Durch den Einsatz von Smart Metering strebt die europäische Union eine ressourcenschonen-de und sinkende Energienutzung an. Hierfür wurden auf europäischer Ebene rechtliche Vorgaben erstellt, die alle Mitgliedsstaaten verpflichtet nationale Gesetze zu definieren, um Smart Metering in den jeweiligen Ländern einzuführen. In den ersten EU-Vorgaben, die die Einfüh-rung intelligenter Messsysteme forderten gab es hinsichtlich der IT-Sicherheit keine Vorschriften. Die ersten Ansätze zum Datenschutz und zur Datensicherheit in diesem Bereich wurden im Jahr 2011 durch die Novellierung des EnWG gemacht.
Ziel dieser Arbeit ist, die Vorstellung rechtlicher Vorgaben sowie die sich daraus ergebenen technischen Anforderung, um eine sichere Nutzung von Smart Metern zu gewährleisten. Dazu werden in Kapitel 2 die europäischen und nationalen Vorgaben vorgestellt. In Kapitel 3 erfolgt Vorstellung verschiedener Zählerarten sowie Übertragungs- und Kommunikationstech-nologien, die im Bereich des Smart Metering genutzt werden. Daraufhin erfolgt in Kapitel 4 ein Einblick in die Schutzprofile sowie Technischen Richtlinien, die Anforderungen an die einzelnen Komponenten eines intelligenten Messsystems stellen. Abschließend erfolgt in Kapitel 5 eine Schlussbetrachtung dieser Arbeit.
Inhaltsverzeichnis
1 Einführung
2 Rechtliche Vorgaben
2.1 Europäische Vorgaben
2.1.1 EU-Energieeffizienzrichtlinie 2006/32/EG
2.1.2 EU-Binnenmarktrichtlinie 2009/72/EG
2.1.3 EU-Energieeffizienzrichtlinie 2012/72/EU
2.2 Nationale Vorgaben
2.2.1 Energiewirtschaftsgesetz
2.2.2 Messsystemverordnung
2.2.3 Schutzprofil und Technische Richtlinien
3 Zählerarten, Übertragungs- und Kommunikationstechnologien
3.1 Zähl- und Messsysteme
3.1.1 Elektro-mechanische Zähler
3.1.2 Elektronische Zähler
3.1.3 Smart Metering bzw. Smart Meter Gateway
3.2 Kommunikationsnetze
3.2.1 Home Area Network
3.2.2 Local Metrological Network
3.2.3 Wide Area Network
3.3 Übertragungstechnologien
3.3.1 Digital Subscriber Line
3.3.2 Power Line Carrier
3.3.3 Global System for Mobile Communications/ General Packet Radio Service
4 Anforderungen zum Datenschutz und zur Datensicherheit
4.1 Anforderungen an das SMGW
4.1.1 Datenschutz und Datensicherheit
4.1.2 Datenverarbeitung
4.1.3 Weitere Funktionen
4.2 Anforderungen an die Kommunikationsnetze
4.2.1 Anforderungen Local Meteological Network
4.2.2 Anforderungen Home Area Network
4.2.3 Anforderungen Wide Area Network
5 Schlussbetrachtung
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit befasst sich mit der IT-Sicherheit im Umfeld von intelligenten Messsystemen (Smart Metering). Das primäre Ziel besteht darin, die rechtlichen Rahmenbedingungen auf europäischer und nationaler Ebene zu beleuchten und daraus resultierende technische Anforderungen an eine sichere Datenkommunikation abzuleiten, um den Schutz der Privatsphäre und die Datensicherheit zu gewährleisten.
- Rechtliche Grundlagen der EU und deren Umsetzung in deutsches Recht
- Unterscheidung verschiedener Zählerarten und Kommunikationstechnologien
- Architektur und Funktion von Smart Meter Gateways (SMGW)
- Technische Anforderungen an Kommunikationsnetze (HAN, LMN, WAN)
- Datenschutz und Datensicherheit gemäß BSI-Schutzprofilen
Auszug aus dem Buch
3.1.3 Smart Metering bzw. Smart Meter Gateway
Der Begriff „Smart Metering“ ist englischsprachig und bedeutet „intelligentes Messen“. Das englische Wort „Meter“ bedeutet dabei übersetzt „Zähler“ und beschreibt Geräte oder Systeme, mit denen Strom, Gas oder Wärme gemessen werden können. Diese Geräte bestehen aus einem Zähler sowie aus weiteren Apparaturen und Bestandteilen für die Software. Das Besondere an diesen Zählern ist, daher spricht man auch von „Smart“, dass die gemessen Daten versendet werden können. Es können aber auch Daten empfangen und verarbeitet werden.
Bindet man Smart Meter in ein Kommunikationssystem ein, so spricht man von einem SMGW. Dieses ist eine Einheit, die mindestens einen Zähler sowie anderen technische Anlagen in ein Kommunikationsnetz einbindet. Über SMGW erfolgt die Kommunikation zwischen Haushalten und externen Empfängern, die dazu allerdings berechtigt sein müssen. Neben der Kommunikation als zentrale Einheit, dient ein SMGW auch als Speicher von Daten sowie als Firewall. Innerhalb des SMGW befindet sich dazu ein Sicherheitsmodul, welches z.B. auf einer Chipkarte installiert ist und verschiedene Verschlüsselungsberechnungen durchführen kann. Aufgaben wie z.B. das Konfigurieren und die Überwachung des Gateways wird durch einen SMGW Administrator durchgeführt. Ein Unterschied zu Smart Metern ist, dass ein SMGW in einem Wide Area Network kommunizieren kann. Dies ist das zentrale Element eines intelligenten Messsystems.
Neben dem Wide Area Network unterscheidet das BSI noch zwei weitere Kommunikationsnetze, das Local Meteological Network und das Home Area Network. Diese werden in dem folgenden Kapitel näher erläutert.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einführung: Diese Einleitung führt in die Thematik der IT-Sicherheit beim Smart Metering ein und erläutert die Zielsetzung sowie den strukturellen Aufbau der Arbeit.
2 Rechtliche Vorgaben: Das Kapitel erläutert maßgebliche europäische Richtlinien und deren Umsetzung in das deutsche Energiewirtschaftsgesetz (EnWG), einschließlich der Messsystemverordnung.
3 Zählerarten, Übertragungs- und Kommunikationstechnologien: Hier werden verschiedene Zählertypen, das Smart Meter Gateway sowie die relevanten Kommunikationsnetze und Übertragungstechnologien wie DSL oder PLC beschrieben.
4 Anforderungen zum Datenschutz und zur Datensicherheit: Dieses Kapitel detailliert die Sicherheitsvorgaben des BSI für Smart Meter Gateways sowie die spezifischen Anforderungen an die verschiedenen Kommunikationsnetze.
5 Schlussbetrachtung: Das abschließende Kapitel fasst die zentralen Ergebnisse zusammen und stellt fest, dass die neuen Schutzprofile wichtige Sicherheitsstandards setzen, deren praktische Auswirkungen jedoch noch beobachtet werden müssen.
Schlüsselwörter
Smart Metering, Smart Meter Gateway, IT-Sicherheit, Datenschutz, Energiewirtschaftsgesetz, Messsystemverordnung, BSI, Schutzprofil, Kommunikationsnetze, Datenverschlüsselung, Home Area Network, Local Metrological Network, Wide Area Network, Smart Meter, Endenergieeffizienz.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt die IT-Sicherheit und den Datenschutz bei der Implementierung von intelligenten Messsystemen, sogenannten Smart Metern, im deutschen Energiemarkt.
Welche zentralen Themenfelder werden abgedeckt?
Die zentralen Themen umfassen die rechtlichen Rahmenbedingungen der EU und Deutschlands, die technische Architektur von Smart Meter Gateways sowie die Anforderungen an die sichere Datenkommunikation.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Hauptziel ist es, einen Überblick über die rechtlichen Vorgaben zu geben und die daraus abgeleiteten technischen Anforderungen an die Datensicherheit und den Schutz der Privatsphäre zu erläutern.
Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer fundierten Literaturrecherche und der Analyse von rechtlichen Dokumenten, Richtlinien des BSI und technischer Standards für das Messwesen.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil befasst sich mit der technischen Differenzierung von Zählern, den eingesetzten Kommunikationsnetzen (HAN, LMN, WAN) und den Sicherheitsvorgaben für die Komponenten eines intelligenten Messsystems.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Smart Meter Gateway, BSI-Schutzprofile, EnWG, IT-Sicherheit und Datenkommunikation charakterisiert.
Welche Funktion hat das SMGW in der Architektur?
Das Smart Meter Gateway dient als zentrale, sichere Kommunikationseinheit (Gateway), Firewall und Speicher für Messdaten, um den geschützten Datenaustausch zwischen Haushalt und externen Empfängern zu ermöglichen.
Warum ist die "Wake-Up Funktion" im WAN relevant?
Sie dient aus Sicherheitsgründen dazu, den unautorisierten Zugriff auf das SMGW zu verhindern, da das Gateway für externe Anfragen nur nach einer signierten Aufforderung durch einen berechtigten Administrator erreichbar ist.
- Citar trabajo
- Suher Ghoniem (Autor), 2014, IT-Sicherheit im Bereich des Smart Metering, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/271155
