Digitale Energie

Die sichere Betriebsführung von Gas- und Stromnetzen wird durch Technologien und ein breites Erfahrungswissen des Leitstellenpersonals gewährleistet. Die steigende technologische und systemische Komplexität der Energiesysteme sowie das erhöhte Risiko von Cyber-Angriffen führen zu einem Anstieg der Prozessinformationen. Ziel des BMBF geförderten Vorhabens »Beautiful« ist es, die Arbeitsbedingungen des Leitstellenpersonals kritischer Infrastrukturen zu optimieren.

Das Leitstellenpersonal verantwortet den sicheren und zuverlässigen Betrieb der Gas- und Stromnetze. Wurden kritische Netzsituationen bisher oft durch physikalische Einwirkungen auf die Infrastruktur, zum Beispiel bei Beschädigung von Leitungen durch Baggerarbeiten verursacht, müssen künftig auch komplexe sektorenübergreifende Abhängigkeiten und Cyber-Angriffe als Gefahrenquelle betrachtet werden.

Für die sichere sektoren-übergreifende Steuerung laufen in den Leitstellen immer mehr Anlageninformationen zusammen. Um diese schnell anwachsende Komplexität zu beherrschen, kommen immer mehr Digitaltechnologien zum Einsatz. Dadurch steigt wiederum das Risiko von Cyber-Angriffen. Die Ursachen für kritische Netzzustände werden somit vielfältiger und die möglichen Auswirkungen größer.

Im Projekt »Beautiful« werden Assistenzsysteme für die Überwachungs- und Steueraufgaben entwickelt. Die Assistenzsysteme sollen sichere Entscheidungen in komplexen Situationen innerhalb kürzester Zeit unterstützen. Die Transparenz und das Vertrauen in diese Systeme sollen über eine standardisierte Bewertung des Mehrwertes für das Leitstellenpersonal unterstützt werden.

Um den Mehrwert der Assistenzsysteme unter realistischen Bedingungen bestimmen zu können, werden Leitwartensimulatoren entwickelt. Neben der klassischen Ausstattung einer Leitwarte verfügen diese über eine Ausstattung mit Messtechnik, etwa Eye-Tracking und intelligente Shirts, die die physiopsychologischen Zustände des Leitstellenpersonals bestimmen.

In einer Untersuchungsreihe sollen Probanden unterschiedlichen Belastungsszenarien in den Leitwarten-Simulatoren ausgesetzt werden. Durch die Messtechnik kann der Einfluss dieser Szenarien auf die physiopsychologischen Zustände der Probanden und der Mehrwert der entwickelten Assistenzsysteme bewertet werden.

Das Vorhaben wird durch das Fraunhofer FIT geleitet. Zusammen mit dem Fraunhofer FKIE beschäftigt sich das Fraunhofer-Forschungsteam mit der ergonomischen Untersuchung von Leitstellen, dem Aufbau eines Leitstellensimulators und der Entwicklung von Assistenzsystemen zur Abwehr von Cyber-Angriffsszenarien.