VPN-Fernzugriff auf Maschinen und Anlagen funktioniert, indem ein verschlüsselter Tunnel zwischen dem Endgerät des Technikers und dem Netzwerk der Anlage aufgebaut wird. Dieser Tunnel leitet den gesamten Datenverkehr sicher über das Internet, sodass der Techniker remote so arbeiten kann, als wäre er physisch vor Ort. Die folgenden Abschnitte beleuchten, wie sich VPN von anderen Fernzugriffslösungen unterscheidet, wie der Verbindungsaufbau technisch funktioniert und wann VPN an seine Grenzen stößt.
Wie unterscheidet sich VPN-Fernzugriff von anderen Fernzugriffslösungen?
VPN-Fernzugriff unterscheidet sich von anderen Lösungen dadurch, dass er eine vollständige Netzwerkverbindung herstellt. Der Techniker erhält Zugriff auf das gesamte Netzwerksegment der Anlage, nicht nur auf einzelne Dienste oder Oberflächen. Andere Fernzugriffslösungen wie VNC oder Web-Visualisierungen beschränken sich dagegen auf die Bildschirmübertragung oder den Zugriff auf eine spezifische Anwendung.
Im industriellen Umfeld stehen im Wesentlichen drei Ansätze zur Verfügung:
- VPN (Virtual Private Network): Stellt eine verschlüsselte Netzwerkverbindung her. Der Techniker kann SPS-Programmierumgebungen, Diagnosetools und beliebige Netzwerkdienste nutzen, als wäre er direkt mit einem Netzwerkkabel verbunden.
- VNC (Virtual Network Computing): Überträgt den Bildschirminhalt eines Panels oder Computers. Mausbewegungen und Tastatureingaben werden weitergeleitet, sodass die Gegenstelle fernbedient werden kann. Ideal für die Unterstützung von Bedienpersonal oder den Zugriff auf bestehende HMI-Oberflächen.
- Web-Visualisierung / Visu-Routing: Macht lokal erreichbare HTML-Oberflächen über das Internet zugänglich. Kein vollständiger Netzwerkzugriff, aber ausreichend für die Überwachung und Parametrierung über einen Browser.
Die Wahl der richtigen Lösung hängt vom konkreten Anwendungsfall ab. Wer ein SPS-Programm aktualisieren oder debuggen möchte, benötigt VPN. Wer lediglich Prozessdaten einsehen oder einen Bediener remote unterstützen möchte, kommt oft mit VNC oder einer Web-Visualisierung aus. Einen strukturierten Vergleich dieser drei Ansätze finden Sie im Artikel zu VPN, VNC und Visu-Routing im Vergleich.
Wie baut ein VPN-Tunnel eine Verbindung zu einer Maschine auf?
Ein VPN-Tunnel entsteht, indem ein Gateway im Maschinennetzwerk eine ausgehende, verschlüsselte Verbindung zu einem zentralen Server aufbaut. Der VPN-Client des Technikers verbindet sich mit demselben Server, der dann beide Seiten zusammenführt. Entscheidend ist, dass die Verbindung vom Maschinennetzwerk ausgeht und nicht von außen aufgebaut wird. Dadurch sind keine offenen Ports, keine feste IP-Adresse und kein DNS-Eintrag erforderlich.
Der Ablauf in der Praxis sieht typischerweise so aus:
- Gateway-Aktivierung: Ein Cloud-Adapter oder VPN-Gateway im Maschinennetzwerk baut eine ausgehende Verbindung zum zentralen Vermittler auf.
- Authentifizierung: Beide Seiten weisen sich gegenüber dem Server aus. Erst nach erfolgreicher Authentifizierung wird der Tunnel freigegeben.
- Tunnelaufbau: Der Datenverkehr zwischen Techniker und Maschinennetzwerk wird vollständig verschlüsselt durch den Tunnel geleitet.
- Netzwerkzugriff: Der Techniker erhält eine IP-Adresse im Netzwerksegment der Anlage und kann alle freigegebenen Geräte direkt ansprechen.
Dieser Ansatz hat einen entscheidenden praktischen Vorteil: Weder der Maschinenbetreiber noch der Techniker muss Firewall-Regeln anpassen oder Port-Forwardings konfigurieren. Die Verbindung verhält sich wie ein direktes Netzwerkkabel, obwohl die Gegenstellen geografisch weit voneinander entfernt sein können.
Welche VPN-Protokolle werden im Maschinenbau eingesetzt?
Im Maschinenbau und in der industriellen Automatisierung kommen vor allem OpenVPN, WireGuard und IPsec zum Einsatz. OpenVPN ist weit verbreitet, weil es flexibel konfigurierbar und mit nahezu allen Betriebssystemen kompatibel ist. WireGuard gewinnt zunehmend an Bedeutung, da es bei geringerem Ressourcenverbrauch eine hohe Verbindungsgeschwindigkeit bietet. IPsec wird häufig in Router-basierten Lösungen eingesetzt, wenn Hardware-VPN-Gateways zum Einsatz kommen.
OpenVPN
OpenVPN nutzt TLS-Verschlüsselung und ist besonders robust gegenüber Netzwerkwechseln und instabilen Verbindungen. Es läuft auf nahezu jedem Linux-basierten System und eignet sich daher gut für industrielle Gateways. Der Konfigurationsaufwand ist jedoch höher als bei neueren Protokollen.
WireGuard
WireGuard ist ein modernes Protokoll mit schlankem Code und sehr schnellem Verbindungsaufbau. Es verbraucht weniger CPU-Ressourcen, was auf leistungsschwachen Embedded-Systemen und Steuerungen ein relevanter Vorteil ist. Die Konfiguration ist einfacher als bei OpenVPN, erfordert aber eine sorgfältige Schlüsselverwaltung.
IPsec
IPsec arbeitet auf Netzwerkebene und wird häufig direkt in Routern und Firewalls integriert. Es eignet sich gut für standortübergreifende Verbindungen zwischen zwei festen Netzwerken, ist aber für den mobilen Techniker-Zugriff weniger flexibel als OpenVPN oder WireGuard.
Welche Sicherheitsrisiken bringt VPN-Fernzugriff auf Anlagen mit sich?
VPN-Fernzugriff auf Anlagen birgt Sicherheitsrisiken vor allem dann, wenn Zugangsdaten kompromittiert werden, Verbindungen nicht ausreichend überwacht werden oder der Zugriff zu weit gefasst ist. Ein gestohlenes VPN-Passwort kann einem Angreifer vollständigen Netzwerkzugriff auf die Anlage verschaffen. Hinzu kommen Risiken durch veraltete VPN-Software mit bekannten Schwachstellen.
Die häufigsten Sicherheitsrisiken im Überblick:
- Schwache Authentifizierung: Einfache Passwörter ohne Mehrfaktorauthentifizierung sind das größte Einfallstor. Industrielle VPN-Lösungen sollten zwingend Zwei-Faktor-Authentifizierung unterstützen.
- Zu breite Zugriffsrechte: Wenn ein VPN-Tunnel Zugriff auf das gesamte Anlagennetzwerk gewährt, obwohl nur eine SPS erreichbar sein muss, vergrößert das die Angriffsfläche unnötig. Netzwerksegmentierung und granulare Freigaben sind essenziell.
- Fehlende Protokollierung: Ohne Audit-Log lässt sich im Nachhinein nicht nachvollziehen, wer wann auf welche Systeme zugegriffen hat. Das ist sowohl ein Sicherheits- als auch ein Compliance-Problem.
- Veraltete Software: VPN-Gateways und Clients mit bekannten Schwachstellen sind ein häufig unterschätztes Risiko, besonders wenn Geräte über Jahre ohne Updates im Einsatz bleiben.
- Geteilte Zugangsdaten: In der Praxis teilen sich in manchen Betrieben mehrere Techniker ein einziges VPN-Konto. Das macht eine individuelle Zugriffskontrolle unmöglich.
Gute industrielle Fernzugriffslösungen begegnen diesen Risiken durch verschlüsselte Kommunikation bereits auf Steuerungsebene, eine umfangreiche Benutzerverwaltung mit individuellen Konten und Multifaktorauthentifizierung.
Wann ist VPN für den industriellen Fernzugriff nicht mehr ausreichend?
VPN stößt an seine Grenzen, wenn der Fernzugriff nicht nur für Techniker, sondern für eine größere Gruppe von Nutzern mit unterschiedlichen Berechtigungen bereitgestellt werden soll. Klassische VPN-Lösungen bieten keine feingranulare Rechteverwaltung auf Anwendungsebene und sind für Endkunden oder Betriebspersonal ohne IT-Kenntnisse schwer handhabbar.
Konkrete Situationen, in denen VPN allein nicht ausreicht:
- Anlagenbesitzer möchten Prozessdaten einsehen: Ein Betreiber, der täglich den Status seiner Anlage prüfen möchte, benötigt keine vollständige Netzwerkverbindung. Eine webbasierte Visualisierung mit Echtzeit-Daten ist hier die passendere und sicherere Lösung.
- Mehrere Standorte, viele Nutzer: Wenn Dutzende von Anlagen und Nutzern mit unterschiedlichen Rollen verwaltet werden müssen, wird die Administration klassischer VPN-Zugänge schnell unübersichtlich und fehleranfällig.
- Mobile Endgeräte und wechselnde Netzwerke: VPN-Clients auf Smartphones oder Tablets funktionieren zwar technisch, sind aber in der Bedienung oft umständlich und reagieren empfindlich auf Netzwerkwechsel.
- Condition Monitoring und Datenanalyse: Für die kontinuierliche Erfassung und Auswertung von Maschinendaten ist VPN das falsche Werkzeug. Hier sind dedizierte IoT-Plattformen mit Datenbankanbindung, Alarmierung und Reporting gefragt.
- Neue Geschäftsmodelle: Maschinenbauer, die ihren Kunden einen strukturierten Fernzugriff mit Dashboards, Reports und Alarmbenachrichtigungen anbieten möchten, benötigen eine Plattform, die über reine Netzwerkkonnektivität hinausgeht.
In der Praxis empfiehlt sich daher oft eine Kombination: VPN für den technischen Zugriff durch Servicetechniker und eine übergeordnete Plattform für Überwachung, Analyse und den Zugriff durch Betriebspersonal und Endkunden. Mehr zu den verschiedenen Möglichkeiten für sicheren Fernzugriff finden Sie in der entsprechenden Dokumentation.
VPN-Fernzugriff mit AnyViz: einfach, sicher und ohne Zusatzkosten
Wir bei AnyViz haben VPN-Fernzugriff so gestaltet, dass er für Automatisierungstechniker ohne aufwendige Netzwerkkonfiguration sofort einsatzbereit ist. Der AnyViz Cloud Adapter baut eine ausgehende, verschlüsselte Verbindung zur Cloud auf. Zwei Klicks genügen, um eine vollständige Netzwerkverbindung zur entfernten Anlage herzustellen.
Was unsere integrierte VPN-Lösung konkret bietet:
- Kein Konfigurationsaufwand: Keine feste IP-Adresse, kein DNS, kein Port-Forwarding. Der Verbindungsaufbau funktioniert auch hinter restriktiven Firewalls.
- Vollständiger Netzwerkzugriff: Sie können sich nicht nur mit dem Gateway verbinden, sondern alle Geräte des freigegebenen Netzwerks erreichen, als wären Sie mit einem Netzwerkkabel verbunden.
- SPS-Programmierung aus der Ferne: Nutzen Sie Ihre gewohnte Programmierumgebung, um sich auf eine SPS aufzuschalten, Programme zu aktualisieren oder Diagnosen durchzuführen.
- Ohne Zusatzkosten: Die VPN-Funktionalität ist in AnyViz integriert und verursacht keine zusätzlichen Lizenzkosten.
- Sicherheit durch Verschlüsselung und Benutzerverwaltung: Daten werden bereits auf Steuerungsebene verschlüsselt. Individuelle Benutzerkonten und Multifaktorauthentifizierung schützen den Zugriff.
- Kombinierbar mit VNC und Web-Visualisierung: VPN ergänzt sich nahtlos mit weiteren Fernzugriffsmethoden innerhalb derselben Plattform.
Entwickelt von der Mirasoft GmbH & Co. KG, richtet sich AnyViz an Techniker und Automatisierer, die schnell und sicher auf entfernte Anlagen zugreifen müssen, ohne dafür IT-Spezialisten zu benötigen. Wenn Sie die Plattform selbst ausprobieren möchten: Jetzt kostenlos registrieren und den VPN-Fernzugriff sowie alle weiteren Funktionen direkt testen.