Anhang zur Dokumentation: Vortragsfoliengruene-fraktion-nrw.de/fileadmin/user_upload/ltf/Publikationen/... · • Erneuerbare Energieerzeugungsanlagen intelligent in den ... – Netz-Monitoring

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Dipl. Ing (FH) Wibke Brems MdL Sprecherin für Klimaschutz- und Energiepolitik

Anhang zur Dokumentation:

Vortragsfolien

• Prof. Dr.-Ing. Eva Schwenzfeier-Hellkamp: „Die Evolution des Stroms – Wie Digitalisierung und Erneuerbare Energien die Stromproduktion auf den Kopf stellen“

• Forum A: Von Intelligenten Netzen bis Erneuerbaren Energien – Wie gestalten wir das Stromsystem der Zukunft Versorgungssicher?

• Forum B: Intelligente Netze: Anfällig und gläsern? – Herausforderungen für Datenschutz und Datensicherheit

• Forum C: Katastrophenfall „Blackout“ – Herausforderungen für Politik sowie Feuerwehren, THW und Hilfsorganisationen

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Vortragsfolien

„Die Evolution des Stroms – Wie Digitalisierung und Erneuerbare Energien die Stromproduktion auf den

Kopf stellen“ Prof. Dr.-Ing. Eva Schwenzfeier-Hellkamp Professorin für Informationstechnik und Regenerative Energien an der Fachhochschule Bielefeld

Die Evolution des Stroms –

Wie Digitalisierung und Erneuerbare Energien die

Stromproduktion auf den Kopf stellen

Prof. Dr.-Ing. Eva Schwenzfeier-Hellkamp Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik

Forschungsschwerpunkt ITES (Intelligente Technische EnergieSysteme)

Düsseldorf, 24. April 2015

„Damit das Licht nicht ausgeht –

Energiesicherheit, Digitalisierung und die Folgen eines Blackouts“

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Prof. Dr.-Ing. Eva Schwenzfeier-Hellkamp

• Ingenieurin der Elektrotechnik, Fachrichtung Informationstechnik

• Seit 1.1.2008 Professorin an der FH Bielefeld

– Bachelor-Studiengang Regenerative Energien, z.B.

– Produkt-Risikomanagement

– Effiziente Lichttechnik

– Photovoltaik

– Master-Studiengang Elektrotechnik

– Intelligente Energiesysteme

• Weitere Hochschultätigkeiten

Sprecherin des Forschungsschwerpunktes ITES

Forschungsprofessur (seit WS 2012/13), Lehrdeputat von 9 SWS

Studiengangsleiterin Regenerative Energien

Projektleiterin des FB IuM der FH Bielefeld zur

wissenschaftlichen Begleitung des Klimaparks

Rietberg

Klassische Betrachtung

[Str13]

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Veränderung

„ Die Ironie des Schicksals besteht darin,

dass ein Leben ohne Probleme

keine Wachstumsmöglichkeiten böte. “

(Viola Spolin)

• In Wind- und Solarenergie wird in Deutschland ein großes Potential erneuerbarer Energien gesehen

• Herausforderung: Volatile Stromproduktion

Erneuerbare Energien

Max. [Ise15]

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Einbindung der Erneuerbaren Energien • Energiemix

• Starke regionale Unterschiede der Anteile Erneuerbarer Energien

• Z.B. Energie-Kommunen mit vollständiger Versorgung aus Erneuerbaren Energien in Deutschland [Kom15]

[Ise15]

Nettostromerzeugung, Jahr 2014 • Zur öffentlichen Stromversorgung

[Ise15]

[Ise15]

6

Entwicklung der Nettostromerzeugung

[Ise15]

[Ise15]

• Erneuerbare Energieerzeugungsanlagen intelligent in den Strommix integrieren

• Anteil Erneuerbarer Energieerzeugungsanlagen im Strommix erhöhen

• Ersatz konventioneller Großkraftwerke (auch Systemdienst-leistungen)

• Versorgungsicherheit gewährleisten

• Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch

Eine Möglichkeit: Virtuelle Kraftwerke

Ziele

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Virtuelles Kraftwerk, RegModHarz (E-Energy)

nach [Fin13]

• Beispiel aus der Praxis mit dezentralen Stromlieferanten

• Wesentliche Ziele – Aufbau einer funktionsfähigen Leitstelle zur Steuerung des virtuellen Kraftwerks

– Vermarktung des im virtuellen Kraftwerk Harz erzeugten Stroms

– Netz-Monitoring und Systemdienstleistungen zur Unterstützung des Netzbetriebs

• Anforderungen

• Flexible Energieproduktion

• Schnelle Leistungsanpassung

• Beliebige Erweiterbarkeit (Komponenten)

• Wirtschaftlicher Betrieb

• Bereitstellung von Systemdienstleistungen, wie z.B.:

– Spannungshaltung

– Versorgungswiederaufbau

– Netzengpassmanagement

Erneuerbaren Energien können nur so effizient ins Netz gespeist

werden, wie es das Netz hinsichtlich Ausbau und IKT-Struktur

zulässt.

Virtuelle Kraftwerke

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• Stromnetz und IT-Infrastruktur

(bzw. IKT-Infrastruktur (Informations- und Kommunikationstechnik)

Erweiterte Betrachtungsweise

[Sma15]

• Stark unterschiedliche Innovationszyklen und Produktlebenszyklen in beiden Branchen

• Produktlebenszyklus aus technischer Sicht beinhaltet den Prozess von der ersten Idee bis zur Verschrottung des Produkts [DGQ11]

• Beispiel: Kernenergie versus Mobilfunk

• Produktlebenszyklus beinhaltet ein Produkt

Energietechnik- trifft IKT-Branche,

Herausforderungen

Planung Realisierung Nutzung Entsorgung

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• Virtuelles Kraftwerk bestehend aus vielen verschiedenen Produkten / Anlagenarten mit unterschiedlichen Produktlebenszyklen

Entwicklung der einzelnen Anlagearten

als isoliertes Produkt ohne Berücksichtigung anderer Produkte

zu unterschiedlichen Zeitpunkten

mit unterschiedlicher Einstellung zur Qualität

mit unterschiedlicher Einstellung zu Risiken

Einzelne Anlagearten mit neuen Aufgaben

• Unterschiedliche Interessensvertreter

verfolgen überwiegend wirtschaftliche Aspekte

haben nicht die Stabilität des Netzes im Fokus


Herausforderungen

• Technisches Risikomanagement derzeitig nicht technologieübergreifend gelebt

• Jede Einführung einer Technologie beinhaltet ein Risiko bzw. Restrisiko

• Betrachtung von Risiken / Restrisiken oft negativ vorbelastet

• Chance zur Thematisierung von Risiken erkennen

Ziel: Beherrschung der Risiken (geringes Restrisiko)

Kontinuierlichen Prozess akzeptieren

Aus Fehlern für die Zukunft zu lernen

Aus anderen Branchen lernen (Innentäter in IT-Sicherheit bekannt)


Herausforderungen

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• Chance zur Thematisierung von Risiken erkennen

Kontinuierlichen Prozess akzeptieren

• Herausforderungen erkennen und gemeinsam Lösungsansätze suchen

Kontinuierlichen Prozess leben

Technologieübergreifend

Fraktionsübergreifend

• Veranstaltung „Damit das Licht nicht ausgeht – Energiesicherheit, Digitalisierung und die Folgen eines Blackouts“ liefert sehr guten Beitrag


Herausforderungen

Literaturverzeichnis

[DGQ11] DGQ-Band 13-52: „Das Entwicklungsprojekt im Produktlebenszyklus - Ein Leitfaden zum Produktentstehungsprozess", Beuth, Berlin [u.a.], 1. Auflage, ISBN 3-410-32331-7

[Fin13] Online Autoren Portal, Christian Finck: „Das Forschungsprogramm E-Energy - RegModHarz“, 2013, http://www.umwelt-autoren.de/IKT.html, letzter Zugriff am 21.04.2015

[Ise15] Prof. Dr. Bruno Burger, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Vortrag am 7.1.2015 www.ise.fraunhofer.de/de/daten-zu-erneuerbaren-energien/daten-zur-stromproduktion, Folien: Stromproduktion aus Solar- und Windenergie im Jahr 2014, letzter Zugriff am 21.04.2015

[Kom15] Starke Kommunen mit Erneuerbaren Energien, www.kommunal-erneuerbar.de/de/energie-kommunen/kommunalatlas.html, letzter Zugriff am 21.04.2015

[Sma15] Technologieplattform Smart Grids Austria: „Smart Grids: Intelligente Stromnetze“,

http://www.smartgrids.at/smart-grids/, letzter Zugriff am 21.04.2015

[Str13] Österreichs E-Wirtschaft: „Stromhandel: Basis-Themeninformationen für Lehrer 3.-4. Schulstufe -

Stromhandel in Europa“, 2013, http://jugend-und-schule. oesterreichsenergie.at/resource/

download/297, letzter Zugriff am 21.04.2015

http://www.umwelt-autoren.de/IKT.html



http://www.ise.fraunhofer.de/de/downloads/pdf-files/aktuelles/stromproduktion-aus-solar-und-windenergie-2012.pdf

http://www.ise.fraunhofer.de/de/daten-zu-erneuerbaren-energien/daten-zur-stromproduktion











http://www.kommunal-erneuerbar.de/de/energie-kommunen/kommunalatlas.html





http://www.smartgrids.at/smart-grids/



http://jugend-und-schule.oesterreichsenergie.at/resource/download/297









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Vielen Dank für

Ihre Aufmerksamkeit!

„ Der schlimmste aller Fehler ist,

sich keines solchen bewusst zu sein “

(Thomas Cartyle)


Forum A: Von Intelligenten Netzen bis Erneuerbaren Energien – Wie gestalten wir das Stromsystem der Zukunft Versorgungssicher?

Referent:

Prof. Dr. Jens Strüker,

Professor für Energiemanagement an der Hochschule Fresenius


Vortragsfolien

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Kapitel 1:

Von neuen und alten Zielkonflikten

Von Intelligenten Netzen bis Erneuerbare Energien –

Wie gestalten wir das Stromsystem der Zukunft versorgungssicher?

Düsseldorf, 23.4.2015

Prof. Dr. Jens Strüker

Süwag Stiftungslehrstuhl für Energiemanagement, Hochschule Fresenius

Geschäftsführer des Instituts für Energiewirtschaft (INEWI)

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Agenda

Kapitel 1: Von alten und neuen Zielkonflikten

Kapitel 2: Ein Stromsystem steht Kopf

Kapitel 3: Versorgungssicherheit benötigt Transparenz

Kapitel 4: Wirtschaftlichkeit benötigt Transparenz

Kapitel 5: Energieinformationsnetze für die Energiewende

Kapitel 6: Herausforderung Informationelle Selbstbestimmung

Prof. Dr. Jens Strüker, Süwag Stiftungslehrstuhl für Energiemanagement

Das Energiepolitische Zieldreieck


BMWi: Erster Monitoringbericht „Energie der Zukunft“ (2012): http://goo.gl/Yse3uQ

Versorgungssicherheit

Wirtschaftlichkeit Umweltverträglichkeit

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• 1970er Jahre: Versorgungssicherheit Auslöser:

Ölpreiskrisen 1973/74 und 1979/80

• 1980er Jahre: Klassischer Umweltschutz mit Ziel einer

Begrenzung der Schadstoffemissionen;

Auslöser: Waldsterben

• 1990er Jahre: Wirtschaftlichkeit Auslöser:

Liberalisierungsinitiativen der EU zu den

Strom- und Gasmärkten

• Aktuell: Klimaschutz

Prioritäten der Energiepolitik im Zeitablauf


Wirtschaftlichkeit

Informationelle

Selbstbestimmung Umweltverträglichkeit

Ein „Ziel-Viereck“ für die

Energiewende?


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Kapitel 2:

Ein Stromsystem steht Kopf

Das traditionelle Stromsystem

Mittelspannungsnetz

Niederspannungsnetz

Höchst- und Hochspannungsnetz

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2050: Erneuerbare Energien dominieren das Stromsystem

80 oder 100% EE-Anteil an Stromversorgung


Herausforderungen der Energiewende

im Stromnetz

Quelle: Venios GmbH

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Kapitel 3:


benötigt Transparenz

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Welche Handlungsoptionen gibt es?

Netzumbau und Netzmanagement im Verteilnetz

Quelle: Venios GmbH

Neue Kabel und Trafos

Regelbare Ortsnetzstation

Abregelung der Erzeuger

Demand-Side-Management

Energiespeicher / Power-to-Gas/

-to-Heat

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Beispiel: Nutzung zur Netzanschlussplanung

neuer Erzeugungsanlagen

Quelle: Venios GmbH

• Auf Basis der Realdaten-basierten Netzzustandsberechnung können

Anschlussbegehren zuverlässig und schnell beurteilt werden

Kapitel 4:

Wirtschaftlichkeit benötigt Transparenz

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Bundesverband der deutschen Industrie (BDI) Arbeitskreis

„Internet der Energie“:

„Fluktuierende Erzeugung erfordert Flexibilität bei Erzeugung, Übertragung, Speicherung und Verbrauch. [...] Um ihren wirtschaftlichen Nutzen erschließbar zu machen, muss Flexibilität als Wirtschaftsgut verstanden werden, das sowohl einen zeitlichen als auch einen räumlichen Bezug aufweist.“


Wirtschaftsgut „Flexibilität“

Erweiterung:

Übergeordnete Ebenen sollen nur solche Aufgaben übernehmen, zu deren Wahrnehmung untergeordnete Ebenen nicht in der Lage sind. Vorfahrt für:

• lokale/regionale Erzeugung,

• lokalen/regionalen Verbrauch,

• lokale/regionale Flexibilitäten,

• lokalen Handel von Strom- Produkten und -Dienstleistungen

• und lokale/regionale Netzstabilisierung!

Subsidiarität als generelles

energiepolitisches Leitprinzip


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Märkte/Mechanismen

mit hohem Anteil an

Gesamtaktivität

Flankierende Märkte/

Anreizmechanismen

Märkte/Mechanismen

in Diskussion | Quelle: BCG

Heutiges Marktdesign


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Gesucht: Eine Marktordnung für den

Handel von verteilten Flexibilitäten

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Wirtschaftlichkeit bedroht durch

unterausgelastete Ressourcen


picture-alliance / dpa

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Eine „Sharing Energy Economy“ als Leitbild?

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Private Haushalte:

kleine und eher unelastische Lasten

Industrie:

komplexe und inflexible Produktionsprozesse

Gewerblich genutzte Gebäude:

30% der europäischen Last; 4% Flexibilität

Büro- und Verkaufsräume: großer „Hebel“ bei relativ geringen Erschließungskosten


Quelle: Forschungsstelle fur Energiewirtschaft, 2011 SEDC on'Demand Response & Buildings'

Beispiel: Lastverschiebungs- und

Speicherpotential in Gebäuden

Kapitel 5:

Energieinformationsnetze für die Energiewende

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Quelle: In Anlehnung an Internet der Energie, BDI (2012)

Herausforderung: Energiedatenmanagement


Erster Schritt: Elektronische Stromzähler

Website like in

Texas

Transmission Service

Operator

Detaillierte Verbrauchsdaten

pro Zeiteinheit

Netzausfalldaten

Datums- und Zeitstempel

Mehrtariffunktionalität/ Preissignale

Steuerungssignale

Netzabschlusskennung

Geräteadressen


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USA 2013

• 48 Millionen installierte Elektronische Stromzähler liefern 1 Milliarde Datenpunkte jeden Tag*

• Energiemanagement Systeme für Haushalte: bereits 4 Unternehmen mit mehr als 1 Millionen Kunden*

• Energieversorger sammeln Erfahrungen im Umgang mit großen Datenmengen:

„Big Data“ ermöglicht neue Produkte und Dienstleistungen

Datenzentrischer Blick überwindet „Silodenken“ in den drei Sparten Erzeugung, Netze und Vertrieb

Der Sprung der Stromwirtschaft ins

Informationszeitalter

**Kamil Bojanczyk,Redefining Home Energy Management Systems, 10/11/2013 http://www.greentechmedia.com/articles/read/home-energy-management-systems-redefined

*Edison Foundation 2013, http://www.edisonfoundation.net/iee/Documents/IEE_SmartMeterUpdate_0813.pdf



• Vernetzung von immer mehr „Dingen” (Stromzähler, Elektro-Autos, Boiler, Thermostate, Wärmepumpen etc.)

• Verfügbarkeit offener Standards (OpenADR 2.0b, SEP)

• Auswertbarkeit großer Datenmengen und Echtzeitsteuerung (Big Data/ Predictive Analytics/ Vollauswertung statt Stichproben)

Nächster Schritt: Internet der Energie

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Apartment Building, Single-Family House, Public, Commercial or Industrial Building

Electricity, Water,

Heat

and Gas Meter

(Gateway)

AMI, MDM

Smart Meter Operator

Distribution Grid Operator

Retailer

Generator

Trend zu cloud-basierten Ansätzen

AMI: Advanced Metering Infrastructure MDM: Meter Data Management

Cloud-based energy

management

Daten als Grundlage neuer

Geschäftsmodelle

Lernendes Thermostat „NEST“

Wifi, Zigbee, Bewegungssensoren

viele kleine Änderungen

Schaltet sich bei Abwesenheit „runter“, leitet zu energie-effizienten

Temperaturen an, will von lästigen individuellen Temperaturplänen

befreien


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Daten als Grundlage neuer Geschäftsmodelle

2,5 Milliarden Internet-Nutzer, 180x schnellere Internet-Verbindung, always-on

Verbindung durch Smartphones und soziale Netzwerke*

Möglichkeit zur einfachen und kostengünstigen Kombination von Bausteinen

(snippets of code, Ruby on Rails, eLance, oDesk, GitHub, UserTesting.com,

Amazon’s cloud computing Angebot etc.)

Preisverfall, hohe Verfügbarkeit und ex-post Bezahlung von

Computing Power & Digitalem Speicher

Crowd funding, micro VC‘s und see-stage funds (Ycombinator: 3 Monate und 125K)

Kambrische Explosion von

Softwarediensten im Bereich Energie!


Source: Upfront Ventures & Economist

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Energie-Daten als Basis für Geschäftsmodelle


Analyse-Software: Dimensionen

User Operation Consumption Types of Analytics

Generators Geospatial Behavioral Optimization

Grid Operators (DSO,TSO)

Grid optimization and planning

Consumer segmentation

Predictive modeling

Supplier Peak load mngt..

/load shed Time-of-use

pricing Forecasting

Residential, Commercial and

Industrial Consumer Outage restoration

Home signature & thermostat control

Statistical analysis

Asset protection & predictive maintenance

Appliance disaggregation

Alerts

Service quality Renewable energy

DSM/ DR Query

Energy Efficiency Ad hoc reports

Energy Storage Energy market trade

Standard reports


http://www.retroficiency.com/

http://www.gridnavigator.com/index.html

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Frank Schmidt, Deutsche TelekomAG

Von Datenmassen zu Big Data


Kapitel 6:

Herausforderung Informationelle Selbstbestimmung

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Wirtschaftlichkeit

Informationelle


Zielkonflikte


Datenschutz & „Smart Grids“ Smart Meter Daten = persönliche und

personenbeziehbare Daten

– Detaillierte Verbrauchsdaten geben eine Menge an

Informationen über eine Person preis

– „Advanced Metering Infrastructures (AMI)“ ermöglichen die

Analyse von Verbrauchsdaten in industriellem Maßstab

Bedrohung der Informationellen

Selbstbestimmung:

– Hohe Wahrscheinlichkeit für Datenanalyse und Datennutzung infolge staatlichen Interesses sowie großer finanzieller Anreize für private Unternehmen

– EU: deregulierte Strommärkte sehen diverse autorisierte Marktakteure mit Zugriff auf Daten

– Enormes Mißbrauchsrisiko aufgrund geringer Aufdeckungsgefahr / Zweifel an Wirksamkeit des Datenschutzes


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Technische Datenschutzansätze für

Smart Metering Privacy Approach Selected References

Data Aggregation J. Bohli, C. Sorge, and O. Ugus, “A privacy model for smart metering,” in IEEE International Conference on Communications (ICC) SG Workshop, 2010.

Distributed storage Federal Office for Information Security, Protection Profile for the Gateway of a Smart Metering System, v01.01.01(final draft), http://goo.gl/ow5rL

Data minimization

Anonymization C. Efthymiou and G. Kalogridis, “Smart grid privacy via anonymization of smart metering data,” in First IEEE Smart Grid Communications Conference, 2010.

Homomorphism F. Garcia and B. Jacobs, “Privacy-friendly energy-metering via homomorphic encryption,” in 6th Workshop on Security and Trust Manage- ment (STM), 2010.

Obfuscation Y. Kim, E. Ngai, and M. Srivastava, “Cooperative state estimation for preserving privacy of user behaviors in smart grid,” in 2nd IEEE International Conference on Smart Grid Communications, 2011.

Negotiation L. Sankar, S. Kar, R. Tandon, and V. Poor, “Competitive privacy in the smart grid: An information-theoretic approach,” in 2nd IEEE International Conference on Smart Grid Communications, 2011.

Karwe, M, Strüker, J. (2012) Maintaining Privacy in Data Rich Demand Response Applications. First Open EIT ICT Labs Workshop on Smart Grid Security − SmartGridSec12. Berlin‚ Germany.

Strüker, Jens / Kerschbaum, Florian: From a Barrier to a Bridge: Data-Privacy in Deregulated Smart Grids. Proceedings of the International Conference on Information Systems (ICIS 2012), Orlando Florida.

Bill Hader on Saturday Night Live/SNL, 2011

Datenschutz & „Smart Grids“

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Wirtschaftlichkeit

Informationelle


Zielkonflikte



Forum B:

Intelligente Netze: Anfällig und gläsern? – Herausforderungen für Datenschutz und

Datensicherheit

Referent:

Klaus J. Müller,

Dozent für IT-Sicherheit


Vortragsfolien

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Probleme - welche Probleme?

Datenschutz vs. Datensicherheit

• Datenschutz („privacy“):

• Schutz personenbezogener Daten gemäß BDSG

• ausschließlich: Vertraulichkeit

• Datensicherheit („security“):

• Schutz von Daten mittels technischer Maßnahmen

• Vertraulichkeit, Integrität, Verfügbarkeit - unabhängig vom Personenbezug

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Datenschutz: Profilbildung

Profilbildung

Was lässt sich aus den Verbrauchsprofilen in 15-Minuten-Auflösung herauslesen?

• Zu welchen Zeiten befindet sich Jemand im Haushalt?

• Wann beginnt und wann endet die Nachtruhe?

• Urlaub: wie lange? wie oft? wann? schulpflichtige Kinder? Flugreise?

• (Wann und wie oft) Wird gekocht? Herd? mehrere Platten? Backofen?

• Abweichungen? (Gäste, veränderte Lebensgewohnheiten, …)

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Profile!

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38

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Sind hochauflösende Profile also böse?

• Nein! Ich kann daraus wichtige Dinge lernen:

• Wie hoch ist meine Grundlast? (1 W -> ca. € 2,50/Jahr)

• Sollte ich meine alte Gefriertruhe ersetzen?

-> Basis für Kosten- und Energieeinsparung!

• Allerdings: zeitlich hochauflösende Profile sollten in der Hand des Nutzers verbleiben!

Datenschutz - Lösungen (1/4)

1. Datenvermeidung (BDSG §3a)

• Kein Zwang zur Installation intelligenter Messsysteme für reine Verbraucher!

• Kein Zwang zur Übertragung von Verbrauchsdaten mit hoher zeitlicher Auflösung*) für Nutzer mit CLS!

• strikte Anonymisierung: Auswertung von Verbrauchsdaten (Stichproben) ausschließlich auf Basis anonymisierter Daten!

*) Intervall kleiner als Abrechnungsintervall

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2. Erforderlichkeit (BDSG §4)

• Übertragung der haushaltsbeziehbaren Verbrauchsdaten ausschließlich mit den unbedingt zur Rechnungslegung erforderlichen Daten

• Profile mit hoher zeitlicher Auflösung ausschließlich unter der Kontrolle des Haushalts!


3. Strikte Zweckbindung (zus. zu BDSG §31)

• Zählerdaten ausschließlich zur Rechnungslegung! (vgl. LKW-Maut, Funkzellenabfrage, VDS)

• strikte Sanktionierung von zweckfremder Verwendung!

4. Vorgabe bindender Löschfristen (s. DIN 66398:2015-02)

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5. dann erst: Technische Maßnahmen, die

• Missbrauch bei der legitimen Verarbeitung der Daten verhindern sowie

• Risiken durch Missbrauch bei nicht-legitimer Nutzung minimieren

Datensicherheit

• Wer bestimmt über den Unterbrecher?

• Wer schützt mein lokales Netzwerk zuhause?

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Wer bestimmt über den Unterbrecher?

• Kernfrage: wer hat das letzte Wort beim Unterbrecher?

• Netz: Trennung säumiger Kunden ist möglich

• Nutzer: Auswirkungen eines Angriffs lassen sich abmildern

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Unterbrecher: Lösungen

• Eine Schnittstelle zum Unterbrecher stellt auch eine „Angriffsfläche“ dar (Monokultur)

• Unterbrecher ausschließlich mit Nutzerpriorität!

• Notfallstrategie für Firmware-Update in den Smart Meter Gateways - ohne Zertifizierung oder lieber ohne Bug?

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Wer schützt mein lokales Netzwerk zuhause?

• Daten in meinem lokalen Netzwerk sind nur schlecht gegen Angriffe aus dem lokalen Netzwerk geschützt - vgl. Zimmertür vs. Wohnungstür

• Wer schützt Computer in meinem Heimnetz vor Zugriffen durch das Smart Meter Gateway?

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Sicherheit des lokalen Netzes: Lösungen

• Recht auf Unverletzlichkeit der Wohnung (GG Art. 13)

• Recht auf informationelle Selbstbestimmung

• Im aktuellen Entwurf der Technischen Richtlinie ist ein Schutz des lokalen IT-Netzes des Verbrauchers vor dem Smart Meter Gateway nicht vorgesehen

• Konzept zum Schutz des lokalen Netzwerks des Nutzers (ggf. komplette Trennung)!

Datensicherheit - Lösungen

• Unterbrecher: strikte Umsetzung der Nutzerpriorität („Nutzer hat das letzte Wort“)

• Etablierung einer Notfallstrategie für Firmware-Aktualisierungen

• Konzept zum Schutz des lokalen Netzwerks des Nutzers (ggf. komplette Trennung)

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Aktueller Stand: Verordnungspaket Intelligente Netze

des BMWi

• Int. Messsysteme für alle Haushalte mit einem Verbrauch > 6.000 kWh/a

• Int. Messsysteme für alle Erzeuger mit Anlagen > 7 kW • Übermittlung der Zählerstände in 15-Minuten-Auflösung,

obwohl: • EnWG §40 (5): mind. einen Tarif anbieten, bei dem nur

ein Wert pro Abrechnungszeitraum übertragen wird (Option)

• TR-03109, Tarif TAF1 (u.U. weitere): nur ein Wert pro Abrechnungszeitraum (Option)

• aber KNA: „Die Kosten-Nutzen-Analyse fiele negativ aus"

Links (1/3)

• Energiewirtschaftsgesetz - EnWG • BSI Schutzprofil für ein Smart Meter Gateway • BSI TR-03109 - Technische Vorgaben für intelligente

Messsysteme und deren sicherer Betrieb • Kosten-Nutzen-Analyse für einen flächendeckenden Einsatz

intelligenter Zähler (KNA), 2013 • Ergänzungen zur KNA (12/2104) • BMWi: 7 Eckpunkte fur das „Verordnungspaket Intelligente

Netze“, 02/2015

Links (1/3)

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Links (2/3)

• BDSG § 3a: Datenvermeidung und Datensparsamkeit • BDSG § 31: Besondere Zweckbindung • GG Art 13: Unverletztlichkeit der Wohnung • Stellungnahme des vzbv zum Eckpunktepapier

„Verordnungspaket Intelligente Netze", 04/2015 • Fox, Dirk; Müller, Klaus: Smart Grid-Legenden.

Gestaltungslinien für Sicherheit und Datenschutz im Energieinformationsnetz, 10/2011

Links (2/3)

• Müller, Klaus J.: Verordnete Sicherheit – das Schutzprofil für das Smart Metering Gateway. Datenschutz und Datensicherheit (DuD), 8/2011

• Müller, Klaus J.: Sicherheit im Smart Grid, DFN-CERT Workshop

• "Sicherheit in vernetzten Systemen", 02/2011 • Müller, Klaus J.: Gewinnung von Verhaltensprofilen am

Intelligenten Stromzähler. Datenschutz und Datensicherheit, 6/2010

• Video: „The Kettle in Britain - what happens when 1.75 million kettles are turned on at once?"

• Pirate Meter – Ein OS-Smart-Meter mit Datenschutz?

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Forum C:

Katastrophenfall „Blackout“ – Herausforderungen für Politik sowie

Feuerwehren, THW und Hilfsorganisationen

Referenten:

• Benno Fritzen, Leiter der Feuerwehr Münster

• Peter Lauwe, Referatsleiter im Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe


Vortragsfolien

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Katastrophenfall „Blackout“

Benno Fritzen

Feuerwehr Münster

Herausforderungen für Politik sowie


Aug-15

55

Aug-15

56

Erkenntnisse:

Vorbereitung auf einen großflächigen, lang andauernden

Stromausfall („Blackout“) ist notwendig

die Ursache ist sekundär

Extremwetterlage

Netz-Instabilität

kriminelle Handlungen

die Auswirkungen eines „Blackout“ sind durch

Maßnahmen des Katastrophenschutzes nicht

zu kompensieren, sondern nur zu lindern

das Erfrieren, Verdursten, Verhungern verhindern

Öffentliche Sicherheit und Ordnung erhalten

Vertrauen schaffen / bestätigen

vorbereitet sein !

Erkenntnisse:

Selbsthilfefähigkeit der Bevölkerung stärken

Bewusstsein schaffen

Problem / Gefahr benennen

Die Bevölkerung hat in Krisensituationen eine

maximale Erwartungshaltung an die Fürsorge

des Staates:

Normgerechte Auslegung der Strommasten wird

als Rechtfertigung nicht akzeptiert

Erwartung einer vollständigen Ersatz-

Stromversorgung durch die Hilfsorganisationen

(SB)

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Erkenntnisse:

Kritische Infrastrukturen (KRITIS) identifizieren:

BOS:

Leitstellen, BOS-Funk, Alarmierungseinrichtungen

Ausfall der öffentlichen Telekommunikation

Feuer- und Rettungswachen, Feuerwehrgerätehäuser

Krisenstab

Warnung und Information der Bevölkerung

Lokalradio

elektronische Sirenen mit Akku-Pufferung

Kraftstoffversorgung

Verpflegung der eigenen (Einsatz-)Kräfte

vorbereitet sein !

Erkenntnisse:


Kommune:

zentrale Dienstleistungen

Ordnungsamt (Zwangsräumungen)

Standesamt (für Todesbescheinigungen)

Sozialamt (gestrandete Personen)

Gesundheitsamt (Krankenhausalarmpläne)

Presse- und Informationsamt (BuMA)

IT-Dienstleister: Daten-/GIS-Systeme

Einsatzkräfte sind auch „betroffene Bevölkerung“!

vorbereitet sein !

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Maßnahmen:


Risikoanalysen erstellen

Hinweise und Vorgaben durch das Land NRW

Mut zur Konnexität !

Sachbearbeitung in den Kommunen aufbauen

Mit EVU Strategien abstimmen

Lastabwurf:

diskriminierungsfrei oder Konsequenz-orientiert ?

Gespräche zwischen VKU und DST

Gespräche auf örtlicher Ebene zwischen

KatS-Behörde und EVU

vorbereitet sein !

politische Maßnahmen:

Energieversorgung als Daseinsvorsorge begreifen !

Erfassung Kritischer Infrastrukturen durch die

Katastrophenschutzbehörden als Pflichtaufgabe

etablieren.

Die Bevölkerung ehrlich informieren.

Normen und Baustandards an den Klimawandel

anpassen

Versorgungssicherheit als Wirtschaftsgut etablieren

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Den Katastrophenschutz nicht im Dunkeln stehen

lassen !

Wir möchten den Profit oder den ideologischen Traum

Einzelner nicht mit unserem guten Ruf bezahlen!

politische Maßnahmen:

Energieversorgung als Daseinsvorsorge begreifen !

Erfassung Kritischer Infrastrukturen durch die

Katastrophenschutzbehörden als Pflichtaufgabe

etablieren.

Die Bevölkerung ehrlich informieren

Normen und Baustandards an den Klimawandel

anpassen

Versorgungssicherheit als Wirtschaftsgut etablieren

Katastrophenfall „Blackout“

Herausforderungen für Politik sowie


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !

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BBK. Gemeinsam handeln. Sicher leben.

Gesamtkonzept Stromausfall – Ergänzende Planungen aus Sicht des BBK Bündnis 90 / Die Grünen, Landtag Düsseldorf, 24.05.2015

24.04.2015 | Bündnis 90 / Die Grünen | BBK II.4 |

Ausgangslage

• TAB – Bericht 2011: Folgen eines sechswöchigen Stromausfalls

• Stellungnahme BReg: Gesamtkonzept

• Sicherheitspolitische Lage: Neubewertung

• Fokus BMI / BBK: Lang anhaltend und großflächig

61

Versorgungsniveau

Betroffene Fläche /

Ausfallzeit

Teilversorgung Minimalversorgung Vollversorgung

1 2 3

Schematisierter Überblick


Handlungsbedarf – Staat, KRITIS, Bevölkerung

• Integration von Sicherheitsaspekten in der Ausbauplanung der

Stromnetze (Redundanz, Robustheit, Cybersicherheit)

• Klärung des gesetzlichen Regelungsbedarfs zur Notfallplanung

• Bereitstellung Übersicht Gefahrenabwehrplanung: Sammlung Good

Practice

• Entwicklung abgestimmtes Konzept zur langfristigen

Minimalversorgung der Bevölkerung (Schubladenkonzept) inklusive

wichtigste KRITIS

• Ausbau der staatlichen Notstromkapazitäten

Staat (Bund, Länder, Kommunen)


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• Präventiver Schutz (Beispiel: Schutz vor

Cyberangriffen)

• Ausbau der betrieblichen

Notstromkapazitäten

KRITIS

Bevölkerung: Ausbau der Eigenvorsorge

Handlungsbedarf – Staat, KRITIS, Bevölkerung


Gesamtkonzept zur ergänzenden Notfallplanung Blackout

• Erfassung Notstromkapazitäten

• Erfassung Regelungen / Regelungsbedarf

• Bereitstellung Verfahren zur Priorisierung KRITIS

• Bereitstellung Leitfaden zur betrieblichen Notstromversorgung

• Sammlung von Good-Practice

• Erstellung und Abstimmung eines Konzeptes zur

Minimalversorgung der Bevölkerung


63

Szenario - Stromausfall

• Größe der betroffenen Fläche?

• Dauer der Ausfallzeit?

Offene Fragen

Zielgrößen für den Ausbau von Notstromkapazitäten

• Wie viele Menschen sollen mit Notstrom versorgt werden

können? (Beispiel THW Münsterland)

• Welche KRITIS sollten unterstützt werden können?


Minimalversorgung

• Benötigen wir ein Konzept zur Minimalversorgung?

(Gesellschaftliche Entscheidung)

• Können wir eine Umsetzung abstimmen?

Gesetzliche Regelungen insbesondere bezogen auf KRITIS

• Werden gesetzliche Regelungen benötigt?

• In welcher Form können sie implementiert werden?

Offene Fragen


Welche Schutzziele?

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BBK. Gemeinsam handeln. Sicher leben.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Kontakt

Peter Lauwe

Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BBK)

Referat II.4 – Risikomanagement KRITIS, Schutzkonzepte KRITIS /

Kulturgutschutz nach Haager Konvention

Provinzialstraße 93

53127 Bonn

Tel.: 0228 99 550-3400

E-Mail: peter.lauwe[at]bbk.bund.de

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