Single Pair Ethernet reduziert den Verkabelungsaufwand erheblich: Für die gleichzeitige Übertragung von Daten und Energie reicht ein einziges Aderpaar aus. Damit eignet sich SPE ideal für den Einsatz in kompakten Geräten, bei beengten Platzverhältnissen sowie in modular aufgebauten Netzwerktypologien. Eine Herausforderung für die breite Markteinführung von SPE war bislang die Vielfalt unterschiedlicher nicht zueinander kompatibler Steckgesichter. Diese sind zwar in der Normenreihe IEC 63171 erfasst, doch die fehlende Einheitlichkeit hat die Entwicklung entsprechender Infrastrukturkomponenten und Endgeräte über Jahre hinweg ausgebremst.
Inzwischen wurde ein Meilenstein erreicht: „SPE hat in den letzten Monaten wieder Drive bekommen“, freut sich Ralf Moebus, Head of Product Management Industrial Communication bei LAPP. Der Grund: „Die PROFINET Nutzerorganisation (PI) hat sich gemeinsam mit ihren Mitgliedsunternehmen endlich auf einen einheitlichen Steckverbinder für SPE festgelegt.“ Basis der Einigung ist das Steckgesicht nach IEC 63171-7 – ein robuster M12-Hybridsteckverbinder, der ursprünglich für IP67-Anwendungen entwickelt wurde. Sein SPE-Datencontainer soll nun auch für das IP20-Umfeld verwendet werden.
Aktuell wird dieser Standard in die Planungsrichtlinien für PROFINET integriert und voraussichtlich im Laufe des Jahres 2025 in die IEC-Normung aufgenommen. Die Vereinheitlichung des Steckverbinders schafft erstmal Grundlage für sichere Investitionen für Komponentenhersteller und Anwender. Unmittelbar nach Abschluss des Normierungsprozesses wird mit der Markteinführung erster SPE-fähiger Endgeräte sowie einer umfassenden Infrastruktur gerechnet. Damit steht SPE an der Schwelle zur breiten industriellen Umsetzung. LAPP begleitet diese Entwicklung aktiv: als Mitglied in den zuständigen Normungsgremien und mit der Entwicklung eines kompletten SPE-Produktportfolios, das von Leitungen über Steckverbindern bis hin zu Industrial Ethernet Switches reicht. Das gemeinsame Ziel: Die Marktdurchdringung von SPE vorantreiben.
Ethernet-APL zwischen Neuanlage und Bestand
Parallel zu SPE entwickelt sich Ethernet-APL als Lösung für die spezifischen Anforderungen der Prozessindustrie. Basierend auf Single Pair Ethernet erweitert APL die Technologie um intrinsische Sicherheit (gemäß IEC TS 60079-47) und ermöglicht Datenübertragungen mit bis zu 10 Mbit/s über Strecken bis 1000 Meter. Die Energieversorgung der Feldgeräte erfolgt gleichzeitig über dieselbe Leitung. Bei Greenfield-Projekten, also dem Neubau von Anlagen, wird Ethernet-APL bereits erfolgreich eingeplant. Zertifizierte APL-Komponenten lassen sich von Beginn an systematisch einsetzen. Obwohl die anfänglichen Investitionskosten etwas über denen klassischer Systeme wie 4–20 mA/HART liegen, überwiegen die Vorteile: eine schnellere Amortisation durch bessere Fernwartungsmöglichkeiten sowie eine vereinfachte Planung. Durch den Einsatz von 2-WISE-konformen Feldgeräten und passiven Komponenten entfällt die aufwändige Berechnung der Eigensicherheitsparameter vollständig.
Komplexer gestaltet sich dies bei bestehenden Anlagen, also im Brownfield: Die vorhandene Verkabelung erfüllt häufig nicht die hohen technischen Anforderungen, die Ethernet-APL an Kapazität, Induktivität und Schirmung stellt. Eine sorgfältige Qualifizierung der Bestandskabel mit speziellem Messequipment ist erforderlich. Weichen die gemessenen Parameter von der geforderten Toleranz ab, kann dies entweder zu verkürzten Übertragungslängen führen oder im ungünstigsten Fall ist eine vollständige Neuinstallation der Leitungen notwendig.
Trotz der bestehenden Herausforderungen gilt: Ethernet-APL ist eine zukunftsfähige Technologie für die Prozessindustrie, die langfristig eine durchgängige IP-Kommunikation bis in explosionsgefährdete Bereiche ermöglicht. „Das größere Thema für unsere Kunden ist aus unserer Erfahrung aktuell die Aufbereitung bestehender Verkabelung und nicht der Neuaufbau, denn es gibt viele Bestandsgebäude, die nachgerüstet werden“, erklärt Christian Illenseer, Product Manager Industrial Communication und Ethernet APL-Experte bei LAPP. „Für deren Prüfung bedarf es hochkomplexer Geräte, damit eine erfolgreiche APL-Kommunikation gewährleistet werden kann.“
LAPP begleitet Unternehmen bei der Einführung dieser neuen Technologien mit einem breit aufgestellten Portfolio:
- ETHERLINE® T1: Single Pair Ethernet-Leitungen für feste und flexible Anwendungen sowie große Distanzen.
- ETHERLINE® T1L: Speziell entwickelte Leitungen für Ethernet-APL, zertifiziert nach internationalen Normen und ausgelegt auf hohe mechanische Belastbarkeit und einfaches Handling (Fast Connect).
Zugleich unterstützt LAPP die Integration von SPE und Ethernet-APL mit einem umfassenden Serviceangebot: Schulungen, Planungsunterstützung und individuelle Beratung. Ziel ist es, Unternehmen bei der Neuimplementierung und auch bei der Nachrüstung bestehender Anlagen optimal zu begleiten. „Zum Beispiel in unserem neuen LAPP Exploration Center am Standort in Stuttgart“, so Ralf Moebus. Hier haben wir die Möglichkeit Kunden und Anwender an unseren Standort einzuladen und sie beispielsweise einen kompletten Tag lang zu den Themen SPE und APL zu schulen und uns auf fachlicher Ebene auszutauschen.“
Jetzt die Weichen für die Zukunft stellen
Die Entscheidung für ein einheitliches Steckgesicht bei SPE und den zunehmenden Einsatz von Ethernet-APL in der Prozessindustrie schaffen die nötigen Voraussetzungen für eine flächendeckende Markteinführung. Unternehmen, die frühzeitig auf diese Entwicklungen setzen, legen damit den Grundstein für skalierbare, effiziente und zukunftssichere Kommunikationsnetzwerke. Und zugleich sichern sich damit einen Wettbewerbsvorteil in einer zunehmend vernetzten industriellen Welt. Mit dem großen Durchbruch rechnen Ralf Moebus und sein Team 2026, wenn noch größere Mengen an Geräten und Infrastruktur zur Verfügung stehen. „Wir merken, dass sich die Anwender gerade informieren“, fasst Ralf Moebus zusammen. „Maschinenbauer wollen genau wissen, wo und wie SPE eingesetzt wird und dann steht LAPP selbstverständlich mit umfassender Expertise zur Stelle. Unsere Kunden können die Technologie sofort implementieren.“
Infobox:
LAPP ist seit 2019 Mitglied im SPE Industrial Partner Network. Das Netzwerk bringt führende Unternehmen aus den Bereichen Automatisierungstechnik, Kabel- und Verbindungstechnologie zusammen. Ziel ist es, Single Pair Ethernet (SPE) als durchgängige Infrastrukturtechnologie in der Industrie zu etablieren und die Standardisierung sowie die Markteinführung aktiv voranzutreiben. Durch die Mitarbeit im SPE Industrial Partner Network gestaltet LAPP die Entwicklung technischer Richtlinien, Normen und Anwendungsprofile maßgeblich mit. Das Engagement gewährleistet, dass die Lösungen von LAPP frühzeitig auf neue Marktanforderungen abgestimmt sind und Anwendern höchste Investitionssicherheit bieten.
