist, liegt noch viel Arbeit vor Gebäudeplanung, Konstruktion und Beratung, um Klimaneutralität zu erreichen. Auch die zur Gebäudeinfrastruktur gehörige Datenverkabelung kann hier ihren Beitrag leisten. Die Menge 'smarter' und vernetzter Geräte nimmt stetig zu, eine Fiber-to-the-Edge-Architektur kann helfen, Emissionen zu verringern.
Bild: Corning IncorporatedEin Großteil der Emissionen im Bausektor resultiert aus dem betriebsbedingten Kohlendioxidausstoß oder den Emissionen aus dem Energie- und Kraftstoffverbrauch, 11 Prozent aus Baumaterialien und der Konstruktion. Obwohl der Fokus auf den Emissionsausstoß im Betrieb zu technologischen und umweltpolitischen Fortschritten und Maßnahmen geführt hat, stellt dies nur einen Teil der Netto-Null-Lösung dar.
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Mehr Geräte = mehr Daten und mehr Strom
Parallel dazu werden Gebäude, angetrieben durch die explosionsartige Verbreitung des Internet of Things (IoT), immer stärker vernetzt. Die Zahl der Geräte, die in unseren Räumen betrieben werden, steigt ins Unermessliche. WiFi oder mobile Datennetze, einschließlich 5G, Überwachungskameras und Zugangskontrollen, Heizungs- und Lüftungssteuerung sowie IoT-Sensoren, z.B. für Luftqualität, Präsenzmeldung, Anlagenverfolgung und Standortbestimmung, sind nur ein paar Beispiele für Technologien, die heute eingesetzt werden. Diese Anwendungen erfordern ein zukunftsfähiges Backbone, um das IoT zu nutzen und Anlagen, Ressourcen und Dienste effizient zu verwalten. Damit kann nicht nur der Energieverbrauch gesenkt, sondern auch der Komfort für den Nutzer verbessert werden. Ein limitierender Faktor für die IoT-Technologie in intelligenten Gebäuden wird allerdings die Bandbreite sein, insbesondere wenn eine noch höhere Netzwerkflexibilität zur Unterstützung der integrierten künstlichen Intelligenz erforderlich ist.
Bild: ©NavinTar/shutterstock.comFibre to the Edge (FTTE) kann die Lösung sein
Mit der ständig wachsenden Anzahl von Geräten stoßen herkömmliche Methoden, bei denen mehrere Kupferkabel an jedes einzelne Gerät angeschlossen werden, zur Einrichtung eines lokalen Netzwerks (LAN) in Gebäuden an ihre Grenzen, sowohl was die Bandbreite als auch die Entfernung angeht. Kat 6A sowie Kat.7A haben z.B. eine maximale Bandbreite von 10Gbps bei einer Entfernung von 100m. Während Kat 8 bis zu 40Gbps erreichen kann, ist die Entfernung auf nur 30m reduziert und somit augenscheinlich auf Anwendungen in Rechenzentren beschränkt. Eine Architektur mit Fibre to the Edge (FTTE) hingegen ist zweckmäßiger, zukunftssicherer und hat einen geringeren CO2-Fußabdruck. Ein gebäudeweites FTTE-Netz unterstützt mehr als das 1.000-fache der Bandbreite im Vergleich zu Kupferkabeln bei gleichzeitig geringerem Betriebs- und Kohlenstoffausstoß (gemessen als Global Warming Potential in CO2e). Corning Optical Communications hat dies selbst in die Praxis umgesetzt und ein FTTE-Netz in seiner globalen Zentrale in Charlotte, North Carolina, in Betrieb genommen. Das Gebäude verfügt über mehr als 460 Glasfaserleitungen, die sich über sechs Stockwerke erstrecken, mit einem zentralen Hauptverteiler (Main Distribution Frame, MDF) in einem einzigen Raum. Inzwischen wurde eine retrospektive Studie durchgeführt, um die Auswirkungen von FTTE auf die Kohlenstoffemissionen des Hauptsitzes über die gesamte Lebensdauer hinweg ganzheitlich zu bewerten. Die Ergebnisse zeigen, dass die geschätzten Energieeinsparungen mehr als 68.000kWh pro Jahr betragen. Diese Einsparungen haben direkte finanzielle Auswirkungen, mit einer Amortisation in drei Jahren und einer Investitionsrendite von 153 Prozent. Zusätzlich zu den betrieblichen Einsparungen war die Installation des FTTE-Netzes um 29 Prozent kostengünstiger als die eines herkömmlichen Kupfernetzes, so die Analyse. Es handelt sich um ein vollständig optisches Netz, bei dem die gesamte Datenübertragung über Glasfasern erfolgt, so dass das Netz von einem zentralen Ausrüstungsraum (MDF) aus betrieben werden kann. Dadurch werden Zwischenverteiler (Intermediate Distribution Frames, IDF) überflüssig und die Kosten für Strom und Kühlung gesenkt. Die hohe Bandbreite der FTTE-Architektur macht es möglich, viele Edge-Geräte drahtlos zu betreiben, wodurch der Bedarf an individueller Verkabelung und Anschlüssen reduziert wird.
Was lernen wir daraus?
Bei der Verwendung eines FTTE-Netzes entfällt die Notwendigkeit einer separaten Verkabelung, wodurch die Gesamtmenge der Kabel im Gebäude reduziert wird. Darüber hinaus wird der Platzbedarf für die Unterbringung der Verkabelung in Schächten und Kanälen reduziert. Zudem reduziert die Verwendung eines Verbundkabels (Hybridkabel Faser und Strom) in einer Zonenarchitektur die linearen Kabelmeter um bis zu 70 Prozent. Bei einem 16.723m2 großen Gebäude entspricht dies 77.075m an linearen Kabeln. FTTE-Netzwerke benötigen nicht nur weniger Kabel, sondern auch 40 Prozent weniger Platz in den Racks und weniger IDF-Schränke, was den Kohlenstoffausstoß weiter reduziert. Aus betrieblicher Sicht reduzieren FTTE-Netzwerke auch den Energiebedarf, da weniger Strom für den Betrieb und die Kühlung der Netzwerkelektronik benötigt wird. Eine FTTE-Architektur, die bereits in einem frühen Stadium der Planung eines neuen Gebäudes implementiert wird, kann erhebliche Vorteile mit sich bringen und eine zukunftssichere Flexibilität mit mehr Netzwerkkapazität ermöglichen. Dies ist wichtig im Hinblick auf die bevorstehende Einführung von WiFi 7. Alles in allem schützt FTTE die Technologieinvestitionen eines Unternehmens und senkt gleichzeitig den CO2-Fußabdruck und die Kosten des Netzwerks.
Im Juni 2021 wurde das EU-Klimagesetz beschlossen. Demnach soll die europäische Union bis 2050 klimaneutral sein. Da der Bausektor für mehr als ein Drittel aller jährlichen Treibhausgasemissionen weltweit verantwortlich ist, liegt noch viel Arbeit vor Gebäudeplanung, Konstruktion und Beratung, um Klimaneutralität zu erreichen. Auch die zur Gebäudeinfrastruktur gehörige Datenverkabelung kann hier ihren Beitrag leisten. Die Menge 'smarter' und vernetzter Geräte nimmt stetig zu, eine Fiber-to-the-Edge-Architektur kann helfen, Emissionen zu verringern.
Bild: Corning IncorporatedEin Großteil der Emissionen im Bausektor resultiert aus dem betriebsbedingten Kohlendioxidausstoß oder den Emissionen aus dem Energie- und Kraftstoffverbrauch, 11 Prozent aus Baumaterialien und der Konstruktion. Obwohl der Fokus auf den Emissionsausstoß im Betrieb zu technologischen und umweltpolitischen Fortschritten und Maßnahmen geführt hat, stellt dies nur einen Teil der Netto-Null-Lösung dar.Bild: ©Olexa/shutterstock.com
Corning Incorporated
Dieser Artikel erschien in GEBÄUDEDIGITAL 2 (April) 2023 - 26.04.23.Für weitere Artikel besuchen Sie www.gebaeudedigital.de
