Die Rolle der Cybersicherheit bei der Energiewende in Deutschland

Die Energiewende in Deutschland ist ein epochales Projekt, das den Übergang von traditionellen fossilen Brennstoffen und Kernenergie zu einem dezentralen, auf erneuerbaren Energien basierenden System vorantreibt. Diese Transformation ist für die Nachhaltigkeit unerlässlich, schafft aber gleichzeitig eine kritische Abhängigkeit von digitalen Technologien. Robuste Cybersicherheit wird somit nicht nur zu einer operativen Notwendigkeit, sondern zu einem grundlegenden Pfeiler für den Erfolg. Für IT-Spezialisten in kritischen Sektoren in Deutschland und Österreich ist das Verständnis dieser sich entwickelnden Cyber-Risiken von größter Bedeutung.

Die Digitalisierung der Energieinfrastruktur – von intelligenten Netzen (Smart Grids) über vernetzte erneuerbare Energiequellen bis hin zu fortschrittlichen Messsystemen – vergrößert zwangsläufig die Angriffsfläche. Dies schafft neue Schwachstellen, die böswillige Akteure, einschließlich staatlich unterstützter Gruppen, ausnutzen können. Die Folgen eines erfolgreichen Cyberangriffs im Energiesektor gehen über finanzielle Verluste hinaus; sie können zu weitreichenden Stromausfällen, wirtschaftlichen Störungen und sogar zur Gefährdung der öffentlichen Sicherheit führen.

Unsere Experten beantworten die häufigsten Fragen von IT-Sicherheitsspezialisten aus dem Energiesektor sowie aus dem Gesundheitswesen, der Fertigungsindustrie und anderen kritischen Organisationen, die die Cybersicherheitsaspekte der Energiewende in Deutschland besser verstehen möchten.

1. Wie konvergieren IT- und OT-Systeme?

Die Digitalisierung des Energienetzes führt zu einer Annäherung zwischen der IT, die Daten verwaltet, und der OT, die physische Prozesse steuert. In der Vergangenheit waren OT-Systeme, die physische Prozesse wie die Stromerzeugung und das Netzmanagement steuern, oft isoliert.

Heute werden sie aus Gründen der Effizienz und des Datenaustauschs zunehmend mit IT-Netzwerken verbunden. Diese Integration ist zwar vorteilhaft, setzt jedoch ältere OT-Systeme, die oft nicht unter Berücksichtigung moderner Cybersicherheit entwickelt wurden, neuen Bedrohungen aus.

2. Was sind die größten Cybersicherheitsbedrohungen für den Energiesektor? 

Der Energiesektor ist einer Vielzahl von Bedrohungen ausgesetzt. Ransomware ist ein großes Problem, da sie wichtige Daten verschlüsseln und Betreiber aus Kontrollsystemen aussperren kann, wodurch der Betrieb effektiv lahmgelegt wird. Auch Phishing-Angriffe sind weit verbreitet.

Sie dienen dazu, Zugangsdaten zu stehlen, mit denen sich Zugang zu einem Netzwerk verschaffen lässt. DDoS-Angriffe (Distributed-Denial-of-Service-Angriffe) zielen darauf ab, Systeme zu überlasten und Dienste zu stören.

Am besorgniserregendsten sind vielleicht Angriffe auf die Lieferkette, bei denen ein Angreifer die Software oder Hardware eines Drittanbieters kompromittiert, die dann unwissentlich in die Systeme eines Energieunternehmens integriert wird.

3. Was ist die größte Herausforderung bei der Sicherung von OT-Systemen im Energiesektor?

Die größte Herausforderung bei der Sicherung von Operational-Technology-Systemen (OT-Systemen) im Energiesektor ist ihre einzigartige Betriebsumgebung und ihr langer Lebenszyklus. Im Gegensatz zu IT-Systemen stehen bei OT-Systemen Verfügbarkeit und Sicherheit an erster Stelle.

Ein Stromnetz kann sich keine Ausfallzeiten für Sicherheitsupdates leisten. Viele dieser Systeme, wie z. B. Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) und Industrial Control Systems (ICS), sind Jahrzehnte alt und verfügen über proprietäre Hardware und Software, die nicht unter Berücksichtigung moderner Cybersicherheitsprotokolle entwickelt wurden.

Sie können nicht einfach gepatcht oder aktualisiert werden, ohne eine Unterbrechung des Betriebs zu riskieren, was katastrophale physische Folgen haben könnte. Die zunehmende Konvergenz dieser alten OT-Systeme mit modernen, miteinander verbundenen IT-Netzwerken schafft neue Schwachstellen und eine viel größere Angriffsfläche, die bei ihrer ursprünglichen Konzeption nie vorgesehen war.

4. Wie schützt man den Energiesektor vor Angriffen auf die Lieferkette?

Der Schutz des Energiesektors vor Angriffen auf die Lieferkette erfordert eine proaktive und mehrschichtige Verteidigungsstrategie. Es reicht nicht aus, nur das eigene Netzwerk eines Unternehmens zu sichern; das gesamte Ökosystem aus Drittanbietern, Lieferanten und Dienstleistern muss mit gleicher Strenge verwaltet werden. Zu den wichtigsten Maßnahmen gehören:

• Überprüfung und Auditierung von Lieferanten: Bevor sie mit einem Lieferanten zusammenarbeiten, müssen Energieunternehmen gründliche Cybersicherheitsbewertungen durchführen. Dazu gehören die Prüfung ihrer Sicherheitspraktiken, die Bewertung ihrer Einhaltung relevanter Standards (wie denen von NIST oder IEC) und die Sicherstellung, dass ihre Software- und Hardware-Entwicklungsprozesse sicher sind.

• Vertragliche Sicherheitsanforderungen: Verträge mit Anbietern sollten explizite Klauseln enthalten, die die Einhaltung bestimmter Cybersicherheitsstandards vorschreiben. Dieser rechtliche Rahmen verpflichtet Lieferanten zur Aufrechterhaltung einer starken Sicherheitslage und verlangt von ihnen, dass sie alle Verstöße, die sie feststellen, unverzüglich melden.

• Netzwerksegmentierung: Die Implementierung eines „Zero Trust“-Modells und einer robusten Netzwerksegmentierung ist von entscheidender Bedeutung. Das bedeutet, dass eine Kompromittierung eines Drittanbietersystems, wie z. B. eines intelligenten Zählers oder einer Software, nicht einfach auf das zentrale OT- oder IT-Netzwerk übergreifen kann. Die Isolierung der Systeme voneinander schränkt die laterale Bewegung eines Angreifers ein und minimiert die potenziellen Auswirkungen einer Sicherheitsverletzung.

• Software- und Hardware-Authentifizierung: Energieunternehmen sollten über Prozesse verfügen, um alle Hardware- und Softwarekomponenten zu authentifizieren, bevor sie in ihre Systeme integriert werden. Dazu gehören die Überprüfung digitaler Signaturen und die Suche nach bekannten Schwachstellen. So wird verhindert, dass bösartige oder kompromittierte Komponenten eingeführt werden.

• Kontinuierliche Überwachung: Das Risikomanagement in der Lieferkette ist keine einmalige Angelegenheit. Es erfordert eine kontinuierliche Überwachung der Sicherheitspraktiken der Lieferanten. Tools und Dienste, die einen Echtzeit-Überblick über die Sicherheitslage von Drittanbietern bieten, können dabei helfen, potenzielle Risiken zu identifizieren, bevor sie ausgenutzt werden.
  
  

5. Welche Rolle spielt KI in der Cybersicherheit des Energiesektors?

KI ist sowohl ein leistungsstarkes Verteidigungsinstrument als auch eine potenzielle Bedrohung. Auf der defensiven Seite kann KI für die automatisierte Erkennung von Bedrohungen und die vorausschauende Wartung eingesetzt werden. Sie kann riesige Datenmengen analysieren, um ungewöhnliche Muster zu identifizieren, die auf einen Cyberangriff hindeuten könnten, und das oft viel schneller als ein Mensch. Allerdings können Angreifer KI auch nutzen, um komplexere Bedrohungen zu schaffen, wie z. B. die Erstellung überzeugender Phishing-E-Mails oder die Automatisierung von Angriffen.

Lesen Sie mehr über die Zukunft der KI in der Cybersicherheit.

6. Wie wirken sich geopolitische Spannungen auf die Cybersicherheit im Energiesektor aus?

Geopolitische Spannungen erhöhen das Cyberrisiko für den Energiesektor erheblich. Da das Energienetz ein strategisches nationales Gut ist, wird es zu einem Hauptziel für staatlich geförderte Angriffe, die darauf abzielen, wirtschaftliche Störungen zu verursachen oder die nationale Sicherheit zu untergraben. Solche Konflikte können zu einer Zunahme der Häufigkeit und Raffinesse von Angriffen führen, die oft langfristige Kampagnen umfassen, um sich für die zukünftige Nutzung in Netzwerken zu etablieren.

7. Was sind die besonderen Herausforderungen bei der Sicherung eines dezentralen Netzes?

Ein dezentrales Netz, das sich durch zahlreiche dezentrale Energiequellen (DERs) wie Sonnenkollektoren und Windkraftanlagen auszeichnet, bietet eine weitläufige und komplexe Angriffsfläche. Im Gegensatz zu einem zentralisierten Netz, in dem einige wenige große Kraftwerke umfassend gesichert werden können, verfügt ein dezentrales Netz über Tausende kleinerer, geografisch verstreuter Anlagen. Diese Anlagen verfügen oft nur über begrenzte Rechenleistung und werden von verschiedenen Betreibern und Anbietern verwaltet, was die Durchsetzung eines einheitlichen Sicherheitsstandards erschwert.

8. Was sollte ein Notfallplan für einen Cyberangriff auf ein Energieunternehmen beinhalten?

Ein Notfallplan im Energiesektor muss umfassend, gut eingeübt und auf die besonderen Risiken kritischer Infrastrukturen zugeschnitten sein. Er sollte über eine einfache Checkliste hinausgehen und ein detailliertes, umsetzbares Handbuch sein. Ein solider Plan sollte die folgenden Komponenten enthalten:

1. Vorbereitung: Dies ist die wichtigste Phase. Sie umfasst die Zusammenstellung und Schulung eines speziellen Cybersecurity Incident Response Teams (CSIRT) mit Mitgliedern aus den Bereichen IT, OT, Recht, Öffentlichkeitsarbeit und Geschäftsleitung. Das Team sollte über eine vorab genehmigte Befugnis verfügen, um notwendige Maßnahmen zu ergreifen, wie z. B. das Herunterfahren von Systemen. Diese Phase umfasst auch die Erstellung und Pflege eines Toolkits für die digitale Forensik, die Einrichtung klarer Kommunikationskanäle und die Festlegung von Eskalationskriterien.

2. Erkennung und Analyse: Der Plan muss Verfahren zur Erkennung und Analyse eines Angriffs beschreiben. Dazu gehören die Überwachung des Netzwerkverkehrs auf verdächtige Aktivitäten, die Analyse von Protokollen von Firewalls und Intrusion-Detection-Systemen sowie die Klassifizierung des Vorfalls anhand seiner Schwere und seiner potenziellen Auswirkungen auf den Betrieb.

3. Eindämmung: Die unmittelbare Priorität besteht darin, den Angriff einzudämmen, um weiteren Schaden zu verhindern. Der Plan sollte eine klare „Shutdown-Matrix” enthalten, in der detailliert beschrieben ist, welche Systeme isoliert werden können und wie dies sicher und ohne weitreichende Stromausfälle erfolgen kann. Dies kann die Isolierung infizierter Rechner oder in schweren Fällen den vorübergehenden Betrieb im „manuellen Modus” zur Aufrechterhaltung kritischer Dienste umfassen.

4. Beseitigung: In dieser Phase liegt der Schwerpunkt auf der Ermittlung der Ursache des Vorfalls und der vollständigen Beseitigung der Bedrohung aus der Umgebung. Dies kann eine forensische Analyse, die Entfernung von Malware und das Patchen aller Schwachstellen erfordern. Der Plan muss sicherstellen, dass alle Beweise für mögliche rechtliche Schritte oder Analysen nach dem Vorfall aufbewahrt werden.

5. Wiederherstellung: Sobald die Bedrohung beseitigt ist, liegt der Schwerpunkt auf der Wiederherstellung des normalen Betriebs. Der Plan sollte der Wiederherstellung kritischer Systeme Vorrang einräumen und einen schrittweisen Ansatz zur Wiederinbetriebnahme aller Systeme vorsehen. Dies muss ein methodischer Prozess mit kontinuierlicher Überwachung sein, um sicherzustellen, dass der Angreifer keine Hintertüren oder verbleibenden Bedrohungen hinterlassen hat.

6. Maßnahmen nach dem Vorfall („gewonnene Erkenntnisse”): Nach der Behebung des Vorfalls wird eine formelle Überprüfung durchgeführt, um zu dokumentieren, was passiert ist, was funktioniert hat und was nicht. Diese Analyse ist unerlässlich, um Lücken in der Verteidigungsstrategie zu identifizieren und die gewonnenen Erfahrungen zur Verbesserung der Sicherheitsprotokolle und zur Schulung der Mitarbeiter für zukünftige Ereignisse zu nutzen.
   
   

9. Wie baut der Energiesektor Resilienz auf, die über reine Prävention hinausgeht?

Prävention ist zwar ein zentrales Ziel, doch der Energiesektor ist sich bewusst, dass ein entschlossener Angreifer letztendlich erfolgreich sein kann. Daher ist der Aufbau von Resilienz – also der Fähigkeit, einem Angriff standzuhalten, sich anzupassen und sich schnell davon zu erholen – ebenso wichtig. Dies erfordert einen Wandel von einer rein perimeterbasierten Verteidigung hin zu einem systemischeren Ansatz:

• Redundanz und Systemhärtung: Der Aufbau von Resilienz beginnt mit technischen Maßnahmen wie der Schaffung redundanter Systeme und der Sicherstellung von Offline-Backups kritischer Daten und Systeme. Dadurch wird sichergestellt, dass bei einer Kompromittierung eines Systems ein paralleles oder Backup-System mit minimalen Unterbrechungen die Aufgaben übernehmen kann.

• Regelmäßige Übungen und Trainings: Der Energiesektor führt zunehmend realistische Cyberangriffssimulationen und Tabletop-Übungen durch. Diese Übungen testen die Wirksamkeit von Notfallplänen und die Bereitschaft der Mitarbeiter. Sie helfen dabei, Schwachstellen in der Kommunikation, der Entscheidungsfindung und den technischen Reaktionsfähigkeiten zu identifizieren, bevor ein realer Vorfall eintritt.

• Kollaborativer Informationsaustausch: Resilienz ist eine kollektive Anstrengung. Energieunternehmen beteiligen sich aktiv an Informationsaustausch- und Analysezentren (ISACs) und ähnlichen Foren. Durch den Austausch von Informationen über Bedrohungen, Angriffsmethoden und Schwachstellen kann der Sektor insgesamt eine stärkere und fundiertere Verteidigung aufbauen.

• Geschäftskontinuität und Krisenmanagement: Die Widerstandsfähigkeit im Bereich der Cybersicherheit ist mittlerweile ein fester Bestandteil umfassenderer Pläne zur Geschäftskontinuität und zum Krisenmanagement. Das bedeutet, dass ein Cybervorfall nicht nur als technologisches Problem, sondern als Geschäftsrisiko betrachtet wird, das bewältigt werden muss, um eine kontinuierliche und sichere Energieversorgung der Verbraucher zu gewährleisten.
  
  

10. Wie gehen Sie mit dem Risiko menschlicher Fehler im Energiesektor um?

Menschliches Versagen ist oft der Einstiegspunkt für Cyberangriffe, und das Management dieses Risikos erfordert einen umfassenden, menschenzentrierten Ansatz, der über einfache Schulungen hinausgeht.

1. Sicherheitsbewusstsein und Schulungen: Dies ist der grundlegende Schritt. Mitarbeiter müssen regelmäßig und aktuell geschult werden, wie sie Phishing-Versuche erkennen und melden, Social-Engineering-Taktiken erkennen und sichere Praktiken befolgen können. Die Schulungen sollten auf ihre spezifischen Aufgaben zugeschnitten sein, beispielsweise indem sie die Risiken von USB-Sticks für Außendiensttechniker hervorheben.

2. Sicherheitskultur: Die Schaffung einer starken Sicherheitskultur ist unerlässlich. Das bedeutet, dass Cybersicherheit nicht als alleinige Verantwortung der IT-Abteilung angesehen wird, sondern ein fester Bestandteil der Arbeit jedes Mitarbeiters ist. Unternehmen sollten ihre Mitarbeiter dazu ermutigen und belohnen, verdächtige Aktivitäten zu melden, auch wenn sich diese später als Fehlalarm herausstellen sollten.

3. Prinzip der geringsten Privilegien: Diese technische Kontrollmaßnahme begrenzt das Risiko menschlicher Fehler. Mitarbeiter sollten nur die Mindestzugriffsrechte und Berechtigungen erhalten, die für die Ausübung ihrer beruflichen Tätigkeit erforderlich sind. Dadurch wird verhindert, dass ein kompromittiertes Konto oder eine fehlerhafte Aktion weitreichende Schäden im gesamten Netzwerk verursacht.

4. Physische Sicherheit: Im Energiesektor bezieht sich menschliches Versagen auch auf den physischen Zugang. Ein einfacher Fehler, wie das Offenhalten einer Tür für eine unbefugte Person, kann zu einer physischen Sicherheitsverletzung führen. Daher umfasst das Management dieses Risikos die Durchsetzung strenger physischer Zugangskontrollen, die Durchführung regelmäßiger Zugangsüberprüfungen und die Schulung der Mitarbeiter hinsichtlich der Bedeutung physischer Sicherheitsprotokolle.

Die erfolgreiche und sichere Umsetzung der Energiewende in Deutschland ist nicht nur eine technische oder politische Herausforderung, sondern eine Frage der nationalen Widerstandsfähigkeit. Die Zukunft des Stromnetzes hängt davon ab, wie effektiv IT-Spezialisten diese komplexen Probleme lösen können. Dazu gehört nicht nur die Implementierung der richtigen Tools und die Einhaltung von Vorschriften wie der NIS2-Richtlinie, sondern auch die Förderung einer Kultur der Wachsamkeit, Zusammenarbeit und kontinuierlichen Verbesserung.

Da die Energielandschaft immer dezentraler und digital vernetzter wird, muss Cybersicherheit in jedes Projekt integriert werden, vom Entwurf eines neuen Solarparks bis zum Einsatz eines intelligenten Zählers. Indem wir robuste Sicherheitsmaßnahmen priorisieren, die Widerstandsfähigkeit stärken und in menschliches Fachwissen investieren, können wir sicherstellen, dass die Aussicht auf eine nachhaltige Energiezukunft auf einer Grundlage unerschütterlicher Sicherheit aufgebaut ist. Die Diskussion dauert an, und die Arbeit ist nie abgeschlossen, aber das Engagement für die Sicherheit des Netzes ist der wichtigste Faktor für den Erfolg.