Interview zum Stand der Dinge bei SPE
Neue Dynamik bei Single Pair Ethernet
Die Marktdurchdringung von Single Pair Ethernet (SPE) nimmt Fahrt auf. Warum das so ist, welche Faktoren die Implementierung vorantreiben und welche Perspektiven SPE bietet, erklären Simon Seereiner, Thomas Keller und Tim Kindermann, Vorstandsmitglieder der Single Pair Ethernet System Alliance.
Markt&Technik: Wo steht Single Pair Ethernet heute – in Bezug auf Komponentenverfügbarkeit, Technologie und Marktakzeptanz?
Simon Seereiner: Das Interesse an Single Pair Ethernet ist überwältigend. Viele Unternehmen definieren SPE inzwischen als ihre zukünftige Kommunikationsplattform, während gleichzeitig immer mehr Produkte auf den Markt kommen. Parallel dazu werden gerade die relevanten Standards finalisiert. Zum Beispiel ist „Profinet over SPE“ klar positioniert, sodass wir hier ein sehr positives Bild zeichnen können.
Thomas Keller: Wie der aktuelle Stand von Single Pair Ethernet bewertet wird, hängt stark davon ab, welchen Markt man betrachtet. SPE ist keine neue Technologie – in der Automobilindustrie ist es seit rund 14 Jahren etabliert und wächst dort kontinuierlich. In den letzten Jahren war es unsere Aufgabe, auch andere Industriezweige auf SPE vorzubereiten und die Technik in andere Anwendungssegmente zu bringen. Und hier verzeichnen wir spürbare Fortschritte. Zwar waren das Interesse und die Aufmerksamkeit vonseiten der Kunden schon von Beginn an vorhanden, inzwischen sind jedoch auch die entsprechenden Produkte verfügbar, und konkrete Projekte werden umgesetzt. Daher gehe ich davon aus, dass wir nächstes Jahr richtig viele Projekte sehen werden.
Die Marktdurchdringung von SPE außerhalb der Automobilindustrie liegt dennoch hinter den Erwartungen zurück. Woran liegt das?
Keller: Wir hätten uns tatsächlich eine schnellere Entwicklung gewünscht. Allerdings folgt die Industrieelektronik beziehungsweise die Factory Automation einem anderen Rhythmus als die Automobilbranche. Neue Technologien brauchen hier einfach länger, bis sie sich durchsetzen und in die Breite gehen.
Tim Kindermann: Für die Marktdurchdringung sind Standards ein entscheidender Punkt – zum Beispiel beim Steckverbinder. Hier haben Unsicherheiten den Markt bislang gebremst. Inzwischen sind wir aber auf einem sehr guten Weg, zum Beispiel mit der IEC 63171-7, Edition 2. Das ist der künftige Steckverbinder-Standard für die Fabrikautomation – sowohl im Profinet-Umfeld als auch darüber hinaus, unter anderem bei Ethernet/IP. Somit sind jetzt die Grundlagen gegeben, und wir sehen bereits, dass Hersteller beginnen, Produkte zu entwickeln und erste Anwendungen aufzubauen.
Das heißt, im Hintergrund passiert derzeit sehr viel?
Seereiner: Ja, absolut. Große Unternehmen integrieren SPE bereits in ihre Roadmaps, auch wenn sie das noch nicht öffentlich kommunizieren.
Und um noch einmal auf die ‚verzögerte‘ Marktdurchdringung zurückzukommen: Die zeitliche Entwicklung ist durchaus typisch. Der Übergang von den Feldbussen zu Ethernet Anfang der 2000er-Jahre hat ebenfalls viele Jahre gedauert. Gerade im industriellen Umfeld wird ein Technologiewechsel erst vollzogen, wenn Verfügbarkeit und Reife sichergestellt sind. Zum Beispiel ist Profinet 2004 gestartet, also vor über 22 Jahren. Es hat also auch hier einige Jahre gedauert, bevor die ersten Millionen Knoten im Feld waren. Und auch SPE braucht seine Zeit. Initiativen wie die SPE System Alliance und das SPE Industrial Partner Network treiben genau diesen Transformationsprozess voran.
Wir unterhalten uns hier auf der embedded world in Nürnberg. Welche Rolle spielt SPE speziell im Embedded-Bereich?
Kindermann: Eine sehr zentrale Rolle. Eine Stärke der embedded world ist, dass wir hier viele Kontakte direkt zu den Entwicklern haben, die konkrete Lösungen umsetzen. Ein sehr präsentes Thema ist derzeit der ‚Cyber Resilience Act‘. Entwickler stehen vor der Aufgabe, ihre Anwendungen so zu gestalten, dass diese entsprechend sicher, abgeschirmt und geschützt sind. Und Ethernet bietet hier etablierte Security-Optionen, die implementiert werden können.
Und natürlich sehen wir hier Evaluierungsboards. Der Embedded-Bereich ist damit ein wesentlicher Treiber für die Verbreitung der Technologie.
Wie groß ist der Handlungsdruck durch den Cyber Resilience Act?
Seereiner: Sehr hoch! Er zwingt Unternehmen, ihre Kommunikationsarchitekturen grundlegend zu überdenken. Bestehende Lösungen wie Modbus RTU sind oft schwer als „sicher“ klassifizierbar. SPE bietet hier klare Vorteile: höhere Bandbreiten, integrierbare Security-Mechanismen und die Möglichkeit einer durchgängigen, transparenten Kommunikation bis in die Cloud.
Welche weiteren Themen diskutieren sie aktuell mit ihren Kunden?
Keller: Ein zentrales Thema ist der Steckverbinder. Hier gab es in der Vergangenheit Unsicherheiten, die inzwischen dank Standardisierung – getrieben durch die PNO – beseitigt sind. Und das nehmen die Kunden sehr positiv auf. Das zweite Thema betrifft unsere SPE-Vereine, die früher in Konkurrenz zueinander standen. Auch das ist geklärt: Die SPE System Alliance und das SPE Industrial Partner Network arbeiten mittlerweile zusammen und befinden sich sogar in einem Merger-Prozess. Künftig wird es eine gemeinsame Organisation geben – mit neuem Namen und neuem Logo. Die embedded world ist also eine der letzten Messen, auf denen wir noch als SPE System Alliance auftreten.
Seereiner: Außer vielen Gesprächen rund um den Steckverbinder – die ich bestätigen kann – beobachte ich auch starkes Kundeninteresse an den neuen IEEE-Standards, zum Beispiel 802.3dg oder 10BASE-T1M. Unternehmen wollen verstehen, welche Möglichkeiten sich daraus ergeben und wie sich bestehende und neue Technologien zusammenführen lassen.
Ein zentraler Aspekt, der im Zusammenhang mit SPE immer wieder diskutiert wird, ist die Verfügbarkeit der Komponenten. Wie stellt sich die Situation hier momentan dar?
Keller: Das ist eine komplexe Frage, weil man für unterschiedliche Anwendungen und Industriezweige auch unterschiedliche Produkte benötigt. Die Produktpalette befindet sich aktuell im Aufbau, wächst aber dynamisch. Ich gehe davon aus, dass im Laufe dieses Jahres viele neue Produkte auf den Markt kommen werden und im nächsten Jahr eine weitgehend flächendeckende Verfügbarkeit erreicht wird.
Kindermann: Ergänzend kann man noch sagen, dass es nicht nur auf die Verfügbarkeit von Produkten wie die Steckverbinder ankommt, sondern auch auf PHYs, Switches und weitere Komponenten. Auch hier müssen die neuen Standards letztendlich in Silizium gegossen werden. Gleichzeitig steigt mit jeder neuen Komponente auch das Interesse des Kunden, weil sich seine konkrete Anwendung immer besser abbilden lässt.
Seereiner: Während wir 2023 auf der Hannover Messe noch einen Messestand mit sehr wenigen Produkten hatten, hat sich die Situation inzwischen deutlich verändert. Die Produktvielfalt ist heute so groß, dass sie sich kaum noch vollständig darstellen lässt. Und das gilt über viele Branchen hinweg. Für Kunden und Entwickler wird dadurch sichtbar, wie schnell sich SPE als Technologie etabliert und wie viele verschiedene Lösungen und Komponenten mittlerweile verfügbar sind, um unterschiedlichste Anwendungen abzudecken.
Was ist für Ihre Kunden der wichtigste Treiber, SPE jetzt einzusetzen: Platzersparnis, Überwindung technischer Hürden oder Kostenvorteile?
Kindermann: Ich glaube, es ist eine Kombination aus vielen Faktoren. Es gibt unterschiedliche Anwendungsbereiche und unterschiedliche Motivationen, wie steigende Datenmengen, Sensor-to-Cloud-Anwendungen oder den Cyber Resilience Act. Darüber hinaus lassen sich mit SPE die großen Probleme dieser Zeit adressieren, darunter die Ressourcenverfügbarkeit. Durch Single Pair Ethernet reduziere ich nicht nur den Verkabelungsaufwand und die Kosten, ich spare auch deutlich Kupfer ein.
Keller: Single Pair Ethernet bietet ein solch immenses Spektrum an Vorteilen und Einsatzmöglichkeiten, dass man nicht ein einziges Argument herausgreifen kann. Es ist vielmehr das Zusammenspiel vieler Eigenschaften, das einen echten Mehrwert schafft. Das macht diese Technologie auch so interessant.
Und für welche Anwendungen ist SPE jetzt besonders relevant?
Seereiner: Die einfache Antwort lautet: für sehr viele. Von der Fabrik- und Prozessautomation über Gebäudeautomation und Robotik bis hin zu Bahntechnik, Schiffbau oder Mining. Selbst für humanoide Robotik gibt es bereits konkrete Ansätze. Der große Vorteil ist der einheitliche Standard über all diese Anwendungen hinweg.
Kindermann: Man kann sagen, dass es Industriezweige gibt, die lange darauf gewartet haben, eine Ethernet-basierte Technologie einzusetzen. Das betrifft zum Beispiel das Automobilsegment, in dem das Thema als erstes gestartet und entwickelt wurde. Aber auch in anderen Industriezweigen ist SPE ein Game Changer, beispielsweise in der Prozessindustrie, die zum Teil noch mit Profibus PA, 4–20 mA oder HART gearbeitet hat und für die SPE einen großen technischen Sprung bedeutet. Ähnliche Entwicklungen sehen wir in anderen Anwendungen, zum Beispiel in der Agrartechnologie mit dem Highspeed-ISOBUS, der auf SPE basiert. Es rücken also immer mehr Anwendungen in den Fokus von SPE – von der Fabrikautomatisierung über die Gebäudeautomation bis hin zu erneuerbaren Energien. Die gesamte Energiespeicher-Sparte kann von SPE profitieren.
Single Pair Ethernet ist für viele Branchen und Anwendungen interessant, gerade weil die Technologie so flexibel und variabel einsetzbar ist. Von den IEEE-Standards über die Verkabelung bis hin zur Konnektivität bieten die Hersteller eine Vielzahl unterschiedlicher Lösungen an. Ich glaube, auch das ist ein wichtiger Punkt, warum SPE in vielen Bereichen ein Erfolg werden wird.
Zum Abschluss noch eine kurze Frage mit der Bitte um eine kurze Antwort: Wo sehen Sie SPE langfristig?
Seereiner: Ethernet ist das Standard-Kommunikationsmedium der Zukunft – und Single Pair Ethernet ein Derivat, das für viele Anwendungen enorme Vorteile bietet. Daher werden wir SPE künftig überall sehen.
