Digitalisierung an Schulen

Die Digitalisierung wird zunehmend Teil unseres Lebens. Um die damit verbundenen Herausforderungen meistern zu können, sollen Kinder schon früh lernen, mit digitalen Medien kompetent und verantwortungsbewusst umzugehen. Bund und Länder unterstützen die Schulen dabei durch den DigitalPakt Schule, der für die benötigte Ausstattung der Schulen einschließlich IT-Infrastruktur und Qualifizierung der Lehrkräfte ein Förderbudget von insgesamt 6,5 Milliarden Euro bereitstellt. Durch die Finanzierung mit Steuergeldern sind dabei möglichst wirtschaftliche Lösungen zu wählen, die leistungsfähig, langlebig und robust sein müssen. Damit die IT-Verkabelung der Schulen viele Jahre zuverlässig arbeitet, sind einige Besonderheiten zu beachten. Das beginnt mit dem Gebäude: Neubauten von Schulen, bei denen die IT-Verkabelung gleich mitinstalliert wird, sind vergleichsweise selten. Meist müssen vorhandene, teilweise recht alte Gebäude nachgerüstet werden. Je nach Raum und dessen Nutzung unterscheidet sich die IT-Verkabelung von Schulen erheblich von denen anderer Gebäude.

Besondere Anforderungen für das Schülernetz

Der einfachste Teil der IT-Verkabelung in Schulen ist das Verwaltungsnetz, dessen Verkabelung mit der von Bürogebäuden nach DIN EN 50173-2 identisch ist.
Davon physisch oder zumindest logisch als virtuelles Netz getrennt ist das Schülernetz, das zusätzliche Anforderungen an die Verkabelung stellt. IT-Anschlüsse in den Unterrichtsräumen sind nicht immer in Betrieb, und nicht immer ist eine Lehrkraft anwesend. Anschlussdosen mit unverlierbaren Staubschutzklappen schützen die IT-Anschlüsse vor Verschmutzung. Je nach Klassenstufe kann ein abschließbarer Klappdeckel verhindern, dass die Anschlüsse für jeden zugänglich sind. In Räumen mit besonderer Nutzung, wie z.B. Technik- oder Chemieräume, schützen Anschlussdosen in Schutzart IP44 wirksam vor Staub und Feuchtigkeit.

 

Produktauswahl für Schulverkabelungen

Die Ausstattung von Räumen mit einer entsprechenden Zahl von Anschlüssen und deren Positionierung hängt von Typ und Größe der Schule und des Gebäudes ab. In einem Neubau kann es sinnvoll sein, neben der für den Schulbetrieb und den Unterricht notwendigen Verkabelung auch eine IT-Infrastruktur für die moderne Gebäudeautomation und Smart-Building-Lösungen vorzusehen.
In jedem Fall muss die IT-Infrastruktur für eine lange Lebensdauer ausgelegt sein. Einfache Produkte, wie sie gelegentlich in Büros eingesetzt werden, werden dem rauen Schulalltag oft nicht gerecht. Robuste Produkte hoher Qualität und langer Lebensdauer tragen entscheidend zur Gesamtwirtschaftlichkeit bei. 

 

Die Netzstruktur in Schulgebäuden ist mit der von Bürogebäuden identisch. Die Verkabelungsnormen DIN EN 50173-1 und -2 sehen hier eine dreistufige Netzstruktur vor:

  1. Zwischen zwei Gebäuden (Primärbereich, engl. Campus) werden Glasfaserverbindungen bevorzugt, da die Leitungslängen für Kupferdatenleitungen zu groß sind.
    Dies kann bei Leitungslängen bis 400 Meter mit Multimodefasern geschehen, bei größeren Längen sind Singlemodefasern nötig.
  2. Zwischen den Etagen innerhalb eines Gebäudes (Sekundärbereich, engl. riser) werden ebenfalls Glasfaserverbindungen bevorzugt, um Potentialverschleppungen und die dadurch verursachten Störungen zu vermeiden.
    Da die Leitungslängen hier weniger als 400 Meter betragen, kommen Multimodefasern zum Einsatz.
  3. Auf der Etage zwischen Verteiler und Anschlussdose (Tertiärbereich, engl. horizontal) werden leistungsfähige Kupferdatenleitungen verlegt, über die Endgeräte mit einer Leistungsaufnahme von bis zu 71,3 Watt auch gleich mit Strom versorgt werden können.

PCs und Laptops werden standardmäßig mit einer 10/100/1000-Netzwerkkarte ausgestattet, was bedeutet, dass sie Datenraten von 10 bis 1000 Megabit pro Sekunde (= 1 Gigabit pro Sekunde) übertragen können. Als Mindestanforderung für IT-Verkabelungen in Schulen gilt daher 1 Gigabit pro Sekunde. Verkabelungskomponenten – Kabel, Stecker und Dosen – der Normkategorien 5 und 6 sind für Datenraten bis einschließlich 1 Gigabit pro Sekunde gemacht. Die Verkabelungsnorm DIN EN 50173-2:2018-10 sieht bei IT-Verkabelungen jedoch eine Nutzungsdauer von mindestens zehn Jahren vor. Eine Neuverkabelung, die höchstens die Datenraten der gegenwärtigen Geräte übertragen kann, ist nicht zukunftssicher. Die Verkabelungskomponenten sollten die Anforderungen der nächsthöheren Kategorie 6A für Datenraten von 10 Megabit bis 10 Gigabit pro Sekunde erfüllen, um möglichst lange genutzt werden zu können. Komponenten noch höherer Kategorien sind nicht sinnvoll, da die zulässige Leitungslänge mit noch höheren Datenraten deutlich abnimmt. Die Übertragungsstrecke kann bei Datenraten bis einschließlich 10 Gigabit pro Sekunde bis zu 100 Meter lang sein. Bei 25/40 Gigabit pro Sekunde sind es nur noch maximal 30 Meter nach Norm; abhängig von den verwendeten Komponenten sind bei 25 Gigabit pro Sekunde auch 50 Meter technisch möglich.

Vorteile durch vorkonfektionierte Leitungen

Beim Einsatz vorkonfektionierter Leitungen entfallen die zeitintensiven Arbeiten für das Spleißen der Glasfasern oder das Schleifen und Polieren von Glasfasersteckern vor Ort sowie die aufwändigen Messungen. All dies wurde bereits werksseitig ausgeführt, die konfektionierten Leitungen müssen nur noch verlegt und eingesteckt werden. Eine kurze Prüfung mit einem einfachen Dämpfungsmesser nach der Installation genügt. Da vorkonfektionierte Leitungen besonders einfach und schnell installiert werden können, wird der Lehrbetrieb nur minimal beeinträchtigt.

Ausstattung von Haupt- und Etagenverteilern

Als Hauptverteiler wird in den meisten Fällen ein Datenverteiler-Standschrank im Technikraum aufgestellt. In diesen Schrank können Verteilfelder und Switche im 19-Zoll-Rastermaß eingebaut werden.

Auf den einzelnen Etagen und Gebäudeflügeln werden Etagenverteiler meist als kleine Stand- oder Wandschränke in Technik- oder Lageräumen installiert. Nicht in jeder Schule ist auf jeder Etage ein Technikraum für die IT-Infrastruktur verfügbar, oft müssen vorhandene Räume dafür mitgenutzt werden.

TG World

Jetzt Produkte und Applikationen entdecken

Sie möchten unsere Produkte direkt im Klassenzimmer entdecken? Dann besuchen Sie unsere virtuelle Themenwelt und erfahren Sie mehr über unser Produktportfolio und die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten. 

Onlinekatalog

Jetzt Produkte im Onlinekatalog ansehen.

Praxistipps für Produktlösungen an Schulen