Energiesysteme: Forscher warnen vor Blackouts durch KI und Hacker

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11-02-21 11:56:00,

Wir schreiben das Jahr 2040. Der Kraftwerkseinsatz wird hauptsächlich durch den Markt vorgegeben. Dies führt dazu, dass das Stromnetz teils an seinen Grenzen betrieben und hauptsächlich durch Künstliche Intelligenz (KI) gesteuert wird. Diese schätzt Engpässe falsch ein, das Betriebspersonal hat keinen Überblick und verlässt sich auf den Algorithmus. Es kommt zu ersten Teilausfällen, weiteren Fehlentscheidungen und schließlich zum Blackout.

Dies ist nur eines von zahlreichen Szenarien, mit denen die Macher des Projekts Energiesysteme der Zukunft (Esys) mögliche langanhaltende und großflächige Stromausfälle im künftigen, komplexer werdenden Netz an die Wand malen. In einer neuen Studie verweisen sie auf weitere einschlägige Risiken wie massive Hackerangriffe etwa auf intelligente Stromzähler und industrielle Steuerungssysteme in einem Oligopol weniger großer Netzbetreiber sowie Cyberspionage. Auch Pandemien, Sturmfronten und Hitzewellen zählen zu ihren “Blackout-Narrativen”.

Je komplexer, desto fehleranfälliger

Ins Leben gerufen haben Esys die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften Acatech, die nationale Wissenschaftsakademie Leopoldina und die Union der deutschen Akademien der Wissenschaften. Als neue Risikofaktoren für massive Stromausfälle machen die Verfasser etwa die systemrelevante Vielzahl an kleinen, aktiv steuerbaren Erzeugungs- und Verbrauchsanlagen, Softwarefehler und die wachsende technische Systemkomplexität aus.

“Solche Blackouts könnten schnell zu einer Belastungsprobe für Gesellschaft und Wirtschaft werden, denn alle anderen kritischen Infrastrukturen (Kritis) hängen von einer stabilen Stromversorgung ab”, schreibt die Arbeitsgruppe. “Ist sie gestört, folgen bald darauf Probleme in den Bereichen Wasserversorgung- und entsorgung, Transport, Gesundheitswesen oder Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT)”.

Ausgangsbasis für die Experten ist der laufende Wandel des Energiesystems. Großkraftwerke, die bisher für die Stabilisierung der Netzfrequenz zuständig seien, würden abgeschaltet. Verbraucher, die selbst Strom etwa mit einer Solaranlage auf dem Dach produzieren, verbrauchen oder ins Netz einspeisen, spielten eine wichtigere Rolle. Wind- und Sonnenkraft mauserten sich zum wichtigsten Energieträger. “Zudem wird Strom zunehmend genutzt, um Elektrofahrzeuge anzutreiben und Gebäude zu heizen”, schreiben die Autoren.

Über das Internet der Dinge würden “viele Milliarden Geräte vernetzt”, die auch “an das europäische Stromnetz angeschlossen sind und in ihrer Summe die Stabilität der Stromversorgung beeinflussen können”, heißt es in der Analyse. Erschwerend dazu komme hier, dass intelligente Kühlschränke & Co. “weitgehend ungeschützt über das Internet” kommunizierten.

Immer mehr branchenfremde Akteure müssten so “bei der Sicherung der Stromversorgung miteinbezogen werden”, heben die Forscher hervor. Anders als bei den Übertragungsnetzen für längere Distanzen werde den örtlichen Verteilnetzen eine aktivere Rolle bei der Systemsicherung zukommen.

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