Fraunhofer-Idee: Intelligente KI-Überwachung schützt Deutschlands Stromnetz vor Cyber-Angriffen

Das Thema Cyber-Kriminalität hat in den letzten Jahren noch einmal stark an Bedeutung gewonnen. Zahlreiche Unternehmen wurden Opfer von sogenannten Ransomware-Attacken. Dabei werden Daten verschlüsselt und erst nach Zahlung einer hohen Geldsumme wieder freigegeben. Experten raten daher schon seit einiger Zeit zu verstärkten Investitionen in die Cybersicherheit. Dies gilt allerdings nicht nur für Privatunternehmen, sondern auch für staatliche Institutionen. Insbesondere kritische Infrastruktur steht dabei im Fokus. Im vergangenen Jahr kam etwa eine Analyse zu dem Schluss, dass viele der Wasserwerke in Deutschland anfällig für digitale Angriffe sind. Auch das Stromnetz gilt grundsätzlich als gefährdet. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz hat daher ein Forschungsprojekt des Fraunhofer-Instituts gefördert, das sich explizit mit der Sicherheit der Stromleitungen beschäftigt hat. Nun wurde das Ergebnis der Arbeit vorgestellt: Ein KI-basiertes Überwachungssystem soll Cyberangriffe frühzeitig erkennen, bevor Schaden entsteht.

Netzleitwarten sind ein attraktives Ziel für Hacker

Als Einfallstor haben die Experten die sogenannten Netzleitwarten ausgemacht. In diesen laufen zahlreiche Daten und Informationen zusammen, aus denen dann Handlungen abgeleitet werden, die die Sicherheit des Stromnetzes sicherstellen. Fällt etwa ein Baum auf eine Stromleitung, wird dies in den Netzleitwarten erkannt. Die Experten dort sorgen dann dafür, dass die Stromversorgung dennoch so gut wie noch möglich sichergestellt wird. Selbiges gilt auch für potenziell gefährliche Frequenzschwankungen. Die Netzleitwarten spielen also eine entscheidende Rolle bei der Sicherheit der Stromnetze. Genau dies macht sie aber auch zu einem attraktiven Ziel für Hackerangriffe. Sollte es beispielsweise gelingen, die eingehenden Daten zu manipulieren, könnte dies zu falschen Schalthandlungen führen. Im schlimmsten Fall käme es dann zu großflächigen Blackouts. Völlig aus der Luft gegriffen ist ein solches Szenario nicht: Im Jahr 2016 fiel nach einem solchen Angriff in hunderten ukrainischen Städten der Strom aus.

Die KI soll Anomalien rechtzeitig entdecken

In Deutschland ist das Stromnetz deutlich dezentraler organisiert mit rund 800 Verteilnetzbetreiber. Auf regionaler Ebene könnten Hackerangriffe aber auch hier für große Schäden sorgen. Die Fraunhofer-Forscher haben daher ein intelligentes digitales Überwachungssystem entwickelt, das auf einer künstlichen Intelligenz basiert. Dieses überwacht die eingehenden Daten und die Kommunikation zwischen elektrischem Netz und Leitsystem. Daraus wiederum wird gewissermaßen der Normalzustand abgeleitet. Auf dieser Basis können dann Anomalien schnellstmöglich erkannt und analysiert werden. Die dahinter stehende Idee: Oftmals werden Cyberangriffe erst erkannt, wenn sie bereits Schäden anrichten. Dann aber sind Gegenmaßnahmen nur noch schwer zu realisieren. Werden die Angriffe hingegen frühzeitig entdeckt, können sie abgewehrt werden, ohne dass dies Auswirkungen auf die Endkunden hat. Nun suchen die Forscher nach Netzbetreibern, die Interesse an einer Integration der intelligenten Überwachungssoftware in ihre Systeme haben.

Via: Fraunhofer IOSB

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