Der Energiemarkt ist im Umbruch: Stochastische Energiequellen liefern abhängig von Wetter, Wind und Sonneneinstrahlung Energiemengen, welche zusehends relevant für die Energieverteilung und die Netzstabilität werden. Zukünftige Netzstrukturen werden nicht mehr klassisch sternförmig vom Erzeuger zum Verbraucher belastet, sondern werden dynamisch und heterogen verwendet – mittels Smart Grids. Erfahren Sie in diesem Blogbeitrag, inwiefern die enge IoT-Vernetzung innerhalb des Smart Grids neben unbestrittenen Vorteilen die Cyber-Risiken erhöht.
Die aktuelle Energiekrise führt uns deutlich vor Augen, wie enorm hoch der Bedarf an Energie heutzutage ist. Dieser resultiert aus der fortschreitenden Vernetzung aller Lebensbereiche und damit im zunehmenden Wachstum von IT-, OT- und IoT-Ökosystemen. Parallel verschieben sich die klassischen Verbrauchszyklen von Strom. Auf der einen Seite spiegelt sich der gesellschaftliche Wandel in verändertem Verbraucherverhalten sowie dem Trend zur Elektromobilität. Auf der anderen Seite verlagert sich die Wirtschaft der Schweiz von den klassisch produzierenden Industriesektoren mit Energie-Grossverbrauchern hin zum Dienstleistungssektor. Ein Kosmos, in dem immer mehr Daten automatisch verarbeitet und ausgetauscht werden. Der Bedarf an Rechenleistung steigt und somit der Bedarf an Bandenergie für die Rechenzentren. Die zuverlässige Verfügbarkeit von Energie bildet daher eine der wichtigsten Grundlagen für die Smart Society.
Um die Versorgungssicherheit im digitalen Zeitalter gewährleisten zu können, müssen auch Energieversorger die Möglichkeiten digitaler Technologien nutzen. So gesehen kann die Smart Society nur bestehen, wenn auch das Energiesystem intelligent wird: Ohne Smart Energy keine Smart Society.
IoT Security als Treiber von Smart Energy
Um den Energiesektor in Richtung Smart Energy voranzutreiben, ist der Einsatz von sicher vernetzten Komponenten zentral. Schaltvorgänge werden dynamischer und die Anforderungen an das Lastmanagement und Speichervorgänge auf den unterschiedlichen Netzebenen bilden die Grundlage, um die Ziele der Energiestrategie 2050 zu erreichen. Als Meilenstein sieht die Energiestrategie 2050 des Bundes vor, Schweizer Betriebe und Haushalte bis 2027 mit intelligenten Strommessern – sogenannten Smart Meters – auszurüsten. Die Erwartungen sind hoch. Smart Meters sollen nicht nur zum Stromsparen animieren, sondern auch den dynamischen Datenfluss zwischen Anbieter, Verbraucher und Stromnetz (dem Smart Grid) ermöglichen.
Gerade letzte Woche hat der Bundesrat den 5-Jahres-Bericht zur Energiestrategie 2050 verabschiedet. Gemäss Medienmitteilung des Bundes sind die Richtwerte für das Jahr 2020 erfüllt worden. Allerdings sind zusätzliche Massnahmen notwendig, um die Ziele bis 2050 zu erreichen – u.a. im Bundesgesetz über eine sichere Stromversorgung mit erneuerbaren Energien.
Cyber-Risiken werden durch die IoT-Vernetzung verschärft
Um auf die Vernetzung der IoT-Komponenten in der Energieversorgung zurückzukommen: Diese birgt ein oft vernachlässigtes Risiko: Bei zunehmender Konnektivität steigt die Gefahr des Missbrauchs und der Manipulation. Ressourcen- und Datenmissbrauch, Sabotage und Erpressung sind mögliche Konsequenzen. Dazu kommt: Als Kritische Infrastruktur stellt die Energieversorgung eine Lebensader von Wirtschaft und Gesellschaft dar. Eine Cyber-Attacke würde die Versorgungssicherheit der Schweiz (Strom, Wasser und Wärme) gefährden und einen enormen wirtschaftlichen Schaden im digitalisierten Dienstleistungssektor anrichten. Mögliche Folgen wären der Ausfall der Kommunikationsnetze, Einschränkungen in den automatisierten digitalen Prozessen sowie die grossflächige Beeinträchtigung von Zahlungsprozessen. Hackerangriffe wie Mirai oder Botnet haben uns die Vulnerabilität von IoT-basierten Systemen bereits vor Augen geführt. Daher ist es naheliegend, den Einsatz von IoT-Technologien in den Energieversorgungssystemen unter verschärfte Sicherheitsaufsicht zu stellen.
Denn 3,7 Millionen Haushalte mit Smart Metern bedeuten auch 3,7 Millionen neue Schnittstellen ins Internet. Wegen dieser grösseren Vernetzung können gezielte Hackerangriffe über diese neue Schnittstelle eine grosse Wirkung zeigen und eine Kettenreaktion auslösen, welche im schlimmsten Fall tatsächlich den viel erwähnten «Black-out» auslösen kann. Es ist daher notwendig, bereits bei der Herstellung von IoT-Produkten für Smart Energy den bewährten Ansatz «Security by Design» im Fokus zu haben.
Was Sie als Hersteller oder Betreiber von Smart Energy-Produkten beachten sollten, um die Cyber Security effektiv und markant zu erhöhen, erfahren Sie in unserem Wissens-Update «IoT Security – für eine smarte Energiezukunft».
