Sicherheit und Qualität digitaler Leittechnik eine wesentliche Voraussetzung für Kraftwerke der Zukunft

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1 Sicherheit und Qualität digitaler Leittechnik eine wesentliche Voraussetzung für Kraftwerke der Zukunft Dr. Guido Rettig Chairman of the Board TÜV NORD AG 1

2 Vertikale und horizontale Kommunikation in der Kraftwerksleittechnik KONZERNÜBERGREIFENDE KOMMUNIKATION KONZERNLEITSTELLE WARTE Arbeitsplatz Anlagenfahrer Netzleitstellen, Fernzugriff, Fern-Instandhaltung, Office-Arbeitsplätze, SAP-Anbindung Arbeitsplatz Elektriker Enterprise LAN Plant Network LEITSYSTEM System Server AUTOMATISIERUNG Control Network IEC Stationsbus Feldbus E/A FELD M IED Quelle: ABB PROZESS Kessel, Wasser-Dampf-Kreislauf Rauchgasreinigung, Turbine, Blockführung Generatorschutz, Transformatorschutz, MS-/HS-Schaltanlage, Erregung, Synchronisierung 2

3 Eine zuverlässige digitale Leittechnik erfordert SAFETY und SECURITY Security SECURITY Security Safety SAFETY Safety Digitale Leittechnik Digitale Leittechnik Schutz von Daten in IT-Systemen gegen Bedrohungen, verursacht durch den Menschen Schutz von Menschen, Umwelt, Produktionseinrichtungen und -gütern vor Gefährdungen 3

4 SAFETY Analyse von Unfallursachen nach Lebenszyklusphasen Spezifikation 44,1% Realisierung 14,1% Installation und Inbetriebnahme 14,1% Betrieb und Wartung 14,7% Modifikation und Nachrüstung 14,1% Quelle: Daten aus Health and Safety Executive (GB): Out of Control. Why control systems go wrong and how to prevent failure. HSE Books

5 SAFETY: Technische und organisatorische Maßnahmen zur Reduktion von Risiken Safety life cycle Unfallursachen Kompetenz von Personen Konzept Risikoanalyse Entwicklung- Prozeduren Sicherheitsrelevantes System Funktionales Sicherheits- Management Sicherheitsanforderungsspezifikation Betrieb und Wartung Validierung Verifikation Technische Anforderungen Sicherheitsplanung Reparatur Installation und Inbetriebnahme Außerbetriebnahme 5

6 Beispiel Zertifizierung des funktionalen Safety-Managements auf Basis IEC und IEC für die weltweit verteilten Applikationsabteilungen eines Herstellers sicherheitsgerichteter digitaler Leittechnik. BETRACHTETE PHASEN: Design of Safety Integrated Systems Functional Safety Management Projektanforderungen Betrieb und Wartung 6

7 SECURITY Bedeutung der Gefahrenbereiche Mängel an Dokumentation 7% Fehler von Externen 6% Malware (Viren, Würmer, Trojanische Pferde, ) 18% 2 Irrtum und Nachlässigkeit 16% Sabotage 6% Hacking 10% Manipulation 6% Höhere Gewalt 4% Sonstige 1% Informationsdiebstahl, Wirtschaftsspionage 9% 5 Software-Mängel/Defekte 9% 6 Hardware-Mängel/Defekt 8% Quelle: Daten aus <kes> Zeitschrift für Informationssicherheit/ Microsoftsicherheitsstudie 2008, SecuMedia-Verlag 7

8 SECURITY Abhängigkeit vom Bedrohungszustand Security life cycle Bedrohungen Menschliche Fehlhandlungen Asset Bedrohungs-/ Risikoanalyse Entwicklung- Prozeduren Sicherheitsrelevantes System Technisches Versagen Sicherheitsanforderungen Anlauf und Betrieb Validierung Verifikation Vorsätzliche Handlungen Sicherheitsmaßnahmen Maintenance Installation und Inbetriebnahme Austausch 8

9 SECURITY Generische Sicherheitsanforderungen VERTRAULICHKEIT Nur Berechtigte haben Zugriff auf Daten und Funktionen des Systems. INTEGRITÄT Daten und Funktionen des Systems können nicht durch Unberechtigte manipuliert werden. VERFÜGBARKEIT Daten und Funktionen des Systems können zum definierten Zeitpunkt genutzt werden. 9

10 Kommunikation der Systeme in Zukunft ZFA EDM Business Applikation Applikationen Transaktionsserver Comm-Modul www/ Router/ Applikationen LAN PLC RS485 MBUS RF Strom Wärme Gas Wasser Metering LAN, PLC oder RF Interface IT-Leittechnik Kundenkommunikation Energiemonitoring Quelle: TU Dortmund/Energiesysteme und Energiewirtschaft/ TÜViT 10

11 SAFETY/SECURITY Herleitung der Maßnahmen Gefährdungs-/Bedrohungsanalyse Risikoanalyse Wahrscheinlichkeit, dass Schaden eintritt Schadensausmaß Aufstellung von Sicherheitsanforderungen Konkrete organisatorische/technische Maßnahmen u. a. Identifizierung/Autorisierung Zugriffskontrolle Monitoring Kryptoverfahren/Einsatz von Verschlüsselungs-Algorithmen Administrationsfunktionen Qualifizierung von Hardware und Software 11

12 Ganzheitliche Prüfung und Bewertung durch SECURITY und SAFETY Digitale Leittechnik 12

13 Zusammenfassung und Ausblick Unter Berücksichtigung von SAFETY und SECURITY ist eine gesicherte Energie-Versorgung durch Systeme der Zukunft möglich. 13

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