# Wie arbeiten Regelkreise in der Praxis? Das sagt die Forschung > Untersuchungen an Hunderttausenden PID-Regelkreisen zeigen immer wieder dasselbe Bild: Ein großer Teil steht auf Hand, schwingt oder läuft an eine Grenze. Die Zahlen, die Quellen und die Einschränkungen. Veröffentlicht: 2026-10-07 Ein Regelkreis, der nicht gut arbeitet, verursacht selten eine Störung. Es geht kein Alarm los, und der Prozess läuft weiter. Deshalb weiß kaum eine Anlage genau, wie es um ihre Regelkreise steht. Wer es dagegen gemessen hat, kommt immer wieder zum selben Ergebnis: Ein großer Teil der Regelkreise tut nicht, was er tun sollte. In diesem Artikel stellen wir die wichtigsten Untersuchungen zusammen: was gemessen wurde, was herauskam und womit Sie vorsichtig sein sollten. ## Was ist ein gut arbeitender Regelkreis? Ein Regelkreis arbeitet gut, wenn er den Prozess nah am Sollwert hält, Störungen schnell ausregelt und dabei das Ventil nicht mehr bewegt als nötig. Er steht in Automatik und hat Regelreserve: Die Stellgröße läuft nicht gegen 0 oder 100%. Die Untersuchungen unten verwenden jeweils ihre eigene Einteilung, aber die Anzeichen, auf die sie achten, sind immer dieselben: - **Auf Hand.** Der Anlagenfahrer hat den Regler abgeschaltet und steuert selbst. - **An einer Grenze.** Die Stellgröße steht so oft an ihrem Minimum oder Maximum, dass der Regler nichts mehr zu regeln hat. - **Schwingen.** Der Prozesswert schwingt um den Sollwert, wegen der Einstellung, eines Ventils oder eines anderen Regelkreises. - **Mehr Schwankung statt weniger.** Der Regler macht den Prozess unruhiger, als er ohne Regler wäre. ## Honeywell (2002): zwei Drittel mit deutlichem Verbesserungspotenzial Honeywell bewertete 26.000 PID-Regler in der kontinuierlichen Prozessindustrie, gesammelt über zwei Jahre. Jeder Regler wurde einer von fünf Klassen zugeordnet, auf Basis seiner Schwankung und Schwingung im Verhältnis zu dem, was für diese Art Regelung erreichbar ist. - 16% hervorragend - 16% akzeptabel - 22% mäßig - 10% schlecht - 36% Open Loop: Der Regler stand auf Hand, oder die Stellgröße lag an einer Grenze, während mehr als 30% des Messzeitraums Die Autoren schließen, dass nur ein Drittel der Regler akzeptabel arbeitete und zwei Drittel deutliches Verbesserungspotenzial hatten. Sie nennen auch eine Ursache: Ein Regelungstechniker ist in der Regel für zwei- bis vierhundert Regelkreise verantwortlich, neben viel anderer Arbeit. ## Paulonis und Cox (2003): 41% mäßig oder schlecht Eastman Chemical baute ein System, um die Leistung seiner PID-Regler automatisch zu bewerten: Durchfluss-, Druck-, Füllstands- und Temperaturregelungen in 40 Anlagen an neun Standorten weltweit. Von diesen Regelkreisen fielen 41% in die Klassen mäßig oder schlecht, vor allem wegen Problemen mit der Hardware: dem Ventil, dem Stellungsregler oder dem Messumformer. ## Torres und Kollegen (2006): 41% schwingen Zwischen Juli 2004 und Oktober 2005 wurden 700 Regelkreise in zwölf Unternehmen in Brasilien untersucht, in der Petrochemie, der Papierindustrie, Zement, Chemie, Stahl und Bergbau. Im Durchschnitt: - 41% der Regelkreise schwangen, wegen der Einstellung, der Kopplung mit anderen Kreisen, Störungen oder des Stellglieds - 24% hatten eine Stellgröße, die die meiste Zeit an einer Grenze stand - 16% standen auf Hand - 16% hatten ernste Einstellprobleme - 15% der Ventile litten unter Haftreibung (Stiction) oder Hysterese - 14% der Ventile waren stark verschlissen ## ABB (2016): nur ein Viertel verbessert den Prozess Der größte Datensatz stammt von ABB. Mit dessen Monitoringsystem werden täglich rund 600.000 PID-Regelkreise bewertet, bei Kunden in unterschiedlichsten Branchen. Über diese Regelkreise war die Verteilung: - 30% standen auf Hand - 30% vergrößerten die Schwankung im Prozess - 15% hatten eine Stellgröße außerhalb ihres Regelbereichs - 25% verbesserten den Prozess Laut den Autoren funktionieren dadurch bis zu drei Viertel der Automatisierung in einer typischen Anlage nicht wie ausgelegt, vor allem weil die Regelungen nicht gründlich eingestellt sind. ## Was die Untersuchungen gemeinsam zeigen Schon 1993 kamen die ersten Audits zum selben Ergebnis. Bialkowski stellte in kanadischen Papierfabriken fest, dass nur 20% der Regelkreise gut funktionierten; bei 30% lag es an der Einstellung und bei weiteren 30% an den Ventilen. Ender berichtete, dass 30% der Regler auf Hand standen und 20% noch mit den Werkseinstellungen liefen. Die Untersuchungen unterscheiden sich in Zeit, Land und Methode, aber das Bild ist auffallend stabil. Eine Dissertation aus dem Jahr 2024 fasst es so zusammen: In verschiedenen Branchen und auf verschiedenen Kontinenten erreichen rund 40% der Regelkreise nicht die Leistung, die von ihnen erwartet wird. Die Ursachen, die immer wiederkehren: - **Einmal eingestellt.** Regler werden bei der Inbetriebnahme eingestellt und danach kaum noch angesehen, während sich Prozess, Last und Ventile verändern. - **Keine Zeit.** Ein Regelungstechniker betreut Hunderte Regelkreise. Ein Kreis, der keine Störung verursacht, kommt nicht auf die Liste. - **Ventile und Messungen.** Ein Teil der Unruhe liegt nicht in der Einstellung, sondern in einem Ventil, das hängen bleibt, oder einer Messung, die nicht stimmt. - **Anlagenfahrer lösen es selbst.** Ein Kreis, der Probleme macht, geht auf Hand. Das funktioniert, aber danach bleibt er oft so. ## Womit Sie vorsichtig sein sollten Diese Zahlen sagen viel über Regelkreise im Allgemeinen, aber nichts über Ihre Anlage im Besonderen. Ein paar Einschränkungen: - **Definitionen unterscheiden sich.** „Open Loop“ bedeutet bei Honeywell auf Hand oder an einer Grenze. Die Klassen mäßig und schlecht sind in jeder Untersuchung anders abgegrenzt. Zählen Sie die Prozentsätze deshalb nicht zusammen und vergleichen Sie sie nicht eins zu eins. - **Die Daten stammen teilweise von Anbietern.** Honeywell und ABB verkaufen selbst Software zur Überwachung von Regelkreisen. Ihre Zahlen sind veröffentlicht und begutachtet, aber sie haben auch ein Interesse daran, dass das Problem sichtbar ist. - **Nicht alles auf Hand ist falsch.** Manche Regler stehen bewusst auf Hand, zum Beispiel ein Bypass, der nur beim Anfahren genutzt wird. - **Ältere Messzeiträume.** Die Untersuchungen reichen von 1993 bis 2016. Dass sich das Bild in diesem Zeitraum kaum verändert hat, sagt durchaus etwas: Bessere Leitsysteme lösen es nicht von selbst. ## Woher wissen Sie, wie es um Ihre Regelkreise steht? Das beginnt mit einem Blick in die Trenddaten, die Sie schon haben. Legen Sie für jeden Regelkreis Istwert, Sollwert und Stellgröße nebeneinander und achten Sie auf die Anzeichen oben: Wie oft steht er auf Hand, läuft die Stellgröße an eine Grenze, schwingt der Istwert? Für einen ersten Eindruck können Sie den [Quickscan](/de/tools/pid-quickscan) machen: zwölf Fragen zu den Anzeichen einer unruhigen Regelung. Möchten Sie es je Regelkreis begründet sehen, zeigt der kostenlose [PID Performance Scan](/de/leistungen/performance-scan) aus Ihren eigenen Trenddaten, welche Kreise unruhig sind und warum. ## Häufig gestellte Fragen #### Wie viele Regelkreise stehen im Durchschnitt auf Hand? Das unterscheidet sich je Untersuchung und je Anlage. ABB stellte bei rund 600.000 Regelkreisen fest, dass 30% auf Hand standen, Torres und Kollegen kamen bei 700 Regelkreisen auf 16%. Honeywell zählte 36% als „Open Loop“, darunter fallen aber auch Regler, deren Stellgröße an einer Grenze steht. #### Warum schalten Anlagenfahrer einen Regler auf Hand? Meist, weil die Regelung in Automatik nicht tut, was sie erwarten: Sie schwingt, reagiert zu träge oder greift bei einem Lastwechsel zu hart ein. Auf Hand haben sie den Prozess dagegen im Griff. Das Problem ist, dass der Kreis danach oft auf Hand bleibt, auch wenn die Ursache längst hätte behoben werden können. #### Ist das bei modernen Leitsystemen immer noch so? Die Untersuchungen zeigen zwischen 1993 und 2016 wenig Verbesserung, obwohl Leitsysteme in diesem Zeitraum viel leistungsfähiger wurden. Ein modernes Leitsystem macht es leichter, Daten zu sammeln, aber die Einstellungen eines Reglers passen sich nicht von selbst an, wenn sich der Prozess ändert. #### Liegt schlechtes Regelverhalten immer an der Einstellung? Nein. In den Untersuchungen tauchen Ventile mit Haftreibung oder Verschleiß, falsch dimensionierte Ventile und Messprobleme immer wieder als Ursache auf. Deshalb ist es wichtig, zuerst festzustellen, woher die Unruhe kommt, bevor die Einstellungen angepasst werden. Wie Sie das im Trend erkennen, lesen Sie in [PID-Regler erklärt](/de/wissen/pid-regler-erklaert). ## Quellen - Desborough, L. und Miller, R. (2002). [*Increasing customer value of industrial control performance monitoring: Honeywell’s experience.*](https://skoge.folk.ntnu.no/prost/proceedings/cpc6-jan2002/desborough.pdf) AIChE Symposium Series 98(326). - Starr, K.D., Petersen, H. und Bauer, M. (2016). [*Control loop performance monitoring: ABB’s experience over two decades.*](https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2016.07.396) IFAC-PapersOnLine 49(7), 526-532. - Paulonis, M.A. und Cox, J.W. (2003). *A practical approach for large-scale controller performance assessment, diagnosis, and improvement.* Journal of Process Control 13, 155-168. Zahlen wie zusammengefasst von Jelali (2010). - Torres, B.S., de Carvalho, F.B., de Oliveira Fonseca, M. und Filho, C.S. (2006). *Performance assessment of control loops: case studies.* IFAC ADCHEM, Gramado. Zahlen wie zusammengefasst von Jelali (2010) sowie Yağcı und Arkun (2020). - Jelali, M. (2010). [*Control System Performance Monitoring.*](https://duepublico2.uni-due.de/servlets/MCRFileNodeServlet/duepublico_derivate_00024588/Habil_Jelali.pdf) Habilitationsschrift, Universität Duisburg-Essen. Enthält auch die Zusammenfassung von Bialkowski (1993) und Ender (1993). - Yağcı, M. und Arkun, Y. (2020). [*An integrated application of control performance assessment and root cause analysis in refinery control loops.*](https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2020.12.651) IFAC-PapersOnLine 53(2), 11650-11655. - Yağcı, M. (2024). *Control Performance Analysis with Industrial Scale Applications.* Dissertation, Åbo Akademi.