{"id":5849,"date":"2026-10-06T06:11:29","date_gmt":"2026-10-06T06:11:29","guid":{"rendered":"https:\/\/technodidact.de\/?p=5849"},"modified":"2026-06-28T06:14:33","modified_gmt":"2026-06-28T06:14:33","slug":"modbus-ueber-alles-warum-das-50-jahre-alte-protokoll-immer-noch-die-fabrik-beherrscht","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/technodidact.de\/en\/modbus-ueber-alles-warum-das-50-jahre-alte-protokoll-immer-noch-die-fabrik-beherrscht\/","title":{"rendered":"Modbus \u00fcber alles? Warum das 50 Jahre alte Protokoll immer noch die Fabrik beherrscht"},"content":{"rendered":"

Autor: DerSchneider<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

Einleitung<\/h2>\n\n\n\n

Es ist ein Sonntagnachmittag im Jahr 1979. W\u00e4hrend sich die Welt\u00f6ffentlichkeit f\u00fcr den ersten Walkman von Sony oder den Beginn des Iran-Geiseldramas interessiert, sitzen einige Ingenieure des Unternehmens Modicon in einem Besprechungsraum und entwickeln etwas, das die industrielle Kommunikation f\u00fcr die n\u00e4chsten f\u00fcnf Jahrzehnte pr\u00e4gen sollte: das Modbus-Protokoll. Niemand von ihnen ahnt, dass dieser schlichte, offene Standard eines Tages in nahezu jeder Fabrikhalle, jedem Kraftwerk und jedem Geb\u00e4udeautomationssystem der Welt zu finden sein wird.<\/p>\n\n\n\n

Fast ein halbes Jahrhundert sp\u00e4ter ist Modbus immer noch da. Es hat den Siegeszug von Ethernet \u00fcberlebt, die Welle der Industrialisierung und selbst den Hype um das Industrial Internet of Things (IIoT). W\u00e4hrend modernere Protokolle wie OPC UA, EtherNet\/IP oder MQTT mit Semantik, Verschl\u00fcsselung und Echtzeitf\u00e4higkeit protzen, regiert der altehrw\u00fcrdige Standard still und leise die Fertigungsetagen.<\/p>\n\n\n\n

Doch wie konnte ein Protokoll ohne jede eingebaute Sicherheit, ohne moderne Verschl\u00fcsselung und mit einer Architektur aus den Anf\u00e4ngen der SPS-Technik \u00fcberleben? Dieser Artikel sp\u00fcrt den Gr\u00fcnden f\u00fcr den anhaltenden Erfolg von Modbus nach, beleuchtet seine Schwachstellen und wagt einen Blick in die Zukunft \u2013 denn eines ist sicher: Modbus wird noch lange nicht sterben.<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

1. Die Geburtsstunde eines Industriestandards<\/h2>\n\n\n\n

Die Geschichte des Modbus-Protokolls beginnt bei der Firma Modicon<\/strong> (heute Schneider Electric), einem der Pioniere auf dem damals noch jungen Markt der speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS). Die Ingenieure standen vor einem Problem: Die ersten SPSen arbeiteten meist isoliert, und es gab keinen standardisierten Weg, um Daten zwischen verschiedenen Steuerungen oder \u00fcbergeordneten Leitsystemen auszutauschen.<\/p>\n\n\n\n

Die L\u00f6sung war einfach und genial zugleich: Man entwickelte ein offenes Protokoll<\/strong>, das auf einer Master-Slave-Architektur<\/strong> basierte. Ein Ger\u00e4t (der Master) fragt die Daten bei den anderen Ger\u00e4ten (den Slaves) ab \u2013 ein Prinzip, das sich bis heute nicht ge\u00e4ndert hat. Die erste Variante, Modbus RTU (Remote Terminal Unit)<\/strong> , nutzte die damals weit verbreitete serielle RS\u2011485-Schnittstelle und erm\u00f6glichte \u00dcbertragungen \u00fcber Distanzen von bis zu 1.200 Metern ohne Zwischenverst\u00e4rker<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Der entscheidende Schachzug: Modbus wurde von Anfang an als offener Standard<\/strong> ver\u00f6ffentlicht. Jeder Hersteller konnte das Protokoll implementieren, ohne Lizenzgeb\u00fchren zahlen zu m\u00fcssen. Diese Offenheit war in der damaligen Industrie, die von propriet\u00e4ren Insel-L\u00f6sungen gepr\u00e4gt war, geradezu revolution\u00e4r.<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

2. Der Aufbau: Einfachheit als Erfolgsgeheimnis<\/h2>\n\n\n\n

Der Erfolg von Modbus l\u00e4sst sich auf eine einzige Eigenschaft zur\u00fcckf\u00fchren: radikale Einfachheit<\/strong>. Das Protokoll ist so schlank, dass es selbst auf den einfachsten Mikrocontrollern mit minimalen Ressourcen lauff\u00e4hig ist.<\/p>\n\n\n\n

Das Datenmodell ist denkbar einfach:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • Coils<\/strong>\u00a0\u2013 1\u2011Bit\u2011Ausg\u00e4nge (Ein\/Aus)<\/li>\n\n\n\n
  • Discrete Inputs<\/strong>\u00a0\u2013 1\u2011Bit\u2011Eing\u00e4nge<\/li>\n\n\n\n
  • Input Registers<\/strong>\u00a0\u2013 16\u2011Bit\u2011Eing\u00e4nge (nur lesbar)<\/li>\n\n\n\n
  • Holding Registers<\/strong>\u00a0\u2013 16\u2011Bit\u2011Ausg\u00e4nge (lesbar und beschreibbar)<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    Diese vier Grundbausteine bilden das gesamte Datenmodell. Ein Modbus\u2011Befehl besteht im Wesentlichen aus:<\/p>\n\n\n\n

      \n
    1. Slave\u2011Adresse<\/strong>\u00a0(welches Ger\u00e4t ist gemeint?)<\/li>\n\n\n\n
    2. Funktionscode<\/strong>\u00a0(was soll getan werden? Lesen? Schreiben?)<\/li>\n\n\n\n
    3. Datenadresse<\/strong>\u00a0(welcher Register\u2011 oder Coil\u2011Bereich?)<\/li>\n\n\n\n
    4. Daten<\/strong>\u00a0(die zu \u00fcbertragenden Werte)<\/li>\n\n\n\n
    5. Pr\u00fcfsumme<\/strong>\u00a0(CRC bei RTU, LRC bei ASCII)<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

      Das war’s. Keine komplexen Zustandsautomaten, keine aufwendigen Verbindungsaufbauten, keine semantischen Modelle. Ein Protokoll, das jeder Techniker mit einem seriellen Terminal und einer Handvoll Hexadezimalzahlen beherrschen kann.<\/p>\n\n\n\n

      \n\n\n\n

      3. Die Varianten: RTU, ASCII und TCP<\/h2>\n\n\n\n

      Im Laufe der Jahrzehnte hat sich Modbus weiterentwickelt \u2013 nicht in seinem Kern, aber in seinen \u00dcbertragungsvarianten:<\/p>\n\n\n\n

      Variante<\/th>\u00dcbertragungsmedium<\/th>Rahmenformat<\/th>Besonderheit<\/th><\/tr><\/thead>
      Modbus RTU<\/strong><\/td>Seriell (RS\u2011232, RS\u2011485)<\/td>Bin\u00e4r<\/td>16\u2011Bit\u2011CRC, hohe Effizienz, am weitesten verbreitet<\/td><\/tr>
      Modbus ASCII<\/strong><\/td>Seriell<\/td>ASCII\u2011codiert<\/td>LRC\u2011Pr\u00fcfsumme, lesbar, aber langsamer<\/td><\/tr>
      Modbus TCP<\/strong><\/td>Ethernet (TCP\/IP)<\/td>Bin\u00e4r mit MBAP\u2011Header<\/td>Keine CRC mehr (TCP \u00fcbernimmt), nutzt Port 502<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

      Die Einf\u00fchrung von Modbus TCP<\/strong> in den sp\u00e4ten 1990er Jahren war der zweite gro\u00dfe Meilenstein. Pl\u00f6tzlich konnte Modbus \u00fcber existierende Ethernet\u2011Infrastrukturen laufen, ohne dass die Ger\u00e4te ihr Protokoll \u00e4ndern mussten. Die gleichen Funktionscodes, die gleichen Registeradressen<\/strong> \u2013 nur der Transport war ein anderer. Dieser nahtlose \u00dcbergang von seriell zu Ethernet war ein entscheidender Faktor f\u00fcr das \u00dcberleben des Protokolls.<\/p>\n\n\n\n

      \n\n\n\n

      4. Die Achillesferse: Sicherheit<\/h2>\n\n\n\n

      Doch so erfolgreich Modbus auch ist \u2013 das Protokoll hat eine fatale Schwachstelle: Es wurde ohne jede Sicherheitsvorkehrung entwickelt<\/strong>. Die Designer der 1970er Jahre konnten nicht ahnen, dass ihre Erfindung einmal in einer Welt eingesetzt werden w\u00fcrde, in der sich Hacker von der anderen Seite der Welt Zugang zu Fabriknetzen verschaffen.<\/p>\n\n\n\n

      Die Probleme im \u00dcberblick:<\/p>\n\n\n\n

        \n
      • Keine Authentifizierung<\/strong>\u00a0\u2013 Jeder, der auf das Netzwerk zugreifen kann, kann Modbus\u2011Befehle senden. Ein Angreifer kann sich als Master ausgeben und beliebige Aktorwerte ver\u00e4ndern.<\/li>\n\n\n\n
      • Keine Verschl\u00fcsselung<\/strong>\u00a0\u2013 Alle Daten werden im Klartext \u00fcbertragen. Wer mith\u00f6rt, kann alle Prozesswerte und Steuerbefehle lesen.<\/li>\n\n\n\n
      • Keine Integrit\u00e4tspr\u00fcfung auf Anwendungsebene<\/strong>\u00a0\u2013 Die CRC\u2011Pr\u00fcfsumme sch\u00fctzt nur vor \u00dcbertragungsfehlern, nicht vor gezielter Manipulation.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

        Die Liste der Schwachstellen ist lang und reicht von Denial\u2011of\u2011Service\u2011Angriffen<\/strong> durch speziell pr\u00e4parierte Pakete \u00fcber Puffer\u00fcberl\u00e4ufe<\/strong> bis hin zur Remote Code Execution<\/strong>. Eine aktuelle Schwachstelle aus dem Jahr 2026 (CVE-2026-4436) zeigt, dass selbst moderne Implementierungen noch an den gleichen grundlegenden Problemen kranken: unzureichende Eingabevalidierung und fehlende Zugriffskontrolle.<\/p>\n\n\n\n

        \n\n\n\n

        5. Warum Modbus trotzdem nicht stirbt<\/h2>\n\n\n\n

        Angesichts dieser offensichtlichen Sicherheitsm\u00e4ngel stellt sich die Frage: Warum wird Modbus nicht l\u00e4ngst durch moderne, sichere Protokolle ersetzt?<\/p>\n\n\n\n

        A) Die installierte Basis<\/h3>\n\n\n\n

        In der Industrie gibt es eine einfache Rechnung: Der Austausch eines Protokolls bedeutet den Austausch der Hardware.<\/strong> Millionen von Sensoren, Aktoren, SPSen und Messger\u00e4ten mit Modbus\u2011Schnittstellen sind weltweit im Einsatz. Sie alle zu ersetzen, w\u00e4re wirtschaftlich unsinnig. Modbus ist das, was man im Englischen einen de facto standard<\/em> nennt \u2013 einen Standard, der nicht durch eine Norm, sondern durch schiere Verbreitung existiert.<\/p>\n\n\n\n

        B) Die Br\u00fcckenfunktion zum IIoT<\/h3>\n\n\n\n

        Paradoxerweise erlebt Modbus im Zeitalter des Industrial Internet of Things eine regelrechte Renaissance. Der Grund: Modbus ist die Br\u00fccke<\/strong> zwischen der alten und der neuen Welt. W\u00e4hrend moderne Cloud\u2011Plattformen mit OPC UA oder MQTT kommunizieren, werden die Daten der alten Modbus\u2011Ger\u00e4te \u00fcber Gateways und Protokollkonverter<\/strong> in die digitale Welt transportiert.<\/p>\n\n\n\n

        Ein typisches Szenario: Ein 30 Jahre alter F\u00fcllstandssensor spricht Modbus RTU \u00fcber RS\u2011485. Ein modernes IoT\u2011Gateway liest diese Daten aus, konvertiert sie in MQTT und sendet sie in die Cloud. Der Sensor selbst musste nicht ausgetauscht werden \u2013 und das ist der eigentliche Grund f\u00fcr das \u00dcberleben von Modbus.<\/p>\n\n\n\n

        C) Einfachheit und Kosten<\/h3>\n\n\n\n

        Modbus ist kostenlos<\/strong> und einfach zu implementieren<\/strong>. F\u00fcr einen Hersteller, der einen einfachen Temperatursensor oder ein Strommessger\u00e4t entwickelt, ist die Integration von Modbus eine Sache von wenigen Tagen. Die Implementierung von OPC UA oder gar eines sicheren, verschl\u00fcsselten Protokolls w\u00fcrde den Entwicklungsaufwand um ein Vielfaches erh\u00f6hen \u2013 bei einem Ger\u00e4t, das vielleicht 50 Euro kostet.<\/p>\n\n\n\n

        \n\n\n\n

        6. Die Zukunft: Modbus mit Sicherheits\u2011Overlay<\/h2>\n\n\n\n

        Die Industrie hat das Sicherheitsproblem erkannt. Die L\u00f6sung ist nicht der Ersatz von Modbus, sondern die Absicherung der Umgebung<\/strong>, in der es eingesetzt wird.<\/p>\n\n\n\n

        Die g\u00e4ngigen Strategien:<\/p>\n\n\n\n

          \n
        • Netzsegmentierung<\/strong>\u00a0\u2013 Modbus\u2011Ger\u00e4te werden in isolierte Netzwerke gelegt, die keinen direkten Zugang zum Internet haben.<\/li>\n\n\n\n
        • Firewalls und Deep Packet Inspection<\/strong>\u00a0\u2013 Spezielle industrielle Firewalls erkennen und blockieren auff\u00e4llige Modbus\u2011Befehle.<\/li>\n\n\n\n
        • Modbus\u2011Security\u2011Layer<\/strong>\u00a0\u2013 Unternehmen wie Perinet bieten L\u00f6sungen an, die bestehende Modbus\u2011Systeme durch nachtr\u00e4gliche Verschl\u00fcsselung und Authentifizierung sicherer machen, ohne die Hardware austauschen zu m\u00fcssen.<\/li>\n\n\n\n
        • Modbus over TLS<\/strong>\u00a0\u2013 Die IETF hat bereits 2018 einen Standard f\u00fcr die Absicherung von Modbus TCP mittels TLS\u2011Verschl\u00fcsselung ver\u00f6ffentlicht. Die Umsetzung in der Praxis stockt jedoch, da viele alte Ger\u00e4te keine TLS\u2011Implementierung unterst\u00fctzen.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

          Ein Blick in die Forschung zeigt: Die wissenschaftliche Gemeinschaft besch\u00e4ftigt sich intensiv mit der Frage, wie man Modbus\u2011Systeme gegen Covert Penetrations<\/strong> und Hijacking\u2011Angriffe<\/strong> verteidigen kann. Die Erkenntnis ist ern\u00fcchternd: Ein vollst\u00e4ndig sicherer Modbus ist nicht m\u00f6glich \u2013 wohl aber ein sicherer Betrieb in einer abgesicherten Umgebung.<\/p>\n\n\n\n

          \n\n\n\n

          7. Ein Blick auf die Konkurrenz \u2013 und warum sie nicht gewinnt<\/h2>\n\n\n\n

          Modbus hat starke Konkurrenten:<\/p>\n\n\n\n

          Protokoll<\/th>St\u00e4rken<\/th>Schw\u00e4chen im Vergleich zu Modbus<\/th><\/tr><\/thead>
          OPC UA<\/strong><\/td>Sicherheit, Semantik, Plattformunabh\u00e4ngigkeit<\/td>Komplexit\u00e4t, hoher Ressourcenbedarf<\/td><\/tr>
          PROFINET<\/strong><\/td>Echtzeit, Integriert in Siemens\u2011Welt<\/td>Propriet\u00e4r, hohe Kosten<\/td><\/tr>
          EtherNet\/IP<\/strong><\/td>Breite Unterst\u00fctzung in der US\u2011Industrie<\/td>Komplex, abh\u00e4ngig von CIP<\/td><\/tr>
          MQTT<\/strong><\/td>Leichtgewicht, ideal f\u00fcr IoT<\/td>Publish\u2011Subscribe, kein direktes Ger\u00e4te\u2011Ger\u00e4te\u2011Mapping<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

          Keines dieser Protokolle kann die schiere Anzahl<\/strong> der installierten Modbus\u2011Ger\u00e4te vorweisen. Und keines ist so einfach<\/strong> und kostenlos<\/strong> zu implementieren wie Modbus.<\/p>\n\n\n\n

          \n\n\n\n

          Fazit & Ausblick<\/h2>\n\n\n\n

          Modbus ist das \u00e4lteste noch aktive Kommunikationsprotokoll der industriellen Automation \u2013 und es wird aller Voraussicht nach auch das n\u00e4chste Jahrzehnt \u00fcberleben. Es ist das perfekte Beispiel daf\u00fcr, dass technischer Erfolg nicht immer durch die beste Technologie, sondern durch Netzwerkeffekte, Installationsbasis und Einfachheit<\/strong> bestimmt wird.<\/p>\n\n\n\n

          Die Herausforderung der Zukunft wird nicht darin bestehen, Modbus zu ersetzen, sondern es sicher zu machen<\/strong>. Die Industrie steht vor der Aufgabe, die offensichtlichen Sicherheitsl\u00fccken zu schlie\u00dfen, ohne die Vorteile der Einfachheit und Kompatibilit\u00e4t zu opfern. Das wird gelingen \u2013 durch intelligente Gateways, durch Netzsegmentierung und durch ein wachsendes Bewusstsein f\u00fcr die Risiken.<\/p>\n\n\n\n

          Modbus wird nicht sterben. Es wird sich verwandeln \u2013 von einem nackten, unsicheren Protokoll zu einem abgesicherten Standard<\/strong>, der die alte und die neue Welt der Automation miteinander verbindet. Und das ist vielleicht die gr\u00f6\u00dfte Leistung dieses 50 Jahre alten Protokolls: Es hat sich nie aufgegeben \u2013 es hat sich einfach weiterentwickelt.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

          \n\n\n\n

          Quellen<\/h2>\n\n\n\n
            \n
          • Paessler AG: „Modbus-Geschichte“<\/em>\u00a0(Produktdokumentation)<\/li>\n\n\n\n
          • Wikipedia: „Modbus“<\/em>\u00a0(russische Ausgabe, Stand 2024)<\/li>\n\n\n\n
          • CEChina: „\u5de5\u4e1a\u901a\u4fe1\u754c\u7684’\u8001\u70ae’\u2014\u2014Modbus + RS-485\u4ecd\u5c06\u662fIIoT\u7684\u901a\u4fe1’\u57fa\u77f3'“<\/em>, 2025<\/li>\n\n\n\n
          • ScienceDirect: „Covert penetrations: Analyzing and defending SCADA systems from stealth and Hijacking attacks“<\/em>, 2025<\/li>\n\n\n\n
          • VDE-2025-094: Vulnerability-Lookup<\/em>\u00a0(CVE\u2011Schwachstellen)<\/li>\n\n\n\n
          • OPSWAT: „\u70ba\u4f55\u4e0d\u5b89\u5168\u7684Industrial \u901a\u8a0a\u5354\u5b9a\u6703\u5a01\u8105\u95dc\u9375\u57fa\u790e\u5efa\u8a2d“<\/em>, 2025<\/li>\n\n\n\n
          • PUSR IoT: „MODBUS-PROTOKOLL: ARBEITSPRINZIPIEN, VORTEILE, NACHTEILE UND ANWENDUNGEN“<\/em><\/li>\n\n\n\n
          • IndexBox: „Modbus Modules Market in the World“<\/em>, 2026<\/li>\n\n\n\n
          • Perinet: „Modbus-Retrofit: Alte Systeme sicher und IoT-f\u00e4hig machen“<\/em>, 2025<\/li>\n\n\n\n
          • FlowFuse: „Why Modbus Refuses to Die“<\/em>, 2026<\/li>\n\n\n\n
          • SE-Elektronic: „Modbus \u2013 Der Klassiker der industriellen Kommunikation“<\/em>, 2026<\/li>\n\n\n\n
          • FlowFuse: „Modbus TCP vs Modbus RTU: Reliability, Latency, and Failure Modes“<\/em>, 2026<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

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            Autor: DerSchneider Einleitung Es ist ein Sonntagnachmittag im Jahr 1979. W\u00e4hrend sich die Welt\u00f6ffentlichkeit f\u00fcr den ersten Walkman von Sony oder den Beginn des Iran-Geiseldramas interessiert, sitzen einige Ingenieure des Unternehmens Modicon in einem Besprechungsraum und entwickeln etwas, das die industrielle Kommunikation f\u00fcr die n\u00e4chsten f\u00fcnf Jahrzehnte pr\u00e4gen sollte: das Modbus-Protokoll. Niemand von ihnen ahnt, […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[41,17,19,21],"tags":[8183,3230,8140,8179,8184,8182,8181,8180],"class_list":["post-5849","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-digitalkultur","category-im-herz","category-im-ruckspiegel","category-industriegeschichte","tag-feldbus","tag-iiot","tag-industrieautomatisierung","tag-modbus","tag-modbus-tcp","tag-ot-sicherheit","tag-protokollgeschichte","tag-sps-kommunikation"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5849","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=5849"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5849\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":5850,"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5849\/revisions\/5850"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5849"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=5849"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=5849"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}