Vertrauenswürdige, sichere Infrastruktur

‚Smarte‘ Technologie allein macht noch keine Energiewende

Vertrauenswürdige,
sichere Infrastruktur

Die Energiewende ist mittlerweile ein feststehender Begriff in Europa. Für Energienutzer ist sie die Chance zur aktiven Teilnahme am Energiesystem. Die Vision ist das Energie-positive Gebäude – das in Summe mehr Energie produziert als es verbraucht. Dies wird das Stromnetz nicht überflüssig machen, da in Situationen der Überproduktion oder Unterversorgung ein Austausch mit anderen Akteuren und Netzbetreibern notwendig wird.
Dieser Austausch wird z.B. durch Einspeisung von Solarenergie realisiert – der Einsatz von ’smarter‘ IKT findet heute noch nicht statt. So lassen sich etwa lokale Einspeisespitzen im Netz nicht durch intelligentes Umleiten der Energie in gebäudeeigene Speicher oder an die Verbraucher reduzieren. Dieses unkoordinierte Vorgehen will die Bundesregierung für Eigentümer einspeisender Erzeuger und für Verbraucher über 6.000kW/h pro Jahr beenden. Intelligente Messsysteme werden zukünftig den logischen Übergabepunkt zwischen Netzdomäne und Gebäudeebene gestalten. Die Verantwortlichen nehmen die Verpflichtung der EU zum nahezu flächendeckenden Roll-out von Smart Metern zum Anlass, ein nachhaltiges Energiemanagementsystem zu etablieren. Intelligente Messsysteme bestehen aus einem digitalen Zähler, der die Messwerte zum Herzstück des lokalen Systems, dem Smart Meter Gateway (SMGW) sendet. Das SMGW versieht den Messwert mit einem Zeitstempel und verschlüsselt das Datum, um den Schutz vor Hackern und Datenmissbrauch zu erhöhen.

Jederzeit ein sicherer Servicezugang

Allerdings ist der Begriff Smart Metering Gateway etwas zu kurz gegriffen: Durch definierte Schnittstellen in die Gebäudeinfrastruktur ist es auch möglich, dieses sicherheitszertifizierte Gateway als Vertrauenspunkt für weitere Dienstleistungen zu nutzen. Ein potenzieller Betreiber mehrerer dieser Gateways ist somit in der Lage verschiedenen Dienstleistern jederzeit einen sicheren Servicezugang zu den jeweiligen Daten und Applikationen zu ermöglichen. Es stellt sich jedoch die Frage, wie solche Services aussehen können und welche Geschäftsmodelle im Rahmen der gesetzlichen Regelungen möglich sind.

Wann ist Technologie ’smart‘ und sicher? Eine Frage der Perspektive!

Verteilnetzbetreiber verstehen unter dem Wort ’smart‘ im Wesentlichen ein netzdienliches Verhalten dieser auf Gebäudeebene angeschlossenen Ressourcen – somit sollten die dezentralen Elemente zur Systemstabilität und Versorgungssicherheit beitragen. Für den Gebäudeeigentümer oder den Verbraucher ist ’smart‘ etwas, das unmittelbare Vorteile in Form von Eigenverbrauch oder Einsparungen bringt bzw. zusätzliche Einnahmen generiert. Auch nicht-monetäre Vorteile, wie erhöhte Unabhängigkeit oder die Optimierung des CO2-Footprints, fallen in diese Kategorie. Bei genauerer Untersuchung der Gebäudeebene sind die Zielfunktionen der Akteure nicht immer Deckungsgleich. Die Energienutzer nehmen nur in seltenen Fällen Qualitätsverluste in punkto Verfügbarkeit oder Komfort in Kauf – Eigentümer oder Investoren hingegen möchten ihre Investitionen in ’smarte‘ Technologien unter entsprechenden Renditegesichtspunkten und mit einer gewissen Investitionssicherheit treffen.

Anforderungen für Akzeptanz

‚Smarte‘ Technologien dienen bisher zwei Zielstellungen und Akteuren, die entweder im ’smart market‘ oder im ’smart grid‘ agieren. Die Innovationen, die auf Gebäudeebene implementiert werden, lassen sich für das Stromnetz aufgrund fehlender Marktmodelle bisher nicht zur Systemoptimierung nutzen. Um dies zukünftig zu gewährleisten, müssten alle Akteure gemeinsam an der Entwicklung und Vernetzung smarter Technologien und entsprechend einfachen Prozessen (z.B. zur Abrechnung) arbeiten. Technologien, die Datensicherheit und -integrität sowie Interoperabilität gewährleisten, sind Grundvoraussetzung für eine Akzeptanz der Systeme bei allen Beteiligten. Nur durch diese Akzeptanz ist die Skalierbarkeit der Infrastruktur möglich.

Vertrauensinfrastruktur notwendig für Zusammenwachsen

Die Regulierer stehen hier vor der komplexen Aufgabe diese multiplen Zielstellungen beim Marktdesign zusammenzuführen. Ein Schlüssel zum Erfolg liegt in der intelligenten Datennutzung. Der andere in einem sicheren aber diskriminierungsfreien Zugriff auf Daten und Dienste auf Gebäudeebene, so dass neue Geschäftsmodelle für Technologieanbieter, Dienstleister und Energieversorger entstehen können. Deren Gewinne sollten einerseits die Kosten notwendiger Technologien im natürlichen Monopolbereich sowie einen guten ROI für die eigenen Investitionen ermöglichen. Das BMWi und das BSI haben mit den bisher geleisteten Arbeiten eine exzellente Grundlage für eine Neuorientierung der Energiewirtschaft gelegt – die Entwicklung eines Mindestanforderungskatalogs für den Einsatz von intelligenten Messsystemen erfordert die Einbindung eines aktiven Zugangsmanagements, das einen vertrauenswürdigen Datenaustausch zwischen Stakeholdern auf Gebäudeebene, Verteilnetzbetreibern und dritten Dienstleistern sicherstellt.

HSM (hardware secure element)

Es wurde auf ein Derivat der SmartCard-Technologie gesetzt – das so genannte HSM (hardware secure element). Dieses Element sichert die Daten und beinhaltet eine aktive Schlüsselverwaltung für alle Berechtigten. Neben der traditionellen Energiewirtschaft können so auch Innovationstreiber wie Aggregatoren, Sicherheitsdienstleister und Gerätehersteller die Funktionen und Möglichkeiten eines Rund-um-die-Uhr verfügbaren Service-Gateways nutzen. Voraussetzung sind allerdings klare und einfache Regeln, die sicherstellen, dass nur der Kunde oder Eigentümer marktliche Akteure für Serviceleistungen beauftragt und somit zum provisionieren von Diensten auf dem Gateway berechtigt. Um dies vertrauenswürdig für die Applikation intelligentes Messwesen sicherzustellen, wurde die Rolle des Gateway-Administrators definiert – dieser hat eine Datenroutingfunktion und ist zuständig für die Wahrung der Datenintegrität auf dem Weg zu den verschiedenen Adressaten. Der Gateway-Administrator hat keinen Einblick in die übermittelten Daten – die verschlüsselten Datenpakete werden aber zu den Parteien, die über entsprechende Gegenschlüssel verfügen, geleitet. Ändern sich nun aufgrund einer gewünschten Mehrwertdienstleistung diese Berechtigungen, ist der Gateway-Administrator technisch in der Lage als sogenannter Data Access Point Manager zu agieren. In dieser Funktion kann er die zur Erbringung des Mehrwerts notwendige Applikation, mitsamt der für den Akteur gültigen Schlüssel, sicher auf das Gateway spielen. Dieser Vorgang kann ein wesentlicher Baustein zur Refinanzierung der Kommunikationsinfrastruktur werden. Auch die Gebäudewirtschaft kann im Rahmen dieses Innovationsprozesses Verantwortung für die Interaktion zwischen Gebäuden und Energienetzen übernehmen. Durch effiziente Anlagenüberwachung oder Übernahme von smarten Submetering-Diensten lassen sich so erhebliche Kosteneinsparungen realisieren und Konfliktpunkte mit den Mietern vermeiden.

Akzeptanz der ‚Energiewende‘ forcieren

Die per Verordnung zu integrierenden IT-Sicherheitsmechanismen sorgen dafür, dass kein regulierter oder marktlicher Akteur über die volle Transparenz der Daten und die absolute Kontrolle über alle Funktionalitäten, die durch das smarte Gateway angesteuert werden können, verfügt. Die geplante Einführung intelligenter Messsysteme ist demnach auch ein erster Schritt zur Vertrauensbildung mit den Kunden und Märkten die ’smart‘ werden möchten. Jetzt sind Industrien, Verbraucherverbände und Politik gefordert, einen Weg zu finden, die Komplexität in der Regulierung zu lichten, um die Markteintrittsbarrieren für neue Akteuer zu vermeiden. Deutschland kann somit die Vorreiterrolle bei der Implementierung intelligenter Energiesysteme ermöglichen und die Akzeptanz der ‚Energiewende‘ bei Europas Bürgern forcieren.

Ausgabe:
Gemalto GmbH
www.gemalto.com

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