Führt uns die Digitalisierung in den Blackout?

Diese und andere zentrale Zukunftsfragen werden im Forschungsprogramm Energiesysteme der Zukunft (kurz: ESYS) untersucht. ESYS ist ein vom BMBF und der Robert Bosch Stiftung gefördertes und von den deutschen Wissenschaftsakademien acatech und Leopoldina sowie der Akademienunion initiiertes Vorhaben zur Beratung der Bundesregierung und der Gesellschaft in Hinblick auf eine nachhaltige, sichere und kostengünstige Energieversorgung.

Das Projekt bringt mehr als 100 Expert*innen in interdisziplinären Arbeitsgruppen zusammen, um beispielsweise die Fragen zu beantworten, wie im Jahr 2050 Strom hauptsächlich aus Wind- und Sonnenenergie erzeugt wird, wie Autos zukünftig mit Strom und Wasserstoff betrieben werden, wie der Übergang zu einer nachhaltigeren Energieversorgung finanziert werden soll und wie wir die Risiken und Nebenwirkungen der Digitalisierung beherrschen können, die unser Energiesystem mehr und mehr durchdringt.

Letztgenannte Frage wird von der ESYS-Arbeitsgruppe Resilienz digitalisierter Energiesysteme untersucht, der auch unser Digitalisierungsexperte Dr. Till Luhmann angehört. Ziel der Arbeitsgruppe ist es, Konzepte und Lösungen zu erarbeiten, wie wir uns gegen Angriffe und Ausfälle wehren und gleichzeitig den Betrieb und die Funktion des Systems aufrechterhalten können, damit die Zuverlässigkeit unserer Energieversorgung auch zukünftig gewährleistet bleibt. BTC bringt dabei vor allem Kenntnisse aus der Entwicklung von IT-Produkten für die Energiewende und aus zahlreichen Forschungsprojekten im Energieumfeld mit ein.

Mittlerweile sind Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) integraler, nicht mehr wegzudenkender Bestandteil unserer Energiesysteme. Sie ermöglichen den Informationsfluss in der gesamten Energieversorgungskette einschließlich Erzeugung, Übertragung, Verteilung und Verbrauch. Darüber hinaus unterstützen sie bei der Überwachung und im Störungsmanagement, indem sie dabei helfen, fehlerhafte Anwendungen, lokale Stromschwankungen oder den Ausfall von Betriebskomponenten frühzeitig zu erkennen und das System zeitnah zu stabilisieren. Dies ist für die Energieversorgung, die als kritische Infrastruktur (KRITIS) gilt, von größter Bedeutung.

Leider hat die zunehmende Digitalisierung unserer Versorgungssysteme aber auch eine Kehrseite: Mit der digitalen Vernetzung und Fernsteuerbarkeit von Anlagen, Betriebsmitteln, Erzeugern und Verbrauchern wächst die Angst vor Cyberangriffen und Manipulationen. IT-Fehler können sich über IP-Netze in Echtzeit flächendeckend ausbreiten und automatisiert ungewünschte Reaktionen bis hin zum Blackout auslösen. 

Wo liegen die Chancen, Herausforderungen und Risiken der Digitalisierung im Zeithorizont bis 2040? Wer sind die Hauptakteure und was ist ihre jeweilige Verantwortung? Welche Handlungsoptionen ergeben sich für die naheliegendsten Szenarien? Welche Vorschriften sind sinnvoll, was regelt der Markt? Die Antworten und Ergebnisse werden voraussichtlich Ende Januar / Anfang Februar 2021 veröffentlicht.