atvise von bachmann wacht über die Wasserversorgung im Burgenland

Die Visualisierung mit atvise ermöglicht es, auf jedem webfähigen Endgerät in einem beliebigen Browser die Betriebsdaten einzusehen. (Bilder: RHC automation)

Mit einer jährlichen Systemeinspeisung von rund 15 Millionen Kubikmetern Wasser und einer Gesamtleitungslänge von rund 3.000 km zählt der WLV NB zu den größten Trinkwasserversorgern in Österreich. Aufgrund von Bevölkerungswachstum und nicht zuletzt bedingt durch den Klimawandel wurde auch das Leitungsnetz erweitert, um den steigenden Wasserbedarf zu decken. RHC automation führte 2018 eine neue Langzeitdatenbanklösung ein, um der damit einhergehenden Komplexität Herr zu werden. Als Interface dafür setzte der Systemintegrator auf atvise von Bachmann: „Die Visualisierung mit dieser webbasierten Lösung ermöglicht es den zuständigen Mitarbeitenden, auf jedem webfähigen Endgerät in einem beliebigen Browser die für sie relevanten Betriebsdaten einzusehen“, erklärt Roland Hirschmann, Inhaber von RHC automation. Seit der Einführung von atvise sind Rohrbrüche und andere Anomalien für den WLV NB nun mit wenigen Klicks erkennbar.

Alles im Blick: Rund 100 Stationsbilder werden mit atvise dreidimensional und nahezu lagerichtig dargestellt.

Roland Hirschmann
Inhaber von RHC automation

„Dank des schrittweisen Übergangs auf das neue Scada-System müssen wir nicht alles gleichzeitig umschalten. Bei der Inbetriebnahme einer neuen, vorkonfiguriert gelieferten Steuerung wird der Betrieb nur sehr kurz unterbrochen.“

Schrittweise Scada-Umstellung

Zwar waren damit eine zukunftsfähige Monitoring-Lösung und ein Langzeitdatenarchiv vorhanden. Mit dem in die Jahre gekommenen Scada-System des WLV NB konnte hingegen ein zuverlässiger und NIS-konformer Betrieb in Zukunft nicht mehr sichergestellt werden, zumal der Hersteller inzwischen nicht mehr am Markt vertreten war. Der WLV NB suchte nach einem Ersatz. atvise nutzte man bereits für das Betriebsdaten-Monitoring – da sei es naheliegend gewesen, die Software auch als neues Scada-System anzudenken, beschreibt Hirschmann die damaligen Überlegungen. Auch bei anderen Kunden habe er überdies bereits gute Erfahrungen mit atvise als Scada-Lösung in Verbindung mit Langzeitdatenbanksystemen gemacht.

Um dem WLV NB einen ersten Eindruck von atvise als Scada-Lösung zu verschaffen, band Hirschmann eine über das IEC-104-Protokoll an das bestehende Leitsystem angebundene Station parallel an atvise an. „Danach folgten noch einige weitere Stationen der Haus- und Schrankensteuerung. Dann war relativ schnell klar: atvise wird das neue Scada-System beim WLV NB“, erinnert sich der Inhaber von RHC automation. Bis Mitte 2025 benötigt das gesamte Projekt, um die rund 100 Stationen mit einigen tausend Datenpunkten, die physisch im Feld erfasst werden, in das neue Scada-System einzubinden. Im Endausbau sind die Komponenten über IEC 104, OPC UA sowie Modbus an atvise angebunden.

Schnell analysiert: Mit einem Klick erhält der WLV dank atvise einen übersichtlichen Trend der gewünschten Werte.

Besonderheit: Funkanbindung

90 Prozent der Außenstationen des WLV NB sind via Funk an das Scada-System angebunden. „Die flache Topologie im Burgenland ermöglicht es, mit erhöht angebrachten Funksystemen große Radien abzudecken“, beschreibt Hirschmann eine Besonderheit der Kommunikation beim WLV NB. Auch zwischen Hochbehältern und Pumpstationen sind in den meisten Fällen keine Kabelverbindungen vorhanden. Somit müssen beim WLV NB übergeordnete Automatisierungsfunktionen fast ausschließlich über das Scada-System erfolgen.

Während der Umstellungsphase waren allerdings Konstellationen unvermeidlich, in denen beispielsweise ein Hochbehälter noch am alten System angebunden war und die zugehörige Pumpstation bereits im neuen System implementiert wurde. Um die zusammenhängende Automatisierung trotzdem möglichst unterbrechungsfrei zu gewährleisten, wird in diesen Fällen der aktuelle Behälterstand des Hochbehälters per OPC UA aus der Langzeitdatenbank in atvise eingelesen. Dies wiederum ermöglicht die automatische Ansteuerung der Pumpen über das Scada-System. „Dieser Parallelbetrieb ist ein großer Vorteil, denn wir müssen nicht alles gleichzeitig umstellen. Auch bei einer hardwareseitigen Erneuerung einer Außenstation wird diese bereits vorkonfiguriert geliefert, sodass ebenfalls nur eine sehr kurze Betriebsunterbrechung bei der Inbetriebnahme erforderlich ist“, so Hirschmann.

Mehrere tausend Datenpunkte wie dieser Brunnen in Neudörfl an der Leitha sind im Scada-System des WLV NB enthalten. (Bild: WLV NB)

Infos zum Anwender

Der WLV ist ein Gemeindeverband, der sich aus 66 Gemeinden der drei politischen Bezirke Mattersburg, Eisenstadt und Neusiedl zusammensetzt. Die wichtigste Aufgabe des Wasserleitungsverbandes Nördliches Burgenland ist sicherlich die Versorgung der Bevölkerung mit einwandfreiem Trinkwasser. Der Wasserleitungsverband Nördliches Burgenland (WLV NB) stellt die Wasserversorgung von rund 180.000 Menschen aus Grund- und Quellwasser sicher. 2023 wurden 14,92 Mio m³ Wasser eingespeist. Der WLV NB ist zuständig für 2.974 km Gesamtleitungslänge, 114.972 m³ Speichervolumen, 52 Brunnen und Quellen, 62 Behälter und 30 Drucksteigerungsanlagen.

Voller Überblick über Daten

Mit atvise erhält der WLV NB eine äußerst flexible Monitoring- und Scada-Lösung: Dank der Webtechnologie ließen sich neben Kamerabildern und anderen externen Datenquellen auch Internetdienste im atvise Betriebsdaten-Monitoring abbilden – wie etwa Karten aus Google Maps oder Wetterdaten. „Alle Nitratmessstellen im Versorgungsgebiet sind in eingebundenen Google Maps kartiert. Durch Anwahl der Stationspunkte in der Karte können zugehörige Trendkurven direkt aufgerufen und gleichzeitig geografische Zusammenhänge erfasst werden“, zeigt sich der Ingenieur überzeugt. Bei den Trend-Darstellungen werden mit der webbasierten Lösung grundsätzlich deutlich mehr Funktionalitäten geboten als bei den meisten Desktop-Installationen.

Schlüsselfaktor Sicherheit

Neben der Usability wurde beim neuen Scada-System ein starker Fokus auf die Sicherheit gelegt – nicht zuletzt aufgrund der NIS-2-Richtlinie, die strenge Anforderungen an die Cybersicherheit kritischer Infrastrukturen definiert. In diesem Bereich bestätigen erfolgreich abgeschlossene Penetration- und Vulnerability-Tests die Implementierung umfassender Security-Maßnahmen in atvise. Der WLV NB setzt aufgrund der Sicherheitsanforderungen zwei separate atvise-Systeme ein: zum einen ein IT-fokussiertes Monitoring-System für statistische Auswertungen der Daten aus der Langzeitarchivierung und zum anderen eine strikt getrennte Umgebung für die Operational-Technology-Prozesse, die als Scada dient und ebenfalls an die Langzeitdatenbank angebunden ist.

Das System für das Betriebsdaten-Monitoring steht dabei einer größeren Anzahl an Usern im IT-Netzwerk zur Verfügung, wobei die Benutzer-Authentifizierung über ein Active Directory basiertes Single Sign-on erfolgt. Die Berechtigungen werden somit automatisch gruppenbasiert aus der Windows-Authentifizierung übernommen. Das Scada-System im OT-Netzwerk hingegen ist nur über den Wartungsarbeitsplatz oder über streng limitierte VPN-Zugänge mit Zweifaktor-Authentifizierung erreichbar. In beiden Systemen konnten Zugriffsberechtigungen innerhalb der Visualisierung dank der feingranularen Access Control von atvise zusätzlich benutzerspezifisch weiter eingeschränkt werden. Auch die Kommunikation zwischen Zentrale und Außenstationen erfolgt mittels VPN-Verbindungen, die der Funkübertragung übergelagert sind. Firewalls und Intrusion Detection Systeme sorgen für zusätzliche Betriebssicherheit. Zudem wurden für das Scada-System eindeutige Passwortrichtlinien eingeführt und dokumentiert. Für eine erhöhte Ausfallsicherheit sind die atvise-Instanzen redundant auf zwei physischen Servern installiert. „Damit haben wir eine Lösung etabliert, mit der der WLV NB auch zukünftigen Erweiterungen ganz beruhigt entgegenblicken kann“, so der Ingenieur abschließend.