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Keine Angst vor dem Smart Meter

Smart Meter sind schon Realität. Ab 6.000 kWh Jahresverbrauch Strom – das entspricht einem größeren Einfamilienhaus – und für Liegenschaften mit „steuerbaren Verbrauchseinrichtungen“ wie Photo-Voltaik-Anlagen (PV) ab 7 kW und Wärmepumpen sind die intelligenten Messgeräte bereits Pflicht. Das betrifft etwa 20 Millionen Gebäude in Deutschland.

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Keine Angst vor dem Smart Meter
Foto: ©AdobeStock/Daisy Daisy

Wer beim Klimaschutz etwas bewirken möchte, muss vor allem bei Gebäuden ansetzen: Fast die Hälfte des Gesamtenergieverbrauchs der EU entfällt auf sie. Um den Energieverbrauch in einem Gebäude zu senken, ist die Kenntnis, wie hoch dieser ist und wie sich der Verbrauch intelligent steuern lässt, unbedingte Voraussetzung. Der alte analoge Stromzähler und das alte Messgerät an der Heizung sind dafür nicht geeignet. Möglich machts es hingegen der Smart Meter, der nicht nur den Stromverbrauch, sondern verschiedene Energie-Messdaten sektorübergreifend erfasst. Laut Anbietern einschlägiger Systeme geschieht das sicher und datenschutzkonform, Angst vor Cyberrisiken oder Datenschutzlecks seien unbegründet. Für den Schutz gegen Hacker-Angriffe auf Router und IoT-Geräte hat etwa TAS verschiedene Lösungen im Bereich der Übertragungstechnik entwickelt.

Smart Meter Gateway im Zentrum

Zentrale Komponente des intelligenten Messsystems ist eine Kommunikationseinheit mit integriertem Sicherheitsmodul: das Smart Meter Gateway (SMGW). Es kommuniziert mit verschiedenen Komponenten und beteiligten Marktakteuren, um Verbrauchsdaten vor Ort mit Tarifinformationen zu verknüpfen und gleichzeitig die Datenübertragung sicherzustellen. Das vom Bundesministerium für Sicherheit in der Informationstechnik, kurz BSI, definierte Smart Meter Gateway sorgt dafür, dass Cyberkriminelle weder Messdaten verfälschen und falsche Steuerbefehle einschleusen noch den Datenschutz aushebeln können. So sicher und gehärtet gegen verschiedenste Bedrohungen wie die Zerstörung der Geräte oder Manipulationen durch illegale Konfigurationsänderung das Smart Meter Gateway an sich ist – so gibt es dennoch eine Lücke. Denn für die Datenübertragung zwischen SMGW und dem SMGW-Admin (dieser überwacht den Fernzugriff auf das Smart Meter Gateway und leitet Meldungen an verifizierte Empfänger weiter), wird derzeit das öffentliche Internet genutzt. Teil des Internetzugangs sind handelsübliche DSL-Router, Glasfaser-ONTs (Optical Network Termination) oder Mobilfunkmodems.

Und genau hier steckt das Problem: Diese Netzrouter sind Angriffsversuchen aus dem Netz oder vor Ort ausgeliefert und ermöglichen Angreifern, die Kommunikation zum Smart Meter Gateway zu manipulieren oder gänzlich zu unterbinden. Zudem ist die Übertragung der Energie-Daten zum Beispiel bei einem Stromausfall nicht gesichert. Während Alarmübertragungsgeräte einen batteriegestützten Funktionserhalt von bis zu 72 Stunden haben, ist das Smart Meter Gateway unmittelbar von der Stromversorgung abhängig.

Sichere und ständig verfügbare Übertragungswege notwendig

Für die Erfassung von Verbrauchsdaten ist eine Unterbrechung von Verbindungswegen vielleicht nur ärgerlich. Problematisch wird es allerdings, wenn in naher Zukunft verstärkt Energiequellen wie Solarstrom und Windenergie, die nicht stabil zur Verfügung stehen, genutzt werden. Denn hierbei ist eine schnelle und flexible Verbrauchssteuerung notwendig, um zum Beispiel keinen Blackout entstehen zu lassen. So sind Schalthandlungen wie Lastabwürfe in extrem kurzen Zeitfenstern erforderlich. Dafür ist allerdings eine wichtige Voraussetzung zu erfüllen: Die Übertragungswege müssen gesichert und hundertprozentig verfügbar sein – durch ständige Verfügbarkeitsüberwachung, redundante Übertragungswege und Notstromversorgung.

All das ist Stand der Technik bei Alarmübertragungsanlagen, denn die Sicherheitstechnik hat die Aufgabe, Personen und Sachwerte zu schützen. Schnelles Handeln bei Brand oder Überfall kann Leben retten, bei Einbruch zumindest den Schaden in Grenzen halten. Auch bei den Sachversicherern gibt es ein großes Interesse für qualitativ hochwertige Sicherungs- und Alarmübertragungstechnik. Die VdS-Sicherungskette, die auf DIN/EN-Normen und VdS-Richtlinien basiert, regelt die Gefahrenabwehr vom Ereignis bis zur Intervention, unter anderem durch gesicherte und ständig verfügbare Übertragungswege.

Energie- und Alarmkommunikation auf einer Plattform?

Kann sowohl die Energie-, als auch die Alarmkommunikation auf einer gemeinsamen Plattform abgebildet werden? In einem der Forschungsfelder des Forschungsprojekts „Wärmewende Nordwest“, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird, geht man dieser Frage nach. Hier beschäftigt man sich damit, bereits erarbeitetes Know-how der sicheren Übertragung von Brand-, Einbruch-, Überfall- und Personennotruf-Meldungen in die Roadmap zur Digitalisierung der Energiewende zu integrieren. Kern der Lösung, die im Forschungsfeld 2 der Wärmewende Nordwest erarbeitet wird: Anstelle eines DSL-Routers, Glasfaser-ONT, Breitbandkabel- oder Mobilfunk- Routers kommt ein besonders gehärteter Sicherheitsrouter, wie ihn das Unternehmen TAS Sicherheits- und Kommunikationstechnik entwickelt hat, zum Einsatz. Dieser dient sowohl als Übertragungseinrichtung für Alarme, als auch für das Smart Meter Gateway. Damit verbunden sind Vorteile wie ständige Verfügbarkeitsüberwachung der Übertragungswege und gesicherte Zugänge für die Fernwartung. Auch der SMGW-Admin ist problemlos integrierbar. Da in vielen Gebäuden bereits eine sichere Alarmübertragungsanlage installiert ist, muss für das Smart Meter Gateway kein weiterer WAN-Anschluss eingerichtet und bezahlt werden. Weiterer Vorteil ist eine stabile Mobilfunkverbindung zum Installationsort im Keller.

Kosten für den Sicherheitsrouter im Rahmen halten

Trotz höchster Sicherheitsanforderungen müssen auch die Kosten für den Sicherheitsrouter im Rahmen bleiben. Gelingen kann das nur bei gemeinsamer Nutzung von vielen Gewerken im Gebäude (Sektorkopplung). Denn hierbei werden Insellösungen vermieden, bei denen Router beziehungsweise Gateways verschiedener Sektoren zum Einsatz kommen. Ein Upgrade der bereits installierten Sicherheitsinfrastruktur kann zudem zu einer sinnvollen Sektorkopplung beitragen. Insgesamt entsteht hier eine Lösung, die zur Kostenreduktion beiträgt, die Sicherheit erhöht und hilft, den Energieverbrauch in Gebäuden zu reduzieren.

Im Rahmen des Forschungsprojekts Wärmewende Nordwest plant man nun, die problemlose Funktion nicht nur konzeptionell, sondern in real existierenden Gebäuden und Liegenschaften nachzuweisen. Während die technische Machbarkeit eher unkritisch gesehen wird, müssen einheitliche Normen auf europäischer Ebene gefunden werden. In Deutschland haben sich bereits die Arbeitskreise der Energietechnik und Sicherheitstechnik zusammengefunden. Unter Mitwirkung aller Beteiligten kann das Projekt der Wärmewende zu einer zentralen Säule der Energiewende werden.

Quelle: TAS

TAS Smartmeter Grafik
Foto: TAS

Trotz höchster Sicherheitsanforderungen müssen auch die Kosten für den Sicherheitsrouter im Rahmen bleiben. Gelingen kann das nur bei gemeinsamer Nutzung von vielen Gewerken im Gebäude (Sektorkopplung).

TAS Smartmeter
Foto: TAS

Der VdS übergibt erstes VdS 3836-Zertifikat für Komponenten der Brandschutz und Sicherheitstechnik (vlnr.): Christoph Schäfer, Produktmanager der TAS, Günter Grundmann, Abteilungsleiter im VdS-Labor für elektronische Sicherungstechnik, und Daniel Kaumanns, verantwortlicher Produktmanager für die TAS Secure Platform. Die von TAS entwickelten Übertragungsgeräte TAS-Link IV und Siro-Port sind die ersten in Deutschland, die nach VdS 3836 zertifiziert sind.

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