Vernetzte Solaranlagen setzen das Schweizer Stromnetz Cyberrisiken aus

Mehr als 338'000 Photovoltaikanlagen sind inzwischen an das Schweizer Stromnetz angeschlossen, wodurch Solarstrom von Hausdächern zu einem wichtigen Teil der Energiewende des Landes geworden ist. Der rasche Ausbau schafft zugleich eine neue Angriffsfläche: den Wechselrichter, das Gerät, das den Strom aus den Solarmodulen in den vom Netz verwendeten Wechselstrom umwandelt.

Eine Warnung des Nationalen Testinstituts für Cybersicherheit, kurz NTC, rückt diese Geräte erneut ins Blickfeld. Die unveröffentlichte Studie des Instituts, die dem Schweizer Radio und Fernsehen SRF vorliegt, besagt, Schwachstellen in Wechselrichtern könnten es Angreifern ermöglichen, Teile des nationalen Stromnetzes zu stören.

Die meisten modernen Wechselrichter sind über eingebaute Kommunikationsmodule dauerhaft mit dem Internet verbunden. Sie tauschen Daten mit Servern der Hersteller aus und ermöglichen so Fernwartung und Systemverwaltung. Andreas Leisibach, Cybersecurity-Experte des NTC, sagte gegenüber SRF, dieselben Verbindungen könnten dazu genutzt werden, Geräte auszuschalten oder zu manipulieren.

Das Risiko ist relevant, weil die Solarstromproduktion auf Haushalte, Unternehmen, Bauernhöfe und öffentliche Gebäude verteilt ist. Ein Ausfall, der viele Anlagen gleichzeitig betrifft, wäre nicht mit einem Ausfall in einem einzelnen Kraftwerk vergleichbar. Betroffen sein könnten Tausende Anlagen, die dieselbe Software, denselben Lieferanten oder dieselbe Fernsteuerungsinfrastruktur nutzen.

Der Wechselrichter ist die Steuerzentrale jeder Photovoltaikanlage, weshalb seine Sicherheit wichtiger ist, als seine geringe Grösse vermuten lässt. Er nimmt den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom auf, wandelt ihn in netzkompatiblen Wechselstrom um und kann mit externen Systemen kommunizieren.

Diese Vernetzung ermöglicht legitime Funktionen wie Diagnose, Aktualisierungen und Fernwartung. Sie schafft aber auch einen möglichen Zugang, über den ein kompromittiertes Konto, ein verwundbarer Server oder ein bösartiger Befehl Geräte im Feld beeinträchtigen könnte. Das NTC hat erstmals Schweizer Solarwechselrichter untersucht und die Fernsteuerung als zentrale Sorge identifiziert.

Raphael Reischuk, der Gründer des Instituts, sagte, wer einen Wechselrichter kontrolliere, habe Einfluss auf die gesamte Anlage und letztlich auf das Stromnetz. Eine koordinierte Abschaltung könnte zu einem Zeitpunkt, an dem das System nahe an seiner Kapazitätsgrenze arbeitet, eine beträchtliche Stromproduktion vom Netz nehmen.

Die Studie besagt nicht, dass ein solcher Angriff in der Schweiz im Gang ist, und sie belegt auch nicht, dass Hersteller eine Störung beabsichtigen. Reischuk sagte, Unternehmen könnten von staatlichen Akteuren unter Druck gesetzt oder von Kriminellen mit Erpressungsabsichten ins Visier genommen werden. Die Angriffsfläche ergibt sich aus der Kombination von Fernzugriff, gemeinsamen Lieferanten und einer wachsenden Zahl vernetzter Geräte.

Schätzungsweise 100'000 Schweizer Solaranlagen verwenden Wechselrichter aus China, wie das Bundesamt für Energie angibt. Huawei und Sungrow kommen zusammen auf mehr als 60% des Schweizer Wechselrichtermarkts, während mehr als die Hälfte der neu installierten Wechselrichter von Huawei stammt.

Die Zahlen verweisen auf ein Konzentrationsrisiko. Wenn viele Geräte denselben Hersteller, dieselbe Firmware oder dieselbe Cloud-Plattform nutzen, könnte eine einzige Schwachstelle eine grosse Zahl von Anlagen betreffen. Die Sorge hängt nicht davon ab, dass ein einzelner Hausbesitzer eine schlechte Sicherheitsentscheidung trifft. Sie kann durch die Marktstruktur, Beschaffungsentscheide und die Gestaltung der vom Anbieter verwalteten Dienste entstehen.

Das Thema zeigt sich an der Berufsfachschule Bern, wo das Solarunternehmen Clevergie eine Dachanlage mit Huawei-Wechselrichtern installiert. CEO Lukas Meister bezeichnete die Geräte als zuverlässig und preislich konkurrenzfähig. Diese Aspekte erklären mit, weshalb eine kleine Gruppe von Lieferanten Marktanteile gewonnen hat. Sie beantworten jedoch nicht die Frage, wie die Schweiz mit der systemischen Gefährdung umgehen soll.

Das Bundesamt für Energie hat erst vor Kurzem damit begonnen, detailliertere Daten zu erheben. Bessere Informationen zu Marken, Modellen, Standorten und Fernsteuerungsmöglichkeiten würden den Behörden helfen abzuschätzen, wie viel Stromproduktion von einem gemeinsamen Ausfall oder einem koordinierten Angriff betroffen sein könnte.

Ein früherer Vorfall im Ausland zeigt, dass eine Fernabschaltung mehr als eine theoretische Möglichkeit ist. Swissinfo berichtet, dass ein chinesischer Hersteller während eines kommerziellen Streits in den USA und weiteren Ländern zahlreiche Wechselrichter aus der Ferne deaktivierte. Einige Nutzerinnen und Nutzer sahen eine Fehlermeldung mit dem Wortlaut: «Not allowed to use».

Der Vorfall betraf keinen Angriff auf das Schweizer Stromnetz, und die Quelle bezeichnet ihn nicht als Cyberangriff. Er zeigt jedoch, dass Hersteller auch nach der Installation eine erhebliche Kontrolle über die Geräte behalten können. Für Schweizer Betreiber wirft dies praktische Fragen zu Kontoinhaberschaft, Abhängigkeit von Cloud-Diensten, Softwareaktualisierungen und der Möglichkeit auf, Anlagen lokal zu betreiben, falls die Verbindung zum Anbieter ausfällt.

Die möglichen Auswirkungen wären vom Zeitpunkt abhängig. Eine gleichzeitige Abschaltung während einer hohen Solarstromproduktion könnte dem System eine grosse Strommenge entziehen. Eine Manipulation der Produktion könnte auch den Ausgleich durch die Netzbetreiber erschweren. Die Warnung des NTC konzentriert sich auf die Möglichkeit einer Störung und sagt nicht voraus, dass sie eintreten wird.

Das dezentralisierte Energiemodell der Schweiz macht technische Transparenz unverzichtbar. Die Behörden müssen wissen, welche Geräte installiert sind, wer aus der Ferne darauf zugreifen kann und wie rasch Betreiber kompromittierte Systeme isolieren können. Ohne diese Informationen bleibt es schwierig, die Auswirkungen einer gemeinsamen Schwachstelle abzuschätzen.

Swissolar fordert verbindliche Cybersicherheitsstandards und ein zentrales Register für fernsteuerbare Stromerzeugungsanlagen. Der Branchenverband will klarere Regeln, während Solarstrom zu einem immer wichtigeren Bestandteil des nationalen Stromsystems wird.

Ein Register könnte den Behörden helfen, die Konzentration nach Hersteller zu erfassen und festzustellen, wie viel Kapazität von externen Servern abhängt. Standards könnten Anforderungen an die Authentifizierung, Softwareaktualisierungen, die Meldung von Schwachstellen, den lokalen Betrieb und den Zugriff durch Installateure oder Netzbetreiber festlegen. Die Quelle nennt nicht, welche Massnahmen Swissolar genau fordert. Es bleibt somit den Regulierungsbehörden überlassen, den technischen Rahmen zu definieren.

Die Herausforderung betrifft verschiedene Teile des Schweizer Energiesystems. Die Bundesbehörden benötigen verlässliche Bestandsdaten. Verteilnetzbetreiber brauchen Verfahren, um ungewöhnliche Befehle zu erkennen und betroffene Anlagen wieder in Betrieb zu nehmen. Hersteller und Installateure müssen erklären, wie der Fernzugriff während der gesamten Lebensdauer eines Produkts funktioniert. Auch die Eigentümer benötigen praktische Hinweise, insbesondere wenn die Anlagen über Plattformen der Anbieter verwaltet werden.

Die Schweiz hat den Ausbau erneuerbarer Elektrizität rasch vorangetrieben und liegt laut einem verwandten Bericht von Swissinfo bei der erneuerbaren Stromproduktion pro Kopf europaweit auf Rang fünf. Das weitere Wachstum der Solarenergie wird noch mehr vernetzte Geräte mit sich bringen. Die Erkenntnisse des NTC geben den politischen Entscheidungsträgern Anlass, die Sicherheit von Wechselrichtern anzugehen, solange der Markt noch wächst und nicht erst nach einer grösseren Störung.