INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2026

NEUER

NEUER KOMMUNIKATIONSSTANDARD FÜR DIE PROZESSINDUSTRIE ETHERNET BIS INS LETZTE FELDGERÄT Die digitale Transformation der Prozessindustrie verlangt eine durchgängige Kommunikation vom Feldgerät bis in die Cloud. Doch während Ethernet in der Office-IT und der diskreten Fertigung seit Jahren als Standard etabliert ist, blieb die Feldebene lange außen vor. Mit Ethernet-APL (Advanced Physical Layer) steht nun eine Übertragungstechnologie zur Verfügung, die Ethernet ohne Medien- und Protokollbrüche bis in den Feldbereich erweitert. Ethernet hat sich in nahezu allen Bereichen industrieller und privater Kommunikation als Standard etabliert. Für Planer, Techniker und Betreiber ist der Umgang damit vertraut. Das ist ein erheblicher Praxisvorteil. In der Prozessautomatisierung galt Ethernet hingegen lange als nicht feldtauglich. Gründe dafür waren Kabelwege von mehreren hundert Metern zwischen Leitwarte und Feldgerät, die Installation im Außenbereich unter rauen Bedingungen sowie die Anforderung nach Eigensicherheit (Ex i) in explosionsgefährdeten Bereichen. Dazu bestand der etablierte Anspruch, Energie und Kommunikation über ein einziges zweiadriges Kabel zu übertragen. Das Zweileiter-Prinzip ist in der Prozessautomatisierung seit Jahrzehnten verankert: Bereits bei der klassischen 4-20-mA- Dipl.-Ing. Andreas Hennecke, Product Marketing Manager bei Pepperl+Fuchs in Mannheim Schnittstelle wird das Feldgerät über dieselbe Leitung versorgt, über die es seinen Messwert überträgt. Das geschieht durch Variation des Stroms zwischen 4 und 20 mA. Ethernet-APL überträgt dieses Prinzip in die Ethernet-Welt: Kommunikation und Energieversorgung laufen über ein gemeinsames Adernpaar. STANDARD ERMÖGLICH HOHES MASS AN INTEROPERABILITÄT Ethernet-APL ist eine eigensichere Zweidraht-Ethernet-Technologie für die Prozessindustrie. Sie basiert auf dem 2019 von der IEEE verabschiedeten Standard 10BASE-T1L und ist vollständig kompatibel mit der IEEE-802.3-Ethernetspezifikation. Die Datenübertragung erfolgt mit 10 Mbit/s im Full-Duplex-Betrieb. Definiert sind außerdem Leitungslängen bis zu 1000 m. Ethernet-APL definiert ausschließlich Punkt-zu-Punkt-Verbindungen - vom Feldverteiler zum Feldgerät. Dieses Prinzip hat aus Anwendersicht einen entscheidenden Vorteil: Übersprechen zwi- 14 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2026/04 www.industrielle-automation.net

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION 01 Installationsbereite Gehäuselösungen verbinden alle Signalarten mit dem Leittechnikraum über Ethernet oder Glasfaser 02 Kompetente Beratung und Projektbegleitung durch Spezialisten schen Leitungen wird wirksam verhindert, und Arbeiten an einem einzelnen Feldgerät bleiben damit ohne Rückwirkung auf den Anlagenbetrieb. Für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen legt der Standard IEC 60079-47 (2-WISE, 2-Wire Intrinsically Safe Ethernet) die zulässigen Energiepegel verbindlich fest. Die Eigensicherheit ist integraler Bestandteil der Spezifikation - eine gesonderte Berechnung des Eigensicherheitsnachweises durch den Planer entfällt, da die Portprofil-Spezifikationen die zulässigen Kombinationen bereits festschreiben. Installationstechnik und Verbindungsarten sind ebenfalls normativ geregelt. Für die Verbindung genügen Schraubanschlüsse oder Federzugklemmen; als Werkzeug reicht ein Schraubendreher. Unabhängige Konformitätstests stellen die Interoperabilität von Komponenten verschiedener Hersteller sicher, sodass die Technologie allen Marktteilnehmern gleichberechtigt offensteht. LÜCKENLOS VON DER MESSSTELLE BIS ZUR CLOUD Die 200 m Leitungslänge vom Feldverteiler bis zum Feldgerät decken typische Installationsabstände in Prozessanlagen zuverlässig ab. Entlegene Messstellen lassen sich ohne Signalverstärker oder Medienkonverter direkt in das Ethernet-Netz einbinden. Am Feldverteiler benötigt man eine Hilfsspannungsversorgung und eine Kommunikationsleitung, beispielsweise als Glasfaser. Die Übertragungsrate von 10 Mbit/s ermöglicht neben klassischen Prozessgrößen wie Druck, Temperatur oder Füllstand auch datenintensive Messwerte - etwa die vollständige Hüllkurve eines Radarfüllstandsmessgeräts. Das Gerät sendet mehrere Prozessvariablen in einem Telegramm und mit kurzen Zykluszeiten an das Leitsystem; parallel können Asset-Management-Systeme auf Konfigurationsdaten, Alarme und Statusmeldungen zugreifen. Der strategisch bedeutendste Vorteil ist die Durchgängigkeit: Ethernet-APL schafft eine lückenlose Datenautobahn von der Messstelle über das Leitsystem bis zur Cloud oder dem digitalen ETHERNET-APL SCHAFFT EINE LÜCKENLOSE DATENAUTOBAHN VOM SENSOR BIS ZUR CLOUD Zwilling, und zwar ohne proprietäre Gateways oder Protokollumsetzer. Diese Durchgängigkeit ist der Enabler für Konzepte wie NAMUR Open Architecture (NOA), Predictive Maintenance und das Industrial Internet of Things (IIoT) in der Prozessindustrie. ETHERNET-APL FIELD SWITCH Seit dem Jahr 2021 ist der Ethernet-APL Field Switch von Pepperl+Fuchs auf dem Markt und unterstützt Betreiber, Planer und Installateure entlang des gesamten Anlagenlebenszyklus. Die automatische Geräteerkennung funktioniert ohne vorhandenes Leitsystem und ohne vorab durchgeführte Konfiguration. Das ist in der Praxis entscheidend: Gerade bei Neuinstallationen oder Umbauarbeiten stehen weder Leitsystem noch Engineering-Datenbank zwingend zur Verfügung. Der Switch identifiziert dennoch alle angeschlossenen Geräte, bewertet die Installationsqualität unmittelbar und gibt dem Installateur sofortiges Feedback. Gezielte Korrekturen sind so noch vor der Übergabe möglich. Die Messung der Übertragungsphysik erfolgt automatisch an jedem 02 Anschluss und wird in Berichten dokumentiert. Der Erstbericht schafft bei der Inbetriebnahme eine verlässliche Dokumentationsgrundlage zwischen Installateur und Auftraggeber. Wiederholungsmessungen lassen sich als Zeitplan hinterlegen; die Ergebnisse werden automatisch im Langzeitspeicher abgelegt und ermöglichen die Analyse schleichender Qualitätsveränderungen. Der Zugriff auf den Switch erfolgt über einen integrierten Webserver, ohne dedizierte Client-Software. Asset-Management-Systeme binden den Switch über FDI-Technologie in standardisierte Werkzeugketten ein. Eine zeitgestempelte, filterbare Ereignisliste ermöglicht die präzise Analyse von Kommunikationsereignissen und Anlagenänderungen. Im laufenden Betrieb erkennen Wartungsteams schleichende Verschlechterungen in der Installation frühzeitig - etwa durch Feuchtigkeitseintrag oder Alterungseffekte - und können gezielt eingreifen, bevor die Anlagenverfügbarkeit beeinträchtigt wird. ETHERNET-APL ERFOLGREICH EINFÜHREN Ethernet-APL ist normativ abgesichert und marktverfügbar für Neuanlagen ebenso wie für Erweiterungen und Migrationsvorhaben. Erste Großprojekte sind bereits in Betrieb, auch viele kleine Testaufbauten; neue Anlagen werden heute aktiv projektiert. Die Fachexperten empfehlen Planern und Integratoren, erste Erfahrungen in einer überschaubaren Installation zu sammeln, bevor die Technologie skaliert wird. Der Einstieg ist niedrigschwellig: Bestehende Kabelinfrastruktur lässt sich in der Regel weiternutzen, die Installationstechnik ist vertraut, und der Field Switch führt strukturiert durch Inbetriebnahme und Qualitätssicherung. Experten von Pepperl+Fuchs helfen dabei, die Datenautobahn bis in das Feld der Prozessanlage zu legen und unterstützen Kunden - von der Planung der Topologie über die Auswahl geeigneter Infrastruktur bis hin zur Inbetriebnahme. Bilder: Pepperl+Fuchs www.pepperl-fuchs.com 01 www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 2026/04 15