Das Stromnetz - die kritischste aller Kritischen Infrastrukturen

Eine gesicherte Stromversorgung gilt heute als Selbstverständlichkeit: Die moderne Gesellschaft setzt Energiesicherheit 24/7 an 365 Tagen im Jahr voraus. Fakt ist: Ohne Strom finden Produktion, Mobilität, Kommunikation und Handel nicht statt. Eine zuverlässige, bezahlbare und dauerhaft verfügbare Energieversorgung ist entsprechend das Rückgrat heutiger Industrienationen. Ihre fortschreitende Digitalisierung birgt neben großen Chancen für die Sicherung des Wirtschaftsstandorts allerdings auch erhebliche Risiken, denn mit ihr steigt ihre Verwundbarkeit.

 

Fraunhofer-Zentrum Digitale Energie

© 123RF/mcjantree
Eine gesicherte Stromversorgung ist das Rückgrat jeder industrialisierten Gesellschaft. Kraftwerke zählen daher zu den besonders schützenswerten Kritischen Infastrukturen. Im Fokus des Beitrags des Fraunhofer FKIE zum Fraunhofer-Zentrum Digitale Energie stehen alle Aspekte ihrer Cybersicherheit.

Stromnetze und Kraftwerke stellen die wohl kritischsten aller Kritischen Infrastrukturen dar, denn ein erfolgreicher Angriff auf sie hätte weitreichende Folgen. Und zwar nicht nur für Deutschland, sondern für den gesamten EU-Wirtschaftsraum.

Hackerangriffe sind für Unternehmen der Energiebranche allerdings schon lange Alltag. Und schon längst handelt es sich dabei nicht mehr um Einzelaktionen, sondern um ganze Angriffskampagnen, informiert das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI). Die Notwendigkeit cybersicherer, resilienter Energiesysteme zeigt sich deutlich.

Und dies gerade vor dem Hintergrund der Energiewende, denn der Energiesektor vollzieht aktuell einen tiefgreifenden Wandel. Historisch gewachsene, unabhängige Infrastrukturen transformieren zu einem wechselwirkenden, digitalisierten und automatisierten Gesamtsystem, das unterschiedliche Sektoren und Stakeholder eng miteinander verbindet.

Dringend gefragt sind daher ein konzertiertes Vorgehen aller verantwortlichen Akteure und eine Neuausrichtung der auf diese Bereiche spezialisierten Forschungs- und Industriezweige, um:

  1. auch in Zukunft Versorgungszuverlässigkeit zu gewährleisten,
  2. Digitalisierung und Automatisierung als Wirtschaftsfaktor weiter voranzutreiben,
  3. Planung und Betrieb von Energieversorgungssystemen durch digitale Abbilder zu verbessern und
  4. der Bedrohung aus dem Cyberraum adäquat begegnen zu können.  

Fraunhofer FKIE hat hierzu gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT und zwei renommierten Energietechnik-Lehrstühlen der RWTH Aachen, dem Institut für Elektrische Anlagen und Netze, Digitalisierung und Energiewirtschaft (IAEW) und dem Institute of Complex Power Systems (E.On ACS), das Fraunhofer-Zentrum Digitale Energie gegründet.

Ziel ist es, die vielfältigen Herausforderungen gemeinsam und interdisziplinär anzugehen und domänenübergreifende Kompetenzen in den Schlüsselbereichen Energietechnik, Digitalisierung, IT-Sicherheit und Wirtschaft zu bündeln.

»Gebraucht wird eine interdisziplinäre, unabhängige, sofort einsatzfähige Forschung, um die effiziente, resiliente Energieversorgung sicherzustellen«, so der Mitinitiator des Fraunhofer-Zentrums Digitale Energie und Leiter der FKIE-Abteilulng »Cyber Analysis and Defense« Prof. Dr. Elmar Padilla.

 

Themenbereiche

 

 

Im Fokus des Beitrags des Fraunhofer FKIE stehen dabei Forschung und Entwicklung im Hinblick auf alle Aspekte der Cyber Security. Dies beinhaltet insbesondere die Punkte Prävention, Detektion und Reaktion bezüglich einzelner Systeme im Energieverbund. Dieser Dreiklang muss adressiert werden, um Cybersicherheit, Resilienz und Versorgungszuverlässigkeit für den Energiesektor zu realisieren. Letztlich können – zumindest an dieser Stelle – nur so Wohlstand, Wachstum und Frieden in Europa gesichert werden.

 

 

Dreiklang

© Meike Böschemeyer
»Mit dem Fraunhofer-Zentrum für Digitale Energie helfen wir unseren Unternehmen dabei, innovative Technologien und neue Geschäftsmodelle aufzubauen sowie qualifiziertes Personal zu erschließen«, so der Parlamentarische Staatssekretär Thomas Rachel bei der feierlichen Übergabe der Förderbescheide am 28. April 2020.
© Meike Böschemeyer
Das neue Zentrum bündelt tiefes Wissen über Digitalisierung und deren Finanzmanagement (Fraunhofer FIT) und IT-Sicherheit (Fraunhofer FKIE) mit der Expertise von renommierten Lehrstühlen der Energietechnik und Informatik der RWTH Aachen.

Am 28. April 2020 fiel der offizielle Startschuss für das »Fraunhofer-Zentrum Digitale Energie«. Es wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in einer ersten Phase mit 5,1 Mio. € gefördert und vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT gemeinsam mit dem Fraunhofer FKIE sowie den Instituten IAEW und E.ON ACS der Energietechnik an der RWTH Aachen aufgebaut.

Das Zentrum wurde als eine Erstmaßnahme für den Einstieg in einen erfolgreichen Strukturwandel im Rheinischen Revier ausgewählt. Die Mittel dienen der Anschubfinanzierung eines Neubauvorhabens in Form von Planungs- und Vorbereitungsaufgaben, ersten Investitionen in technische Ausstattung sowie der Entwicklung von Weiterbildungsmaßnahmen. Des Weiteren ist das Zentrum als priorisierte Maßnahme des Bundes namentlich in das Strukturstärkungsgesetz integriert. Hierdurch sind die Weichen für die spätere Ausfinanzierung einer Infrastruktur zur Unterbringung von mehr als 100 Mitarbeitenden gestellt.

Der Parlamentarische Staatssekretär Thomas Rachel betonte bei der feierlichen Übergabe der Förderbescheide: »Die Digitalisierung ist ein zentraler Enabler für eine erfolgreiche Energiewende. Mit dem Fraunhofer-Zentrum für Digitale Energie helfen wir unseren Unternehmen dabei, innovative Technologien und neue Geschäftsmodelle aufzubauen sowie qualifiziertes Personal zu erschließen. Indem es Wissenschaft und Wirtschaft in anwendungsnahen Forschungsfeldern zusammenbringt, wird das Zentrum in die ganze Region ausstrahlen. Damit leistet die Förderung einen wichtigen Beitrag, um den Strukturwandel im Rheinischen Revier hin zu einer Energieregion der Zukunft zu einer echten Erfolgsgeschichte zu machen.«

Das neue Zentrum bündelt tiefes Wissen über Digitalisierung und deren Finanzmanagement (Fraunhofer FIT) und IT-Sicherheit (Fraunhofer FKIE) mit der Expertise von renommierten RWTH-Lehrstühlen der Energietechnik und Informatik (RWTH Aachen). Es adressiert dabei gezielt die drei Säulen »Forschung und Entwicklung« neuer Technologien und Geschäftsmodelle, »Aus- und Weiterbildung« zur Gewinnung qualifizierten Personals sowie »Testen und Prüfen« zur Sicherstellung der Integrierbarkeit von Forschungsergebnissen in Produkte und Dienstleistungen. Durch die Integration eines unabhängigen 10.000 Volt-Verteilnetzes kann die Entwicklung von IT-Sicherheits- oder Digitaltechnologien für zukünftig digitalisierte Energieversorgungssysteme im realen System beherrschbar gestaltet und getestet werden.