Video-Überwachung

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Aktualisiert – Januar 21, 2023

Video-Überwachung gewinnt mit zunehmender Zahl von Einbrüchen, Diebstählen und anderen Delikten immer mehr an Bedeutung. Es liegt nahe, Haus und Hof mit Video-Kameras auszurüsten. Dies einerseits zur Abschreckung, andererseits, um ggf. den Eindringling identifizieren zu können.

Die Zahl der Angebote ist beinahe unüberschaubar. Die Preise reichen von zwei- bis vierstelligen Euro-Beträgen. Entsprechend sind die Qualitätsunterschiede.

Anfangs, wie wohl jeder Interessierte, neigt man dazu die günstigeren Angebote zu bevorzugen. Sobald es aber darum geht, nachts verwertbare Aufnahmen zu erzielen, trennt sich die Spreu vom Weizen.

Unter dreistelligen Euro-Beträgen ist die Ausbeute hinsichtlich akzeptablem Preis-Leistungs-Verhältnis mager. Zwischen 130 .. 280 Euro finden sich jedoch überaus gute Produkte, insbesondere die des wohl größten Kamera-Herstellers Hikvision.Sie werden in sehr großen Stückzahlen produziert und werden im industriellen, öffentlichen und privaten Umfeld gleichermaßen bevorzugt eingesetzt.

Kamera-Modelle

Zu unterscheiden ist zunächst zwischen sog. Bullet- und Dome-Kameras.

Bei der Bullet-Kamera ist deren Blickrichtung schon von weitem gut erkennbar. Die Ausrichtung einer Dome-Kamera ist erst aus nächster Nähe erkennbar. Bei letzterer Bauform sitzt die Kamera unter einer Glaskuppel, innerhalb derer die Kamera – in der PTZ-Version – beliebig um 355 Grad drehbar und etwa 75 Grad in der Neigung veränderbar gelagert ist.
Durch die schwarze Färbung der Kamera lässt sich diese unter der Glaskuppel kaum ausmachen, geschweige denn erkennen, welchen Bereich sie abdeckt.

Beiden Bauformen gemeinsam ist, dass sie als Fixfokus, mit motorischer Zoom-Funktion und IR-Dioden (Nachtsicht), WLAN, LAN-Anschluss und POE (Power Over Ethernet) ausgestattet sein können. In der POE-Ausführung wird kein separates Netzteil zur Spannungsversorgung benötigt, sofern der Switch POE zur Verfügung stellt. Diese Variante ist die beste Wahl.

Von WLAN sollte man sich distanzieren. Hier genügen einfache WLAN-Sender, um die Kameras außer Gefecht zu setzen. Ohne eine ordentliche CAT.6-Verkabelung und leistungsfähige, administrierbare Switche macht ernsthafte Video-Überwachung keinen Sinn!

Ob eine Zoomfunktion erforderlich ist, ergibt sich aus der Anwendung. Ist der Kamerastandort weiter vom zu überwachenden Bereich entfernt, ist die Wahl einer Kamera mit Zoomfunktion und guter(!) IR-Ausleuchtung, ggf. auch über Zusatzscheinwerfer, geboten.
Hinsichtlich der Zoomfunktion muss zwischen digitalem und optischem Zoom unterschieden werden.Der optische Zoom ist zu bevorzugen. Beim digitalen Zoom ist sehr schnell eine Verpixelung wahrnehmbar.

Motorische Dreh-/Neige- oder Zoom-Funktion ist dann zu bevorzugen, wenn die Aufnahmen permanent überwacht und eine Objektverfolgung manuell gewünscht ist.

Kameras, die automatisch erkannte Objekte nachverfolgen, liegen im vierstelligen Euro-Bereich. Sie kommen in öffentlichen und industriellen Anwendungsszenarien in Anwendung.

Die Kennzeichnung PTZ (Pan Tilt Zoom) sagt aus, dass die Kamera horizontal, vertikal schwenk- und das Objektiv zoombar ist.

Sofern eine Kamera eine Audio-Funktion bereitstellt, ist zu unterscheiden, ob es sich um uni- (Tonaufnahme) oder bidirektionales (Ton-Aufnahme und -Wiedergabe) Audio handelt.

Das richtige Objektiv

Je nach Anwendungszweck und Geldbeutel stehen unterschiedliche Objektiv-Ausstattungen zur Wahl. Was es zu beachten gilt, soll hier erläutert werden.

Wie in der Fotografie auch, ist die Lichtstärke, gerade in Bezug auf Nachtsicht, von besonderer Bedeutung. Je kleiner dieser Wert (z.B. f = 1,2), desto größer die Linsen, desto mehr Licht steht zur Verarbeitung durch den Bildsensor zur Verfügung.
Die Lichtempfindlichkeit des Sensors ist in Lux angegeben und beträgt meist 0,001 .. 0 Lux.

Die Brennweite bestimmt den aufgenommenen Bereich. Welche Brennweite die geeignete ist, lässt sich am ehesten mit einer Zeichnung ermitteln. Übliche Festbrennweiten liegen bei 2,8 mm mit einem Sichtfeld von 80 .. 100 Grad.

Je länger die Brennweite (bei Zoom-Objektiven) wird, desto kleiner wird das Sichtfeld (12 mm -> 31,6 Grad), je kürzer die Brennweite, desto breiter das Sichtfeld (2,8 mm -> 96,7 Grad).

Der Abstand zwischen zwei Kameras sollte so bemessen sein, dass das zu beobachtende Objekt nicht weiter als maximal 5 Meter entfernt ist. Die Begründung ist einfach: Ein Gesicht oder Kennzeichen soll – auch bei Nacht – noch soweit vergrößerbar sein, dass es deutlich erkennbar bleibt, ohne zu verpixeln. Entfernungen von 10 Metern sind bei Tage durchaus noch realisierbar, nicht jedoch bei Nacht. Hier liegt – ohne Zusatzscheinwerfer – definitiv die Grenze.

Empfehlenswerte (Dome-)Kameras

HIKVISION 2CD2155FWD-I

Fixfokus
– 2,8 mm 80,0°
– 4,0 mm 63,5°
– 8,0 mm 33,0°
– 12,0 mm 16,0°

Auflösung 20 / 25 fps 2560 × 1920 px

HIKVISION DS-2DE2A404IW-DE3 (PTZ)

Brennweite variabel 2,8 .. 12 mm, opt. Zoom, 100° .. 30°
Auflösung 2560 x 1440 px

HIKVISION DS-2DE3A404IW-DE/W (PTZ, bidirektionales Audio)

Brennweite variabel 2,8 .. 12 mm, opt. Zoom, 96,7° .. 31,6°
Auflösung 20 / 25 fps 2560 × 1440 px

IR-Zusatzscheinwerfer

Die Montage von IR-Zusatzscheinwerfern erfordert eine Spannungsversorgung, meist 230 V, seltener Gleichspannung 12 / 24 V.

Die Scheinwerfer dürfen nicht das Objektiv der Kamera abdecken, da dies sonst geblendet wird und damit überstrahlt.
Zudem ist zu prüfen, ob die Kamera für IR im sichtbaren oder unsichtbaren Bereich empfindlich ist. Entsprechend sind Zusatzscheinwerfer zu wählen.

In dem Preissegment bis etwa 500 Euro werden i.d.R. IR-Dioden verbaut, die ein sichtbares IR-Licht (dunkelrot 850 nm) emittieren. Kameras, die über IR-Dioden im unsichtbaren IR-Bereich (940 nm) verfügen, liegen über dieser Preisgrenze. Dies gilt ebenso für die entsprechenden IR-Scheinwerfer.

Die Fa. Raytec bietet eine große Auswahl sehr guter 850 / 940 nm IR-Scheinwerfer im Preissegment von etwa 250 .. 2.000 Euro je Stück an (z.B. mit sichtbarem IR 850 nm RM100 PLT-AI-120).
Der vergleichsweise hohe Preis resultiert aus ausschließlicher Verwendung selektierter IR-Dioden, exzellenter Wärmeabführung und ausgefeiltem Energiekonzept, damit sehr langer Lebensdauer.

Vermeintlich günstige Scheinwerfer im sichtbaren IR-Bereich liegen im zwei- oder dreistelligen Euro-Bereich. Sie weisen jedoch z.T. in kurzer Zeit ausfallende IR-Dioden, sowie eine sehr inhomogene Ausleuchtung auf, weil weder eine konstante Spannungsversorgung, noch eine solide Wärmeableitung gegeben ist.

Von vermeintlich günstigen Angeboten sollte man Abstand nehmen. Wer billig kauft, kauft zweimal und damit teurer.

Kamera-Montage / Verkabelung

Im privaten Umfeld werden Kameras überwiegend unterhalb des Dachvorsprungs wettergeschützt montiert. Kameras für Outdoor-Montage sind meist gem. IP65-Standard ausgeführt, d.h. sie können Regen oder Schnee ausgesetzt werden.

Will man ein quadratisches, rechteckiges oder L-förmiges Gebäude überwachen, wird man acht Kameras benötigen: zwei an jeder Hausecke. Auf diese Weise nehmen jeweils zwei Kameras einen Besucher auf. Irgendeine wird also stets das Gesicht aufzeichnen.

LAN-Kabel sollten möglichst nicht als Verlegeleitung, sondern in Form fertig konfektionierter Kabel verlegt werden. Einerseits ist dies kostengünstiger, da keine Anschluss-Dosen benötigt werden, zweitens vermeidet man Fehlerquellen bezüglich der herzustellenden Klemmkontaktierungen via Auflegewerkzeug und spart zudem die entsprechende Arbeitszeit ein.

Bei acht Kameras benötigt man einen 10-Port-Switch, acht Anschlüsse für die Kameras und einen für die abgehende Leitung zum Router oder NVR (Network Video Recorder).
Einfache Switche sollte man meiden, da der Datenstrom von 16 hochauflösenden Kameras beachtlich ist und schnell die Leistungsgrenzen“günstiger“ Switche überschreitet.

Erforderlich ist natürlich eine 230V-Spannungsversorgungsleitung mit Steckdose für den Switch, den man ggf. noch im Dachunterstand zentral montieren kann.

NVR

Ein NVR bietet die Möglichkeit die Videostreams der Kameras über längere Zeiträume zu speichern. Die Aufzeichnungsdauer hängt von der Kapazität der verbauten Festplatten ab. Bei etwa 8 TB (Tera Byte) Speicherplatz können in hochauflösendem Modus bis zu acht Wochen Videomaterial von 16 Kameras aufgenommen werden (z.B. der NVR Hikvision DS-7716NI-E4-16P).

Der NVR wird i.d.R. ohne Festplatten geliefert. Der Festplatteneinbau ist auch von Laien relativ einfach selbst vorzunehmen. Bei der Auswahl zu berücksichtigen ist lediglich die physikalische Abmessung der HDDs und die maximal unterstützte Speichergröße des Controllers in TB.

Für Dauerbetrieb geeignete Festplatten sollten für den Einsatz in NAS (Network Attached Storage) Systemen zertifiziert sein, z.B. die Serie Red von Western Digital mit 8 TB Kapazität. Sie besitzen eine MTBF (Mean Time Between Failure) von etwa dem Doppelten normaler Festplatten, nämlich 1,2 Mio. Stunden. Darüber hinaus ist auf eine Garantiezeit seitens des Herstellers von mindestens 5 Jahren zu achten.