Resilienz im Spannungsfeld Energie / IKT - Dr. Christoph Mayer (OFFIS), Dr. Till Luhmann (BTC AG) DIV-Konferenz, 10.11.2021 - div-konferenz.de
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Resilienz im Spannungsfeld Energie / IKT Dr. Christoph Mayer (OFFIS), Dr. Till Luhmann (BTC AG) DIV-Konferenz, 10.11.2021
Die Inhalte dieser Präsentation basieren auf der
ESYS-Studie „Resilienz digitalisierter Energiesysteme“
• Die Studie ist Teil des BMBF-geförderten
Programms „Energiesysteme der Zukunft“.
• Umsetzungsoptionen für eine sichere,
bezahlbare und nachhaltige Energieversorgung.
• Koordination: acatech
• Projektleiter: Christoph Mayer (OFFIS) und Gert
Brunekreeft (Jacobs University).
• Ergebnisse wurden in 2021 veröffentlicht.
2
Wie verändern sich digitale Möglichkeiten?
(Beispiel: Mobilfunk)
3
Aussicht: Alles wird digitalisiert!
• Auch im Energiesystem. Alles wird smart, vernetzt und
digital!
• Chance: Digitalisierung bietet die Chance, die Vielzahl
neuer Anlagen und Geräte effizient und flexibel zu einem
Gesamtsystem zu integrieren.
• Risiko: Das Energiesystem wird durch die zunehmende
digitale Vernetzung verwundbarer.
4
Das Blackout-Risiko ist realistisch…
…doch wodurch steigt das Risiko konkret?
5
1. Komplexität und
Abhängigkeiten
o Abhängigkeiten im Betrieb von Stromnetz,
Kommunikations- und IT-Systemen
(„Strom kann nicht ohne IKT, IKT kann nicht
ohne Strom“).
o Sinkende System-Beherrschbarkeit durch:
o Wachsende technische Komplexität.
o Neue Akteure.
o Volatilere Märkte.
o Wertewandel.
o Schnelle Innovationszyklen in der
Digitalisierung, mit denen Standardisierung
und Regulierung kaum Schritt halten können.
6
2. Destabilisierendes
Schwarmverhalten
Massenhaft digitalisierte, aktiv steuerbare
Geräte/Anlagen werden ins Netz integriert.
Diese können anfällig sein für:
Gleichzeitigkeitseffekte,
unvorhersehbares simultanes Verhalten.
Softwarefehler in der Firmware.
Eingeschleuste Viren („Schläfer“, die
irgendwann losschlagen).
Unkontrollierte kollektive Eingriffe durch
„dritte Akteure“ (z.B. Serviceanbieter).
7
Welches sind die neuen Akteure – und wo und wie sind sie
aktiv?
Regionale Dienstleister
Marktplätze (Geräte)
Dienstleister Dienstleister
(IT, Cloud) (Energie)
Privatakteure Telkos
8
ESYS-Experten empfehlen „Resilienzstrategie“ als
Möglichkeit der Absicherung
• „Robustheitsstrategie“ • „Resilienzstrategie“
− Risikobetrachtung bekannter, gravierender − Vorbereit sein auf Unsicherheit und
Störereignisse Überraschungen.
− Strategie: Robuste Netze − Strategie: Schnelle Recovery-Fähigkeit.
9
Welche Maßnahmen empfehlen die Experten konkret?
• Abhängigkeiten
Wechselwirkung analysieren
IKT und Energie • Regeln für resiliente
verstehen und Kommunikationsnetze
schaffen
lenken
• Integrierte
Betriebsführung
(Energie + Telko + IT)
umsetzen
10Welche Maßnahmen empfehlen die Experten konkret?
• Cyber-
Sicherheitsstandards
Cyber-Sicherheit einführen
systemisch
• Maßnahmen zum
entwickeln Umgang mit
Sicherheitslücken
definieren
11Welche Maßnahmen empfehlen die Experten konkret?
• Stromnetze
Technische digitalisieren
Resilienz durch • Resilienz umsetzen, die
Netzbetreiber und auf dezentralen
Strukturen aufbaut
-nutzer stärken
Netznutzer
12Welche Maßnahmen empfehlen die Experten konkret?
• Vermeidung
IKT-Integration problematischen
simultanen Verhaltens,
kleiner Anlagen z.B. durch
netzdienlich Mindeststandards zur
gestalten „Patchability“
• Systemstabilisierung
durch dezentrale
Anlagen ausbauen, insb.
mit SMGW
Privatakteure
mit/ohne SMGW
13Welche Maßnahmen empfehlen die Experten konkret?
• Ein Stakeholder-
Beteiligung von Gremium mit
Privatakteuren
Privatakteuren bei aufbauen
der Gestaltung
• Bewusstsein für den
und Umsetzung Einfluss privater Akteure
von Resilienz schaffen
sicherstellen
Privatakteure
14Welche Maßnahmen empfehlen die Experten?
• Eine Resilienzkomponente
Anreize für in die Anreizregulierung
integrieren, damit NB in
Netzbetreiber zur Resilienzmaßnahmen
Steigerung der investieren
Resilienz stärken
• Resilienzverbessernde
Netzentgelte und
Anschlussgebühren
einführen, um die
Standortwahl und die
Betriebsweise für
Erneuerbare-Energie-
Anlagen zu beeinflussen
15Welche Maßnahmen empfehlen die Experten?
• Organisationsrahmen
für die Meldung von
Langfristige Störfällen und die
Resilienzbewertung
Risiko- und
schaffen und geeignete
Resilienz- Kenngrößen für
bewertung Resilienz entwickeln
institutionalisieren • Einen übergeordneten
Begleitprozess ins Leben
rufen, um die
Resilienzstrategie
regelmäßig zu
evaluieren
16Fazit
• Veränderungen und Unsicherheiten verlangen politisches
Handeln, um Blackouts auch in Zukunft zu vermeiden.
• Wesentliche Trends und Risiken stammen nicht aus der
Energiewirtschaft.
• Risikobewertungen müssen um Resilienzbewertungen
ergänzt werden.
• Ohne massive Digitalisierung sind weder Resilienz noch
Effizienz zu erreichen.
• Neue Akteure (auch außerhalb der elektrischen
Energieversorgung) müssen in den Blick rücken.
17Vielen Dank!
Gibt es Fragen?
Dr. Christoph Mayer
OFFIS e.V. – Institut für Informatik
Bereichsleiter Energie
mayer@offis.de
Koordinierungsstelle Energiesysteme der Zukunft Dr. Till Luhmann
Dr. Berit Erlach BTC Business Technology Consulting AG
Wissenschaftliche Referentin Managing Director
Pariser Platz 4a Unternehmensentwicklung
10117 Berlin till.luhmann@btc.ag.com
erlach@acatech.de
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