Blackout – die Achillesferse der Digitalisierung (Teil 2)

Teil 2: Über Auswirkungen und Vorsorgemöglichkeiten

Alles, was man heute mit Innovation verbindet, hat mit Digitalisierung zu tun: die zukunftsträchtigsten Entwicklungen, die erfolgversprechendsten Geschäftschancen, die größten Wachstumstreiber.

Regelrecht banal, ja geradezu von gestern, wirkt dagegen die Binsenweisheit, dass alles Digitale nichts ist ohne Strom. Energieversorgung erinnert an Wasserleitungen und Klärwerke, an gewöhnliche, wenn nicht gar überholte Technik, jedenfalls an nichts Modernes. Apple ist cooler als RWE. Strom wird einfach vorausgesetzt.

Doch das ist ein Trugschluss!

Lesen Sie hier den Teil 2 zu meinen Ausführungen über dieses Thema.

Teil 1, Über Risiken und Wahrscheinlichkeiten, finden Sie im its-people Magazin vom November 2018.

Rückblick

Im 1. Teil meines Beitrags bin ich auf einige Risiken für die Versorgungssicherheit eingegangen, etwa die Gefahr von Cyber-Angriffen, den Zeitplan des Atomkraft- und Braunkohle-Ausstiegs, der den verzögerten Netzausbau ignoriert, steigenden Energiebedarf im Zuge der Digitalisierung oder die Forcierung der Elektromobilität, ohne dass das Stromnetz vorher dafür ausgelegt wird. Zudem habe ich einen Überblick über die kleineren und größeren Stromausfälle gegeben, die heute bereits stattfinden: 4700 pro Tag, gern auch einmal mit Millionen Betroffenen. Und auch dort, wo es sie gar nicht geben dürfte, etwa als ein Stromausfall in Frankfurt am Main Mitte April 2018 den Internetknoten DE-CIX traf und zu einer Einschränkung des Internets führte, weil in einem der 21 Rechenzentren in der Stadt die mehrfach redundante Infrastruktur schlichtweg versagte.

Im 2. Teil meines Beitrags möchte ich nun auf Auswirkungen und Vorsorgemöglichkeiten eingehen.

Auswirkungen

Wir leben in einer modernen, arbeitsteiligen und hoch technisierten Gesellschaft, deren Versorgung auf einem eng verflochtenen Netzwerk sogenannter „Kritischer Infrastrukturen (KRITIS)“ basiert. Bahnschienen und Straßen, Kupferdraht und Glasfaser, Bluetooth und Wi-Fi durchziehen unser Land und verbinden uns. Damit geht eine hochgradige interne Komplexität und Abhängigkeit der verschiedenen Sektoren voneinander einher. Und alle Netze und Systeme basieren auf einem funktionierenden Stromnetz.

Um es noch etwas anschaulicher zu machen: Viele Netzwerke sind mit anderen Netzwerken verbunden und wechselseitig voneinander abhängig. Zum Beispiel liefert das Stromnetz die Energie für das Internet, über das wiederum die Infrastruktur der Stromerzeugung gesteuert wird. Fällt eines der beiden Netzwerke aus, fällt auch das andere aus. Beide Netzwerke zusammen sind also wesentlich anfälliger, als wenn sie nicht aufeinander angewiesen wären. Dabei gelten gerade Stromerzeugung und IT auch innerhalb der „Kritischen Infrastrukturen“ als die zentralen Bereiche, von denen nahezu alle anderen „Kritischen Infrastrukturen“ abhängen. Deshalb möchte ich die Auswirkungen auf den KRITIS-Sektor „Informationstechnik und Telekommunikation“ noch durch einige Aspekte ergänzen.

Dass bei einem Stromausfall jegliche Computer, sonstige Hardware und angeschlossene Geräte, die nicht batteriegepuffert sind, sofort ausfallen, versteht sich von selbst. Dass auch Rechenzentren davon nicht zwangsläufig ausgenommen sind, zeigt das vorgenannte Beispiel des Internetknotens DE-CIX. Sofern etwa Notebooks, Tablets oder andere mobile Endgeräte noch gemäß der Akkulaufzeit weiterlaufen, verlieren sie den Zugriff auf Software as a Service (SaaS) und sonstige Datendienste einschließlich sämtlicher auf dem Internet basierenden Mail-, Chat- und Telefondienstleistungen sowie auf in der Cloud gespeicherte Daten, wenn das Internet nicht mehr verfügbar ist. Deshalb lohnt sich insbesondere ein Blick darauf, was bei einem Stromausfall mit der Telekommunikation passiert.

Falls Sie zu den vorgenannten Personen gehören, die sich schon mit der Frage der Energieversorgung beschäftigt haben, werden Sie spätestens jetzt „Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV)“ bzw. Notstromanlagen ins Spiel bringen wollen. Doch nicht nur der IT-Bereich ist höchst unterschiedlich notstromabgesichert, sondern auch der TK-Bereich ist nur teilweise mit Notstrom versorgt und teilweise auch gar nicht. Wenn Notstromanlagen vorhanden sind, gibt es keine einheitliche Überbrückungszeit, sondern diese variiert. Und selbst dort, wo Treibstoffreserven für 72 Stunden vorgesehen sind, ist unklar, ob diese ausreichen. Ganz abgesehen davon müssen sie im Ernstfall auch unter voller Last im Dauerbetrieb funktionieren und es müssen Material und Personal für Öl- und Ölfilterwechsel zur Verfügung stehen. Dies kann bei einem großflächigen Bedarf ausgeschlossen werden.

Schon während die Mobilfunknetze noch notstromversorgt sind, führt ein erhöhtes Gesprächsaufkommen infolge gestiegenen Kommunikationsbedarfs – vor allem im urbanen Raum – binnen kürzester Zeit zu einer Überlastung der Mikrozellen und Basisstationen. Basisstationen, an denen sich die Handys einwählen, sind bis zu zwei Stunden mit Notstrom versorgt. Mikrozellen, die die Basisstationen an Verbraucherschwerpunkten entlasten oder begrenzte Versorgungslücken abdecken sollen, haben üblicherweise gar keine Notstromversorgung. Spätestens nach etwa zwei Stunden ist also eine Einwahl in die Mobilfunknetze nicht mehr möglich und damit auch kein mobiler Zugriff auf das Internet mehr gegeben.

Im Festnetzbereich sieht es nicht besser aus. Mit der inzwischen fast flächendeckend verbreiteten IP-Telefonie hängt letzten Endes die gesamte Telefoninfrastruktur am Router, und es gibt beim Nutzer meist kein Telefonieelement mehr, welches nicht stromabhängig wäre. Damit spielt es im Prinzip schon gar keine Rolle mehr, welche Notstromabsicherung netzseitig noch vorhanden ist. Ganz abgesehen davon, dass etwa zwischengeschaltete Outdoor-DSL-Zugangsmultiplexer am Straßenrand überhaupt nicht notstromversorgt sind.

Im ISDN-Netz konnte der NTBA-Netzabschluss den Strom für seinen eigenen Betrieb noch über die Teilnehmeranschlussleitung von der Vermittlungsstelle erhalten, solange die Telefonzentrale – je nach Wichtigkeit des Netzknotens zwischen drei und 48 Stunden – notstromversorgt war. Im Notbetrieb war an einem ISDN-Basisanschluss dank Ferneinspeisung sogar noch ein geeignetes, notspeisefähiges und -berechtigtes Telefon funktionsfähig, ohne an das Stromnetz angeschlossen zu sein. In jeder anderen Geräte- und Anschlussspezifikation war aber auch die Festnetztelefonie über einen digitalen ISDN-Anschluss im Moment des Stromausfalls am Ende.

Was bedeutet dies im schlimmsten Fall für Sie?

Der Super-GAU, und Sie können nichts (mehr) dagegen tun!

Vorsorgemöglichkeiten

Wir verlassen uns gewöhnlich darauf, dass immer alles funktioniert. Wir machen uns keine Gedanken (mehr) darüber wie. In der Psychologie spricht man auch von unrealistischem Optimismus. Weil wir uns nicht vorstellen können, was wir noch nicht erlebt haben, bereiten wir uns darauf auch nicht vor. Noch schlimmer: Weil wir eine der besten Stromversorgungen weltweit haben, konnten wir unsere Rückfallebene sogar noch reduzieren. Man spricht auch vom sogenannten Verletzlichkeitsparadoxon. Je sicherer ein System ist (oder sich anfühlt), desto krisenhafter wirkt ein auftretender Störfall, weil man Störfälle einfach nicht mehr gewohnt ist.

Um es auf den Punkt zu bringen: Wir haben im Prinzip kein Verständnis dafür, was passiert, wenn der Strom großräumig und länger andauernd ausfällt. Es gibt keine nennenswerte Vorbereitung für diesen Fall und die Fähigkeiten zur Bewältigung seiner Folgen sind kaum entwickelt. Das ist auch gesamtgesellschaftlich gemeint.

Vielleicht konnte ich die Gefahren deutlich machen, die damit einhergehen. Für viele andere Fälle schließen Sie Versicherungen ab. Oder Sie bevorraten ausreichend Kopierpapier und Ersatz-Toner. Warum sollten Sie nicht auch darüber nachdenken, wie Sie sich für einen größeren Stromausfall wappnen könnten, wo doch Ihre gesamte Geschäftstätigkeit vom Strom abhängig ist?

Da Sie keinen Einfluss darauf haben, die Risiken der Stromversorgung zu reduzieren, bleibt Ihnen nur, die Auswirkungen abzumildern. Und auch das nur für sich selbst bzw. Ihr Unternehmen. Im besten Fall können Sie auch Ihre Kunden dafür gewinnen, bestimmte Maßnahmen zu ergreifen, so dass die Produkt- und Dienstleistungskette bis zum Endkunden aufrecht erhalten bleibt und es von dessen Infrastruktur abhängt, ob er darauf zugreifen kann oder nicht.

Um es vorwegzunehmen: Es gibt kein Patentrezept, sondern nur individuelle, maßgeschneiderte Lösungen, die von der Struktur, den Prozessen, den Anforderungen, aber auch den Möglichkeiten eines Unternehmens abhängen.

Auf drei Aspekte möchte ich kurz eingehen, die in jedem Konzept eine Rolle spielen.

1.

Ich habe es bereits angesprochen und insgeheim setzen wir es ja voraus, dass alle kritischen Bereiche mit USV- bzw. Notstromanlagen abgesichert sind. Doch erstens stimmt es nicht, dass alle abgesichert sind. Haben Sie denn einen Notstromschutz? Und zweitens ist der Begriff der Absicherung relativ und setzt voraus, dass man es richtig macht.

Wer im IT-Bereich tätig und darauf angewiesen ist, dass die eigenen Systeme auch bei einem Stromausfall weiterlaufen, kommt um eine Notstromabsicherung nicht umhin. Oftmals handelt es sich um eine USV-Anlage, deren Batterien für eine gewisse Überbrückungszeit unterbrechungsfrei die Stromversorgung übernehmen. Damit wird gern ein nachträglich hochfahrender (Diesel-) Generator kombiniert, der so lange eine Ersatzstromversorgung sicherstellen kann, wie Treibstoff vorhanden ist und die nötigen Wartungsarbeiten erfolgen. Deshalb handelt es sich dabei streng genommen schon nicht mehr um eine Notstrom-, sondern um eine dauerbetriebsfähige Netzersatzanlage.

Grundsätzlich ist zwischen Benzin-, Diesel- und Gasaggregaten zu unterscheiden, die unterschiedliche Vor- und Nachteile haben und sich nicht nur hinsichtlich der Einbaubedingungen unterscheiden, sondern auch hinsichtlich der Leistung und der Treibstoffverfügbarkeit. Wussten Sie beispielsweise, dass Tankstellen den Treibstoff in unterirdischen Tanks lagern und Strom brauchen, um den Treibstoff in die Zapfsäulen bzw. an die Zapfhähne zu pumpen? Die schlechte Nachricht: Da die meisten Tankstellen weder ein eigenes Aggregat haben, noch eine Einspeisevorrichtung, in die etwa ein mobiler Stromerzeuger seinen Strom einspeisen können, fallen die allermeisten Tankstellen bei einem Stromausfall aus. Rechnet man die Zahlen aus dem Jahr 2008 hoch, hätten gerade einmal 95 von 14.000 Tankstellen in ganz Deutschland Notstrom.

Also muss immer auch die Treibstoffbevorratung mit bedacht werden, die jedoch hinsichtlich rechtlicher Zulässigkeit, Sicherheitsaspekten, Lagerbedingungen, Treibstoffalterung, regelmäßigem Austausch usw. eine Wissenschaft für sich ist, auf die ich an dieser Stelle nicht detailliert eingehen kann.

Hinweisen möchte ich jedoch noch auf die Möglichkeiten einer alternativen Stromerzeugung. Wie gesagt, meine Anmerkungen zur Energiewende bezogen sich ausschließlich auf den vernachlässigten Aspekt der Versorgungssicherheit, nicht jedoch auf die Möglichkeit, etwa mit Photovoltaikanlagen selbst Strom zu erzeugen der auch bei einem öffentlichen Stromausfall zur Verfügung steht. Dabei ist jedoch zu beachten, dass inselbetriebsfähige bzw. Backup-Wechselrichter dafür sorgen müssen, dass bei einem Stromausfall eine Abtrennung vom öffentlichen Stromnetz und eine Umschaltung auf einen Inselbetrieb erfolgt, wodurch nur noch das Hausnetz versorgt wird. Ist ein solcher Wechselrichter nicht vorhanden, schaltet sich die Photovoltaikanlage ab, wenn der öffentliche Strom ausfällt und kein Netz mit 50 Hertz mehr anliegt.

2.

Angenommen, Ihnen steht eine Not- oder Ersatzstromanlage zur Verfügung, die Sie in die Lage versetzt, Ihre Hardware weiter zu benutzen und die Telekommunikationstechnik zumindest soweit betriebsfähig zu halten, wie es von Ihrer Seite aus möglich ist.

3.

Vorausgesetzt, Ihr Bürobetrieb ist in vollem Umfang einsatzbereit. Was ist mit Ihren Mitarbeitern? Diese sind im Zweifelsfall von der Kommunikation mit ihren Familien abgeschnitten. Sie haben zu Hause Probleme, um die sie sich kümmern müssen. Und sind sie erst einmal weg aus dem Betrieb, wird es mit zunehmender Dauer für die Mitarbeiter schwerer, zurück zum Büro zu kommen. Die verkehrstechnische Infrastruktur, die Steuerung und Organisation der Verkehrsträger sowie die elektrisch betriebenen Elemente der Verkehrsmittel auf Straße, Schiene, in Luft und Wasser funktionieren nur noch eingeschränkt oder fallen ganz aus, was sich enorm auf die Mobilität jedes Einzelnen auswirkt.

Ich denke, dass deutlich wird, dass ein wirksamer Schutz vor einem größeren Stromausfall einen ganzheitlichen Ansatz erfordert. Ich würde mich freuen, wenn meine Ausführungen Sie zum Nachdenken anregen, denn die geschilderte Problematik ist zu weitreichend, um sie zu ignorieren!

Ein Zitat zum Schluss:

„Es ist besser, eine Kerze zu entzünden, als auf die Dunkelheit zu schimpfen“, sagte Konfuzius, der Weise. Der Narr lächelte: „Vorausgesetzt, man hat eine!“
(nach Manfred Schröder)