Drohnen bedrohen zunehmend die physische Sicherheit kritischer Energieanlagen, auf die mit einem multisensorischen Perimeterschutzsystem proaktiv reagiert werden kann. (Quelle: Adobe Stock)
Der Schutz kritischer Infrastrukturen (KRITIS) im Energiesektor hat aufgrund der globalen Ereignisse in den vergangenen Jahren für Netz- und Anlagenbetreiber sowie Behörden erheblich an Bedeutung gewonnen. Insbesondere Umspannwerke, Schaltanlagen und Kraftwerke sind zunehmenden Bedrohungen ausgesetzt.
Neben klassischen Gefahren wie Einbruch und Vandalismus sind neue Bedrohungsszenarien entstanden, welche die Sicherheitslage von KRITIS-relevanten Anlagen verschärfen. Zu nennen sind beispielsweise ferngesteuerte Drohnensysteme, gezielte Sabotageakte sowie hybride Angriffe, die physische und cyber-physische Komponenten miteinander kombinieren. Die Zunahme von Spionagevorfällen im europäischen Raum, mutwillige Zerstörung von Netzkomponenten (z. B. Sabotage an deutschen Bahn-Stellwerken, Diebstahl kritischer Kupferleitungen und Beschädigung von Unterseekabeln) und die gezielte Störung von Schalt- und Umspannanlagen mit großflächigem Versorgungsausfall verdeutlichen den Handlungsbedarf.
Grenzen konventioneller Sicherheitssysteme
Die Bundesnetzagentur und das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) heben in aktuellen Sicherheitsstudien hervor, dass speziell die physische Absicherung von Anlagen oft nicht mit der Geschwindigkeit der Bedrohungsentwicklung Schritt hält. Betreiber kritischer Energieanlagen sind jedoch gesetzlich verpflichtet, angemessene Sicherheitsmaßnahmen zu treffen (§ 11 Abs. 1b EnWG) und die branchenspezifischen Sicherheitsstandards nach § 8a BSIG umzusetzen.
Tatsache ist, dass die in vielen KRITIS-Anlagen eingesetzten traditionellen Videoüberwachungs- und Einbruchmeldesysteme bei der Erkennung komplexer Bedrohungen zunehmend an ihre Grenzen stoßen. Fehlalarme durch Tiere, Witterungseinflüsse oder betriebliche Vorgänge verursachen vermeidbare Einsatzkosten und führen zu einer potenziellen Abstumpfung gegenüber tatsächlichen Bedrohungen. Zudem fehlt es konventionellen Systemen an der Fähigkeit, sicherheitsrelevante Ereignisse nach Gefährdungspotenzial zu priorisieren oder bewegte Objekte automatisch über verschiedene Sensorquellen hinweg zu verfolgen. Zudem ist die technische Einbindung heterogener Sensorik in bestehende Leitsysteme in der Regel mit hohem Aufwand und eingeschränkter Flexibilität verbunden.
Multisensorische Ansätze und KI-Integration
Vor diesem Hintergrund gewinnen multisensorische Perimeterschutzlösungen an Bedeutung. Die von Atos und Partnern aus der Rüstungsindustrie entwickelte Architektur kombiniert verschiedene Sensortypen zu einem integrierten Gesamtsystem. Sie kombinieren unter anderem PTZ-Kameras (Pan-Tilt-Zoom), Thermalkameras, Mikrowellen- und Lasersensoren sowie Infrarotdetektion. PTZ-Kameras lassen sich ferngesteuert schwenken, neigen und zoomen. Für die Detektion luftgestützter Objekte werden neben PTZ-Kameras auch hochfrequenzbasierte Drohnenerkennungssysteme eingesetzt. Die Fusion aller Sensordaten erfolgt softwaregestützt. Eine automatisierte Kalibrierung stellt sicher, dass die physikalischen Eigenschaften der Sensoren berücksichtigt werden. Zudem wird die Gewichtung der Sensoreingaben dynamisch angepasst, um wetterbedingte Schwächen einzelner Sensoren auszugleichen.
Zentraler Bestandteil des Systems ist eine KI-gestützte Analytik, die Objekte klassifiziert, Bewegungsmuster auswertet und potenzielle Bedrohungen bewertet. Die KI-Modelle arbeiten nach dem Whitebox-Prinzip und machen eine nachvollziehbare Entscheidungsfindung möglich. Die Priorisierung von Ereignissen orientiert sich an definierten Bedrohungsszenarien. So wird etwa das Überfliegen eines Areals durch eine handelsübliche Drohne aus dem Hobbyumfeld anders bewertet als das Eindringen eines Fahrzeugs in einen sicherheitskritischen Bereich.