La robustez de las infraestructuras urbanas en situaciones de crisis depende principalmente de un suministro eléctrico estable. Este es un desafío particular a la hora de planificar futuras redes inteligentes que de todos modos tendrán que hacer frente a condiciones volátiles. Las redes inteligentes no solo se caracterizan por la interacción de muchos componentes, se controlan cada vez más de forma automática y, por lo tanto, aún más vulnerable a los ciberataques o desastres naturales. Los investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) trabajan en la mejora específica y sostenible de la resiliencia de la red.

"El aumento del control de nuestro suministro de energía mediante las tecnologías de la información y la comunicación da como resultado una mayor vulnerabilidad, "explica Sadeeb Simon Ottenburger, científico del Instituto de Tecnologías Nucleares y Energéticas de KIT (IKET). El intercambio de datos a través de sistemas de comunicación e información paralelos es un requisito para basado en la demanda, y suministro de energía económicamente eficiente por futuras redes inteligentes. Al manipular estos datos, los piratas informáticos ya pueden cambiar las cifras de demanda y otros valores y, por lo tanto, provocar una supuesta sobrecarga de la red o apagar componentes que supuestamente alimentan energía. "En teoria, todo puede ser pirateado, ", dice el experto. Un ataque en Ucrania en diciembre de 2015 muestra lo que esto significa. Causó un apagón total.

En vista de posibles ciberataques, pero también otras situaciones de crisis, como terremotos o lluvias fuertes, Ottenburger trabaja en una estrategia preventiva que ya tiene en cuenta los riesgos en la fase de planificación y está prevista su implantación en el sistema de gestión energética. Se supone que esta estrategia funciona en tiempo real y no solo en caso de apagón, pero también en condiciones de escasez de energía, los llamados apagones. El trabajo del matemático se centra en dos palancas. Primeramente, la topología de cuadrícula se puede elegir de manera que resulten grados de libertad. Se basará en microrredes, es decir, muchas islas pequeñas que pueden suministrar energía independientemente unas de otras. Como resultado, es posible distribuir infraestructuras críticas a diferentes microrredes. Qué subcuadrícula por ejemplo, aseguró el suministro eléctrico de un hospital universitario después del terremoto de Fukushima.

Otros grados de libertad resultan de la configuración de los componentes de distribución de energía dentro de una microrred, es decir, de los productores, sistemas de almacenamiento, y los sistemas de información y comunicación. La topología de una red inteligente basada en microrredes y la configuración de estas redes individuales se utilizarán como variable en un modelo de simulación. El modelo se aplicará para simular escenarios de apagón para ciudades en condiciones marco cambiantes y teniendo en cuenta la situación en otras infraestructuras críticas. "Abrimos un nuevo campo de investigación energética en KIT y deseamos mejorar la resiliencia de los espacios urbanos con nuestro modelo, "Dice Ottenburger.

El modelo de simulación se desarrollará en cooperación con el Centro de Tecnología para la Gestión de Desastres y Reducción de Riesgos (CEDIM) sobre la base de datos locales de Karlsruhe. En CEDIM, una institución de investigación interdisciplinaria de KIT, 16 institutos cooperan en el área de gestión de desastres. Desarrollan herramientas y tecnologías que ayudan a analizar, identificar antes, y hacer frente mejor a los peligros naturales y provocados por el hombre.