Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW

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1 Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Andreas Holzamer Stefan Vollmer 29. Juni 2017

2 Das Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende 1. Startschuss für das Smart Grid der Zukunft 2. Rolloutszenarien 3. Potenziale ausschöpfen: Sektorübergreifende Digitalisierung für die Energiewende

3 Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende Digitalisierung = Vernetzung aller Akteure im Smart Grid Herausforderungen der Bundesregierung: Aufbau einer standardisierten Kommunikationsinfrastruktur Data Security und Data Protection by design Setzen von Investitionsanreizen Verbraucherakzeptanz Smart-Meter-Gateways als Basis des Smart Grid Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 3

4 Startschuss für das Smart Grid der Zukunft: Die SMGW-Kommunikationsplattform Technische und organisatorische Vorgaben 1.) Vertrauenswürdige Produktkomponenten (SMGW mit integriertem Sicherheitsmodul) 2.) Informationssicherheit bei Administration und Betrieb (SMGW Administrator) 3.) Vertrauenswürdige Kommunikationsinfrastruktur (Smart Metering PKI) Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 4

5 Einsatzbreite des Smart Metering als Basis des Smart Grid Variable Tarife Bilanzierung Demand-side management Prosumer Smart Grid (Smart Metering) Einspeisemanagement Abrechnung Energieeffizienz Netzmonitoring Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 5

6 Rolloutszenario nach dem Gesetz Ab 2017: Verbraucher ab kwh: ohne Deckel Ab 2017: Verbraucher kwh und Erzeuger kw: 200 /a Ab 2017: Verbraucher kwh und Erzeuger kw: 170 /a Ab 2017: Verbraucher kwh und Erzeuger kw: 130 /a Ab 2017: Erzeuger 7 15 kw: 100 /a Ab 2020: Verbraucher kwh: 100 /a Ab 2020: Erzeuger ab 100 kw: ohne Deckel OPTION: Messstellenbetreiber kann Rollout erweitern, wenn er nutzenorientierte Kostendeckel einhält. Ab 2018: Erzeuger 1-7 kw: 60 /a Ab 2020: Verbraucher kwh: 60 /a Ab 2020: Verbraucher kwh: 40 /a Ab 2020: Verbraucher kwh: 30 /a Ab 2020: Verbraucher < kwh: 23 /a

7 Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende Anforderungen mit direktem Bezug zur Energieeffizienz a) 61 MsbG: Verbrauchsvisualisierung mme: historische tages-, wochen-, monats- und jahresbezogene Energieverbrauchswerte imsys: + Zählerstandsgänge jeweils für die letzten 24 Monate b) 21 Absatz 1 Nr. 5 MsbG: Eigenstromverbrauch BNetzA-Festlegung Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 7

8 Standardisierung für die sektorübergreifende Digitalisierung für weitere Einsatzbereiche der SMGW-Kommunikationsplattform Standardisierung für die sektorübergreifende Digitalisierung der Energiewende Smart Metering/ Sub-Metering 6 MsbG MsbG 21 I Nr.3c) MsbG Smart Grid 21 I 1b) MsbG 33 MsbG Teil 3 MsbG 14a EnWG Smart Mobility 48 MsbG 14a EnWG Smart Home/ Smart Building 6 MsbG 21 Nr.4a) MsbG Smart Services 21 Nr.4a) MsbG Sicherer Betrieb von SMGW-Kommunikationsplattformen für die verschiedenen Einsatzbereiche Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 8

9 Standards des BSI nach dem Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende 1. Aktueller Sachstand der BSI-Projekte zur Entwicklung von Standards 2. Aktueller Stand der Zertifizierungen 3. Aktuelle Übersicht des BSI-Projektplans 4. Marktanalyse des BSI zur Feststellung der technischen Möglichkeit nach 30 MsbG

10 Gestaltungsrahmen des BSI in der Digitalisierung der Energiewende Gesetzgebung Rechtlicher Rahmen MsbG regelt die technischen und rechtlichen Grundlagen für die Etablierung eines Smart Grids in Deutschland (inkl. Steuerungsanreize) Standardisierung security by design marktorientiert und in Kooperation mit Anbietern und Anwendern IT-Sicherheitsanforderungen an IT-Sicherheitsprodukte, Infrastrukturen und Dienste Zertifizierung Sichtbare IT-Sicherheit und Datenschutz schaffen Vertrauen in der Digitalisierung Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 10

11 Prüfstandards des BSI im Überblick Festlegung von Standards des BSI zur technischen und organisatorischen Durchsetzung von Datenschutz, Datensicherheit und Interoperabilität Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 11

12 Zertifizierungen des BSI nach MsbG im Überblick Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 12

13 Technische Standards des BSI: 1. a) Anforderungen an SMGW mit integriertem Sicherheitsmodul Sicherheitstechnische Vorgaben (Schutzprofile PP-0073 / PP-0077) durch Hersteller im Zertifizierungsverfahren nach Common Criteria (CC) nachzuweisen (gemäß 24 Abs. 1) CC-Zertifizierung beinhaltet die Evaluierung einer sicheren Software-Updatefunktionalität Aktueller Stand der CC-Zertifizierungsverfahren 1. Sicherheitsmodul (TSI/NXP) wurde durch BSI zertifiziert 8 SMGW-Hersteller im Evaluierungsverfahren, noch kein CC-Zertifizierungsverfahren abgeschlossen Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 13

14 Technische Standards des BSI: 1. b) Anforderungen an SMGW mit integriertem Sicherheitsmodul Funktionale Anforderungen zur Interoperabilität (Technische Richtlinie TR ) Feinspezifikation, Testspezifikation und Testumgebung (TR v1.1) in Erstellung Aktueller Stand zur Nachweispflicht der TR-Konformität Einhaltung der Vorgaben zur Interoperabilität werden durch BSI-Zertifizierung überprüft Zeitpunkt der Nachweispflicht zur TR-Konformität wird durch BSI festgelegt Bekanntmachung nach 27 MsbG im Ausschuss Gateway-Standardisierung Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 14

15 Technische Standards des BSI: 1. b) Anforderungen an SMGW mit integriertem Sicherheitsmodul Leitplanken bei Weiterentwicklung der TR Umsetzung der gesetzlichen Vorgaben zum Datenschutz, zur Datensicherheit und Interoperabilität im Hinblick auf eine Migration zum Zielmodell Prüfungsmaßstab ist das Messstellenbetriebsgesetz Feinspezifikation der bisherigen Anforderungen der TR Reduktion von Interpretationsspielräumen Erhöhung der Testbarkeit und Nachverfolgbarkeit Bessere Unterstützung bei der Implementierung der Anforderungen Ziel: Wo technisch möglich/sinnvoll soll Bewährtes von Generation 1 zu Generation 2 überführt werden. Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 15

16 Technische Standards des BSI: 1. b) Anforderungen an SMGW mit integriertem Sicherheitsmodul Fachthemen für die Feinspezifikation der TR v1.1 Ergänzung & Detaillierung der Spezifikation der WAN-Schnittstelle inkl. Datenmodell Analyse der PTB A50.8 zur Integration der eichtechnischen Anforderungen (PTB A50.8) Authentifizierung des Letztverbrauchers an der HAN-Schnittstelle Display-Anbindung (XML-basiertes Datenmodell, Transportprotokoll, ) WAN-Visualisierungslösung, Failsafe Update, Selbsttest, Fehlermeldungen Plausibilisierung und Ersatzwertbildung CLS Anbindung (Zeitsynchronisation, HAN-Kommunikationsszenarien) Einarbeitung von Rückflüssen aus der Testspezifikation Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 16

17 Technische Standards des BSI: 1. c) Anforderungen für die SMGW Geräte-Generationen (IT-Sicherheit, Interoperabilität und Eichkonformität) Standards für die Generation 1 (G1) SMGW als Basis für das Interimsmodell der Marktkommunikation PP-0073 v1.3 TR v1.0 PTB A50.8 Nachweispflicht der erfolgreichen CC-Zertifizierung Einhaltung der TR, aber kein Konformitätsnachweis erforderlich Nachweispflicht der Konformität zur PTB-A50.8 Standards für die Generation 2 (G2) SMGW als Basis für das Zielmodell der Marktkommunikation PP-0073 v1.4 Nachweispflicht der erfolgreichen CC-Zertifizierung TR v1.1 Nachweispflicht der erfolgreichen TR-Zertifizierung PTB A50.8 PTB A50.8 Integration abgeschlossen, daher Nachweispflicht über TR-Zertifizierung Aktuelle technische Standards stellen die Weiterentwicklungsfähigkeit des SMGW sicher Sicherer Firmware-Update Prozess wird im Rahmen der Zertifizierung nach Common Criteria betrachtet. BSI bietet einen Migrationspfad an, damit die zum Einsatz kommenden G1 SMGWs durch ein Software- Update in G2 SMGWs überführt und weiter genutzt werden können Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 17

18 Technische Standards des BSI: 2.) Informationssicherheit bei Administration und Betrieb Vorgaben zum sicheren Betrieb (Technische Richtlinie TR ) Zwei Alternativen zum Nachweis der Umsetzung - entweder durch eine ISO Zertifizierung auf Basis von IT-Grundschutz (durch BSI) - oder durch eine Zertifizierung gemäß ISO/IEC (durch DAkkS-akkreditierte Zertifizierungsstelle) Zertifizierung beim Admin ist Voraussetzung für den Betrieb eines CC-zertifizierten Gateways in der SM-PKI Aktueller Stand zur Zertifizierung Fünf zertifizierte verantwortliche SMGW Admin und Fünf zertifizierte SaaS- / IT-Infrastrukturdienstleister Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 18

19 Technische Standards des BSI: 2.) Informationssicherheit bei Administration und Betrieb Verantwortliche Durchführung als SMGW Admin gemäß 25 (1) MsbG GWAdriga GmbH & Co. KG EnBW AG Stromnetz Hamburg GmbH Innogy Metering GmbH e.kundenservice Netz GmbH Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 19

20 Technische Standards des BSI: 2.) Informationssicherheit bei Administration und Betrieb Dienstleister für SMGW Admin gemäß 25 (1) MsbG co.met GmbH BTC IT Services GmbH Schleupen AG GISA GmbH Thüga SmartService GmbH Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 20

21 Technische Standards des BSI: 3.) Vertrauenswürdige Kommunikationsinfrastruktur (SM PKI) Aktueller Stand BSI ist Inhaber der Wurzelzertifikate (Root) für die Smart Metering PKI (SM-PKI) TLS + WebService PKI-Server Root-CA Sperrlisten- Dienst HTTP / LDAP Verzeichnis- Dienst LDAPS Schlüsselzeremonie erfolgte am Zwei Sub-CAs im Wirkbetrieb: Atos Smart Grid CA T-Systems Energy CA Marktteilnehmern werden Testsysteme zur Ausgabe von digitalen Test-Zertifikaten bereitgestellt von über 70 Organisationen genutzt TLS + WebService PKI-Server Sub-CA (1..n) Sperrlisten- Dienst HTTP / LDAP Administrator (1..n) Konfigurationsmanagementsystem Verzeichnis- Dienst SMGW 1 TLS Sign Enc SMGW n TLS Sign Enc Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 21

22 Dialog-und Abstimmungsprozess Übersicht der Task-Forces des BSI WAN-Task-Force Fokus: WAN-Kommunikation des SMGW / GWA Teilnehmer: Hersteller, Anwender Task-Force Mess- und Eichwesen - Fokus: Abstimmung zu eichrechtlichen Themen zwischen den Behörden Teilnehmer: BSI, PTB, LEB Task-Force Fachthemen des Intelligenten Messsystems - Fokus: Abstimmung zu Fachthemen des imsys und der MaKo zwischen den Behörden Teilnehmer: BSI, BNetzA Ab Q3/17 - Task-Force zu den Anwendungsfällen und den Eichtechnische Fachfunktionen - Fokus : Abstimmung der G2 Anwendungsfällen mit Hersteller & Anwender Teilnehmer: Hersteller, Anwender, PTB, LEB, BNetzA Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 22

23 Aktuelle BSI-Projektplanung Stand Juni 2017 Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 23

24 Marktanalyse des BSI zur Feststellung der technischen Möglichkeit nach 30 MsbG (1) Marktanalyse zur Feststellung der technischen Möglichkeit (Einbaugruppen, Einsatzbereiche, Anwendungsfälle) Status der Produkt-Zertifizierung nach Schutzprofilen Status der Produkt-Zertifizierung nach Technischen Richtlinien Status der Admin-Zertifizierung nach Technischer Richtlinie Status der Teilnahme an der SM-PKI Status der Produktivsetzung des Mako-Modells ( 24 MsbG) ( 8, 24 MsbG) ( 25 MsbG) ( 28 MsbG) ( 60, 75 MsbG) Festlegung zur Marktkommunikation (Interims- oder Zielmodell - 60, 75 MsbG) BSI-Standards in Form von Schutzprofilen und Technischen Richtlinien ( MsbG) Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 24

25 Marktanalyse des BSI zur Feststellung der technischen Möglichkeit nach 30 MsbG (2) Nach erfolgreicher Fertigstellung anwendungsfallbezogener Schutzprofile und Technischer Richtlinien durch das BSI, folgen die anschließenden Zertifizierungen Über die Marktanalyse stellt das BSI fest, ob die Marktverfügbarkeit von zertifizierten SMGW für den geforderten Einsatzbereich gegeben ist Über die Marktanalyse gibt das BSI die technische Möglichkeit für den verpflichtenden Einbau und sicheren Betrieb der zertifizierten SMGW frei Erst nach erfolgreicher Freigabe können entspr. Einbauverpflichtungen greifen Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 25

26 Ausblick Roadmap Weitere Standards des BSI nach dem Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende 1. Fortentwicklung der Vorgaben des BSI 2. Produkt- und Systemarchitektur Analyse 3. Festlegung der Leitplanken für die Standardisierung nach GDEW 4. Zusammenfassung und Ausblick

27 Digitalisierung gestalten Fortentwicklung der Standards für die Digitalisierung nach GDEW/ Roadmap des BSI Standardisierung für die sektorübergreifende Digitalisierung der Energiewende Smart Metering/ Sub-Metering Smart Grid Smart Mobility Smart Home/ Smart Building Smart Services (Flexible Tarife/ Weitere Sparten) (Einspeise- und Lastmanagement) (Ladesäulen- Infrastruktur/ Lademanagement) (Gebäudeautom./ Energiemanagement) (Betreutes Wohnen/ Mehrwertdienste) Sicherer Betrieb von SMGW-Kommunikationsplattformen für die verschiedenen Einsatzbereiche Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 27

28 Digitalisierung gestalten Vertrauenswürdige Produkte für das Smart Grid der Zukunft Produkt- und Systemarchitektur Analyse für die fortschreitende Digitalisierung des intelligenten Netzes der Energiewende Fokus: Analyse und Planung zur Weiterentwicklung der Vorgaben für die SMGW- Kommunikationsplattform für weitere Einsatzbereiche Basis schaffen für die Entwicklung von weiteren neuen Standards nach MsbG Einrichtung von Fachexperten-Arbeitsgruppen durch BSI, um Anforderungen der Interessengruppen zielgerichtet zu bündeln Auf Basis der Standards in Form von Schutzprofilen und Technischen Richtlinien werden Zertifizierungen nach 24,25 MsbG durchgeführt Stufenweisen Ausbau des intelligenten Netzes mit geprüften und zertifizierten Produkten und Systemen Aufrechterhaltung des sicheren Betriebs der neuen digitalen Infrastruktur Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 28

29 Leitplanken zur Produkt- und Systemarchitektur des intelligenten Netzes (1/2) Definition von Leitplanken für den betrachteten Einsatzbereich ( GDEW-Anforderungs-Profil ): Standardisierungs-Scope, Anwendungsfälle (Ergebnis der Anwendungsfall-Analyse), zu schützende Informationen, Definition des zu lösenden Sicherheitsproblems, Vorgaben zur Abgrenzung der Referenz-Architektur (Funktionale- und Komponenten-Sicht), grundlegende funktionalen Sicherheitsanforderungen Ausgestaltung in Schutzprofilen oder Technischen Richtlinien GDEW-Anforderungs-Profil für die Einsatzbereiche: Smart Metering/ Sub-Metering Smart Grid Smart Mobility Smart Home/ Smart Building Smart Services (Flexible Tarife/ Weitere Sparten) (Einspeise- und Lastmanagement) (Ladesäulen- Infrastruktur/ Lademanagement) (Gebäudeautom./ Energiemanagement) (Betreutes Wohnen/ Mehrwertdienste) Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 29

30 Leitplanken zur Produkt- und Systemarchitektur des intelligenten Netzes (2/2) Ausgestaltung der GDEW-Profile: Einrichtung von Fachexperten-Arbeitsgruppen, um Anforderungen der Interessengruppen zielgerichtet zu bündeln Fachexperten-Arbeitsgruppen können auch durch ein BMWi-Förderprojekt bereitgestellt werden, um in Abstimmung mit dem BSI die Anforderungen des GDEW-Profils zu erarbeiten. GDEW-Profile werden dem Standardisierungs-Gateway-Ausschuss des BMWi zur Verfügung gestellt Durchführung der Standardisierungsprojekte auf Basis der abgestimmten GDEW-Profile GDEW-Anforderungs-Profil für die Einsatzbereiche: Smart Metering/ Sub-Metering Smart Grid Smart Mobility Smart Home/ Smart Building Smart Services (Flexible Tarife/ Weitere Sparten) (Einspeise- und Lastmanagement) (Ladesäulen- Infrastruktur/ Lademanagement) (Gebäudeautom./ Energiemanagement) (Betreutes Wohnen/ Mehrwertdienste) Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 30

31 Beginn des Rollout der Generation von intelligenten Messsystemen für den betrachteten Einsatzbereich Aufrechterhaltung des sicheren Regelbetriebs der intelligenten Messsystem-Infrastruktur Analyse des Einsatzbereiches Weiterentwicklung und Konsolidierung der BSI-Standards für Einsatzbereiche der intelligenten Messsysteme Durchführung der Markanalyse nach 30 MsbG und stufenweise Einführung und Inbetriebnahme der intelligenten Messsysteme für den betrachteten Einsatzbereich Zertifizierungen nach Schutzprofilen und Technischen Richtlinien für den betrachteten Einsatzbereich Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 31

32 Zusammenfassung und Ausblick Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende schafft wichtige Rahmenbedingungen zur weiteren Ausgestaltung der Digitalisierung des intelligenten Netzes BSI ist starker Partner des Marktes zur Ausgestaltung der Anforderungen der Digitalisierung Abstimmungs- und Dialogprozesse von BMWi und BSI werden dafür sorgen, dass alle Interessengruppen an der Entwicklung der Standards beteiligt werden BMWi und BSI werden die entsprechende Roadmap Ende Q2 veröffentlichen Fortsetzung der produktiven Zusammenarbeit mit der Branche Standardisierungsstrategie zur sektorübergreifenden Digitalisierung nach dem GDEW Digitalisierung und Energieeffizienz: Potenziale und Herausforderungen 29. Juni 2017 Seite 32

33 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) Stefan Vollmer Referat D31 Cyber-Sicherheit für die Digitalisierung der Energiewende Godesberger Allee Bonn Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) Andreas Holzamer Referat III C 2 - Netzregulierung Scharnhorststraße Berlin