SCADA — Supervisory Control and Data Acquisition
Visualisierung und Datenerfassung über weite Infrastrukturen — Stromnetze, Pipelines, Wasserwirtschaft, Smart Grid, Multi-Standort-Telemetrie. Client/Server- oder Web-Architektur, Langstrecken-Kommunikation (DNP3, IEC 60870, IEC 61850), Historian, Alarmmanagement, IIoT und MQTT Sparkplug.
Grundprinzipien
In den 1960er Jahren konzipiert für Fernsteuerung von Pipelines und Umspannwerken. Heute überall, wo verteilte Assets visualisiert werden — Wasser, Energie, Gas, Bahn, Smart Cities.
Multi-Standort-Visualisierung
Zentralisiert Visualisierung und Steuerung Hunderter/Tausender Remote-Assets aus einer einzigen Leitstelle.
Polling-basierte Erfassung
Zyklische Abfrage der Außenstationen (1 s bis Minuten). Request/Response auf Telco-Protokollen — anders als lokales Echtzeit-DCS.
Historian und Langzeittrends
Dedizierte Zeitreihen-DB (PI System, AVEVA Historian, InfluxDB) — Millionen Punkte hochfrequent archiviert, dann komprimiert für 10–20-Jahr-Analysen.
Redundante Architektur
Duale SCADA-Server mit Auto-Failover. Stateless HMI-Clients verbinden sich zum überlebenden Server. Getrennte Netze.
DCS vs SCADA
Häufige Verwechslung. Hier die strukturierenden Unterschiede für die Auswahl.
| Dimension | DCS | SCADA |
|---|---|---|
| Geografische Reichweite | Ein Standort (< 1 km) | Regional bis national (bis 1000 km) |
| Regelkreis | Schnelle lokale Schleife (ms) | Keine lokale Schleife — beim RTU/SPS |
| E/A-Dichte | 10 000 – 500 000 / site | 100 – 10 000 pro Außenstation × N Standorte |
| Protokoll | Proprietär / PROFINET / Modbus | DNP3, IEC 60870-5-101/104, IEC 61850, Modbus TCP |
| Typisches Ziel | Raffinerie, Kraftwerk, Papierfabrik | Stromnetz, Gas, Wasser, Bahn |
Wichtige Hersteller
| Marke | Plattform | Stärke / Ziel | Region |
|---|---|---|---|
| Inductive Automation | Ignition | Modern web-native, unlimitierte Lizenzierung, MQTT Sparkplug. | Globale |
| AVEVA (Schneider) | AVEVA System Platform (ex-Wonderware) | Öl & Gas, Wasser. On-Prem und Cloud-Mix. | Globale |
| Siemens | WinCC OA / WinCC Unified | Energie, Infrastruktur, Transport. WinCC OA für sehr große verteilte SCADA. | EU |
| Rockwell | FactoryTalk View SE | US-Fertigung, in PlantPAx integriert | Amériques |
| GE Digital | iFIX / CIMPLICITY | Wasser, Energie, Fertigung. Historische installierte Basis. | Globale |
| ICONICS | GENESIS64 / GENESIS Hyper Historian | Gebäude, Smart Cities, Energie. Cloud-first. | Globale |
| Open source | OpenSCADA / Rapid SCADA / FUXA | Community-Lösungen für kleine Anlagen. | Globale |
SCADA-Telco-Protokolle
| Protokoll | Ebene | Einsatz |
|---|---|---|
| DNP3 | App / TCP oder seriell | Nordamerika — Strom, Wasser. Zeitstempelung am RTU, Ereignisklassen. |
| IEC 60870-5-101 | Serial | Europa (Legacy) — Umspannwerke, seriell. |
| IEC 60870-5-104 | TCP/IP | Ethernet-Weiterentwicklung von -101 — europäisches/asiatisches Stromnetz. |
| IEC 61850 | Ethernet (MMS, GOOSE, SV) | Moderne Umspannwerke — Multi-Vendor-Interop, Echtzeit-GOOSE. |
| Modbus TCP | TCP/IP | Universell, einfach, offen — Sekundärstandorte, einfache Sensoren. |
| MQTT Sparkplug B | TCP/IP (broker) | Neue IIoT-Referenz — Pub/Sub, State Machine, reiche Metadaten. Plug & play. |
Trends 2026
Web-native SCADA
Ignition popularisierte nativen HTML5/JS-Browser-Zugriff — Ende der schweren Windows-Clients.
MQTT Sparkplug B
Wird zum De-facto-Standard für Zehntausende Remote-Standorte über Mobilfunk/Satellit — Auto-Discovery, Session-State, viel effizienter als DNP3-Polling.
Cloud / Hybrid-SCADA
AWS, Azure IoT, Google Cloud IoT — Echtzeit-Ingestion + ML-Analytics. Koexistenz mit lokalem SCADA für operationale Kritikalität.
Konvergenz mit OT-Cybersicherheit
Exponierte SCADA werden Hauptziel von NIS2-Angriffen. Purdue-Segmentierung, MFA für Bediener, Pflicht-Sprungserver.
Normen
- DNP3 / IEEE 1815 — Distributed Network Protocol — US-Referenz
- IEC 60870-5 — Fernwirken — europäische Referenz für Strom
- IEC 61850 — Stationskommunikation — Multi-Vendor
- IEC 62443 — IACS-Cybersicherheit
- ISA-101 — HMI-Design — auch für SCADA-Bilder
- ISA-18.2 — Alarmmanagement