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IEC 61850 vs. IEC 60870-5-104: Wo liegt der Unterschied?

IEC 61850 und IEC 60870-5-104 sind zwei zentrale Protokolle der Energieautomatisierung – aber für unterschiedliche Aufgaben. Wir erklären die Unterschiede, das Zusammenspiel und wann sich eine Migration lohnt.

In diesem Artikel

IEC 61850 und IEC 60870-5-104 begegnen einem in fast jeder Umspannstation – und werden doch häufig verwechselt. Beide sind standardisierte Kommunikationsprotokolle der Energietechnik, sie lösen aber unterschiedliche Aufgaben und arbeiten auf verschiedenen Ebenen. Wer die Rollen kennt, trifft bei Neubau, Modernisierung und Leitstellenanbindung die richtige Entscheidung.

IEC 60870-5-104 – das Fernwirkprotokoll

IEC 60870-5-104 (kurz „104") ist die Netzwerkvariante der Fernwirknorm IEC 60870-5-101: Sie überträgt Fernwirkdaten über TCP/IP. Klassisch verbindet 104 eine übergeordnete Leitstelle (SCADA) mit Unterstationen bzw. RTUs und arbeitet dabei nach dem Master-Slave-Prinzip (Controlling Station ↔ Controlled Station).

  • Zweck: vertikale Fernwirk-Kommunikation zwischen Leitstelle und Umspannwerk/RTU
  • Transport: TCP/IP (Port 2404), schlank und robust
  • Daten: Messwerte, Einzel- und Doppelmeldungen, Zählwerte und Befehle
  • Adressierung: flache Informationsobjektadressen (IOA), die zwischen den Stationen manuell abgestimmt werden
  • Kein selbstbeschreibendes Datenmodell: die Bedeutung eines Datenpunkts steckt in der Projektierung, nicht im Protokoll

IEC 61850 – der Standard für die Stationsautomatisierung

IEC 61850 ist deutlich umfassender: ein internationaler Standard für Kommunikation und Interoperabilität in Schaltanlagen und Smart Grids. Statt reiner Datenübertragung definiert er ein objektorientiertes, selbstbeschreibendes Datenmodell und ein durchgängiges Engineering.

  • Zweck: Kommunikation innerhalb der Station (horizontal, zwischen IEDs) und zur Leittechnik
  • Datenmodell: objektorientiert und selbstbeschreibend über logische Knoten (Logical Nodes)
  • Dienste: MMS für Client/Server, GOOSE für schnelle Ereignismeldungen und Sampled Values (SV) für Messwerte
  • Engineering: durchgängig über SCL-Dateien (ICD, SCD)
  • Interoperabilität: herstellerübergreifend – Geräte verschiedener Anbieter verstehen sich

Eine ausführliche Einführung finden Sie im Artikel Was ist IEC 61850?.

Die wichtigsten Unterschiede im Überblick

Beide Protokolle nutzen heute Ethernet und TCP/IP, verfolgen aber unterschiedliche Ziele:

  • Einsatzebene: 104 verbindet Leitstelle und Station (vertikal); IEC 61850 organisiert zusätzlich die Kommunikation innerhalb der Station (horizontal, zwischen IEDs).
  • Datenmodell: 104 nutzt flache Objektadressen ohne Semantik; IEC 61850 bringt ein selbstbeschreibendes, objektorientiertes Modell mit.
  • Engineering: Bei 104 werden Adressen zwischen Sender und Empfänger manuell abgestimmt; IEC 61850 beschreibt die gesamte Anlage durchgängig per SCL.
  • Echtzeit: 104 deckt klassische Fernwirk-Latenzen ab; IEC 61850 bietet mit GOOSE und Sampled Values echtzeitfähige Schutzkommunikation.
  • Umfang: 104 ist ein schlankes Übertragungsprotokoll; IEC 61850 ist ein umfassender Standard für Datenmodell, Dienste und Engineering.

Konkurrenz oder Ergänzung?

In der Praxis sind beide meist keine Konkurrenten, sondern ergänzen sich. Ein typisches Bild: IEC 61850 organisiert die Kommunikation innerhalb der digitalen Station, während IEC 60870-5-104 die Fernwirkanbindung an die übergeordnete Leitstelle übernimmt. Protokollumsetzer (Gateways) bilden die IEC-61850-Daten dabei auf 104 ab.

Ähnlich verhält es sich bei der Kopplung von Leitstellen untereinander: Dort kommt häufig ICCP / TASE.2 (IEC 60870-6) zum Einsatz. Für ein durchgängiges System müssen die Protokolle also nicht gegeneinander, sondern richtig zusammen ausgewählt werden.

Wann lohnt sich eine Migration zu IEC 61850?

Der Wechsel bzw. Ausbau in Richtung IEC 61850 zahlt sich vor allem dann aus, wenn:

  • eine Station neu gebaut oder umfassend modernisiert wird (Digital Substation),
  • Geräte vieler Hersteller interoperabel zusammenarbeiten sollen,
  • durchgängiges, toolgestütztes Engineering statt manueller Adresslisten gewünscht ist,
  • schnelle Schutzkommunikation (GOOSE) oder digitale Messwertübertragung (Sampled Values) benötigt wird.

Für die reine Anbindung einer bestehenden RTU an eine SCADA-Leitstelle bleibt IEC 60870-5-104 hingegen oft die schlankere, bewährte Wahl. Häufig lautet die Antwort nicht „entweder/oder", sondern: das passende Protokoll je Schnittstelle – verbunden über Gateways.

IEC 62351: Sicherheit für IEC 61850 und IEC 60870-5-104

Da sowohl IEC 61850 als auch IEC 60870-5-104 über Standard-Ethernet und TCP/IP kommunizieren, gewinnt Cybersicherheit an Bedeutung. Die Normreihe IEC 62351 ergänzt beide um Sicherheitsmechanismen wie Authentifizierung und Verschlüsselung (z. B. TLS) – zentral für den Schutz kritischer Infrastruktur.

IEC 61850 und IEC 60870 in der Praxis – so unterstützt Sie IESOFT

Als Spezialist für Kommunikationsprotokolle der Energiebranche begleiten wir Sie bei IEC 61850, IEC 60870 und ICCP/TASE.2 – von der Beratung, Entwicklung und Schulung über passende Produkte bis zur Zertifizierung Ihrer Geräte. Sprechen Sie uns an.

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