Stromnetze: Smart Grids locken digitale Einbrecher

Stromnetze: Smart Grids locken digitale Einbrecher

Über Sicherheit und Datenschutz bei intelligenten Stromnetzen und Zählern ist eine gesellschaftliche Debatte dringend nötig, schreibt Uwe Albrecht.

Von Uwe Albrecht, Geschäftsführer der Ludwig-Bölkow-Systemtechnik (LBST), einem international tätigen Beratungsunternehmen für nachhaltige Energie und Mobilität in München. Bis 2008 arbeitete Albrecht für Siemens.

Klar ist, unsere Stromversorgung ändert sich: erneuerbare Energien aus Wind und Sonne führen zu einem wachsenden Anteil schwankender Stromerzeugung; dezentrale Erzeugungsanlagen bewirken wiederum, dass die klare Unterscheidung zwischen Stromerzeugern und Stromverbrauchern zunehmend verwischt. Das Stromsystem muss auf diese neuen Anforderungen reagieren und flexibler werden. Aber wie?

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Wichtige Voraussetzungen dafür sind infrastrukturelle Maßnahmen wie die Netzertüchtigung und die Flexibilisierung des Kraftwerkparks genauso wie die Anpassung des Energierechts an die sich verändernden Strukturen. Zusätzliches Element in der Diskussion ist der Wunsch nach intelligenteren Netzen („Smart Grid“) – gemessen daran, dass die Netzinfrastruktur im Mittel deutlich über 20 Jahre alt ist, in jedem Fall ein berechtigtes Anliegen. Doch was verbirgt sich hinter dem Stichwort?

Generell gemeint ist die bessere Information darüber, wo gerade Strom produziert und verbraucht wird, und welche Potenziale jeweils für eine Anpassung von Erzeugung und Verbrauch bestehen. Mit diesen Informationen erhalten Versorger und Netzbetreiber grundsätzlich die Möglichkeit, Quellen und Senken im Netz gezielter zu steuern und aneinander anzupassen.

Intelligentes Netz als SicherheitsrisikoFür die großen Kraftwerke und zentralen Netzelemente in den Übertragungsnetzen liegen diese Daten in der Regel schon vor. Für die Verteilnetze, in die heute aber bereits mehr als 90 Prozent des Stroms aus erneuerbaren Energien eingespeist werden, war das bislang nicht der Fall. Und mit zunehmender Nähe zum Endverbraucher wird die Verfügbarkeit aktueller Daten nochmals schlechter.

Ein für den stabilen Netzbetrieb wichtiger Schritt wäre bereits die Erfassung von Informationen am Ortsnetztransformator. In den meisten Diskussionen wird „Smart Grid“ aber gleichbedeutend mit intelligenten Stromzählern („Smart Meter“) betrachtet, die den Stromverbrauch mit hoher zeitlicher Auflösung über entsprechende Kommunikationskanäle elektronisch zur Verfügung stellen.

Damit ist es den Stromversorgern z. B. auch möglich, zeitvariable Tarife anzubieten und beispielsweise Anreize zu setzen, größere Verbraucher bei viel Stromangebot im Netz einzuschalten. Ergänzt werden sie durch intelligente Transformatoren im Ortsnetz, die Netzsystemdienstleistungen zur Steigerung der Stromqualität wie etwa Spannungshaltung und Blindleistungsregelung erbringen können.

Eigentlich ein guter und für das Stromversorgungssystem wichtiger Ansatz. Doch welche Folgen ergeben sich dadurch - insbesondere durch die Erhebung detaillierter Verbrauchsdaten letztlich für den Endverbraucher? Wem gehören die Daten überhaupt? Wie kann sichergestellt werden, dass sie nur für Abrechnung und Netzbetrieb verwendet werden? Und welche Risiken sind mit solchen intelligenten Stromnetzen generell verbunden?

Digitale Einbrecher freuen sichGrundsätzlich ist es zum Beispiel technisch möglich, allein mit Hilfe des Stromverbrauchs zu bestimmen, ob der Anschlussbesitzer zu Hause ist, wie viele Personen im Haushalt leben, ob der Fernseher an ist und sogar welches Programm gerade läuft. Jenseits einer potenziellen missbräuchlichen Verwendung sind solche Daten natürlich interessant für die Marktforschung und ermöglichen Energieunternehmen, ihre Kunden mit diversen Zusatzdiensten an sich zu binden und zusätzliche Erträge zu erwirtschaften. Doch dafür müssen sehr große Datenmengen verarbeitet und gespeichert werden.

Unumstritten ist, dass durch die Sensibilität der Informationen unmittelbar hohe Anforderungen an die Sicherheit der Datenübermittlung und die Verschlüsselung der Daten entstehen. Damit dürfte wiederum klar sein, dass Speicherung und Verwendung der Daten zum Schutz der Konsumenten einer eindeutigen Regelung bedürfen.

Vom Endverbraucher abgesehen, erzeugt die Vernetzung der vormals weitgehend getrennten Bereiche des Stromnetzes und der Telekommunikation neue Risiken für die Betriebssicherheit des Gesamtsystems. Bislang war die Steuerung der Netze zum großen Teil Sache der Stromerzeuger und Netzbetreiber unter Verwendung sehr spezieller Informationstechnik, die nicht breit zugänglich war. Steigende Systemkomplexität und eine steigende Zahl von Endpunkten erhöhen die mögliche Angriffsfläche und damit das Sicherheitsrisiko um ein Vielfaches. Das schwächste Glied bestimmt die Sicherheit des Gesamtsystems.

Wie verwundbar solche intelligenten Systeme sind, zeigt ein kürzlich publizierter erfolgreicher Hackerangriff auf das australische Bürogebäude von Google in Sydney. Dabei gelang es den Hackern einer Sicherheitsfirma in das Gebäudemanagement einzudringen und dieses bei Bedarf voll zu kontrollieren. Welche dramatischen Folgen ein größerer und länger anhaltender Stromausfall für unsere moderne Gesellschaft haben kann, hat das Büro für Technikfolgenabschätzung beim Deutschen Bundestag bereits vor zwei Jahren in einem ausführlichen Bericht analysiert.

Vor diesem Hintergrund hat ‚Sicherheit‘ drei kritische Dimensionen, die alle adressiert werden müssen:

·     Schutz gegen unbefugten Zugriff bzw. Manipulation,

·     Betriebssicherheit bzw. Schadensvermeidung im Angriffs- und Fehlerfall und

·     Datenschutz.

Die mit ‚Smart Grid‘ verbundenen Herausforderungen an die Sicherheit unserer Stromversorgung und die weit reichenden Konsequenzen einer breiten Einführung werden mit der Aussicht auf einen neuen und großen Markt bisher nur in Fachkreisen diskutiert. Die wichtigste Frage ist: Welche Informationstechnik benötigt ein zukunftsfähiges Stromnetz unbedingt und welche resultierenden Risiken für diese kritische Infrastruktur sind für die Gesellschaft noch akzeptabel?

Dies erfordert aber eine breite gesellschaftliche Debatte, die alle Interessensgruppen miteinbezieht!

 

Weitere Kolumnen von Uwe Albrecht:

- Warum Wasserstoffautos den Durchbruch schaffen

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