Konvergenz statt Insellösungen: Vernetzung im Energiesektor

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Auch im Energiesektor hält Digitalisierung Einzug. Dabei greifen Informationstechnologie und Operational Technology der Unternehmen noch nicht immer nahtlos ineinander. Das ist aber notwendig, um die eigene Wettbewerbsfähigkeit zu sichern und die Energiewende weiter voranzutreiben – und erfordert geeignete Sicherheitskonzepte.

Alternativlose Konvergenz

Energieversorger transformieren fleißig ihre Geschäftsmodelle und -prozesse, um sich einer zunehmend vernetzten Branche anzupassen. Allerdings stoßen sie bei vielen Entwicklungen im Rahmen der Energiewende an ihre Grenzen. Das gilt insbesondere bei der Vernetzung der Informationstechnologie (IT) des Unternehmens mit Betriebstechnologien (Operational Technology, OT) und deren Systemen zur Überwachung und Steuerung von Kerntätigkeiten. Bislang handelt es sich nämlich größtenteils um Insellösungen, die ohne technische Anknüpfungspunkte konzipiert sind. Zwar hat sich das zugegebenermaßen über Jahrzehnte hinweg bewährt, aber eine IT-/OT-Konvergenz in einem vernetzten Energiesystem und in der Ära des Internets der Dinge (IoT) ist auf mittlere Sicht alternativlos.

Keine Energiewende ohne IT-/OT-Konvergenz

Bei der IT-/OT-Konvergenz geht es vor allem darum, die Daten aus prozessnahen Steuerungssystemen (OT) und kaufmännischer Informationstechnologie (IT) dem jeweils anderen zur Verfügung zu stellen. So lässt sich nicht nur die Leistung optimieren, sondern auch das stetig komplexer werdende Netz angepasst kontrollieren. Dies wird insbesondere für die OT eine größere Hürde darstellen, da sie insbesondere aus dem Blickwinkel der Informationssicherheit auf Abschottung von Drittnetzen aufbaut. Ergänzend kommunizieren Geräte zur Überwachung und Steuerung hautpsächlich über geschlossene, herstellergebundene Protokolle und speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS). In den letzten Jahren ist jedoch auch in diesem Gebiet der Trend zu erkennen, dass vermehrt auf standardisierte Kommunikationswege und Protokolle gesetzt wird. Hervorzuheben ist in diesem Kontext das Übertragungsprotokoll IEC 60870-5-104 zur Kommunikation zwischen Leitsystem und Unterstationen, welches auf dem weit verbreiteten Internetprotokoll TCP/IP aufbaut.

Die Verknüpfung von IT und OT bleibt jedoch die Basis, um den Herausforderungen der Energiewende von Morgen zu begegnen.

Praxisbeispiel am Redispatch 2.0

Eine dieser Herausforderungen aus der Praxis ist der im Rahmen des Netzausbaubeschleunigungsgesetzes (NABEG) beschlossene Redispatch 2.0, den die Netzbetreiber bis zum 1.10.2021 umsetzen müssen. Dabei wird es notwendig sein, dass die OT Schnittstellen zur Überwachung und Steuerung der Netze bzw. Anlagen bereitstellt. Um die für den Redispatch benötigten Plandaten und Prognosen zu generieren und zur Verfügung zu stellen, müssen nämlich Daten in Echtzeit über mehrere Systeme ausgetauscht werden. So müssen beispielsweise Prognosedaten an die kaufmännischen Systeme übertragen werden, um den abgeregelten Anlagenbetreiber die Ausfallarbeit zu vergüten.

Ein weiteres Beispiel in diesem Kontext sind auch Wetterdaten, die tagesaktuell über das Internet bezogen und ausgewertet werden müssen. Die ermittelten Prognosen in Bezug auf die Erzeugungsmengen haben anschließend unmittelbare Auswirkungen auf die OT und deren Steuerung der Anlagen.

Sicherheit hat oberste Priorität

Mit zunehmender Konnektivität steigt jedoch auch die Gefahr des Missbrauchs und der Manipulation. Cyberangriffe können direkte Auswirkungen auf die Steuerung der Anlagen haben, wenn sie etwa die zuvor beschriebenen Wetterdaten kompromittieren oder sich zwischen Kommunikation zu den vorgelagerten Netzbetreibern „einklinken“ (Man-in-the-midde Angriff).

Daher müssen im Rahmen der IT/OT-Konvergenz frühzeitig Sicherheitskonzepte in das Design der smarten Vernetzung integriert werden. Nur so kann der Energiesektor Sicherheit gewährleisten und als Teil der kritischen Infrastruktur seiner gesellschaftlichen Verantwortung gerecht werden.

Ansprechpartner: Dr. Andreas Lied/Stefan Brühl/Daniel Kaufmann

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