Die Reihe 3WA erneuert das Portfolio für offene Leistungsschalter von Siemens Smart Infrastructure. © Siemens

Darüber hinaus lassen sich die Anforderungen der IEC 50001 beziehungsweise der PMF-Stufe (Power Metering Function), wie sie die IEC 60364-8-1 zur Einhaltung der ISO 50001 jeweils anwendungsspezifisch definiert, mit dem 3WA leicht erfüllen: So kann der Planer anhand vordefinierter PMF-Typen die jeweils erforderlichen Mess- und Zusatzfunktionen auswählen. Über den Applikationsprozessor lässt sich der PMF-Typ auch später noch anpassen, etwa bei Nutzungsänderungen.

Integration der Messwerte in die Cloud

Die Übermittlung der erfassten Daten vom Leistungsschalter in übergeordnete Systeme erfolgt üblicherweise über Standardprotokolle. Das ist inzwischen bei etwa einem Fünftel der weltweit installierten Leistungsschalter der Fall. Auch der offene Leistungsschalter 3WA ist über das Profinet-IO/Modbus-TCP-Kommunikationsmodul COM190 mit dem Netzwerk verbunden. Dieses unterstützt Profinet für anspruchsvolle industrielle Kommunikation sowie Modbus TCP für Energiemonitoring-Aufgaben. Für den schnellen Datentransfer können auch mehrere Kommunikationsprotokolle gleichzeitig verwendet werden.

Die Neuentwicklung geht noch einen Schritt weiter: Der 3WA bringt Messwerte aus der elektrischen Infrastruktur direkt ins IoT. Alle erfassten Daten zu Energie, Netzqualität und Schalterzuständen lassen sich damit auch in cloudbasierte Energiemanagement- und Mittelspannungssysteme einbinden. Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten. Denn die systematische Nutzung von IoT-Plattformen bietet in der Elektro- und Gebäudetechnik charakteristische Vorteile, auch über ein cloudbasiertes Energiemonitoring hinaus. Der Aufwand für eine eigene IT-Infrastruktur für das technische Gebäudemanagement lässt sich wesentlich reduzieren. Zudem lässt sich ein sehr großes Datenvolumen speichern und verarbeiten, das ortsunabhängig für umfangreiche Analysen zur Verfügung steht. Die offene IoT-Plattform MindSphere von Siemens etwa macht es möglich, große Datenmengen von unterschiedlichen Geräten und Anlagen in Gebäuden und Infrastrukturen zu verarbeiten, auszuwerten und miteinander zu vergleichen. Die Potenziale sind enorm. Deutlich geringere Ausfallzeiten und eine nochmals erhöhte Energieeffizienz sind nur zwei Beispiele.

Vor Cyberattacken geschützt

Die Vernetzung mit dem Internet bedeutet für IoT-fähige Komponenten wie den Leistungsschalter 3WA aber auch: Der Leistungsschalter muss dieselben hohen Cybersecurity-Standards erfüllen wie andere vernetzte Systeme, um die Betriebssicherheit eines Unternehmens oder Gebäudes dauerhaft zu gewährleisten. Damit stellt sich die zentrale Frage nach der Erfüllung adäquater Cybersecurity-Standards nicht nur in Form übergeordneter Sicherheitskonzepte, sondern bereits unmittelbar auf Feldebene. Das bedeutet, direkt in den Geräten integrierte Sicherheitsfunktionen werden zum zentralen Baustein für jedes durchgängige Cybersecurity-Konzept.

Verschiedene in den offenen Leistungsschalter integrierte Sicherheitsmerkmale schützen den Schalter deshalb gegen Manipulationsversuche. Beispielsweise verfügt das Profinet-IO/Modbus-TCP-Modul COM190 über einen in die Hardware integrierten Parameter-Schreib- und Fernschaltschutz. Das bedeutet, dass bei aktiviertem Schreibschutz keine Parameter verändert werden können, während bei aktiviertem Fernschaltschutz das Ein- oder Ausschalten über einen der Kommunikationswege unterbunden wird. Beide Funktionen sind außerdem werksseitig immer aktiviert und müssen manuell und somit bewusst am Kommunikationsmodul selbst ausgeschaltet werden. Auch hardwareseitig ist der 3WA gegen unerlaubten Zugriff geschützt, etwa durch zahlreiche Abschließ- und Verriegelungskomponenten.

Martin Moosburger, Vice President of Product Management Low Voltage Products, Siemens Smart Infrastructure, Business Unit Electrical Products