IoT vs. SCADA: Wie moderne Technologien die Industrie verändern

In der industriellen Automatisierung und Steuerungstechnik gibt es zwei zentrale Konzepte, die oft nebeneinander existieren, aber unterschiedliche Ansätze verfolgen: SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) und IoT (Internet of Things). Beide Systeme dienen dazu, Maschinen und Anlagen zu überwachen und zu steuern, doch sie unterscheiden sich in ihrer Architektur, ihren Funktionen und ihrem Einsatzbereich. In diesem Blogpost werfen wir einen Blick auf die Unterschiede zwischen SCADA und IoT, ihre jeweiligen Stärken und wie sie die Industrie verändern.

Dieser Artikel basiert auf unserer Podcast-Episode #8, wurde mit Wissen aus Wikipedia angereichert und teilweise automatisiert erstellt. Du willst den Inhalt lieber hören, statt lesen? Dann klicke hier.

Was ist SCADA?

SCADA-Systeme sind seit Jahrzehnten ein fester Bestandteil der industriellen Automatisierung. Sie dienen dazu, komplexe Anlagen zu überwachen und zu steuern, indem sie Daten von Sensoren sammeln und diese in einer zentralen Benutzeroberfläche (HMI – Human Machine Interface) darstellen. Ein klassisches Beispiel für den Einsatz von SCADA ist eine Kläranlage, in der Pumpen, Ventile und andere Komponenten koordiniert werden müssen, um den Betrieb aufrechtzuerhalten.

Ein weiteres Beispiel ist der European XFEL, ein Teilchenbeschleuniger in Hamburg, der Röntgenlaserstrahlen erzeugt. Hier überwacht das SCADA-System Tausende von Komponenten wie Pumpen, Vakuumsysteme und Motoren, um sicherzustellen, dass der Laserstrahl präzise erzeugt wird. SCADA-Systeme zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, große Mengen an Daten zu sammeln und zu speichern, was für die spätere Analyse und Fehlerbehebung entscheidend ist.

Was ist IoT?

Das Internet of Things (IoT) hingegen ist ein modernerer Ansatz, der darauf abzielt, Geräte und Maschinen über das Internet zu vernetzen. IoT-Systeme sammeln nicht nur Daten, sondern nutzen diese auch, um intelligente Entscheidungen zu treffen. Durch die Integration von Cloud-Technologien, Data Analytics und KI können IoT-Systeme Muster erkennen, Vorhersagen treffen und Prozesse optimieren.

Ein Beispiel für IoT in der Industrie ist die Fernüberwachung von Maschinen. Sensoren an einer Maschine senden Daten in Echtzeit an eine Cloud-Plattform, wo sie analysiert werden. Wenn ein Problem erkannt wird, kann das System automatisch eine Warnung senden oder sogar eine Wartung anfordern.

SCADA vs. IoT: Die Unterschiede

1. Echtzeitfähigkeit

• SCADA-Systeme sind oft echtzeitfähig, was bedeutet, dass sie garantieren können, dass bestimmte Aufgaben innerhalb einer vorgegebenen Zeit erledigt werden. Dies ist besonders wichtig in kritischen Anwendungen wie der Steuerung von Robotern in der Automobilproduktion, wo eine Verzögerung von Millisekunden bereits zu schwerwiegenden Fehlern führen kann.

• IoT-Systeme hingegen sind in der Regel nicht echtzeitfähig, da sie auf Internetverbindungen angewiesen sind, die nicht immer zuverlässig sind. IoT eignet sich daher besser für Anwendungen, bei denen eine geringe Verzögerung akzeptabel ist, wie z. B. die Überwachung von Umweltdaten oder die Fernsteuerung von Heizungsanlagen.

2. Datenanalyse

• SCADA-Systeme sammeln und speichern Daten, bieten aber oft nur begrenzte Möglichkeiten zur Analyse. Die Daten werden meist lokal gespeichert und müssen manuell ausgewertet werden.

• IoT-Systeme hingegen nutzen Cloud-basierte Technologien, um Daten in Echtzeit zu analysieren. Durch den Einsatz von KI und Machine Learning können IoT-Systeme Muster erkennen, Vorhersagen treffen und sogar automatische Entscheidungen treffen. Das macht IoT besonders attraktiv für Anwendungen, bei denen große Datenmengen analysiert werden müssen, wie z. B. in der vorausschauenden Wartung (Predictive Maintenance).

3. Flexibilität und Skalierbarkeit

• SCADA-Systeme sind oft statisch und schwer zu erweitern. Wenn neue Komponenten hinzugefügt werden, muss die Software häufig angepasst werden, was zeitaufwendig und teuer sein kann.

• IoT-Systeme sind dagegen flexibel und skalierbar. Durch die Nutzung von Cloud-Technologien und Microservices können IoT-Systeme leicht erweitert und an neue Anforderungen angepasst werden. Das macht IoT ideal für Unternehmen, die schnell wachsen oder ihre Prozesse kontinuierlich optimieren möchten.

4. Kosten

• SCADA-Systeme sind oft mit hohen Anschaffungs- und Wartungskosten verbunden, insbesondere wenn sie von großen Herstellern wie Siemens oder ABB stammen. Zudem fallen oft jährliche Lizenzgebühren an.

• IoT-Systeme hingegen profitieren von der Kosteneffizienz der Cloud. Da die Infrastruktur von Drittanbietern bereitgestellt wird, entfallen viele der hohen Anfangsinvestitionen. Zudem gibt es viele Open-Source-Lösungen, die die Kosten weiter senken können.

Wie ergänzen sich SCADA und IoT?

Obwohl SCADA und IoT unterschiedliche Ansätze verfolgen, können sie sich in vielen Fällen ergänzen. Einige Unternehmen nutzen SCADA-Systeme, um kritische Prozesse zu steuern, während sie IoT-Technologien für die Datenanalyse und Fernüberwachung einsetzen. Auf diese Weise können sie die Vorteile beider Systeme nutzen: die Zuverlässigkeit von SCADA und die Flexibilität von IoT.

Ein Beispiel hierfür ist die Fernüberwachung von Produktionsanlagen. Das SCADA-System überwacht und steuert die Maschinen vor Ort, während die gesammelten Daten über IoT-Plattformen in die Cloud übertragen werden. Dort können sie analysiert werden, um Optimierungspotenziale zu identifizieren oder Wartungsbedarf vorherzusagen.

Die Zukunft: IoT ersetzt SCADA?

Es ist unwahrscheinlich, dass IoT SCADA vollständig ersetzen wird, zumindest nicht in absehbarer Zeit. SCADA-Systeme sind nach wie vor unverzichtbar für Anwendungen, die Echtzeitfähigkeit und hohe Zuverlässigkeit erfordern, wie z.B. in der Energieerzeugung oder der Automobilproduktion.

Allerdings wird IoT immer mehr Funktionen übernehmen, die bisher von SCADA-Systemen abgedeckt wurden. Insbesondere in Bereichen, in denen Datenanalyse und Fernüberwachung im Vordergrund stehen, wird IoT zunehmend die bessere Wahl sein. Unternehmen, die heute neue Anlagen planen, sollten daher überlegen, ob sie nicht direkt auf IoT-Technologien setzen, um langfristig flexibler und kosteneffizienter zu sein.

Fazit

SCADA und IoT sind beide wichtige Technologien in der industriellen Automatisierung, aber sie verfolgen unterschiedliche Ansätze. Während SCADA nach wie vor unverzichtbar für kritische Anwendungen ist, bietet IoT neue Möglichkeiten zur Datenanalyse und Prozessoptimierung. Die Zukunft liegt wahrscheinlich in einer Kombination beider Systeme, bei der die Stärken von SCADA und IoT optimal genutzt werden.