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Dienstag, 9. April 2013, von Elmar Leimgruber

TÜV-Studie warnt vor “Intelligenten Stromnetzen”

Das Risikopotenzial von so genannten intelligenten Stromnetzen wird von der Energiewirtschaft und dem produzierenden Gewerbe unterschätzt. Das Bewusstsein für die Angreifbarkeit von intelligenten Netzen ist kaum vorhanden und Schutzmaßnahmen sind Mangelware. Dies geht aus der Studie “Security & Safety in einer smarten Energiewelt” von TÜV SÜD hervor. Für die Studie wurden Entscheidungsträger bei großen Energieversorgern, Stadtwerken und Fertigungsbetrieben befragt.

Die Energiewende führt zu einem Umbau der Stromversorgung in Deutschland und in Europa. Neben dem weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien und dem Bau von “Stromautobahnen” werden die Mittel- und Niederspannungsnetze mit Intelligenz ausgestattet, um einen optimalen Abgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch zu erreichen und die Netzstabilität zu gewährleisten. Dafür ist es nötig, dass die einzelnen Netzteilnehmer und die Netzbetreiber die nötigen Informationen austauschen und dass dieser Austausch sowie die Regelung des Netzes einen hohen Automatisierungsgrad aufweist.

“Die vermehrte Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energien und der Umbau der Stromnetze zu Smart Grids sind Herausforderungen für die Versorgungssicherheit und die Netzstabilität”, sagt Kai Strübbe, Leiter des Bereichs Embedded Systems der TÜV SÜD AG. Viele moderne Produktionsanlagen würden aufgrund zeitkritischer Prozesse empfindlich auf Netzschwankungen oder Stromausfälle reagieren, so Strübbe. Zudem wachse durch Smart Grids die Bedrohung durch Schadsoftware und Hacker-Attacken, von denen sowohl Produktionsanlagen, als auch die gesamte Versorgungsinfrastruktur betroffen sein könnten.

Mit der Studie “Security & Safety in einer smarten Energiewelt” beleuchtet TÜV SÜD die Situation in der Energiewirtschaft und im produzierenden Gewerbe. Im Auftrag von TÜV SÜD hat der Marktforschungsspezialist Technomar GmbH insgesamt 255 Geschäftsführer und andere Entscheidungsträger von Energieversorgern, Stadtwerken und mittelständischen Fertigungsbetrieben befragt. Eines der wichtigsten Ergebnisse: Bei Sicherheitsfragen gibt es noch erheblichen Nachholbedarf.

Von überragender Bedeutung für alle Befragten ist die Qualität der Stromversorgung: 89 Prozent der großen Energieversorger, 99 Prozent der Stadtwerke und 95 Prozent der Fertigungsbetriebe messen ihr einen “hohen Stellenwert” bei. Die größten unternehmerischen Schäden in allen drei Marktsegmenten werden in der Regel nicht durch Stromausfälle verursacht, sondern durch Schwankungen in der Netzfrequenz und in der Netzspannung. Am problematischsten sind solche Störungen für die Produktion, die IT und andere kritische Verbraucher wie Prozesssteuerungen oder Geräte zur medizinischen Versorgung.

Die meisten Unternehmen gehen davon aus, dass die Energiewende einen mittleren bis großen Einfluss auf die Qualität der Stromversorgung haben wird. Diese Erwartung teilen 85 Prozent der Befragten bei den großen Energieversorgern, 91 Prozent bei den Stadtwerken und 80 Prozent im produzierenden Gewerbe. Dennoch ist die Hälfte der Entscheidungsträger in allen drei Marktsegmenten davon überzeugt, dass die Versorgungsqualität durch die Energiewende nicht beeinträchtigt wird. Ein nicht unerheblicher Teil der Befragten – zwischen 20 Prozent bei den Stadtwerken und 28 Prozent im produzierenden Gewerbe – geht sogar davon aus, dass die Zahl von Netzschwankungen und Stromausfällen in Zukunft zurückgehen wird.

Auch die Einführung von intelligenten Netzen wird nach Einschätzung der meisten Befragten zu keinen merklichen Beeinträchtigungen der Versorgungsqualität führen. Besonders stark ausgeprägt ist diese Meinung mit 50 Prozent in den Fertigungsbetrieben, was vom großen Vertrauen in die Energieversorger und Netzbetreiber zeugt. “Auffallend bei dieser Frage ist, dass ein Viertel der Entscheidungsträger keine Meinung dazu hat”, merkt Kai Strübbe an. “Das könnte ein Zeichen dafür sein, dass die Thematik der Smart Grids noch nicht überall angekommen ist beziehungsweise noch nicht in ausreichendem Umfang reflektiert wurde.”

Das Vertrauen in die Versorgungsqualität hat zur Folge, dass im produzierenden Gewerbe nur die Hälfte der befragten Unternehmen ausreichend gegen Störungen bei der Stromversorgung geschützt ist. 32 Prozent bewerten ihre Situation als “sicher” und 17 Prozent als “sehr sicher”. Dieser Selbsteinschätzung entspricht auch die Tatsache, dass mehr als die Hälfte der Fertigungsbetriebe im Fall von Netzstörungen über keinerlei technische oder organisatorische Gegenmaßnahmen verfügt. Mehr für die Sicherheit will auch in Zukunft nur eine Minderheit der befragten Unternehmen tun: 28 Prozent bei den Energieversorgern, 45 Prozent bei den Stadtwerken und 22 Prozent im produzierenden Gewerbe.
Wenig überzeugend ist zudem der Schutz vor Schadsoftware oder Hacker-Angriffen. Nur 48 Prozent der Befragten im produzierenden Gewerbe sind davon überzeugt, in dieser Hinsicht “sicher” oder “sehr sicher” zu sein. Bei den großen Energieversorgern halten sich immerhin 57 Prozent der Befragten für gut gewappnet gegen solche Attacken, und bei den Stadtwerken sind es 54 Prozent. In dieses Bild passen auch die Aussagen, dass 62 Prozent der Energieversorger über keine Gesamtverantwortlichen für die IT Security verfügen. Auch bei 33 Prozent der Stadtwerke und bei 42 Prozent der Fertigungsbetriebe gibt es keinen solche Verantwortlichen.

“Vor allem die Aussagen zur IT Security sehen wir mit großer Sorge” erklärt Kai Strübbe. “Denn durch die zunehmende Ausstattung der Stromnetze mit Intelligenz und die Kommunikationsfähigkeit von Smart Grids erhöht sich auch das Risiko für feindliche Angriffe.” Durch solche Attacken können nach Aussage des TÜV SÜD-Experten nicht nur Daten von Unternehmen und Verbrauchern ausspioniert, sondern auch gesamte Versorgungsinfrastrukturen lahmgelegt werden. Insgesamt zeigten die Ergebnisse der Studie “Safety & Security in der smarten Energiewelt”, dass die Marktteilnehmer über den Umbau der Stromnetze zu Smart Grids und die möglichen Folgen noch nicht ausreichend informiert sind. Strübbe: “Wir sehen einen eklatanten Widerspruch zwischen der hohen Bedeutung, den die Stromqualität für alle Befragten hat, und den fehlenden Vorkehrungen, um sich gegen mögliche Störungen abzusichern.”

Dabei stellt die Um- und Aufrüstung der Netze zu Smart Grids ganz neue Anforderungen an alle Marktteilnehmer – Energieversorger, Energieverbraucher und Netzbetreiber. “In intelligenten Stromnetzen wird der Bereich der IT Security, der Schutz vor feindlichen Angriffen immer wichtiger”, betont der TÜV SÜD-Mann. Nur durch eine ganzheitliche Herangehensweise und durch die Verbindung von funktionaler Sicherheit und IT Security, von Safety und Security könne die hohe Versorgungsqualität in Deutschland auch in Zukunft garantiert werden.

Montag, 27. September 2010, von Elmar Leimgruber

Fraunhofer: 100 Prozent Erneuerbare Energie sind möglich

Hans-Jörg Bullinger, Präsident der Fraunhofer Gesellschaft
Foto: fraunhofer.de

In Zeiten, in denen über neue Atomkraftwerke diskutiert wird, kommt jetzt eine intertessante Aussage von wem, der Bescheid weiss: “Eine Energieversorgung mit 100 Prozent erneuerbaren Energien ist schon 2050 machbar.” Dies betonte Eicke R. Weber, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und Sprecher der Fraunhofer-Allianz Energie bei der Eröffnung der Fraunhofer-Energietage. Das Motto der zweitägigen Veranstaltung in der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften lautete: Energiekonzept Deutschland – Mit neuer Energie. Auf den Fraunhofer-Energietagen, die am 23. und 24. September 2010 stattfanden, beschäftigten sich Wissenschaftler, Unternehmer und PoIitiker damit, wie Deutschland den Übergang zu einer nachhaltigen, sicheren, wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Energiewirtschaft schaffen kann.

Die prognostizierten wirtschaftlichen Potenziale lassen sich laut Fraunhofer aber nur nutzen, wenn die einzelnen Akteure der weitverzweigten Energieforschung enger zusammenarbeiten. Ein Beispiel ist der Ausgleich von dem Angebot und Nachfrage nach Strom in intelligenten Netzen und die Speicherung von erneuerbarer Energie. Um diese Verzahnung zu fördern, hat die Fraunhofer-Gesellschaft 2004 ihre Aktivitäten für Energietechnologien in der Fraunhofer-Allianz Energie gebündelt. Die 2000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in 16 Instituten betreiben international systemübergreifende Energieforschung über Technologie- und Branchengrenzen hinweg. Ziel ist, auch kleinen und mittelständischen Unternehmen, aber auch Politik und Energiewirtschaft einen leichten Zugang zu den Kompetenzen der Fraunhofer-Institute zu verschaffen.

Die Fraunhofer-Allianz Energie konzentriert sich hier auf fünf strategische Forschungsbereiche. Die Forscher arbeiten an der Weiterentwicklung energieeffizienter Technologien, intelligenten Systemen zum Energiemanagement, neuen Speichersystemen sowie Verfahren zur Nutzung regenerativer Energien. “Wir sind national und international vernetzt. Um die Entwicklung von Elektrofahrzeugen voranzutreiben, arbeiten 33 Fraunhofer-Institute Hand in Hand. Sie kümmern sich nicht nur um Antriebskonzepte, sondern auch darum, wie Solartankstellen aussehen müssen oder welche Herausforderungen auf Stromversorgung und Stadtplanung zukommenerläuterte Hans-Jörg Bullinger, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft : “Als strategischer Partner ist Fraunhofer am Massachusetts Institute of Technology MIT ebenso aktiv wie in dem ambitionierten Ökostadtprojekt Masdar City in Abu Dhabi und der europäischen Initiative DESERTEC.”

Die Förderung der regenerativen Energien schont zudem nicht nur die Ressourcen, sondern stärkt auch die Unternehmen hierzulande. “Der Ausbau der erneuerbaren Energien ist ein Treiber für unsere Wirtschaft. Dies zeigte sich in der Krise”, erklärte Bullinger und verwies auf entsprechende Fraunhofer-Studien. Ein höheres Tempo bei der Nutzung grüner Technologien hätte demnach mehrere positive Effekte: Die Abhängigkeit Europas von Rohstoffimporten würde sinken, ebenso der Ausstoß von Kohlendioxid zum Wohle des Klimas. Gleichzeitig könnte Deutschland seine starke Stellung als Exportnation von innovativer Umwelt- und Energietechnik ausbauen. Schon heute dominieren deutsche Unternehmen den Markt für grüne Technologien, erklärte Bullinger:

So beträgt der Anteil deutscher Unternehmen am Weltmarkt für Energieerzeugungs¬technologien 30 Prozent, bei Technologien für Kreislaufwirtschaft, Abfall und Recycling sind es 25 Prozent wie eine Auswertung von Markstudien und Branchenanalysen durch Roland Berger ergeben hat. Wenn das hohe Innovationstempo beibehalten wird, könnten in den nächsten zehn Jahren zahlreiche zusätzliche Arbeitsplätze geschaffen werden, insbesondere in den Bereichen Energiegewinnung aus Sonne, Wind und Biomasse, Energieeffizienz in Industrie und Haushalten sowie Ausbau der Stromnetze. Bis 2020 rechnet das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI in Karlsruhe mit bis zu 380.000 Beschäftigten im Greentech-Sektor, bei verstärkten Anstrengungen im Klimaschutz sind sogar 630.000 Arbeitsplätze möglich. Zudem würde das Bruttoinlandsprodukt um 70 beziehungsweise 81 Milliarden Euro steigen.

Für ihre Forderung nach einem beschleunigten Ausbau erneuerbarer Energien haben die Fraunhofer-Experten prominente Unterstützung. Klaus Töpfer, ehemaliger Bundesumweltminister und einstiger Direktor des UNO-Umweltprogramms UNEP, hält das 100-Prozent-Ziel ebenfalls für realistisch: “Wir müssen alles daran setzen – etwa in der Entwicklung erneuerbarer Energien und durch die Erhöhung der Energieeffizienz –, diese Zukunft so schnell wie möglich zu erreichen”, so Töpfer, der heute das Institute for Advanced Sustainability Studies in Potsdam leitet. Töpfer sieht im schnellen Umstieg auf erneuerbare Energien “große Chancen für den Markt und die Menschen”. Dafür sollte die Bundesregierung allerdings ambitioniertere Ziele setzen. Die strebt bis 2050 einen Anteil der erneuerbaren Energien am Bruttoendenergieverbrauch von 60 Prozent an. Doch schon mit Technologien, die bereits heute zur Verfügung stehen oder derzeit entwickelt werden, ließe sich eine weit höhere Quote erreichen.