Bereits eine kleine Störung in der IT oder der Anlagentechnik könne weitreichende Konsequenzen für die Funktionsfähigkeit haben. Im Forschungsprojekt SecDER untersuchen sechs Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft, wie das Stromsystem mit virtuellen Kraftwerken resilienter werden kann. Hintergrund des Forschungsbedarfs ist der Umbau des Energiesystems: In einem dezentralen Energiesystem arbeiten viele kleine und verteilte Anlagen zusammen, die von einem Leitsystem – dem virtuellen Kraftwerk – gemeinsam betrieben werden. Die dezentralen Einheiten kommunizieren über ein Smart Grid in Echtzeit und können dabei das Ziel von Cyberangriffen werden. Auch technisch ist der Betrieb anspruchsvoll: Im Anlagenpark kommen ganz unterschiedliche Erzeugungs- und Speichertechnologien zum Einsatz, um die Nutzung von Sonne, Wind und Speichern so zu optimieren, dass sich daraus eine verlässliche und wirtschaftliche Stromversorgung ergibt.

Künftig wird die Versorgungssicherheit der Stromversorgung maßgeblich von der Resilienz virtueller Kraftwerke abhängen. Resiliente Systeme zeichnen sich dadurch aus, dass sie auf Cyberangriffe, Bugs oder technische Störungen reagieren und automatisch wieder in den gewünschten Betriebszustand zurückkehren. Grundlegend ist ein sogenannter Resilience Cycle mit den fünf Phasen „Prepare – Prevent – Protect – Respond – Recover“. In Summe tragen alle Phasen dazu bei, die Auswirkungen einer Störung zu minimieren und die Funktion des Systems wiederherzustellen. Das Besondere an SecDER ist, dass es den Anlagenbetrieb und die Datenverarbeitung gleichermaßen in den Blick nimmt und in einer Anwendung bündelt. Das Ziel sei ein Sicherheitssystem, das dezentral verteilte Angriffe und technische Störungen erkennen und beheben kann. Um ein ganzheitliches Bild der IT-Sicherheitslage bereitzustellen, komme es darauf an, Einzelmeldungen nach Relevanz und Dringlichkeit zu bewerten, übersichtlich zu aggregieren und Lösungsvorschläge zu machen, so Stefan Siegl, Gruppenleiter Angewandte Energieinformatik, Fraunhofer IEE.

Konkret geht es den Wissenschaftlern darum, umfassend Daten zu erheben und in einem Big Data Store zur Verfügung zu stellen. Die Vielzahl an Daten sei erforderlich, um Anomalien umfassend zu erkennen, so Stefan Siegl. Auf dieser Basis könne dann in einem virtuellen Labor ein Erkennungssystem für Angriffe und technische Störungen aufgebaut werden. Mit dieser Simulationsumgebung lasse sich das reale Verhalten der Anlagen virtuell nachbilden und es können Strategien zur resilienten Abwehr von Cyberangriffen und technischen Störungen bei virtuellen Kraftwerken erprobt werden.