CybResLab Smart Grid Cyber-Resilience Labor

Motivation

In zukünftigen Smart Grids kommt es durch mehr aktive Komponenten wie Prosumer und die zunehmende Digitalisierung und einer damit verbundenen Erhöhung der Systemkomplexität zu einem erhöhten Risiko von IKT-Störungen und einer Vergrößerung der Angriffsfläche für Cyber-Angriffe. Dies erhöht das Risiko weitreichender Systemausfälle erheblich. Diese Lücke adressiert das OFFIS nun mit dem Smart Grid Cyber-Resilience Lab, das durch das BMWi aus dem 6. Energieforschungsprogramm gefördert wird.

Ziele

In diesem Projekt wird eine Test- und Prüfumgebung für Konzepte zur Systemintegration und Systemführung unter unsicheren Kommunikations- und Informationsbedingungen in digitalisierten Energieversorgungssystemen aufgebaut. Dieser einmalige Laboraufbau kombiniert Techniken zur Gefährdungserkennung und –analyse von Smart Grid-Architekturen mit Methoden zur Anomalie-Erkennung in Informationsprozessen auf unterschiedlichen Ebenen (OT/IT) heutiger Energieversorgungssysteme. In der hier aufzubauenden Laborumgebung sollen präventive Sicherheitsmaßnahmen, die derartigen Angriffen vorbeugen, aber auch reaktive Maßnahmen zur schnellen Erkennung und umgehenden Behandlung von Sicherheitseinfällen in elektrische Energieversorgungssysteme entwickelt und getestet werden können.

Das Ziel cyber-resilienter Energiesysteme ist die Toleranz gegenüber vorübergehenden Vertraulichkeits- und Integritätsverlusten in der Datenkommunikation und andere Ereignisse im Primär- oder Cyber-System. Eine Möglichkeit ist zum Beispiel vorübergehend eine eingeschränkte Effizienz zu akzeptieren, währenddessen jedoch weiterhin der kritischen Versorgungsaufgabe unterbrechungsfrei nachgekommen werden kann.
 

Technologien

Neben dem Ausbau des SESA-Labors, um derartige Sicherheitseinfälle großskalig in Echtzeit simulieren zu können, steht der Aufbau einer professionellen Netzleitwarte mit SCADA-Systemen von deutschen Marktführern im Fokus des Projektes. In dieser Leitwarte sollen cyber-resiliente Funktionen und Verfahren möglichst realitätsnah entwickelt und in Kombination mit den gängigen Leitsystemen erprobt werden können.

 

Demonstrator für das Cyber-Resilience-Labor

Für eine Einführung in die Funktionalitäten des Cyber-Resilience-Labor wurde ein Demonstrations-Anwendungsfall entwickelt, in welchem die verschiedenen im Labor verfügbaren Komponenten verbunden sind. Mit dem Anwendungsfall kann die Resilienz eines vereinfachten cyber-physischen Systems getestet werden. Der folgende Link enthält ein Dokument mit Instruktionen für die richtige Interaktion mit der Real Time-Simulationsumgebung bezüglich des Anwendungsfalls. Zusätzlich wird eine mehrheitlich aus Animationen bestehende Mock-Up-Umsetzung beschrieben, welche es dem Anwender erlaubt eine vereinfachte Version des Anwendungsfalls auszuführen.

LINK (PDF-Dokument)

Die Mock-Up-Demo findet sich in folgender Präsentation:

LINK (ppt-Dokument)

Die Voraussetzung zur Verwendung des Mock-Up Demonstrators ist Microsoft PowerPoint 2010 (oder neuer). Zur Terminabsprache für die Verwendung der Real-Time Simulationsumgebung und der Ausführung des Anwendungsfalls kontaktieren Sie bitte Dr. Davood Babazadeh (davood.babazadeh(at)offis.de).

 

 

Personen

Projektleitung Intern

Wissenschaftliche Leitung

Publikationen
Framework for the Integration of ICT-relevant Data in Power System Applications

Michael Brand, Shoaib Ansari, Felipe Castro, Ranim Chakra, Batoul Hage Hassan, Carsten Krüger, Davood Babazadeh, Sebastian Lehnhoff; PowerTech; 2019

Contribution of Coordinated Charging of Plug-in Electric Vehicles to Urban Medium Voltage Distribution Grid

Behzad Hashemi ; Payam Teimourzadeh Baboli ; Shamsodin Taheri ; René Wamkeue; IEEE 7th International Conference on Smart Energy Grid Engineering (SEGE); 2019

Towards Future SCADA Systems for ICT-reliant Energy Systems

Anand Narayan, Carsten Krüger, Andre Göring, Davood Babazadeh, Marie-Christin Harre, Bertram Wortelen, Andreas Luedtke, Sebastian Lehnhoff; ETG Kongress 2019; 2019

Towards Virtualization of Operational Technology to Enable Large-Scale System Testing

Shoaib Ansari, Felipe Castro, Dennis Weller, Davood Babazadeh, Sebastian Lehnhoff; Proceedings for 2019 Eurocon; 0July / 2019

Trust in control: a trust model for power system network assessment

Brand, Michael and Babazadeh, Davood and Lehnhoff, Sebastian and Engel, Dominik; EPJ Web of Conferences; 2019

Smart Grid Resilience Assessment - Using Multi-Domain Real-Time Platform

Davood Babazadeh, Felipe Castro, Sebastian Lehnhoff; 0November / 2018

Study on the Evaluation of Risks of Cyber-Incidents and on Costs of preventing Cyber-Incidents in the Energy Sector

Fischer, Lars and Uslar, Mathias and Morrill, Doug and Döring, Michael and Haesen, Edwin; ENER/B3/2017-465, Study for the European Commission by ecofys, Navigant and OFFIS; 10 / 2018

Systematic dynamic assessment for resilient operation of distribution networks

Felipe Castro, Jorge Velásquez, Davood Babazadeh and Sebastian Lehnhoff; Energy Informatics; 0October / 2018

CybResLab

Laufzeit

Start: 01.10.2017
Ende: 30.09.2020

Fördermittelgeber

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