Phoenix Contact Deutschland GmbH

Mit Resylive können kleinere Anlagen, neue Außenbauwerke oder Anlagenerweiterungen schnell, schlank und bei vollem Funktionsumfang betrieben werden; Daten- und Ausfallsicherheit runden das Paket ab.

Bild: iStock, Igor Korchak

Wasserwirtschaftliche Anlagen und Digitalisierung Softwarelandschaft sicher betreiben

11.06.2019

Wie begegne ich als Betreiber einer wasserwirtschaftlichen Anlage den Anforderungen, die sich aus der Digitalisierung ergeben? Wie stelle ich mein Unternehmen auf, damit ich technologisch für die Zukunft gerüstet bin? Muss ich mich wirklich mit IT-Security beschäftigen? Mit diesen Fragen befassen sich die Verantwortlichen in kleinen und mittelgroßen Wasser- und Abwasseranlagen mittlerweile täglich. Software-Dienstleistungen können bei der Umsetzung der Herausforderungen unterstützen.

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Die Ansprüche, welche die in wasserwirtschaftlichen Anlagen verwendeten Automatisierungs- und Fernwirksysteme erfüllen müssen, scheinen immer vielfältiger und komplexer zu werden. Im Vergleich zu großen Wasserverbänden erweist sich die Erledigung entsprechender Aufgaben für die Betreiber von kleinen und mittelgroßen Anlagenstrukturen als ungleich schwieriger. Auf der einen Seite sind ständig neue gesetzliche Regularien zu beachten, beispielsweise das IT-Sicherheitsgesetz für kritische Infrastrukturen. Darüber hinaus müssen im Rahmen der Digitalisierung immer mehr Informationen automatisiert gesammelt werden.

Dem stehen die stetig kürzeren Lebenszyklen von Technologien bei gleichbleibenden Investitionszyklen von 15 Jahren und mehr gegenüber. Hinzu kommt die Sorge, wie der Betrieb in Zukunft mit weniger Personal aufrechterhalten werden kann. Es wird also Zeit, dass die Betreiber entsprechende Aufgaben an Spezialisten übertragen und sich auf das Wesentliche konzentrieren, nämlich qualitativ hochwertiges Trinkwasser zu erzeugen respektive Abwässer zuverlässig zu reinigen.

Alte Gewohnheiten ablegen

Um die Weichen für die Zukunft stellen zu können, ist es manchmal sinnvoll, sich von alten Verhaltensweisen zu trennen. Es gibt zum Beispiel durchaus Möglichkeiten, wie die Verantwortlichen kleiner und mittelgroßer wasserwirtschaftlicher Strukturen die Softwarelandschaft sicher und zukunftsoffen betreiben und gleichzeitig Kosten sparen können. Zum besseren Verständnis des zugrundeliegenden Konzepts bedarf es einiger grundsätzlicher Erläuterungen: Herzstück der Softwarelandschaft einer wasserwirtschaftlichen Anlage ist ein sogenanntes SCADA-Leitsystem (Supervisory Control and Data Acquisition). Der Begriff des Leitsystems stammt ursprünglich aus dem Umfeld prozesstechnischer Anlagen in der Chemiebranche.

Im Bereich der Wasserver- und -entsorgung reichen die Leistungsmerkmale eines SCADA-Systems vollkommen aus. In kleinen und mittelgroßen Anlagenstrukturen wurde diese Softwarelösung in der Vergangenheit in Eigenregie betrieben, wobei sich die eine oder andere Schwachstelle zeigte: keine regelmäßigen Updates des Betriebssystems und der aufgespielten Software, eine unzureichende Datenpflege, langjähriger Einsatz einer teilweise veralteten Hardware oder der fehlende Schutz vor unbefugten Zugriffen.

Als ausgelagerte Dienstleistung lässt sich das SCADA-System deutlich professioneller und auch kostengünstiger nutzen. Für die Betriebe der Wasserver- und -entsorgung bietet Phoenix Contact daher speziell abgestimmte Dienstleistungspakete an. Diese umfassen komplette Fernwirksysteme ebenso wie die SCADA-Systemebene und IT-Ebene.

Anlagenautomatisierung und Fernwirksystem

Bei Resylive handelt es sich um eine Softwaredienstleistung von Phoenix Contact, die als Portalanwendung (SaaS – Software as a Service) ausgeprägt ist. Resylive bildet alle Aufgaben eines klassischen SCADA-Systems wie Visualisierung, Alarmmanagement, Trenddarstellung in Form von Kurvenabbildungen sowie die Datenarchivierung und das Berichtswesen ab. Dabei ist es unerheblich, ob es um die Verwendung zur Anlagenautomatisierung oder als Fernwirksystem geht. Die Lösung beinhaltet sämtliche normativen Schnittstellen, die in der Wasserbranche relevant sind.

Die Vorteile eines solchen Ansatzes liegen auf der Hand, sofern er professionell umgesetzt wird:

  • keine hohen Anfangsinvestitionen, da die Zahlungen regelmäßig über den gesamten Nutzungszeitraum erfolgen,

  • stets redundanter Hard- und Softwareaufbau – auch für kleine und mittelgroße Anwendungen,

  • professionelle Datenhaltung,

  • integrierte Kritis-konforme IT-Security,

  • IT-Security entspricht immer dem aktuellen Stand der Technik,

  • keine Software und Lizenzen auf den Anzeigegeräten erforderlich, weil zur Darstellung der Informationen lediglich ein Browser ohne Java-Script benötigt wird, und

  • durch den Wegfall von Software und Lizenzen kann die Lösung auf allen PCs und mobilen Endgeräten verwendet werden.

Den aufgelisteten Pluspunkten stehen die Nachteile einer in Eigenverantwortung betriebenen Softwarelösung gegenüber:

  • hohe Investitionskosten für die Software,

  • regelmäßige Systemupdates gemäß dem Kritis-Standard sowohl für das Betriebssystem als auch die eigentliche Nutzersoftware,

  • hohe Investitionskosten für die Hardware (Desktop-Rechner oder Server) und

  • regelmäßige Hardwareupdates, in der Regel nach drei Jahren.

Wesentliche Vertragsbestandteile

Die Vorteile einer SaaS-Lösung lassen sich nur dann vergleichbar darstellen, wenn als Entscheidungsgrundlage die Total Cost of Ownership (TCO), also der finanzielle Aufwand über den kompletten Lebenszyklus betrachtet wird: weil 50 bis 80 Prozent der im Hard- und Softwareumfeld anfallenden Kosten bei einem professionellen Betrieb während der Laufzeit auftreten. Da die Laufzeiten in der Wasserbranche typischerweise 15 Jahre betragen, führt dies zu einem hohen Betrag, den die Betreiber zu stemmen haben. Werden die TCO nun zur Bewertung der beiden Lösungsansätze herangezogen, ist von folgenden Richtwerten in puncto Kosteneinsparung auszugehen:

  • rund 50 Prozent Einsparpotenzial, wenn der Aufwand für den Aufbau eines neuen SCADA-Systems in Eigenregie den Erstellungskosten der gleichen Funktionen als Dienstleistung, beispielsweise im Resylive-Portal, gegenübergestellt wird, und

  • etwa 50 bis 80 Prozent als Laufzeitkostenersparnis über 15 Jahre bei kleinen bis mittelgroßen Anlagenstrukturen.

Welche Kriterien sind noch zu berücksichtigen, wenn über die Auslagerung eines SCADA-Systems nachgedacht wird? Zum einen sollte der Dienstleister eine ausgewiesene Expertise in der Anwendung des IT-Sicherheitsgesetzes für Kritis sowie der EN 27001 im Bereich der kommunalen Infrastruktur haben. Nur dann kennt er die täglichen Arbeitsabläufe der Branche. Darüber hinaus müssen im Nutzervertrag zwischen dem Betreiber und dem Dienstleister folgende Sachverhalte eindeutig geregelt werden:

  • Sitz des Dienstleisters und des Rechenzentrums, denn hieraus leitet sich die Rechtsgrundlage direkt und indirekt ab,

  • konkrete Angaben zur Datennutzung wie Eigentum oder Datenportierung während und nach der Laufzeit des Vertrags und

  • Durchführung von Servicemaßnahmen wie Kommunikationsfluss oder Vorlaufzeiten für Wartungsmaßnahmen.

Jederzeit Zugriff auf relevante Informationen

Bei der Auswahl eines qualifizierten Dienstleisters für das SCADA-System kommt der Frage des Datenformats eine entscheidende Rolle zu. Sofern die Daten in einem kompatiblen und weiter verwendbaren Format vorliegen, lassen sie sich auf ein anderes System portieren. Ansonsten entstehen in jedem Fall hohe Kosten.

Welche Vorteile bietet das Resylive-Portal von Phoenix Contact beim täglichen Einsatz? Aufgrund der Darstellung der Software über jeden Internetbrowser können zur Anzeige der Daten praktisch sämtliche PCs, Tablets, HMI-Geräte und Smartphones genutzt werden, ohne dass dafür besondere Maßnahmen umzusetzen sind. Der Nutzer hat somit jederzeit und an jedem Ort Zugriff auf alle für ihn relevante Informationen.

Dass der Zugriff über entsprechende Sicherheitsmaßnahmen – wie der vorgeschriebenen Zwei-Faktor-Authentifizierung und dedizierten Rechtevergabe für jeden einzelnen Anwender – abgesichert ist, sollte für einen in diesem Umfeld tätigen Dienstleister selbstverständlich sein. Da sämtliche notwendigen Daten an jedem Ort verwendet werden können, lassen sich die täglichen Arbeitsabläufe flexibel und schnell an die jeweiligen Gegebenheiten anpassen.

Allein durch die Reduzierung unnötiger Einsätze zur Behebung von außerhalb der Arbeitszeit auftretenden Störungen spart der Betreiber erhebliche Kosten ein. In das Resylive-Portal können aktuelle Themen wie Predictive Maintenance sukzessive integriert werden, denn die Softwareumgebung wächst mit den Ansprüchen des Betreibers.

Bildergalerie

  • Hier läuft alles zusammen: Der Leitstand als das technische Hirn der Anlage sollte immer an den Zweck und die Anforderungen des Betreibers angepasst sein; Sicherheit und Verfügbarkeit bleiben hierbei das oberste Gebot.

    Bild: Phoenix Contact

  • Mit dem Blick auf das Wesentliche: Moderne und flexible Automatisierungssysteme sorgen auch in schnelllebigen Zeiten für einen sicheren Betrieb der Anlage; starre und komplexe Technik wird dabei zunehmend zum Störfaktor.

    Bild: Phoenix Contact

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