HiFi-Netzwerk einrichten: So gelingt perfektes Streaming zu Hause

Gute Audioqualität kommt inzwischen auch über das Internet. Vorbei sind die Zeiten, in denen komprimierte Formate wie MP3 zwar ideal für unterwegs und begrenzten Speicherplatz waren, aber dafür eben auch eine verlustbehaftete Komprimierung benötigten. Heute bieten jeder aktuelle Mobilfunkvertrag und die meisten DSL-Zugänge genug Bandbreite, um Musik mit 24 Bit/192 KHz zuverlässig zu streamen. Eine Datenrate von etwa 15 Mbit/s benötigt man dafür, und wer nicht gerade einen Uralt-Internetvertrag hat, dürfte zumindest kein Problem haben, seine Lieblingsmusik ins Haus oder die Wohnung zu bekommen. Die spannende Frage aber ist, wie es dann weitergeht.

Das Heimnetzwerk als Grundlage für HiFi-Streaming

Üblicherweise steht der Router in der Nähe des Zugangspunktes zum Internet, also womöglich im Flur, Treppenhaus oder Keller und nicht zwingend im Wohn- oder Musikzimmer und damit auch nicht in der Nähe von HiFi-Anlage nebst Streamer. Also muss entsprechend eine Netzwerkverbindung zwischen den Geräten hergestellt werden. Dazu gibt es verschiedene Optionen, die alle ihre Vor- und Nachteile haben.

Unbestreitbar ist die stabilste Variante eines sogenannten LANs (Local Area Network oder internes Netzwerk, in unserem Fall Heimnetzwerk) eine kabelbasierte Lösung. Vor allem bei modernen Häusern ist es nicht unüblich, dass eine entsprechende Verkabelung Teil der Elektroinstallation ist. Wurden dafür vernünftig geschirmte Kabel verwendet, sind hier Geschwindigkeiten von einem Gigabit pro Sekunde (1 Gbit/s) möglich, sofern das von den übrigen Geräten auch unterstützt wird. Notebooks, PCs und Verteilerbausteine (Switches) unterstützen diese Datenraten seit Jahren, viele andere Geräte bis heute nicht. Selbst manche High-End-Streamer für mehrere Tausend Euro besitzen kein sogenanntes Gigabit-Ethernet, wie man die schnelle Kabelverbindung auch nennt.

Leider ist so eine LAN-Verkabelung nichts, was sich gut nachrüsten lässt, sofern es nicht irgendwo noch leicht zugängliche Leerrohre gibt oder man ohnehin gerade größere Renovierungen plant. Schließlich möchte kaum jemand Leitungen fliegend verlegen, und auch wenn es flache Netzwerkkabel gibt, die sich unter Fußleisten verlegen lassen, bleibt das Ganze oft improvisiert. Das ist mindestens suboptimal, denn damit man nicht den Überblick verliert, muss man idealerweise sehr strukturiert verkabeln, weil sonst ganz schnell niemand mehr im Blick hat, welches LAN-Kabel eigentlich wohin führt. Hinzu kommt, dass bei einer Unterputz-Verlegung Elektriker-Betriebe mitunter nur das eigentliche Verlegekabel ziehen und man sich dann um den weiteren Fortgang selbst kümmern muss. Das ist aber ohne Netzwerk-Know-how faktisch nicht möglich, zumal auch das dafür nötige Werkzeug einigermaßen weit von „haushaltsüblich“ entfernt ist.

Glasfaser, Powerline und andere alternative Ansätze

Im Laufe der Jahre hat es immer wieder Versuche gegeben, das Netzwerkkabel zu ersetzen. Mit unterschiedlichen Erfolgen. Zwischenzeitlich gab es ein besonders dünnes Glasfaserkabel für den „Hausgebrauch“, das sich sehr dezent verlegen ließ, aber Glasfaser-typisch keine scharfen Biegeradien mochte. Außerdem bedurfte es an jedem Ende einen Medienkonverter, der das Signal wieder für klassische LAN-Ports umwandelte.

Moderne Glasfaser-LAN-Lösungen sind überhaupt nicht für den privaten Einsatz gedacht; die benötigte Hardware ist relativ teuer; zudem sind viele Zusatzkomponenten nötig, deren Installation keineswegs intuitiv ist.

Powerline oder dLAN wiederum ist bis heute der Ansatz, eine in jedem Haus und jeder Wohnung garantiert bestehende Verkabelung zu nutzen: die Stromleitungen. Das funktioniert gerade über mehrere Etagen recht ordentlich und ermöglicht bei modernen Powerline-Adaptern auch hohe Datenraten. Das Problem, gerade für den Einsatz im HiFi-Bereich, besteht darin, dass das elektrische Leitungsnetz ziemlich anfällig für Störeinflüsse ist und selbst auch solche verursachen kann. Zudem schwankt die Übertragungsleistung abhängig vom Abstand der Adapter zur jeweiligen Unterverteilung.

Warum WLAN die beste Lösung für HiFi-Streaming ist

Auf breiter Front durchgesetzt hat sich am Ende Wireless LAN oder kurz WLAN. Und das sowohl im professionellen Umfeld als auch im Heimnetzbereich. Dabei ist der Grund für den Erfolg weniger die technische Überlegenheit, sondern mehr der Umstand, dass durch entsprechende Standards (s. Kasten „WLAN-Standards im Überblick“) ein System etabliert wurde, das den beteiligten Herstellern bis heute für Problemlösungen rund um Datenkommunikation zur Verfügung steht.

Dabei ist die flächendeckende Versorgung, vor allem eines Hauses, mit einem schnellen und stabilen Funknetz bis heute eine Herausforderung. Der Grund dafür hängt mit den verwendeten Sendefrequenzen und den rechtlichen Vorgaben für die maximale Sendeleistung zusammen. Vor allem das 2,4-GHz-Band, das zunächst als einziges für die WLAN-Nutzung zur Verfügung stand, darf bis heute nur mit maximal 100 mWatt befunkt werden. Warum das reichweitentechnisch ein Problem ist, dazu im nächsten Absatz mehr.

Tatsächlich können die Hersteller bis heute sehr frei sowohl den Standard weiterentwickeln als auch innerhalb der jeweiligen Parameter diverse Hardware zur Verbesserung von Reichweite und Übertragungsleistung entwickeln. Im Ergebnis bedeutet das, dass heute ein Funknetzwerk, sofern alle Komponenten den neueren Standards entsprechen, leistungsfähiger und flexibler ist als das kabelbasierte LAN, das man üblicherweise zu Hause nutzen könnte.

Außerdem gibt es noch ein weiteres, ganz entscheidendes Argument für den Einsatz eines WLANs: Smartphones oder Tablets und inzwischen auch viele Notebooks besitzen keine LAN-Ports, können aber sehr wohl in hoher Qualität Musik streamen und mit entsprechenden DACs auch für anspruchsvolle Ohren zufriedenstellend wiedergeben. Doch wie sieht denn ein „perfektes“ Streaming-WLAN nun aus und was braucht man dafür?

Welche WLAN-Geschwindigkeit braucht man für Hi-Res-Audio?

Wer wahlweise ins Datenblatt seines vorhandenen Routers schaut oder den Gang in einen Elektronikfachmarkt antritt, dürfte sich fragen, warum es überhaupt Performance-Probleme geben sollte. Die Angaben, die Hersteller auf ihre Verpackungen schreiben, klingen schließlich gigantisch. Tatsächlich sind das aber die Werte, die unter theoretischen Idealbedingungen auf Basis der jeweiligen technischen Ausstattung möglich wären. Mit dem tatsächlichen Datendurchsatz hat das wenig zu tun, wobei ohnehin alles, was über einem Gigabit pro Sekunde liegt, die Geschwindigkeit aktuell verfügbarer Internetzugänge übersteigt.

Doch der Reihe nach: Grundsätzlich gilt, dass es inzwischen drei Frequenzbänder gibt, auf denen ein WLAN nach dem neuesten Standard – Wi-Fi 7 – arbeitet. 2,4 GHz, 5 GHz und 6 GHz. Das 6-GHz-Band ist im Kontext der Funknetzwerke noch recht neu, weshalb es auch nur von sehr neuen Geräten unterstützt wird, vor allem aus dem eher hochpreisigen Smartphone- und Notebook-Bereich. Mit jedem Entwicklungsschritt sind die Funknetze schneller und funktionaler geworden, aber es ist überhaupt nicht ungewöhnlich, dass selbst der erst letztes Jahr gekaufte Streamer noch den Standard Wi-Fi 6 und nicht Wi-Fi 7 nutzt. Denn meistens sind Hersteller, die nicht aus dem unmittelbaren Dunstkreis rund um Computer und Netzwerke kommen, eher zurückhaltend mit der Integration neuester Techniken, weil oft die Software-Anpassung auf deren jeweilige Plattformen aufwendig ist und man gern wartet, bis das Ganze „wartungsfrei“ arbeitet.

Und das ist erst einmal auch gar kein Problem, denn nominell ist man für ausreichende Streaming-Bandbreiten schon mit dem Wi-Fi-5-Standard auf der sicheren Seite, wären da nicht solche unschönen Hindernisse wie Zwischendecken oder Zimmerwände.

Denn praktisch alles, was an Hindernissen im Ausbreitungsweg der Funkwellen liegt, wirkt bremsend. Auch die benachbarten WLANs, oft viele an der Zahl, wirken störend, wobei moderne Router dieses Problem durch automatische Kanalwechsel üblicherweise selbst lösen.

Die Hindernisproblematik betrifft besonders das 2,4-GHz-Band, weil hier die Sendefrequenz im Bereich der Resonanzfrequenz von Wasser liegt. Entsprechend schlucken alle wasserhaltigen Hindernisse besonders viel der ohnehin nur sehr schwachen Sendeleistung. Dazu gehören Personen oder Blumen, aber vielmehr noch größere Flächenheizkörper oder Fußbodenheizungen. Liegen Letztere noch auf soliden Stahlbetondecken, kann es gut sein, dass die Datenrate selbst im Raum direkt unter dem WLAN-Router extrem reduziert ist im Vergleich zu der Verbindung auf Sicht.

Ein stabiles WLAN aufbauen: Router, Repeater und Standards

Wie schon angedeutet, gibt es inzwischen genug Mittel und Wege, das Zwischendeckenproblem und andere „Versorgungsengpässe“ zu lösen. Es gehört hier zu den großen Stärken der gegenwärtigen Netzwerktechnik, dass sie abwärtskompatibel ist. Das bedeutet, dass man das WLAN grundsätzlich maximal schnell auslegen kann. Endgeräte, die die hohen Geschwindigkeiten nicht unterstützen, laufen dann eben langsamer mit.

Ausgangspunkt ist immer der Router am Internetzugangspunkt. Üblicherweise findet sich dort ein spezifisches Gerät des Providers, eine FRITZ!Box oder ein Speedport, wenn es ein Telekom-Anschluss ist. Die meisten Exemplare, die im Einsatz sind, dürften inzwischen mit Wi-Fi 5 arbeiten, auch an der Bezeichnung WLAN AC oder 802.11ac zu erkennen. Relativ neue Router wie der Speedport Smart 4 oder die FRITZ!Box 7590 AX unterstützen Wi-Fi 6 (WLAN AX, 802.11ax). Und ein paar ganz neue Exemplare wie die FRITZ!Box 6670 Cable nutzen sogar Wi-Fi 7 (WLAN BE, 802.11be). Bei allen drei Standards bietet es sich an, mit Signalverstärkern, sogenannten Repeatern, zu arbeiten. Der Austausch des Routers ist eher die Ultima Ratio, weil das bedeutet, dass alle mit dem WLAN verbundenen Endgeräte neu angemeldet werden müssen, was womöglich eben auch so etwas wie smarte Beleuchtung oder Überwachungskameras betrifft.

Mesh-Netzwerk einrichten: So funktioniert es

Die Besonderheit bei vielen neueren Routern besteht darin, dass sie Mesh-fähig sind. Das bedeutet, dass sie Teil eines sich selbst verwaltenden WLANs werden können. Die Zeiten, in denen jeder Repeater zumindest in Teilen noch aufwendig konfiguriert werden musste, sind dadurch heute zum Glück Geschichte. Wichtig zu wissen ist dabei, dass ein Mesh üblicherweise nur mit Geräten desselben Herstellers funktioniert, denn die Kommunikation der Geräte untereinander ist nicht standardisiert. Dafür ist dann die Einrichtung einfach, weil meist zwei Knopfdrücke ausreichen, und der Repeater übernimmt sämtliche Einstellungen des Routers automatisch.

Wi-Fi-6- und Wi-Fi-7-Mesh-Systeme können in der Regel aber noch viel mehr. Sie ermöglichen zum Beispiel einen nahtlosen Übergang von einem zum anderen Repeater, wenn man etwa mit dem Smartphone musikhörend durchs Haus läuft. Und sie sorgen dafür, dass jedes Gerät immer mit dem Zugangspunkt verbunden ist, der gerade das stärkste Signal bietet. Auch die parallele Nutzung mehrerer Frequenzbänder durch ein Endgerät ist möglich, was den Durchsatz zusätzlich erhöht.

Viele Mesh-Repeater sind gleichzeitig auch noch sogenannte Bridges, verfügen also über LAN-Ports, über die sich dann die Geräte einbinden lassen, die nur für den Betrieb in verkabelten Netzen vorgesehen sind. Das ist im HiFi-Bereich ein durchaus sinnvolles Feature.

Optional besteht auch die Möglichkeit, einen Mesh-Kit mit zwei oder drei Repeatern zu kaufen und diesen als separates WLAN parallel zum schon vorhandenen Netz zu betreiben. Verbunden wird dabei einer der Repeater dann mit dem bisherigen Router per LAN-Kabel. Wer diese Variante wählt, kann richtig in die Vollen gehen, wenn man die Kosten nicht scheut. Ein Wi-Fi-7-Mesh bietet praktisch für jedes Haus mehr als genug Potenzial, um theoretisch gleichzeitig in vier oder fünf Räumen 4K-Videos und Hi-Res-Audio zu streamen. Flächendeckend schafft ein System wie Amazons Eero Pro 7 beispielsweise Datenraten um 1 Gigabit/s, auf kürzere Distanzen steigt der Wert auf fast 2 Gigabit (Gbit). Dafür kostet ein Dreier-Set aber eben auch rund 800 Euro. Wichtig zu wissen: Will man ein Mesh als separates WLAN betreiben, benötigt man mindestens zwei Repeater; einen am Router und einen an anderer Stelle im Haus.

Repeater richtig positionieren für optimale Abdeckung

Die Repeater von FRITZ! sehen aus wie etwas zu große Steckernetzteile und können entsprechend überall platziert werden, wo eine Steckdose ist. Andere Modelle müssen unter Umständen hingestellt werden, wie etwa die für Speedports. Hier gibt es allerdings von Drittanbietern Wandhalterungen. So oder so sollte man sehen, dass die Repeater vor allem bei Wänden aus solidem Mauerwerk in der Nähe von Türen platziert werden, bei mehreren Etagen auch zum Treppenhaus hin orientiert.

Um zu testen, wie gut die Abdeckung am Ende tatsächlich ist, gibt es unterschiedliche Optionen. So bietet sich zum Beispiel die FRITZ!App WLAN an, um an verschiedenen Standorten in der Wohnung oder im Haus die Geschwindigkeit zu messen. Will man das Ganze mit einem Grundriss verknüpfen, bietet sich die App WiFiman an. Auch für den PC gibt es einige Programme; das Stichwort dazu heißt „Heatmapper“. Die sind allerdings meist für den professionellen Einsatz ausgelegt und auch in der Darstellung sehr komplex.

Mithilfe der Apps lässt sich dann auch herausfinden, ob es vielleicht andere Positionierungen eines oder mehrerer Geräte gibt, die die Verbindung noch weiter verbessern. Das kostet zwar eventuell etwas Zeit, aber am Ende steht ein Funknetz, das, abgesehen vielleicht von gelegentlichen Firmware-Updates, zuverlässig und stabil arbeitet.

Fazit: Ein WLAN, basierend auf einem der aktuellen Standards und als Mesh mit mehreren Repeatern organisiert, bietet mehr als genug Potenzial für Hi-Res-Streaming. Dabei kann man zunächst mit dem Minimal-Set-up starten und das System bei Bedarf erweitern. Am Ende steht dann ein leistungsfähiges, stabiles Netzwerk.

WLAN auch im Garten: Musik streamen im Außenbereich

Bleibt noch die Frage, ob sich auch der Außenbereich abdecken lässt, wenn man dort im Sommer ebenfalls in guter Qualität Musik hören will. Die Antwort ist ein klares Ja. Für die Terrasse, sofern direkt am Haus, kann es schon genügen, einen Mesh-Repeater im Zimmer nah an der Außenwand zu platzieren.

Größere Distanzen lassen sich mit speziellen Outdoor-Repeatern überbrücken. Die sind wetterfest, müssen aber dennoch im Bereich einer Stromversorgung positioniert werden. FRITZ! (ehemals AVM) und TP-Link bieten entsprechende Modelle für ihre Mesh-Sets. Osram hat eine Außensteckdose im Sortiment, die nicht nur smart per App schaltbar ist, sondern auch gleichzeitig noch einen WLAN-Repeater beinhaltet, der allerdings nur im 2,4-GHz-Band arbeitet.

Eher aus der Mode gekommen ist dagegen die Verwendung von zusätzlichen Antennen. Das liegt nicht zuletzt daran, dass moderne WLAN-Geräte selbst inzwischen eine Technik namens Beamforming beherrschen, die dafür sorgt, dass bei Bedarf die Funksignale kontrolliert in eine bestimmte Richtung gerichtet werden. Entsprechend verfügen viele Router über keine externen und verstellbaren Antennen mehr und können hinsichtlich ihrer Orientierung beim Aufstellen flexibel gehandhabt werden.

WLAN-Standards im Überblick: Von Wi-Fi 5 bis Wi-Fi 7

Das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) legt die technischen Grundlagen für jeden neuen WLAN-Standard fest. Und die Wi-Fi Alliance, ein Zusammenschluss der entsprechenden Hersteller, definiert die Vorgaben, die für eine Zertifizierung der jeweiligen Produkte nötig sind, und vergibt dann auch die Zertifikate.

IEEE 802.11 b/g/n (WLAN b/g/n) sendet auf 2,4 GHz und 5 GHz mit einer maximalen theoretischen Datenrate von 150 Mbit/s typisch, bis zu 600 Mbit/s möglich, und nutzt WPA2-Verschlüsselung. IEEE 802.11ac (WLAN AC, Wi-Fi 5) arbeitet ebenfalls auf 2,4 GHz und 5 GHz mit bis zu 1.299 Mbit/s und setzt seit 2020 verpflichtend auf WPA3. IEEE 802.11ax (WLAN AX, Wi-Fi 6) erreicht auf denselben Bändern bis zu 4.804 Mbit/s und unterstützt WPA2, WPA3 sowie kombinierte Verschlüsselung. Wi-Fi 6E erweitert das Spektrum um das 6-GHz-Band und steigert die theoretische Datenrate auf 9.600 Mbit/s. Der neueste Standard IEEE 802.11BE (WLAN BE, Wi-Fi 7) nutzt 2,4 GHz, 5 GHz und optional 6 GHz mit einer maximalen theoretischen Datenrate von 23.000 Mbit/s.

Wichtige WLAN-Begriffe für HiFi-Nutzer erklärt

Access Point Steering ist ein Verfahren, das es Mesh-Systemen erlaubt, jedem Endgerät immer den Repeater mit dem stärksten Signal zuzuweisen. Airtime Fairness ist eine Technik, die dazu dient, die Leistung schnellerer Geräte im WLAN zu verbessern. Beim Band Steering werden die Frequenzbänder 2,4 GHz, 5 GHz und ggf. 6 GHz unter einem Netzwerknamen (SSID) zusammengefasst. Der Router/Repeater weist den Endgeräten dann automatisch immer das jeweils optimale Band zu.

Bandwidth (Bandbreite) beschreibt den exakten Frequenz-Umfang, der pro Kanal im jeweiligen Frequenzband genutzt werden kann. Beamforming ist ein Verfahren zur automatischen Ausrichtung von Funkwellen auf die gerade aktiven Endgeräte. MU-MIMO (Multi-User Multiple Input Multiple Output) erlaubt es Routern und Repeatern, WLAN-Signale parallel von mehreren Geräten zu empfangen und auch an diese zu senden. Das erhöht den Durchsatz und reduziert Latenzen.

Overhead bezeichnet die Summe aller Zusatzinformationen innerhalb eines Datenpaketes, also etwa Zielcomputer, Verschlüsselung, Prüfsumme etc. Payload ist die Menge der tatsächlichen Nutzdaten je Datenpaket. Seamless Roaming meint den unterbrechungsfreien Übergang zwischen zwei WLAN-Zugangspunkten.

Den Streamer per QoS priorisieren bei Bandbreitenengpässen

Nicht immer ist das WLAN an Qualitätsdefiziten beim Streaming schuld. Im Gegenteil: Ein schnelles Netz birgt, wenn es von vielen genutzt wird, das Risiko, dass zeitgleich sehr große Datenmengen via Internet angefordert werden können. Etwa wenn der Nachwuchs ein neues PC-Spiel installiert, das heutzutage gern auch mal einen Download von 100 Gigabyte an Daten nötig macht. Da wird es bei einem 50- oder 100-Mbit-DSL-Zugang schon mal knapp mit der Bandbreite.

Viele Router bieten aus diesem Grund eine Funktion, mit deren Hilfe bestimmte Geräte im Hinblick auf die Internetnutzung priorisiert werden können. Das funktioniert entweder für bestimmte Geräte im Netzwerk oder aber bei manchen Routern auch abhängig von bestimmten Anwendungen. Hier kann man dafür sorgen, dass einem nicht plötzlich ein anderes Gerät zu viel Bandbreite „klaut“ – im Netzwerkjargon spricht man hier auch von QoS, wtas für Quality of Service steht.

Die Anpassung für einzelne Anwendungen ist bei den gängigen Routern wie FRITZ!Boxen oder Speedports nicht so umfangreich wie etwa bei Gaming-Routern, wo es tatsächlich oft um Sekundenbruchteile geht, die über virtuelles Leben oder Tod entscheiden. So präzise muss es für Streaming aber auch nicht sein, denn üblicherweise puffern die Endgeräte einen Teil der Daten vor, sodass kleine Bandbreitenschwankungen kein Problem darstellen.