Digitale Prozesse auf der Überholspur: Mit Ethernet-APL sicher und effizient

Die Digitalisierung der Prozessindustrie schreitet unaufhaltsam voran – und sie stellt neue Anforderungen an die Kommunikationsinfrastruktur. In Zeiten, in denen Anlagen immer komplexer werden und Sicherheit in explosionsgefährdeten Bereichen höchste Priorität hat, ist die Frage entscheidend: Wie lassen sich Daten zuverlässig, effizient und sicher von Sensoren und Aktoren bis in die Leitebene übertragen? Eine Antwort darauf liefert Ethernet-APL (Advanced Physical Layer).

Auf dem ersten R. STAHL Ethernet-APL Technology Day wurde deutlich, dass diese Technologie weit mehr ist als ein theoretisches Konzept. Experten, Hersteller und Anwender präsentierten Praxislösungen, Wirtschaftlichkeitsanalysen und Live-Demonstrationen – und zeigten, wie Ethernet-APL die digitale Prozessautomatisierung auf ein neues Level hebt.

Die Basis jeder erfolgreichen digitalen Prozessanlage ist ein robustes Netzwerk. Ethernet-APL beweist seine Leistungsfähigkeit durch umfangreiche Praxistests, die seit 2015 durchgeführt werden. Dabei geht es nicht nur um die Übertragungsrate oder Latenzzeiten, sondern um die Frage, ob die Technologie auch in komplexen Anlagen mit hunderten Feldgeräten und langen Leitungswegen zuverlässig funktioniert.

Die Ergebnisse sind überzeugend: Selbst unter extremen Bedingungen bleibt die Datenübertragung stabil und die Integration neuer Endgeräte stört den laufenden Betrieb nicht. Entscheidend ist dabei die Kombination aus zertifizierten Endgeräten, zentraler Verwaltung und kontinuierlicher Diagnose. So werden Ausfallzeiten reduziert, Wartungsaufwand gesenkt und Flexibilität erhöht – eine Basis, auf der digitale Prozessnetze zukunftssicher aufgebaut werden können.

Gerade in explosionsgefährdeten Bereichen muss jede Installation höchste Sicherheitsstandards erfüllen. Hier kommt die Kombination aus Ethernet-APL und 2-WISE ins Spiel. Während klassische Lösungen oft komplexe Sicherheitsberechnungen und umständliche Umdimensionierungen erforderten, ermöglicht diese Technologie einen quasi automatischen Eigensicherheitsnachweis der Systeme.

Vordefinierte Geräteprofile und 2-WISE zertifizierte Geräte sorgen dafür, dass die Installation intrinsisch sicher ist, ohne dass aufwendige Einzelnachweise nötig sind. Für Planer und Betreiber bedeutet dies: sichere, flexible und einfach erweiterbare Netzwerke, die den praktischen Anforderungen der Anlagen entsprechen.

Ein weiterer zentraler Aspekt des Ethernet-APL Technology Days war die Frage, wie Ethernet-APL in bestehende Prozessleitsysteme integriert werden kann. Siemens zeigte exemplarisch, wie PROFINET over APL problemlos in SIMATIC PCS 7 eingebunden werden kann. Standardisierte Geräteprofile und Plug-and-Play-Funktionalität ermöglichen es, neue Geräte schnell und sicher in das Netzwerk zu integrieren.

Die Vorteile liegen auf der Hand: Anlagenbetreiber können moderne Feldtechnologien nutzen, ohne bestehende Systeme ersetzen zu müssen. Gleichzeitig eröffnen sich erweiterte Diagnose- und Wartungsmöglichkeiten direkt über das Engineering-System, wodurch die Transparenz und Effizienz der Anlagen deutlich steigen.

Ethernet-APL bietet nicht nur Stabilität, sondern auch die Grundlage für funktionale Sicherheit. Wie im Vortrag von HIMA demonstriert wurde, lassen sich Sensoren direkt über Zweidrahtkabel anschließen, Daten werden sofort digital verfügbar, und Sicherheitsprofile wie PROFIsafe greifen zuverlässig.

Die Technologie ermöglicht eine sichere, digitale Kommunikation, ohne dass die gesamte Infrastruktur zertifiziert sein muss. Das Ergebnis: präzise Messwerte, zentrale Diagnosefunktionen und einfache Integration neuer Sensoren – ein echter Fortschritt für die digitale Prozessautomatisierung.

Mit der Integration klassischer IT-Technologien in industrielle Netzwerke entstehen auch neue Herausforderungen. Denn wo Ethernet eingesetzt wird, treten auch typische IT-Angriffsvektoren auf. Der Umgang mit diesen Risiken entscheidet darüber, ob die Digitalisierung der Prozessanlagen sicher umgesetzt werden kann. Eine beispielhafte Geschichte aus der Praxis zeigt, wie schnell Sicherheitsprobleme entstehen können – und wie Konzepte wie Zero-Trust-Architekturen, digitale Geräteidentitäten und automatisiertes Asset-Management diese vermeiden sollen. Entscheidend bleibt jedoch, Sicherheit von Anfang an in die Systemarchitektur zu integrieren. Denn sichere industrielle Kommunikation ist kein einzelnes Produkt – sondern ein fortlaufender Prozess. PROFINET over APL bietet hier schon heute Lösungsmöglichkeiten.

Neben der technischen Machbarkeit ist auch die Wirtschaftlichkeit entscheidend. Studien für Neuanlagen zeigen: Ethernet-APL reduziert Verkabelung, Schaltraumfläche und Montageaufwand, während die Inbetriebnahme dank automatisierter Geräteerkennung schneller erfolgt. Auch der laufende Betrieb profitiert von parallelen Diagnose- und Wartungsfunktionen. Wie wirtschaftlich Ethernet-APL im laufenden Anlagenbetrieb ist, wird derzeit in einer weiteren Studie untersucht.

Praxiserfahrungen von BASF bestätigen dies: Ethernet-APL funktioniert stabil im realen Anlagenbetrieb, Geräte verschiedener Hersteller lassen sich problemlos integrieren, und die Infrastruktur wird spürbar vereinfacht. Das macht sich insbesondere in einer einfacheren Planung und einer deutlich schnelleren Anlageninbetriebnahme bemerkbar. Die Technologie erweist sich somit nicht nur als technisch, sondern auch als wirtschaftlich attraktive Lösung.

Der Ethernet-APL Technology Day machte eines klar: Ethernet-APL ist mehr als nur ein neuer Netzwerkstandard. Es ist ein Enabler für die digitale Transformation, der Stabilität, Sicherheit, einfache Integration und wirtschaftliche Effizienz vereint. Ob Neuanlagen oder Modernisierung bestehender Systeme – die Technologie bietet konkrete Mehrwerte für Betreiber, Planer und Integratoren. Sie profitieren von:

• durchgängiger, digitaler Kommunikation bis zum Sensor/Aktor
• vereinfachter Integration in bestehende Leitsysteme
• reduzierten Installations- und Wartungskosten

Ethernet-APL ist keine Vision mehr – es ist bereits heute Realität und bildet die Basis für die sichere, digitale Prozessautomatisierung der Zukunft.