Die zuverlässige Übertragung von Power und Daten spielt eine zentrale Rolle in der All Electric Society (AES). Die Vision einer vollständig elektrifizierten und digitalisierten Gesellschaft, sowie die Vernetzung industrieller Prozesse, sind deren wesentliche Bestandteile. Dazu braucht es einheitliche Standards in der Übertragung beider Lebensadern, um die einzelnen Sektoren der AES sinnvoll in Einklang zu bringen.
In der Datenübertragung haben sich schon lange internationale IEC-Standards für Ethernet durchgesetzt, für Power steht diese Vereinheitlichung noch aus. Die zu übertragenden Datenmengen wachsen exponentiell, die Powerversorgung muss vor den Gesichtspunkten der regenerativen Energieerzeugung neue Wege gehen. Die damit verbundenen Herausforderungen für eine adäquate Verbindungstechnik sind HARTINGs Ansporn.
Effizienzgewinne durch Datenvernetzung
Die für die AES notwendigen Effizienzgewinne können nur durch die umfassende Vernetzung erzielt werden. Energieerzeugung und Verbrauch müssen dafür sauber aufeinander abgestimmt sein. Sei es Ethernet über zwei, vier oder sechs Kupferadern – einheitliche Standards für Protokolle, für die Kabel-Infrastruktur und für Schnittstellen bilden unlängst den Großteil der industriellen Kommunikation ab. Für Modelle wie den Digital Twin und eine Asset Administration Shell (AAS) sind Ethernet-Standards unerlässlich.
Auch die Energieübertragung muss wie der Datenfluss konvergent werden. Aktuell ist sie aber weiterhin als unidirektionale Verteilung gedacht. Die Lebensader Daten wird für die Energie zum führenden Element auf dem Weg zu einheitlichen und vernetzten Lösungen.
Integration von Power und Data
Der Anschluss von Geräten über Netzadapter ist aufwändig und wenig effizient, es ist quasi ein Rückschritt in die Energieverteilung einer vor-digitalen Zeit. Doch immer mehr Endgeräte fordern innovative Powerlösungen. Daten sind hier ein Vorbild, denn sie fließen immer bidirektional. Konsequent war es daher, die Spannungsversorgung von der Daten-Seite mitzudenken. So entstanden standardisierte Systeme wie Power over Ethernet (PoE) und Power over Data Line (PoDL).
Hybride Schnittstellen für die Zukunft
Auch für Geräte mit höherem Leistungsbedarf macht es Sinn, die Energieversorgung von der Daten-Seite mitzudenken, denn in einer digitalisierten Welt wird der Datenanschluss zum Standard. So entstehen neue Schnittstellen in der industriellen Automatisierung, bei denen die Datenkonnektivität um das Thema Energie im Rahmen einer hybriden Schnittstelle weiterentwickelt wird. Hier folgt die „neue“ Energie den Daten, die „neue“ Energie ist zumeist nicht immer ein AC-Netz, sondern potenziell auch eine DC-Gleichspannung.
Die Zukunft der Daten- und Energieintegration
Der Netzwerkanschluss und der Energieanschluss sind gleichermaßen wichtig für die AES. Die Zukunft ist geprägt durch Daten. Dies ermöglichen das Ethernet und die Standardisierungsgremien. Ergänzt wird dieser funktionierende Ansatz zukünftig durch den Brückenschlag zur Energie.
HARTING ist dabei, wenn es darum geht, dass Energie zur Datenübertragung mitgedacht wird. Dies öffnet den Raum für Innovationen. Neue Schnittstellen und hybride Anschlusskonzepte entstehen, die Daten und Energie gemeinsam voranbringen.
Das erste Ziel lautet, die Energie konsequent unter die Führung der Daten zu stellen, um eine intelligente Devices-Power zu erreichen. Und der danach entscheidende Schritt wird es sein, ein Kabel für beide Lebensadern zu bieten – die One Cable Solution.
Jonas Diekmann
Technical editor HARTING Electronics
Jonas Diekmann
Position: Technischer Redakteur
- Abteilung: Globales Produktmanagement
- Firma: HARTING Elektronik GmbH