SCADA-System: Bedeutung, Alternativen und Funktionen erklärt

• SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) ermöglicht die zentrale Überwachung, Steuerung und Visualisierung von verteilten technischen Anlagen und Prozessen in Echtzeit.
• Ein SCADA-System besteht im Kern aus Sensoren oder Aktoren im Feld, dezentralen Steuerungseinheiten wie der SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) oder einer RTU (Remote Terminal Unit) und einer zentralen Leitstelle mit Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI).
• Der größte Vorteil liegt in der Steigerung der Effizienz durch Fernzugriff, der Optimierung von Prozessen durch Datenanalyse und der Erhöhung der Sicherheit für Personal und Anlagen.
• SCADA-Systeme sind nicht veraltet, sondern fundamental für die Industrie 4.0. Sie sind sicher, hochgradig vernetzbar und liefern unverzichtbare Daten für übergeordnete Systeme wie das MES (Manufacturing Execution System) und das ERP (Enterprise Resource Planning).

Die Abkürzung SCADA steht für Supervisory Control and Data Acquisition und beschreibt (dezentrale) Computersysteme, die technische Prozesse überwachen und steuern sowie Prozessabläufe visualisieren. SCADA-Systeme ermöglichen es, Anlagen standortübergreifend zu bedienen. Indem sie Daten über den gesamten Prozessverlauf erfassen, befähigen sie Unternehmen, datengestützte Entscheidungen zu treffen. Ins Deutsche übersetzt bedeutet SCADA soviel wie Überwachung, Steuerung und Datenerfassung, was unter dem Begriff Leittechnik zusammengefasst werden kann.

SCADA-Systeme kombinieren Hardware und Software: Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), auch Programmable Logic Controller (PLC) genannt, und Fernbedienungsterminals übernehmen den größten Teil der Regelungsaufgaben. Alle Statusinformationen wie Schalterstellungen oder Sensorwerte von Ventilen, Pumpen oder Motoren werden softwareseitig vom SCADA-System erfasst.

Diese Daten werden an die Steuerungsebene weitergeleitet, wo Bediener die Aktionen der Steuerungen und Terminals mithilfe von Mensch-Maschine-Schnittstellen (Human Maschine Interface, kurz HMI) überwachen. Die HMIs sind die Basis dafür, dass die Maschinenbediener mit der SPS interagieren können. Aus diesem Grund nehmen Benutzerschnittstellen eine wichtige Rolle in SCADA-Systemen ein.

Der SCADA-Markt befindet sich auf einem klaren Wachstumskurs, angetrieben durch die fortschreitende Digitalisierung (Industrie 4.0) und den steigenden Bedarf an Fernüberwachung und -steuerung. Der globale SCADA-Markt liegt 2025 Schätzungen zufolge bei 44,59 Milliarden US-Dollar und wird voraussichtlich bis 2032 auf 78,25 Milliarden US-Dollar anwachsen. Diese Zahlen belegen die dynamisch steigende Nachfrage für SCADA-Systeme und unterstreichen deren Relevanz für die industrielle Prozessführung.

Stellen Sie sich ein SCADA-System wie das Nervensystem Ihres Betriebs vor. Es empfängt Signale aus allen Ecken, verarbeitet sie und ermöglicht gezielte Reaktionen – alles in einem kontinuierlichen Kreislauf, der wie folgt abläuft:

1. Datenerfassung (Acquisition): Alles beginnt im "Feld", also direkt an der Maschine, der Turbine oder der Wasserpumpe. Sensoren messen hier physikalische Größen wie Temperatur, Druck, Durchfluss oder Füllstand. Gleichzeitig erfassen sie Statusinformationen, zum Beispiel ob ein Ventil geöffnet oder ein Motor aktiv ist.
2. Verarbeitung vor Ort (Control): Diese Rohsignale werden an dezentrale Steuerungseinheiten – meist Remote Terminal Units (RTUs) oder Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) – gesendet. Diese intelligenten Einheiten führen eigenständig vordefinierte Regelungsaufgaben aus. Wenn zum Beispiel die Temperatur einen Grenzwert überschreitet, aktiviert die SPS automatisch ein Kühlaggregat. Dies stellt die lokale Autonomie und schnelle Reaktionszeiten sicher.
3. Kommunikation mit der Leitstelle: RTU oder SPS senden die aufbereiteten Daten (aktuelle Werte, Alarme, Statusänderungen) über ein Kommunikationsnetzwerk (z. B. Industrielles Ethernet, Funk oder Mobilfunk) an die zentrale Leitwarte.
4. Visualisierung und Bedienung (Supervisory): In der Leitwarte empfängt die SCADA-Software diese Daten. Sie werden in einer Datenbank protokolliert und für eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) grafisch aufbereitet. Der Bediener sieht hier kein unübersichtliches Datenmeer, sondern eine intuitive, schematische Darstellung der gesamten Anlage. Er kann per Mausklick in Anlagenteile zoomen, sich Trendkurven anzeigen lassen und Prozesse aktiv steuern.
5. Alarmierung und Eingriff: Tritt ein kritischer Zustand auf (z. B. ein plötzlicher Druckabfall), löst das System automatisch einen visuellen oder akustischen Alarm aus. Der Bediener kann die Ursache analysieren und über das HMI einen Befehl zurück an die SPS/RTU senden, um zum Beispiel eine Notabschaltung einzuleiten oder eine alternative Pumpe zu starten.

Oft wird angenommen, SCADA-Systeme seien extrem komplex und nur von Experten zu bedienen. Moderne HMIs widerlegen dieses Vorurteil jedoch: Sie übersetzen die anspruchsvolle Technologie im Hintergrund in eine intuitive Oberfläche, mit der jeder geschulte Bediener die Anlage sicher und einfach im Griff hat.

Ein SCADA-System konzentriert sich auf die unmittelbare Prozessebene. Seine Kernaufgabe ist die Echtzeit-Steuerung und die Visualisierung von Maschinen und physischen Abläufen direkt in der Anlage.
Ein MES dient hingegen der betriebswirtschaftlichen Optimierung der gesamten Fertigung. Es übernimmt die Auftragsfeinplanung, misst die Gesamtanlageneffektivität (OEE) und sichert die lückenlose Nachverfolgung der Produktqualität.

Die MIP bildet die strategische, informationstechnische Grundlage für die moderne Vernetzung. Ihre Aufgabe ist es, eine heterogene Systemlandschaft flexibel zu integrieren, indem sie als universelle Datendrehscheibe zwischen allen Anlagen und Anwendungen agiert.

In der Praxis ist es oft kein entweder/oder, denn die Systeme arbeiten eng zusammen: SCADA steuert den Prozess, die MIP vermittelt die Daten und das MES dirigiert die Fertigung.

Die optimale Einbindung von SCADA-Systemen in eine übergeordnete MES-Architektur ist der entscheidende Schritt, um das volle Potenzial Ihrer Daten für eine zukunftsfähige Smart Factory zu nutzen.

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