Kein Aprilscherz: Gasversorger müssen sich schicken Das Nachrichtenprotokoll Applicability Statement 4 für KRITIS-Unternehmen

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Alle Teilnehmer des Strommarktes wie Netzbetreiber und Lieferanten, müssen seit dem Frühjahr 2024 das 'AS4'-Protokoll für ihre Kommunikation, die Marktkommunikation Strom, benutzen. Für Gasversorger läuft die Frist zur Umstellung auf AS4 am 1. April aus.

Mit der Gültigkeit des Nachrichtenprotokolls Applicability Statement 4 (AS4) sind Verschlüsselungen und digitale Signaturen notwendig, damit der Datenaustausch sicherer und interoperabler wird. Auch, wenn die Zeit langsam knapp wird – die Implementierung des Protokolls kann schnell und ohne Umbau der IT-Infrastruktur gelingen.

Die Kommunikation im Energiemarkt, der Datenaustausch wie die Übermittlung von Zählerständen, Kunden- oder Lieferantendaten, erfolgt als regulierte Marktkommunikation ('MaKo'). Teilnehmer sind Netzbetreiber (Übertragungsnetzbetreiber und Verteilnetzbetreiber), Energielieferanten (Strom und Gas) und Bilanzkreisverantwortliche; außerdem Messstellenbetreiber, die die Erfassung von Verbrauchs- und Einspeisedaten übernehmen, sowie Messdienstleister, die diese Daten weiterverarbeiten.

Auch Direktvermarkter und Anlagenbetreiber, insbesondere im Bereich der erneuerbaren Energien, müssen Daten über die MaKo austauschen. Als Netzbetreiber, Lieferanten oder Messstellenbetreiber nehmen auch Stadtwerke an den regulierten Prozessen der Marktkommunikation teil.

Das Nachrichtenprotokoll AS4

Bisher erfolgte ein großer Teil der Kommunikation über E-Mails, doch ab dem 1. April 2024 wurde das für die MaKo Strom verpflichtend. Gasversorger haben noch genau bis zum 1. April 2025 Zeit, das AS4 Protokoll einzuführen. Dem offiziellen Zeitplan zufolge sollten Tests dafür bereits abgeschlossen sein und der Parallelbetrieb von alten und neuen Kommunikationswegen laufen.

AS4 ist eine genormte Methode für den Austausch von Dokumenten und Nachrichten über das Internet: Als Webservice werden digitale Signaturen und Verschlüsselung eingesetzt.

Sie basiert auf den Standards des Electronic Data Interchange (EDI), der den Austausch von strukturierten Geschäftsdokumenten mithilfe von standardisierten elektronischen Formaten wie EDIFACT (Electronic Data Interchange for Administration, Commerce and Transport) vereinfacht. Ziel des Gesetzgebers ist es, mit dem Protokoll eine höhere Standardisierung der MaKo zu erreichen, den Informations- und Datenaustausch sicherer, zuverlässiger und interoperabler zu machen.

Herausforderungen bei der Umstellung

Der Austausch von Stammdaten, Verbrauchsdaten oder Abrechnungsinformationen innerhalb der MaKO Strom muss also über AS4 erfolgen – oder anders formuliert der Informationsaustausch in der Kundenbelieferung mit Elektrizität, Marktprozesse für erzeugende Marktlokationen Strom, Wechselprozesse im Messwesen sowie die Bilanzkreisabrechnung. Zudem muss die Kommunikation den BSI-Vorgaben entsprechen: Die Verwendung von Zertifikaten aus der Smart Metering-PKI (Public Key Infrastructure) muss gewährleistet und die dafür notwendigen kryptografischen Vorgaben zur Sicherung erfüllt werden.

Insbesondere für kleinere Marktteilnehmer, zu denen auch Stadtwerke gehören, kann die Umstellung auf AS4 anspruchsvoll sein. Der Grund dafür liegt in den hohen Anforderungen an die IT-Infrastruktur und die Datensicherheit. Während große Unternehmen oft über spezialisierte IT-Abteilungen und umfangreiche Budgets verfügen, müssen kleinere Akteure diese komplexen Systeme häufig extern einkaufen oder eigene Prozesse anpassen, was mit hohen Kosten und technischem Aufwand verbunden ist.

Hinzu kommt, dass die technische Implementierung von AS4 spezielles Knowhow erfordert, das in kleineren Organisationen oft nicht vorhanden ist. Die Kombination aus finanziellen, personellen und technischen Herausforderungen macht die Umstellung für diese Marktteilnehmer besonders schwierig. Stadtwerke müssen zudem die Integration in bestehende Systeme sicherstellen, ohne den laufenden Betrieb zu stören. Die gleichzeitig wachsenden Anforderungen durch die Energiewende, wie Smart Meter Rollout und Digitalisierung, verschärfen die Situation zusätzlich.

Die Umstellung auf AS4 geht auch einfach

Michael Jahnich, Director Cybersecurity Systems, Achelos GmbH, fasst zusammen: „Die Umstellung auf das neue Protokoll der MaKo ist vielen Stadtwerken ein Stein im Schuh, weil man einen hohen Aufwand erwartet und sie deswegen solange es geht aufschiebt.“ Dabei könne sie schnell und reibungslos gelingen, ohne Ressourcen zu verschlingen – mit den richtigen Partnern.

Strom- und Gasmarktteilnehmer benötigen für AS4 Software- und Hardware. Mit technischer und fachlicher Unterstützung lässt sich das AS4-Protokoll für den Strom- und den Gassektor einfach implementieren. Dabei ist es sinnvoll, wenn mehrere Dienstleister Hand in Hand zusammenarbeiten können:

Der Systemintegrator Achelos GmbH bietet beispielsweise eine Gesamtpaket, bestehend aus einem AS4-Gateway, einem Hardwaresicherheitsmodul (HSM) sowie einem umfangreichen Service-Paket für die Installation und Integration des HSM und die Inbetriebnahme des Komplettsystems an. AS4 Gateway und HSM werden dabei von Partnerfirmen zur Verfügung gestellt.

Das Achelos-Angebot

Das E-Mail-Gateway übersetzt die eingehenden Nachrichten in das neue Protokoll: EDIFACT-Dateien können per E-Mail versendet werden, sie werden in AS4-Nachrichten umgewandelt und an den Web-Dienst des jeweiligen Kommunikationspartners weitergeleitet. Externe Partner können AS4-Nachrichten an einen Endpunkt senden, wo die Nachrichten wiederum in E-Mails rückübersetzt werden.

Die Software stellt die Datenaustauschadressen der Marktpartner, die URL für den Aufruf des AS4-Webservices sowie das Zertifikat mit dem öffentlichen Schlüssel zur Verfügung. Damit wird die MaKo auch mit dem neuen Protokoll einfach und benutzerfreundlich. Administratoren der MaKo-Software können Marktpartner, Zertifikate und AS4-Endpunkte über eine Benutzeroberfläche verwalten: So wird gewährleistet, dass die Marktkommunikation ohne zusätzliches Eingreifen der E-Mail-Administratoren oder anderer Beteiligter der IT-Abteilung funktioniert.

Auch die Integration eines HSM muss nicht kompliziert sein. Mit einem HSM kann die Anforderung der MaKo erfüllt werden, den Versand aller Nachrichten zu signieren und zu verschlüsseln, um eine unerlaubte Veränderung und das Mitlesen zu verhindern.

Ein digitaler Safe voller Kryptografie

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Dafür benötigte kryptografische Schlüssel und Zertifikate müssen zwingend sicher verwahrt werden – hier bietet sich ein Hardware Security Module (HSM) als Speicherort an, das mit dem E-Mail-Gateway verbunden ist. Das HSM generiert die Schlüssel und führt die Verschlüsselungsvorgänge durch. Es ist für alle aktiven MaKo-Teilnehmer erforderlich, also jene, die Komponenten des Smartgrids steuern und zum Beispiel Transformatoren ein- und ausschalten können.

Die Umstellung auf das AS4-Protokoll kann besonders einfach gelingen, wenn bereits ein E-Mail Gateway zur Malware- und Spam-Abwehr sowie zur E-Mail-Verschlüsselung eingesetzt wird. Dann sind nicht mehr viele Eingriffe in das Netzwerk notwendig und ein Update der Software oder das Hinzufügen eines AddOns kann ausreichen. Das bedeutet, dass die vorhandene Infrastruktur erhalten bleibt und sich auch für die Verwaltung der Endkunden nichts ändert – für Energieversorger ist das eine gute Nachricht. Wenn Stromanbieter bereits auf AS4 umgestellt haben, ist eine Umstellung des Gasmarkts meist ebenfalls mit geringen Anpassungen möglich.

Für Strom- und Gasanbieter führt an der Umstellung auf das AS4-Nachrichtenprotokoll kein Weg vorbei. Mit einem E-Mail-Gateway, einem Hardware Security Modul und dem passenden Partner, der die Implementierung vollumfänglich abdeckt, kann die Einführung aber reibungslos und mit wenig Eingriffen in die bestehende Infrastruktur erfolgen.

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