AS4-Umstellung der Marktkommunikation in der Energiewirtschaft
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Einführung von AS4 für die Marktkommunikation im deutschen Strommarkt

| | Produktmanager Business Unit Utilities, SEEBURGER
Umstellung der Marktkommunikation im Strommarkt auf AS4

Für die Digitalisierung in der Energiewirtschaft ist Marktkommunikation essentiell. Besonders in Bezug auf die Systemsicherheit ist der Informations- und Datenaustausch ein kritischer Faktor. Doch von Anfang an: Wie ist die derzeitige Situation in der Marktkommunikation im deutschen Strommarkt? Welche Anforderungen an Übertragungswege gibt es? Und was müssen Sie durch die Umstellung der Marktkommunikation aufgrund der Einführung von AS4 beachten? Lesen Sie alles Wichtige zu Neuerungen in unserem Blogartikel.

 Die Marktprozesse zur Belieferung, Bilanzierung und Abrechnung von Energie bilden den Grundstein für das Funktionieren weiter Teile des Marktgeschehens. Aus diesem Grund ist ein wichtiger Schlüssel für das Gelingen der Digitalisierung der Energiewirtschaft eine funktionierende, zukunftsfähige und sichere Marktkommunikation (MaKo).

Die Veränderung der Energieerzeugung und -nachfrage, der Aufbau eines Energieinformationsnetzes sowie die europäischen Entwicklungen stellen die bestehenden Marktprozesse vor neue Herausforderungen. Sie bedingen nicht nur eine effiziente und reibungslose Gestaltung der Marktprozesse zum Zwecke der Belieferung und Abrechnung. Auch ist ein verstärkter Informations- und Datenaustausch zur Wahrung der Systemsicherheit erforderlich. Darüber hinaus entstehen neue Geschäftsfelder, wie beispielsweise durch die Steuerung und Aggregation von Flexibilitätsmengen im Bereich der Mobilität sowie digitale Produkte und Services, deren Massenfähigkeit durch eine standardisierte und elektronische Marktkommunikation unterstützt werden kann.

In diesem Informations- und Datenaustausch zwischen den Marktakteuren ist ein nicht zu unterschätzender Faktor der Übertragungsweg, mit dem dieser Austausch zwischen den Partnern erfolgt. Aus diesem Grund ergeben sich mit generell zunehmender digitaler Kommunikation und den damit steigenden Sicherheitsanforderungen auch in der Marktkommunikation im liberalisierten deutschen Energiemarkt neue Anforderungen an die Übertragungswege.

Nicht zuletzt darf in diesem Kontext die Datensicherheit und der Datenschutz nicht außer Acht gelassen werden!

Ausgangssituation

Seit Beginn der Marktkommunikation im Jahre 2006 tauschen die Marktteilnehmer ihre Daten hauptsächlich per E-Mail aus. Diese E-Mail-Kommunikation wurde über Jahre immer wieder angepasst und weiter abgesichert. Besonders durch die verbindliche Absicherung mittels Signatur und Verschlüsselung aller Marktnachrichten wurde mit der MaKo 2020 das Sicherheitsniveau deutlich angehoben.

Generell hat die Nutzung der E-Mail-Kommunikation einige Vorteile, jedoch aber auch gravierende Nachteile.

Vorteile:

  • bekannte Technologie
  • in der Regel im Unternehmen verfügbar
  • als Dienstleistung verfügbar
  • robust
  • skalierbar

Nachteile:

  • Nachrichten können verzögert oder nicht zugestellt werden
  • Absender kann blockiert werden
  • Antwort im Fehlerfall nicht standardisiert
  • Antwort im Fehlerfall nicht maschinenlesbar
  • Zustellzeit nicht nachvollziehbar

Da es keine Quittierung, Empfangsbestätigung oder eine Information darüber gibt, wann eine E-Mail zugestellt wurde, ist diese Kommunikation für zeitkritische Prozesse nur bedingt geeignet. In der heutigen Marktkommunikation wird darum die CONTRL-Nachricht zusätzlich auch als Empfangsbestätigung genutzt.

Die Veränderungen im Energiemarkt und die damit verbundene Kommunikation zwischen den Marktakteuren umfasst aber immer mehr zeitkritische Prozesse, bei denen eine zeitverzögerte Kommunikation problematisch sein kann. Eine Umstellung auf einen synchronen Übertragungsweg behebt diese Probleme.

Was ist AS4?

AS4, also das Applicability Statement 4, ist ein sicheres Nachrichtenprotokoll. Es basiert auf AS2 und OASIS ebMS 3.0 (Electronic Business Messaging Service) und beinhaltet viele der bewährten Funktionen, die auch schon bei AS2 enthalten sind.

Über das Internet wird zunächst eine sichere Verbindung aufgebaut, dann eine verschlüsselte Nachricht versendet und im Erfolgsfall eine Bestätigung beim Kommunikationspartner erzeugt. Im Fehlerfall werden beide Kommunikationspartner darüber informiert.

AS4 wird bereits heute unter anderem für die Ferngasnetzbetreiber-Prozesse der ENTSO-G, bei E-Delivery und Peppol eingesetzt.

Umstellung des Übertragungsweges

Im Positionspapier „BDEW-Roadmap Daten- und Marktkommunikation“ hat der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) im Jahr 2017 eine solche Umstellung unter Nutzung des AS4-Protokolls bereits beschrieben.[1]

Folgende Ziele stehen hierbei für den BDEW im Vordergrund:

  • Erhöhung der Qualität der Marktprozesse
  • Begrenzung des Kostenanstiegs für die Marktkommunikation
  • Weiterentwicklung der Marktkommunikation für neue Themen und Geschäftsmodelle
  • gezielte Weiterentwicklung der Technologiebasis für die Marktkommunikation

Damit wurde bereits der Grundstein für die Umstellung auf das AS4 als Kommunikationsprotokoll für die Marktkommunikation gelegt. Die Bundesnetzagentur (BNetzA) hat diese Ziele nun in ihrem Konsultationsverfahren zur künftigen Absicherung der elektronischen Marktkommunikation Strom konkretisiert.

Festlegungsverfahren zur Umstellung der MaKo auf AS4

Am 16. September 2021 hat die BNetzA das Konsultationsverfahren zur Festlegung der künftigen Absicherung der elektronischen Marktkommunikation Strom (BK6-21-282) eröffnet.

Ziel des Festlegungsverfahrens ist es, ein hohes Level an Sicherheit, insbesondere Vertraulichkeit und Integrität, auf Grundlage neuer technologischer Standards im Bereich der elektronischen Marktkommunikation zu gewährleisten. Der sichere und zuverlässige Austausch von Daten zwischen verschiedenen Marktteilnehmern der Energiewirtschaft stellt für die effiziente Abwicklung der elektronischen Marktkommunikation eine unerlässliche Grundlage dar.

Die Übermittlung sämtlicher Nachrichten zur Marktkommunikation Strom, so im Beschluss der BNetzA,[2]

  • in Anwendung der Prozessdokumente GPKE, MPES, WiM und MaBiS,
  • zum Austausch von Fahrplänen sowie
  • zur Abwicklung des Redispatch 2.0,

sollen zum Stichtag 01.10.2023 mit Transport Layer Security (TLS) für die Transportsicherung auf das Übertragungsprotokoll AS4 umgestellt werden.

Die Absicherung der Kommunikation erfolgt unter Nutzung der Smart-Metering-Public-Key-Infrastruktur (Smart Metering-PKI) und der kryptographischen Vorgaben des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI).

Folgende Ziele sollen erreicht werden:

  • Erhöhung des Sicherheitsniveaus in der elektronischen Marktkommunikation
  • Interoperabilität mit europäischen Standards

Die BNetzA verweist auf folgende Dokumente:

  • BSI TR-03109-4[3]: Dieses Dokument beschreibt die Architektur der SM-PKI, deren Nutzer und Rollen sowie die Datenstrukturen der zu nutzenden Zertifikate und deren Management.
  • BSI TR-03116-3[4]: In diesem Dokument sind die konkreten kryptographischen Algorithmen und deren Verwendung beschrieben. Die Nutzung von elliptischen Brainpool-Kurven ist hierbei besonders hervorzuheben. Diese Algorithmen werden von SEEBURGER heute bereits unterstützt.
  • BSI Certificate Policy der Smart Metering-PKI[5]: Die Certificate Policy beschreibt unter anderem die betrieblichen, organisatorischen und technischen Sicherheitsanforderungen. Dabei steht die Kommunikation eines Smart Meter-Gateways mit den verschiedenen Akteuren im Vordergrund.
    Besonders hervorzuheben ist die Verwendung sogenannter Hardware-Sicherheitsmodule (HSM) zur Speicherung der privaten Schlüssel. Die gängigsten HSMs werden hier von SEEBURGER bereits unterstützt.

Ihre Roadmap für die AS4-Einführung

Ausgehend von dem im Konsultationsverfahren genannten Zieldatum zur Umstellung der Marktkommunikation auf AS4 lassen sich folgende Meilensteine ableiten:

  • Festlegungsverfahren bis Anfang 2022
  • Veröffentlichung der Vorgaben zum 01.04.2022
  • Umsetzung in den Softwarelösungen bis zum 01.04.2023
  • Umstellung der Marktkommunikation zum 01.10.2023

Optimieren Sie Ihre Marktkommunikation mit AS4 und werden Sie jetzt Teil der digitalen Zukunft in der Energiewirtschaft!


[1] Vgl. BDEW: Roadmap Daten- und Marktkommunikation (abgerufen am 12.01.2022).

[2] Vgl. Bundesnetzagentur: Konsultation eines Festlegungsentwurf zur künftigen Absicherung der elektronischen Marktkommunikation Strom. (abgerufen am 12.01.2022).

[3] Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik: TR-03109-4 Smart-Metering-PKI. Public-Key-Infrastruktur für Smart-Meter-Gateways. (abgerufen am 12.01.2022).

[4] Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik: BSI TR-03116-3 Kryptographische Vorgaben für Projekte der Bundesregierung Teil 3. (abgerufen am 12.01.2022).

[5] Vgl. Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnologie: Certificate Policy der Smart Metering PKI. (abgerufen am 12.01.2022).

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Alexander Schmidt

Ein Beitrag von:

Alexander Schmidt ist seit 2001 bei der SEEBURGER AG tätig. Seit 2006 gehört er der Business Unit Utilities an. Er betreute dort zunächst verschiedene große Kunden aus dem Energiesektor, bevor er 2018 in das Produktmanagement wechselte. Seitdem betreut er die SEEBURGER-Lösungen für den Energiemarkt. Seine Freizeit verbringt er gerne mit seiner Familie oder geht gemeinsam mit Freunden seinem Hobby, dem Dart-Sport, nach.