Studie

Neues Sicherheitskonzept für die Energieversorgung

Das deutsche Energiesystem müsse grundsätzlich neu geregelt werden. Zu dieser Ansicht kommt der Digitalverband Bitkom. In einem aktuellen Positionspaper fasst der Verband daher Vorschläge für die Umgestaltung des deutschen Energiesystems – und fordert Resilienz statt Robustheit im Energiesystem.

Um künftig eine stabile und ausfallsichere Energieversorgung gewährleisten zu können, sollte aus Sicht des Digitalverbands Bitkom die Sicherheit des deutschen Energiesystems grundsätzlich neu geregelt werden. Entsprechende Vorschläge hat Bitkom in einem aktuellen Positionspapier „Digitalisierung des Energieversorgungssystems – Von der Robustheit zur Resilienz“ zusammengefasst. Dieses wurde vergangene Woche im Vorfeld der ersten Digital Energy Conference des Bitkom, die am 7. Juni in Berlin stattgefunden hat, veröffentlicht.

„Dezentrale Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien statt einiger weniger großer Kraftwerke, komplexere Verteilernetze, eine steigende Stromnachfrage für Elektromobilität und im Wärmesektor sowie die zunehmende Bedrohung durch Cyberangriffe machen es nötig, dass wir die Sicherheit unserer Energieversorgung völlig neu denken“, sagt Bitkom-Hauptgeschäftsführer Dr. Bernhard Rohleder. „Um weiterhin die Sicherheit der Energieversorgung zu garantieren, müssen Digitalwirtschaft und Energiewirtschaft gemeinsam mit der Politik ein Energiesystem aufbauen, das bei Störungen funktionsfähig bleibt und die Störungen selbsttätig behebt.“

Resilienz statt Robustheit

Traditionell wird die Sicherheit des Energiesystems dadurch sichergestellt, dass es von für die Versorgung wichtigen Teilen wie Leitungen oder Transformatoren, aber auch Kraftwerken immer eines mehr gibt, als bei Höchstlast benötigt werden. Dadurch entsteht eine sogenannte Robustheit des Systems, da bei Ausfall einer Einheit die anderen Einheiten die Versorgung sicherstellen. Künftig müsse das deutsche Energiesystem statt auf Robustheit allerdings auf Resilienz ausgerichtet sein, fordert Bitkom. Im Falle einer Störung solle das Energiesystem aktiv so reagieren, dass es seine grundlegende Funktionsfähigkeit beibehält und nach Beseitigung der Störung selbsttätig die volle Leistungsfähigkeit wiedererlangt.

„Die alte Energiewelt, aus der das Redundanzprinzip stammt, hat sich grundlegend verändert“, so Robert Spanheimer, Referent Smart Grids & Smart Home beim Bitkom e.V. Wo früher einige wenige große Kraftwerke die Energieversorgung sichergestellt haben, sind nun sehr viele dezentrale Solar- und Windkraftanlagen zum Rückgrat der Stromerzeugung geworden. Zugleich wird Strom verstärkt in Bereichen eingesetzt, wo man Energie vormals in anderer Form bereitgestellt hat, etwa durch die Elektromobilität im Verkehr oder durch Wärmepumpen im Wärmesektor. „Eine moderne, sichere Energieversorgung kann nicht darauf aufbauen, Störungen vollständig zu verhindern. In einem zunehmend komplexeren Energienetz können nicht jedes angeschlossene Gerät und jede angeschlossene Anlage hundertprozentig abgesichert werden, stattdessen muss das System so ausgestaltet sein, dass Störungen keine gravierenden Folgen haben.“

Digitale Technologien übernehmen Schlüsselrolle

Nach Ansicht des Bitkom sind digitale Technologien unerlässlich, um die notwendige Resilienz des Energiesystems herzustellen. So können digitalisierte Netze laufend Daten über das Energiesystem liefern, die automatisiert analysiert werden. Im Falle einer Störung gibt es auf diese Weise in Echtzeit ein Lagebild, auf dessen Grundlage die richtigen Maßnahmen zur Stabilisierung des Systems eingeleitet werden können. Die Daten liefern darüber hinaus auch Hinweise auf strukturelle Schwächen des Systems und können so zum Beispiel zeigen, wo ein Netzausbau vordringlich ist.

Zugleich lassen sich durch solche Datenanalysen Störungen sogar im Vorfeld erkennen, etwa mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz. Auf diesem Weg können Maßnahmen eingeleitet werden, bevor überhaupt ein Schaden eintritt. „Die Energieversorgung ist ein interessantes Ziel für Cyberkriminelle. Mit der Energiewende kommen viele vernetzte Stromerzeuger und Stromverbraucher“, so Rohleder. „Wenn ein Cyberangriff erfolgreich ist, droht im traditionellen System eine Ausbreitung in der Fläche. Ein resilientes System erkennt einen Cyberangriff rasch, verhindert die Ausbreitung und behebt die Störung schnell.“

"Kritische Infrastrukturen müssen dringend etwas für ihre IT-Sicherheit tun"

Richtig problematisch wird es, wenn Cyberattacken kritische Infrastrukturen wie Energieversorger, Kraftwerke oder Verteilerssysteme betreffen. Um dem entgegenzuwirken hat die secXtreme GmbH eine Hardware-Lösung entwickelt, um Energieunternehmen und Stadtwerke zu helfen ihre sensiblen Daten vor Hackerangriffen zu schützen. Sie erweitert und kompensiert die Unzulänglichkeiten von Firewalls. Sie simuliert einen leicht zugänglichen Server mit sensiblen Daten. Der Hacker tappt in die Falle, der Administrator wird alarmiert und die tatsächlichen sensiblen Datensegmente bleiben geschützt.

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