Öffentliche Ladeinfrastruktur: BSI deckt IT-Sicherheitslücken auf

Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) hat das öffentliche Ladenetz für Elektrofahrzeuge auf IT-Sicherheit untersucht und Probleme festgestellt. Die Datenverbindung kann Angriffe ermöglichen. Auch wenn zentrale Normen weitgehend dem Stand der Technik entsprechen, ist das noch kein Grund zur Entwarnung.

Angriffe über die Datenverbindung möglich

Öffentliche Ladestellen für Elektroautos stellen nicht nur eine Stromverbindung, sondern auch eine Datenverbindung her, wenn die Fahrzeuge zum Laden angeschlossen werden. Wie das BSI festgestellt hat, sind über die Datenverbindung Angriffe auf Stromverteilnetz, Ladestation, Steuersysteme und das angeschlossene Fahrzeug möglich.

Das BSI hat die öffentlich zugänglichen Ladenetze auf IT-Sicherheit geprüft. Die zentralen Normen, zu denen UNECE R 155 gehört, entsprechen zwar größtenteils dem Stand der Technik, doch ist keine hundertprozentige Sicherheit gewährleistet.

In Deutschland gibt es gegenwärtig ungefähr 150.000 Normalladepunkte und 50.000 Schnellladesäulen. Das Open Charge Point Protocol (OCPP) ist weit verbreitet, doch ist es uneinheitlich implementiert. Es ist anfällig hinsichtlich Session Handling und Authentifizierung.

Zahlreiche Sicherheitsmechanismen wie Sperrlisten, Transportverschlüsselung und moderne kryptographische Verfahren werden in der praktischen Umsetzung oft nur eingeschränkt oder optional implementiert.

Ein Grund dafür ist die Abwärtskompatibilität, auf die im Bericht des BSI hingewiesen wird. Anstelle solcher nur gering verbreiteten Maßnahmen werden oft proprietäre Protokolle genutzt.

Das BSI weist darauf hin, dass es unbedingt einen Paradigmenwechsel geben muss und Security-by-Design sowie Security-by-Default verpflichtend sein müssen. Das BSI hat bislang jedoch nur einen Ausschnitt des Problems näher unter die Lupe genommen.

Das System der Betreiber von Ladestationen weist deutliche Schwachstellen auf. Probleme treten bei der Identifikation der Beteiligten im Ladesystem und bei der zentralen Verwaltung der Zertifikate für die Kommunikation auf. Die gesamte Ladeinfrastruktur und deren Vertrauenswürdigkeit können durch Kompromittierungen einzelner Vertrauensanker gefährdet werden.

Gefährdung der Netzstabilität

Die Ladekommunikation kann gestört werden, wenn Teile des Ladesystems kompromittiert werden. Das kann schwerwiegende physikalische Folgen für Ladestation, E-Auto oder Stromnetz haben.

Ob und in welchem Umfang dabei Schäden wie thermische Überlast oder Bauteilschädigungen auftreten, hängt wesentlich davon ab, ob die entsprechenden Komponenten eigensicher genug konzipiert und ausreichend gegen zu hohe Stromflüsse oder Überspannungen abgesichert sind. Nicht immer ist eine Notabschaltung dieser Systeme bei einer Fehlsteuerung gewährleistet.

Sind mehrere oder weitreichende Verbindungen zeitgleich von Angriffen betroffen, ist die Netzstabilität schlimmstenfalls gefährdet. Das kann passieren, wenn gezielt das lokale Netz eines Ladehubs angegriffen wird. Schon länger ist zudem bekannt, dass eine koordinierte Beeinflussung des Stromverbrauchs, etwa durch Botnetze, Teile des kontinentaleuropäischen Stromnetzes zum Zusammenbrechen bringen könnte.

Problem wird durch Bidirektionalität verstärkt

Das BSI warnt davor, dass das Problem durch die Einführung des bidirektionalen Ladens um ein Vielfaches verstärkt wird. Beim unidirektionalen Laden, das nur in eine Richtung erfolgt, gab es kein direktes Problem für die Stromnetze. Die gezielte, skalierende oder fehlgeleitete Einspeise- und Ausspeisesteuerung vergrößert das Problem.

Der Verband der Automobilhersteller (VDA) hat das Problem bereits erkannt. Das bidirektionale Laden und Plug & Charge stellen an die sichere Kommunikation, das Zertifikatsmanagement und die Authentifizierung neue Anforderungen.

Laut einem VDA-Sprecher ist bei den Automobilherstellern IT-Sicherheit konsequent in die Entwicklungs- und Produktionsprozesse integriert.

Die Sicherheitsstandards müssen entlang der gesamten Wertschöpfungskette und interoperabel umgesetzt werden.

Strombranche sieht noch keinen Grund zur Beunruhigung

Auch die Strombranche hat die Risiken erkannt, doch sie sieht noch keinen Grund zur Beunruhigung. Bislang sind im Lademarkt nach Kenntnis des BDEW keine gravierenden, gegenüber dem BSI meldepflichtigen Sicherheitsvorfälle aufgetreten, wie Kerstin Andreae vom Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) sagt. Sie spricht sich für klarere Regelungen aus.

Die Vorschriften für Ladesäulen, Autos und Autoakkuverbünde sind unterschiedlich, doch greifen sie oft parallel. Im europäischen Binnenmarkt müssen nachhaltig tragfähige, pragmatische Lösungsansätze verfolgt werden. Kerstin Andreae fordert eine bessere Abstimmung ohne Doppelregulierung und Sonderwege.

Die steuerbare Leistung aller Ladesäulen in Deutschland würde 8,5 Gigawatt betragen, wenn sie ferngesteuert wären. Das ist rund ein Viertel mehr als vor einem Jahr. Das Bundesverkehrsministerium verantwortet den Masterplan Ladeinfrastruktur 2030. Eine Initiative hat es jedoch noch nicht gezeigt.