Die Analyse zeigt: Blackouts in einer Region können zum Beispiel besser kompensiert werden, wenn mehrere unterschiedliche Technologien zur Stromerzeugung und Systemsteuerung eingesetzt werden. Bild: zvg

Wissenschaftsakademien: Resiliente Energiesysteme verhindern Blackouts

(PM) Moderne, digital gesteuerte Energiesysteme sind verwundbar. Hackerangriffe, Terroranschläge, aber auch Wetterextreme gefährden sie. Resiliente Energiesysteme sind zwar nicht gefeit vor Störfällen, sie bleiben aber auch bei schweren Störungen funktionsfähig oder werden es rasch wieder – und lernen aus Krisen. Dies zeigt die Stellungnahme „Das Energiesystem resilient gestalten“ des deutschen Akademienprojekts „Energiesysteme der Zukunft“ (ESYS).


Die Deutsche Bahn, Renault und Telefónica, britische Krankenhäuser, das russische Innenministerium: Jüngst nutzten Hacker eine Sicherheitslücke in veralteten Betriebssystemen, um mindestens 200‘000 Computersysteme in 150 Ländern mit einer Schadsoftware zu infizieren und Lösegeld zu fordern. Der deutsche Bundesverkehrsminister Alexander Dobrindt fordert jetzt, die IT-Sicherheit für kritische Infrastrukturen wie die Energieversorgung zu verbessern. acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina und die Union der deutschen Akademien der Wissenschaften teilen diese Auffassung. In ihrer gemeinsamen Stellungnahme benennen sie jedoch weitere Anforderungen an eine gesicherte Energieversorgung der Zukunft: Das System sollte auf allen Ebenen so gestaltet werden, dass es seine Funktionsfähigkeit bei Störfällen erhalten beziehungsweise schnell wiederherstellen und aus Krisen lernen kann.

Resilienz ist Sicherheitskonzept der Zukunft
Dass Hacker intelligente Stromzähler und Netze manipulieren, ist dabei nur ein denkbares Szenario. Genauso können Schneestürme oder Überschwemmungen in Folge des Klimawandels Strommasten beschädigen und Hitzewellen Stromausfälle verursachen. Werden die Elektromobilität oder Power-to-Gas im Strom-, Wärme- und Verkehrssektor miteinander verknüpft, drohen Störungen in einem Sektor auf andere überzugreifen. Mit der Vernetzung entstehen immer mehr mögliche Angriffspunkte auf die Energiesysteme, Risiken werden schwerer abschätzbar. Resilienz ist deshalb das Sicherheitskonzept der Zukunft.

Regierungen, Behörden und Unternehmen seien gleichermassen gefordert, langfristige Resilienzstrategien für eine gesicherte Energieversorgung zu entwickeln, so Ortwin Renn, wissenschaftlicher Direktor am Institut für transformative Nachhaltigkeitsforschung (IASS). „Zwar kosten diese Investitionen Geld. Auf lange Sicht zahlen sie sich aber aus, weil sie immense Schäden von Wirtschaft und Gesellschaft abwenden können“, sagt Renn, der die ESYS-Arbeitsgruppe geleitet hat.

Unterschiedliche Technologien und Software
Blackouts in einer Region können zum Beispiel besser kompensiert werden, wenn mehrere unterschiedliche Technologien zur Stromerzeugung und Systemsteuerung eingesetzt werden. So sind Windräder nicht von Hitzewellen betroffen. Gaskraftwerke können Strom auch in wind- und sonnenarmen Zeiten erzeugen. Werden intelligente Netze mit unterschiedlicher Software gesteuert, können sich einzelne Manipulationen nicht auf andere Systeme ausweiten. Die ESYS-Arbeitsgruppe schlägt daher vor, alternativen Softwareanbietern den Markteintritt zu erleichtern.

Im Krisenfall nach Relevanz drosseln
Ein weiterer Vorschlag zielt auf die Verteilnetze. Heutzutage können Stadtteile oder Strassenzüge nur als Ganzes von der Versorgung getrennt werden. Besser wäre, die Stromnachfrage im Krisenfall nach Relevanz zu drosseln: Leuchtreklame und Strassenlaternen liessen sich abschalten, während Krankenhäuser, Polizei und Feuerwehr weiter mit Strom versorgt würden.

Text: Deutsche Akademie der Technikwissenschaften I Geschäftsstelle Energiesysteme der Zukunft

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