Nya hot genom digitaliserade elnät
Den fortskridande energiomställningen gör elnäten modernare och mer digitala, vilket öppnar nya möjligheter för intelligent uppkoppling och effektivare försörjning. Samtidigt växer dock angreppsytan för cyberbrottslingar avsevärt. TU Darmstadt och e-netz Südhessen har i forskningsprojektet CyberStress utvecklat en innovativ stresstestmetodik för att göra elnäten mer robusta mot sådana cyberangrepp.
Särskilt kritiska är scenarier där uppkopplade enheter hos kunderna manipuleras. Ett exempel är ett fientligt övertagande av alla laddstolpar från en tillverkare, varigenom hackare skulle kunna bringa elnätet ur balans. Även om dessa laddpunkter inte ligger inom nätoperatörernas direkta inflytande kan deras massiva, normvidriga beteende avsevärt äventyra nätstabiliteten.
Stresstestmetodik med bankerna som förebild
CyberStress-projektet har utvecklat en stresstestmetodik för elnät som utgår från redan etablerade förfaranden inom banksektorn. Detta systematiska angreppssätt gör det möjligt att pröva elnätens robusthet mot IT-angrepp och öka försörjningstryggheten.
Konsortiet har utifrån projektresultaten överlämnat konkreta rekommendationer om en lagfäst reglering av stresstester till den tyska nätmyndigheten Bundesnetzagentur som tillsynsmyndighet. Målet är att stärka det samhälleliga skyddet och systematiskt pröva hur motståndskraftig den kritiska infrastrukturen är mot moderna cyberhot.
Verklig demonstrator i transformatorstation
En särskild milstolpe i projektet är den utvecklade verkliga demonstratorn, som byggts in i en transformatorstation hos distributionsnätsoperatören e-netz Südhessen. Den algoritm som TU Darmstadt har utvecklat upptäcker och varnar för anomalier i elnätet, exempelvis vid plötsliga lastförändringar genom manipulerade laddningar av elbilar som får den elektriska effekten att stiga kraftigt på mycket kort tid.
Betydelse för energiförsörjningens säkerhet
Professor Florian Steinke vid ämnesområdet Energy Information Networks and Systems vid TU Darmstadt förklarar den verkliga demonstratorns relevans: ”Den verkliga demonstratorn låter oss återskapa verkliga angreppsscenarier och pröva detekterings- och försvarsstrategier under realistiska förhållanden. Så skapar vi grunderna för att nätoperatörer tidigt ska kunna upptäcka framtida risker och tillförlitligt säkerställa energiförsörjningen även i en alltmer digital värld.”
Betydelsen av sådana skyddsåtgärder blir tydlig mot bakgrund av tidigare händelser. I januari 2021 inträffade en massiv störning i det europeiska elförsörjningssystemet som nästan ledde till ett strömavbrott, utan att konsumenterna märkte något av det.
Praktisk relevans för nätoperatörer
Ines Schultze, ekonomichef i styrelsen för e-netz Südhessen, betonar den praktiska nyttan: ”CyberStress hjälper oss att pröva vårt nät målinriktat mot cyberangrepp och härleda åtgärder för att göra det ännu mer motståndskraftigt. Särskilt värdefullt var det nära samarbetet med TU Darmstadt, projektpartnerna och Bundesnetzagentur som vår tillsynsmyndighet.”
Tvärvetenskapligt samarbete som framgångsfaktor
CyberStress-projektet utmärks av ett omfattande tvärvetenskapligt samarbete. Deltagande är TU Darmstadt, e-netz Südhessen AG, Q-Group GmbH samt universitetet i Köln med sin lärostol i digitaliseringsrätt. Som associerade partner fungerar Bundesnetzagentur och transmissionsnätsoperatören Amprion.
Denna konstellation gör det möjligt att föra samman vetenskaplig expertis, praktisk drifterfarenhet och regulatoriskt perspektiv. Projektet finansieras av det tyska förbundsministeriet för forskning, teknik och rymd under stödbeteckningen 13N16628 och administreras av VDI Technologiezentrum GmbH.
Utblick mot nätsäkerhetens framtid
Utvecklingen av CyberStress markerar ett viktigt steg i att säkra kritisk infrastruktur mot moderna cyberhot. Med energiomställningens tilltagande digitalisering blir sådana förebyggande säkerhetsåtgärder allt viktigare.
Att beprövade stresstestförfaranden överförs från finanssektorn till energiinfrastrukturen visar hur sektorsövergripande lärande kan bidra till att förbättra cybersäkerheten. De konkreta rekommendationerna till Bundesnetzagentur skulle kunna leda till en regulatorisk förankring som gör stresstester bindande för alla nätoperatörer.
För säkerhetsteknikbranschen öppnar denna utveckling nya perspektiv: integrationen av algoritmer för anomalidetektering i befintliga övervakningssystem blir alltmer relevant. Företag som driver eller övervakar kritisk infrastruktur bör ta med insikterna från CyberStress i sina säkerhetsstrategier och införa motsvarande detekteringssystem.
