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Smart Grids mittels Ethernet über SHDSL: Mehr Versorgungssicherheit durch Ethernet-Extender

Um die ununterbrochene Energieversorgung auch unter den Bedingungen der Energiewende sicherzustellen, bedarf es eines digitalisierten Verteilnetzes - und damit eines geeigneten Security-Managements. Für Datentransport sowie Fernsteuerung und -überwachung eignen sich dabei Ethernet-Extender.

Phoenix Contact Electronics Bildquelle: © Phoenix Contact Electronics

Schon vor einigen Jahren wurde den Städten und Gemeinden die Verantwortung für die kommunale IT-Sicherheit und Netzstabilität gemäß Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) Teil 3 §§ 13 und 14 sowie DIN ISO/IEC 27001 übertragen (Bild unten).

Auch die Netz Lübeck GmbH, eine 100-prozentige Tochtergesellschaft der Stadtwerke Lübeck und örtlicher Netzbetreiber für Strom, Gas, Wasser und Wärme in Lübeck und Umgebung, befasst sich seit Längerem intensiv mit den Themen IT-Sicherheit und Netzstabilität – wobei ihr Verteilnetz mit rund 250.000 zu beliefernden Einwohnern deutlich kleiner ist als der Regelschwellenwert von 500.000 im Ernstfall betroffenen Personen, festgelegt in der BSI-Kritisverordnung (BSI-KritisV) des Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik.

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Rüdiger Peter, Phoenix Contact Electronics

Weil die Netz Lübeck GmbH mit der Energie- und Wasserverteilung in ihrem Einzugsgebiet betraut ist, muss sie die Fristen und Rahmenbedingungen der entsprechenden Sicherheitsstandards kennen und einhalten. Der Deutsche Verein des Gas- und Wasserfachs e.V. (DVGW) hat seine Mitglieder erst kürzlich daran erinnert, dass Unternehmen der Energieversorgung (Gas und Strom) bis zum 31. Januar 2018 die Zertifizierung gemäß DIN ISO/IEC 27001 in Verbindung mit dem IT-Sicherheitskatalog der Bundesnetzagentur nachweisen müssen. Darüber hinaus läuft im Mai 2018 für Unternehmen aus der Wasserver- und Abwasserentsorgung, die unter die BSI-KritisV fallen, die Frist zur Umsetzung eines Sicherheitsstandards auf Basis der Verordnung oder eines von der Branche entwickelten Sicherheitsstandards ab.

Neben der seit 2015 vom Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) geforderten Installation eines EEG-Einspeise-Managements zur Energiedatenerfassung und -regelung realisieren die Mitarbeiter der Netz Lübeck GmbH derzeit ein Informations-Sicherheits-Management-System (ISMS). Das ISMS bildet die Grundlage für die Zertifizierung nach DIN ISO/IEC 27001, sodass die Netz Lübeck GmbH die Vorgaben des Bundesinnenministeriums aus dem Nationalen Plan der Informations­infrastrukturen (NPSI) zeitgerecht verwirklicht. »Wir sind uns der Verantwortung bewusst«, erläutert Rainer Zug, Teamleiter der Automations-/Infrastrukturtechnik bei der Netz Lübeck GmbH. Er geht zudem von einer künftigen Verschärfung der Regularien durch die Europäische Union im Rahmen der Network and Information Security (NIS) sowie von einer Ausweitung der BSI-KritisV aus, um stabile Netze sicherzustellen und die Risiken eines Angriffs auf die IT-Systeme zu minimieren (Bild 2).

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Bild 2: Rainer Zug, Teamleiter Automations-/Informationstechnik bei der Netz Lübeck GmbH, setzt bei Neu- und Ersatzinstallationen auf die SHDSL-Technik.

Der Verband Kommunaler Unternehmen e.V. (VKU) hält die Gefahr eines Ausfalls oder der Beeinträchtigung des Versorgungsnetzes in Deutschland aktuell für gering. Dies geht aus einer Umfrage hervor, die nur wenige nennenswerte Angriffe pro Monat auf entsprechende IT-Systeme verzeichnet. Die Angriffe richten keinen Schaden an, sondern zielen hauptsächlich auf einzelne Mitarbeiter sowie den Zugang zu den Systemen oder zum Verwaltungsnetz ab. Laut VKU resultiert das hohe Sicherheits-Niveau aus der Tatsache, dass rund 12 Prozent der kommunalen Unternehmen bereits ein ISMS eingeführt haben und über 60 Prozent der Versorger dies planen. Ferner werden die Mitarbeiter gezielt in den Umgang mit den informationstechnischen Systemen eingewiesen. Etwa 60 Prozent der Unternehmen lassen ihre Beschäftigten außerdem regelmäßig schulen. Ungeachtet der gesetzlichen Verpflichtungen wollen über 90 Prozent der kommunalen Versorger künftig zusätzliche Maßnahmen zur Gefahrenabwehr ergreifen.

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Bild 3: Das Verteilnetz der Netz Lübeck GmbH ist eines der größten in Deutschland.

Außer dem Schutz vor Manipulationen und einem damit einhergehenden Blackout misst der VKU dem Auf- und Ausbau digitaler Verteilnetze eine große Bedeutung zu. Denn um Versorgungssicherheit zu erreichen und Netzschwankungen vorzubeugen, müssen im gesamten Verteilnetz alle relevanten Daten erfasst werden.

Für die Netz Lübeck GmbH ist dies eine große Aufgabe, betreibt der Versorger doch mit einer Ausdehnung von 4151 km eines der größten Verteilnetze Deutschlands, das über die Landesgrenze von Schleswig-Holstein hinaus bis nach Mecklenburg-Vorpommern reicht (Bild 3). Die nötigen Außenstationen sind autark aufgebaut. Ihre Steuerung und Regelung erfolgte bislang dezentral über ein serielles Protokoll auf Basis des IEC-Standards 60870-5-101. In den letzten Jahren ist allerdings ein Trend in Richtung IP-/Ethernet-Kommunikation feststellbar. So nutzen neuere Steuerungen leistungsstärkere TCP/IP-Protokolle wie den IEC-Standard 60870-5-104, die mehr Möglichkeiten im Hinblick auf die Datenerfassung und Überwachung bieten (Bild 4).

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Bild 4: Neben der Überwachung der Gasdruckregelung (8 bar auf 50 mbar Niederdruck) werden jetzt unter anderem auch die Versorgungsmengen via Ethernet-Extender erfasst.