Resilienzstrategie: Wie kann Stromsystem vor noch unbekannten Risiken geschützt werden?

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Digitalisierung
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Die Digitalisierung hilft der Energiewende, sie bringt aber auch potenzielle Risiken mit sich. Diese Ausgangslage erfordert Strategien, um auf bisher unbekannte Störereignisse adäquat reagieren zu können. Zu diesem Schluss kommen Experten des Akademienprojekts „Energiesysteme der Zukunft“ (ESYS). Ohne eine entsprechende Resilienzstrategie drohe ein steigendes Risiko für Blackouts, „die schnell zu einer Belastungsprobe für Gesellschaft und Wirtschaft werden könnten“. In der Stellungnahme „Resilienz digitalisierter Energiesysteme – Wie können Blackout-Risiken begrenzt werden?“ legen die Wissenschaftsakademien Handlungsoptionen für eine zuverlässige Energieversorgung vor.

Die Stromversorgung der Zukunft wird zunehmend digital. „Vernetzung, Automatisierung und intelligente Steuerung sind notwendig, um die Versorgung zu sichern, und können uns den deutschen Klimazielen näherbringen.“ Zugleich entständen aber auch neue Fehlerquellen und Angriffsflächen. Bereits heute stellten technische Defekte, Softwarefehler oder Cyberattacken eine wachsende Herausforderung bei der Stromversorgung dar.

Experten des von der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech), der Nationalen Akademie der Wissenschaften (Leopoldina) und der Union der deutschen Akademien der Wissenschaften initiierten Projekts „Energiesysteme der Zukunft“ (ESYS) haben jetzt 15 Handlungsoptionen für ein resilientes Energiesystem vorgelegt, das den Neuerungen einer digitalisierten Welt Rechnung trägt.

Klassisches Risikomanagement greift nach Einschätzung der Arbeitsgruppe nicht mehr. Die zunehmenden Wechselwirkungen zwischen elektrischem Energiesystem und Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) könnten ohne passende Konzepte zu bisher unbekannten Störereignissen führen, die schlimmstenfalls großflächige und mehrere Stunden dauernde Stromausfälle verursachen.

Resilienzstrategie als Lösung für noch unbekannte Probleme

Die Arbeitsgruppe formuliert 15 Handlungsoptionen als Bausteine einer Resilienzstrategie. Diese reichen von technischen und regulatorischen Maßnahmen über die systemische Entwicklung von Cyber-Sicherheit bis hin zu Bildungskampagnen, ökonomischen Anreizen und Monitoringmaßnahmen. „Durch Energiewende und Digitalisierung unterscheidet sich das zukünftige Energiesystem sehr stark von dem heutigen.“, begründet Gert Brunekreeft (Jacobs University Bremen), einer der Leiter der Arbeitsgruppe, den gewählten Ansatz.

„Es gibt neue Akteure, neue Technologien und neue Abhängigkeiten. Teilweise können wir gar nicht abschätzen, wie das alles im Zusammenspiel in einer unvorhergesehenen Situation reagiert. Es reicht deshalb nicht mehr aus, das System robust zu gestalten. Wir brauchen ein System, das auf unvorhergesehene und sogar unvorhersehbare Störereignisse reagieren kann. Dieses wäre zwar auch nicht vor Problemen gefeit, bliebe aber funktionsfähig und könnte schnell in den Normalzustand zurückkehren.“

„Zukünftig möglich, dass Wärmepumpen, Elektrofahrzeuge und Hausspeicher
in großer Zahl gleichzeitig über das Internet ein- und ausgeschaltet werden“

Der Umbau zu einem digitalisierten Energiesystem müsse aktiv gestaltet werden, damit das gewohnt hohe Niveau an Versorgungssicherheit erhalten bleibe. Neben der Energiebranche und Politik adressieren sie explizit auch Digitalbranche, Gerätehersteller und Privatleute. „In einer vernetzten Welt wächst der Kreis sicherheitsrelevanter Akteure, wir müssen unseren Blick also weiten, wenn wir Versorgungssicherheit gewährleisten möchten“, sagt Arbeitsgruppenleiter Christoph Mayer vom Institut für Informatik Oldenburg (Offis). „Zukünftig wäre zum Beispiel möglich, dass Wärmepumpen, ladende Elektrofahrzeuge und elektrische Hausspeicher in großer Zahl gleichzeitig über das Internet ein- und ausgeschaltet werden und so das Stromnetz destabilisieren.“

Auch kleinen, dezentralen Akteuren komme eine größere Bedeutung zu, weil sie einerseits im Falle eines Blackouts Infrastrukturen wie Krankenhäuser und Feuerwehr versorgen könnten, andererseits durch zufällige oder bewusst ausgelöste Synchronitäten zum Risikofaktor werden könnten. „Auf solche Ereignisse müssen wir vorbereitet sein.“

Die Kurzfassung der Stellungnahme mit den 15 Handlungsempfehlungen kann unter http://link.euwid.de/esys-res abgerufen werden.

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