Viele Maschinen und Anlagen, die heute in Betrieb sind, wurden zu einer Zeit gebaut, in der Fernzugriff kein Thema war. Sie laufen zuverlässig, erfüllen ihren Zweck und sollen noch viele Jahre im Einsatz bleiben. Doch die Anforderungen an Wartung, Überwachung und Reaktionsgeschwindigkeit haben sich grundlegend verändert. Wer heute auf eine Anlage zugreifen muss, erwartet, das von überall und zu jeder Zeit tun zu können.
Dieser Artikel zeigt Ihnen systematisch, welche Möglichkeiten es gibt, Fernzugriff auf Bestandsanlagen nachzurüsten. Sie erfahren, welche Herausforderungen dabei typischerweise auftreten, welche technischen Ansätze zur Verfügung stehen und worauf Sie bei der Auswahl der richtigen Lösung achten sollten.
Was bedeutet Fernzugriff bei Bestandsanlagen?
Fernzugriff auf eine Industrieanlage bedeutet, dass Sie Prozessdaten einsehen, Parameter ändern oder Steuerungsfunktionen auslösen können, ohne physisch vor Ort zu sein. Bei Neuanlagen wird diese Funktionalität heute häufig von Anfang an eingeplant. Bei Bestandsanlagen fehlt sie dagegen oft vollständig oder ist nur rudimentär vorhanden.
Der Begriff Fernzugriff nachrüsten beschreibt genau diesen Schritt: Eine bestehende Anlage wird nachträglich mit der Fähigkeit ausgestattet, remote erreichbar zu sein. Das kann die reine Überwachung von Betriebsdaten umfassen, aber auch aktive Eingriffe wie das Ändern von Sollwerten oder das Quittieren von Störmeldungen.
Ein konkretes Beispiel: Eine Abwasserbehandlungsanlage läuft seit Jahren stabil, verfügt aber über keine Möglichkeit, Störungen außerhalb der Betriebszeiten zu erkennen. Durch die Nachrüstung eines Fernzugriffs können Verantwortliche rund um die Uhr Alarme empfangen und bei Bedarf eingreifen, ohne erst zum Standort fahren zu müssen.
Welche Herausforderungen stellen Bestandsanlagen beim Nachrüsten?
Bestandsanlagen bringen eine Reihe von Eigenheiten mit, die die Nachrüstung komplexer machen als bei einem Neuprojekt. Das Verständnis dieser Herausforderungen ist die Grundlage für eine realistische Planung.
Heterogene Steuerungslandschaften
In vielen Betrieben existieren Steuerungen verschiedener Hersteller und Generationen nebeneinander. Ältere SPS-Systeme sprechen proprietäre Protokolle, neuere Geräte unterstützen offene Standards. Eine Nachrüstlösung muss mit dieser Vielfalt umgehen können, ohne dass jede Steuerung einzeln umprogrammiert werden muss.
Fehlende Netzwerkinfrastruktur
Viele ältere Anlagen sind schlicht nicht ans Netzwerk angebunden. Es fehlt an Ethernet-Anschlüssen, strukturierter Verkabelung oder einem lokalen Netzwerk am Standort. In solchen Fällen muss die Netzwerkinfrastruktur als erster Schritt aufgebaut werden, bevor überhaupt ein Fernzugriff möglich ist.
Sicherheitsbedenken und Compliance
Industrieanlagen, die bisher vollständig isoliert betrieben wurden, sind durch ihre Isolation geschützt. Sobald eine Verbindung nach außen entsteht, öffnet sich potenziell eine Angriffsfläche. Viele Betreiber scheuen die Nachrüstung genau deshalb, weil sie keine Kontrolle über die Sicherheitsarchitektur haben oder weil interne IT-Richtlinien strenge Anforderungen stellen.
Eingeschränkte Ressourcen auf der Steuerung
Ältere Steuerungen verfügen oft über begrenzte Rechenleistung und Speicher. Softwareagenten oder Kommunikationsmodule, die auf der Steuerung selbst laufen sollen, müssen daher besonders schlank sein. Alternativ wird ein externer Gateway-Rechner eingesetzt, der die Kommunikation übernimmt.
Möglichkeiten für den Fernzugriff im Überblick
Für die Nachrüstung von Remote Access bei Industrieanlagen stehen grundsätzlich mehrere technische Ansätze zur Verfügung. Sie unterscheiden sich in Aufwand, Sicherheit und Funktionsumfang erheblich.
VPN-Verbindung
Ein Virtual Private Network (VPN) stellt einen verschlüsselten Tunnel zwischen dem Fernzugriffs-Gerät und dem Anlagennetzwerk her. Der Zugreifende verhält sich dabei so, als wäre er direkt im lokalen Netzwerk der Anlage. VPN ist eine bewährte Methode, erfordert aber eine entsprechende Konfiguration auf beiden Seiten und setzt voraus, dass die Firewall eingehende Verbindungen zulässt.
Cloud-basierte Portallösungen
Eine modernere Alternative zu klassischem VPN sind Cloud-Portale, bei denen ein kleiner Software-Agent auf einem Gateway-Rechner oder direkt auf der Steuerung installiert wird. Dieser Agent baut eine ausgehende, verschlüsselte Verbindung zur Cloud auf. Eingehende Verbindungen durch die Firewall sind nicht notwendig, was die Einrichtung erheblich vereinfacht. Über das Portal können Prozessdaten visualisiert, Alarme konfiguriert und Fernsteuerungsfunktionen genutzt werden.
VNC-Fernzugriff
VNC (Virtual Network Computing) überträgt den Bildschirminhalt eines entfernten Panels oder Computers und ermöglicht gleichzeitig die Steuerung per Maus und Tastatur. Viele Panels, etwa von Siemens oder Eaton, unterstützen VNC bereits ab Werk. Der Vorteil: Die bestehende Visualisierung vor Ort wird gespiegelt, ohne dass eine neue Oberfläche erstellt werden muss. Mehr zu den Möglichkeiten von VPN, VNC und Web-Zugriff im Vergleich finden Sie in einer weiterführenden Übersicht.
Web-Visualisierungen und Kamera-Streams
Moderne Steuerungen bieten häufig eine HTML-basierte Webvisualisierung, die im lokalen Netzwerk erreichbar ist. Diese lässt sich über entsprechende Lösungen auch remote zugänglich machen, ohne die bestehende Visualisierung zu ersetzen. Ergänzend können IP-Kamera-Streams integriert werden, um Anlagen auch visuell aus der Ferne zu überwachen.
Kommunikationsprotokolle und ihre Rolle bei der Nachrüstung
Das Kommunikationsprotokoll ist die Sprache, in der ein Fernzugriffssystem mit der Steuerung spricht. Die Wahl des richtigen Protokolls entscheidet darüber, ob eine Nachrüstung ohne Eingriff in die bestehende SPS-Programmierung möglich ist.
Folgende Protokolle sind in der industriellen Praxis besonders verbreitet und für die Nachrüstung relevant:
- OPC-UA: Der offene Industriestandard für herstellerübergreifende Kommunikation. Wird von vielen modernen Steuerungen unterstützt und gilt als erste Wahl bei Neuinstallationen.
- Modbus TCP/RTU: Ein weit verbreitetes, einfaches Protokoll, das auch in älteren Anlagen häufig vorhanden ist. Ideal für die Nachrüstung von Bestandssystemen.
- Siemens S7 TCP: Ermöglicht den direkten Zugriff auf Siemens-Steuerungen ohne zusätzliche Konfiguration auf der SPS-Seite.
- Beckhoff ADS: Das native Protokoll für Beckhoff-Steuerungen, das direkten Datenzugriff ohne Programmieraufwand bietet.
- MQTT: Ein leichtgewichtiges Protokoll, das besonders für Verbindungen über langsame oder instabile Netzwerke geeignet ist.
- BACnet und M-Bus: Protokolle, die vor allem in der Gebäudeautomation und bei Energiemessgeräten verbreitet sind.
Entscheidend für die Nachrüstung ist, dass das eingesetzte Gateway oder der Software-Agent das Protokoll der vorhandenen Steuerung unterstützt. Ist das der Fall, sind keine Änderungen am SPS-Programm notwendig, was den Nachrüstaufwand erheblich reduziert.
Sicherheit beim Fernzugriff auf Industrieanlagen gewährleisten
Sicherheit ist beim Fernzugriff auf Industrieanlagen kein optionales Feature, sondern eine Grundvoraussetzung. Aufbauend auf dem Verständnis der verfügbaren Protokolle und Zugriffsarten geht es nun darum, wie Sie diese sicher betreiben.
Verschlüsselung der Kommunikation
Jede Verbindung zwischen dem Fernzugriffs-Client und der Anlage muss verschlüsselt sein. Unverschlüsselte Verbindungen, wie sie bei älteren Telnet- oder einfachen HTTP-Zugängen vorkommen, sind in industriellen Umgebungen nicht akzeptabel. Moderne Lösungen verschlüsseln die Daten bereits auf Steuerungsebene, bevor sie das lokale Netzwerk verlassen.
Benutzerverwaltung und Authentifizierung
Nicht jeder, der Zugriff auf ein System hat, sollte alle Funktionen nutzen dürfen. Eine rollenbasierte Benutzerverwaltung stellt sicher, dass Servicetechniker nur die für sie relevanten Anlagenteile sehen, während Betreiber einen umfassenderen Überblick erhalten. Multifaktorauthentifizierung (MFA) erhöht die Sicherheit zusätzlich, indem ein zweiter Bestätigungsschritt beim Login erforderlich wird.
Keine eingehenden Verbindungen durch die Firewall
Eine häufige Fehlannahme ist, dass Fernzugriff zwingend bedeutet, Ports in der Firewall zu öffnen. Cloud-basierte Portallösungen funktionieren anders: Der Gateway-Agent baut eine ausgehende Verbindung zur Cloud auf, ähnlich wie ein Browser eine Website aufruft. Die Firewall muss keine eingehenden Verbindungen zulassen, was das Angriffspotenzial deutlich reduziert.
Datenpufferung bei Verbindungsunterbrechungen
In industriellen Umgebungen, besonders bei Mobilfunkanbindungen, können Verbindungen kurzzeitig unterbrochen werden. Robuste Lösungen speichern Daten in diesem Fall lokal zwischen und synchronisieren sie nach Wiederherstellung der Verbindung. So gehen keine Messwerte verloren, und die Datenhistorie bleibt lückenlos.
Den richtigen Nachrüstansatz für die eigene Anlage wählen
Nachdem Sie die verfügbaren Technologien und Sicherheitsanforderungen kennen, stellt sich die praktische Frage: Welcher Ansatz passt zu Ihrer konkreten Situation? Die Antwort hängt von mehreren Faktoren ab, die Sie systematisch bewerten sollten.
Stellen Sie sich zunächst folgende Fragen:
- Welche Steuerungen sind vorhanden? Prüfen Sie, welche Kommunikationsprotokolle Ihre SPS unterstützt. Das bestimmt, welche Gateway-Lösungen ohne Programmieraufwand einsetzbar sind.
- Welche Netzwerkinfrastruktur ist vorhanden? Gibt es bereits einen Internetanschluss am Standort? Ist eine Mobilfunkanbindung notwendig?
- Was soll der Fernzugriff leisten? Reine Überwachung und Alarmierung erfordern weniger als aktive Fernsteuerung oder die Integration bestehender Panels per VNC.
- Welche IT-Sicherheitsanforderungen gelten? Gibt es interne Richtlinien oder branchenspezifische Vorgaben, die bestimmte Lösungen ausschließen?
- Wie viele Standorte und Anlagen sollen eingebunden werden? Bei mehreren Standorten lohnt sich eine zentrale Plattform, die alle Anlagen in einer Oberfläche zusammenführt.
Für einfache Überwachungsaufgaben an einzelnen Anlagen mit moderner Steuerung ist eine Cloud-Portallösung mit standardisierten Protokollen oft der schnellste und kostengünstigste Weg. Bei komplexeren Anforderungen, etwa wenn bestehende Panel-Visualisierungen eingebunden werden sollen oder ein vollständiger Netzwerkzugriff benötigt wird, bieten sich kombinierte Ansätze an, die VPN, VNC und Cloud-Zugriff vereinen.
Wichtig ist, dass die gewählte Lösung mit der bestehenden Anlage wächst. Eine Nachrüstung, die heute nur die Grundüberwachung abdeckt, sollte morgen um Condition Monitoring, Energieauswertungen oder weitere Standorte erweiterbar sein, ohne dass die gesamte Architektur neu aufgebaut werden muss.
Wie wir Sie bei der Nachrüstung unterstützen
Wir bei AnyViz haben unsere Plattform genau für diese Anforderungen entwickelt: Fernzugriff auf Bestandsanlagen nachrüsten, ohne aufwendige Neuprogrammierung und ohne tiefgreifende IT-Kenntnisse vorauszusetzen. Unsere Lösung verbindet sich mit gängigen Steuerungen über Protokolle wie OPC-UA, Modbus, Siemens TCP, Beckhoff ADS, MQTT, BACnet und weitere, sodass bestehende Anlagen in der Regel ohne Eingriff in die SPS-Programmierung angebunden werden können.
Was wir konkret bieten:
- Inbetriebnahme in wenigen Minuten durch einen schlanken Software-Agenten für Linux, Windows und verschiedene Steuerungsplattformen
- Verschlüsselte Kommunikation ab Steuerungsebene, ohne dass eingehende Firewall-Ports geöffnet werden müssen
- Einbindung bestehender Panel-Visualisierungen per VNC sowie lokaler Weboberflächen und Kamera-Streams
- Rollenbasierte Benutzerverwaltung und Multifaktorauthentifizierung für sicheren Mehrbenutzerbetrieb
- Lokale Datenpufferung bei Verbindungsunterbrechungen, damit keine Messwerte verloren gehen
- Skalierbarkeit von der einzelnen Maschine bis hin zu standortübergreifenden Anlagenflotten
- White-Label-Option für Automatisierer, die eigene Fernzugriffslösungen unter ihrem Produktnamen anbieten möchten
Entwickelt und betrieben wird AnyViz von der Mirasoft GmbH & Co. KG. Wenn Sie sehen möchten, wie sich Ihre Bestandsanlage konkret anbinden lässt, können Sie sich auf der Plattform ohne Verpflichtung kostenlos registrieren und alle Funktionen selbst entdecken.